Il sistema
Pompiamo l’acqua sotterranea da una falda freatica che si trova ad una profondità di ottanta –cento metri sotto il livello del suolo (non si tratta di energia geotermica). L’acqua, a quella profondità, ha una temperatura di circa undici gradi Celsius. Con l’acqua a questa temperatura d’estate possiamo eseguire il raffreddamento. L'acqua sotterranea stessa non entra nella serra. Tramite uno scambiatore di calore che si trova nel locale tecnico, il freddo o il calore viene trasferito all'acqua dell'impianto centrale, la quale entra nella serra. A tale scopo, al centro di ogni campata larga 12,80 metri, su una lunghezza di 110 metri è stato realizzato un cosiddetto convettore. Le immagini sottostanti illustrano questa configurazione.
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Sotto la griglia passerella, larga quaranta centimetri, sono alloggiati otto tubi sottili con sopra, trasversalmente, le cosiddette lamelle, pezzetti di ferro sottile che servono a trasferire il calore o il freddo. L’acqua dell’impianto di riscaldamento scorre attraverso questi tubi e contemporaneamente viene soffiata continuamente aria lungo i tubi e le lamelle. L’aria è soffiata dai molti ventilatori installati sotto i bancali delle piante. Ad ogni metro è installato un ventilatore, in posizione alternata, uno a sinistra e uno a destra. Sotto la passerella è stato realizzato un condotto di ventilazione. I ventilatori aspirano l’aria dall’alto verso il basso, attraverso la passerella e il condotto di ventilazione e la emettono a sinistra o a destra, a seconda della posizione del ventilatore. L’aria circolando tra le piante sale e viene quindi nuovamente aspirata dalla griglia. In questo modo si ottiene una circolazione costante di aria della serra attraverso le piante, la griglia e lungo i tubi entro cui scorre l’acqua. L’acqua trasferisce calore o freddo all’aria che, a sua volta, trasferisce la sua temperatura all’acqua. Questo sistema permette al coltivatore di controllare con grande accuratezza il clima nella serra, con il vantaggio aggiuntivo di un flusso d’aria continuo che stimola la crescita delle piante. La cosa davvero eccezionale di questo sistema di scambio del calore è sua la rumorosità quasi nulla e il suo consumo energetico estremamente ridotto. Queste caratteristiche provengono dalla scarsissima resistenza presente nell’intero impianto di circolazione dell’aria e di scambio di calore. I ventilatori emettono ed aspirano aria in maniera uniforme su una breve distanza, anche in altezza. Si tratta infatti del clima all’altezza dei bancali. Non ha importanza se, ad esempio, quattro metri sopra i bancali la temperatura è molto superiore o inferiore a quella della fascia dove si trovano le piante.
Raffreddamento e riscaldamento
L'acqua fredda, ad una temperatura di undici gradi Celsius, viene riscaldata fino a diciotto o perfino venti gradi, a seconda delle condizioni meteorologiche. Più soleggiato e caldo è il tempo e maggiore sarà la necessità di raffreddamento e quindi l’acqua fredda verrà maggiormente riscaldata. L'acqua fredda riscaldata ritorna nel suolo, naturalmente nella sorgente calda. Vi sono tre coppie di sorgenti, collegate le une alle altre. Sul lato anteriore della serra si trovano tre sorgenti fredde e sul retro tre calde. La loro capacità complessiva è di sessanta metri cubi per sorgente l’ora, in totale quindi 180 metri cubi l’ora. Quando la temperatura all’esterno è bassa, si effettua il processo inverso. In questo caso sarà pompata l’acqua dalle sorgenti calde per riscaldare la serra. Si tratta di acqua con una temperatura tra i diciotto e i venti gradi, che è insufficiente per portare e mantenere la temperatura nella serra della fase finale della coltivazione a 20 gradi. Perciò il sistema è stato integrato con una pompa di calore. La pompa ha una capacità di 1.500 Kw e genera, proprio come un refrigeratore, contemporaneamente calore e freddo. La pompa è in grado di riscaldare l’acqua fino ad una temperatura massima di cinquanta gradi, che è più che sufficiente per ottenere e mantenere anche nella serra di crescita delle piante la temperatura di 28 gradi. Generalmente è sufficiente una temperatura dell’acqua di 34 gradi per la crescita delle piante e per la fase finale della coltivazione la temperatura media dell’acqua calda dovrà essere di 28 gradi Celsius. Nella pratica avviene che l’acqua sotterranea con una temperatura media di venti gradi deve essere riscaldata fino a farle raggiungere una temperatura di otto o quattordici gradi in più. Con questo sistema si sfrutta al massimo l’energia solare estiva. In estate, infatti, il calore viene raccolto e conservato nel suolo per essere usato in inverno. Il profitto si ricava nella fase di riscaldamento della serra, ma soprattutto in quella di raffreddamento. I “normali” impianti di refrigerazione hanno un consumo energetico molto più elevato del nostro sistema. La pompa di calore/freddo produce appunto calore e freddo. Sul lato caldo, l’acqua raggiunge la temperatura massima di cinquanta gradi e sul lato freddo l’acqua sotterranea viene raffreddata fino ad una temperatura minima di sei gradi Celsius
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