Caratteristiche generali delle serre

Caratteristiche generali delle serre
Alcuni tipi di coltivazioni hanno reso fino ad oggi economicamente conveniente un
condizionamento climatico della serra legato non solo ai fattori naturali, ma anche a specifici
impianti di riscaldamento e condizionamento o rinfrescamento installati nella struttura.
Il principale fattore naturale che influenza il funzionamento del sistema è la radiazione solare.
Esistono sostanzialmente due componenti rilevanti per le attività svolte nella serra:
1) la componente che rende possibile la fotosintesi;
2) le componenti dell’infrarosso che sono alla base del cosiddetto “effetto serra”.
L’“effetto serra” consiste nell’aumento della temperatura dell’aria all’interno della struttura ad
opera di radiazioni infrarosse medie e lunghe emesse dal terreno, dalla coltura e dai manufatti
presenti nella serra a loro volta riscaldati dalla radiazione solare. Questo fenomeno è reso possibile
dalle specifiche caratteristiche del materiale con cui viene realizzata la copertura della serra.
Maggiore sarà la quantità di energia associata alla radiazione solare che penetra all’interno della
serra, più efficace sarà il riscaldamento dell’aria al suo interno. In generale, la quantità di energia
che attraversa una superficie trasparente dipende principalmente dall’intensità della radiazione
indicente, dal suo angolo di incidenza e dal coefficiente di trasparenza del materiale.
Questi due fattori sono influenzati principalmente dalla forma e dall’orientamento della serra e dalle
caratteristiche del materiale di copertura impiegato. L’intensità della radiazione solare è dipendente
dalla latitudine, dal giorno e dal mese dell’anno oltre che dalle condizioni meteorologiche. Tuttavia,
la radiazione luminosa non è l’unico fattore naturale che deve essere considerato qualora si desidera
aumentare l’efficienza della serra. Infatti, il riscaldamento ad opera della radiazione solare è
limitato alle dispersioni di energia legate a fattori ambientali quali la velocità e la direzione del
vento e le temperature minime dell’aria all’esterno della serra. Inoltre, è necessario mantenere
nell’ambiente interno le temperature ottimali per la coltivazione in corso e questo obbliga a
continue operazioni di arieggiamento anche durante l’inverno.
Nei mesi caldi, quando l’effetto serra, che risultava fondamentale sotto il profilo energetico nel
periodo invernale, deve essere in qualche modo limitato per evitare di raggiungere temperature
interne elevate e dannose per la coltura in corso, devono essere posti in atto gli accorgimenti
necessari per diminuire la condizione di disagio (ombreggiamento, ventilazione naturale o forzata,
rinfrescamento).
LE PERDITE DI CALORE IN SERRA
Le perdite di calore in serra avvengono quando la temperatura interna è più bassa rispetto a quella
esterna. L’intensità con cui si verificano le perdite dipende soprattutto dalla caratteristiche di
trasmissione del calore del materiale usato per la copertura. Esse non sono tuttavia l’unica causa di
dispersione.
Esse possono essere divise in:
• Dispersioni per conduzione e per convenzione.
Questa voce comprende le perdite che si verificano attraverso il materiale di copertura.
Alcuni studi attribuiscono a questa causa il 75% del totale delle dispersioni. La formazione
di condensa all’interno della copertura facilita tale perdita. Altre perdite si hanno attraverso
la struttura, attraverso il suolo o il pavimento. Queste perdite raggiungono, sempre in base a
stime effettuate. Il 10% del totale delle dispersioni.
•
Dispersioni per irraggiamento.
Si tratta delle perdite dovute al passaggio attraverso la copertura di una parte delle radiazioni
nel campo dell’infrarosso lungo emesse dal suolo e dai vegetali.
•
Dispersioni per ricambio dell’aria.
Il ricambio d’aria all’interno della serra è necessario allo scopo di mantenere condizioni
ambientali ottimali per lo sviluppo della coltura; gli impianti di climatizzazione provvedono
normalmente ad effettuare il ricambio d’aria per mantenere livelli accettabili di umidità
relativa, oppure per abbassare la temperatura nelle ore più calde. È sempre positivo
mantenere una se pur limitata circolazione dell’aria in modo da migliorare il microclima
intorno alla pianta. Le perdite per ricambio d’aria aumentano con l’aumentare della
differenza di temperatura tra interno ed esterno e con l’aumentare della velocità del vento.
Queste dispersioni hanno un’incidenza del 10-20% sul totale.