Innovazioni in campo energetico per le produzioni florovivaistiche in

Innovazioni in campo energetico per le
produzioni florovivaistiche in serra
Attività svolte dalla Comunità Montana
Ponente Savonese
Giacomo Roccaforte
Descrizione Sperimentazione
Presso il Vivaio Isolabella della
Comunità Montana Ponente
Savonese, è stata allestita parte di
una serra per la sperimentazione di
particolari pannelli fotovoltaici,
denominati “Eclisse”, e di
riscaldatori elettrici a raggi
infrarossi.
Il Pannello Solare Fotovoltaico
Per Serre Agricole “Eclisse”
Il pannello fotovoltaico realizzato
appositamente per le serre agricole, ha una
densità di celle per mq pari al 50% , ma a
differenza degli altri consente di modulare il
passaggio della luce all’interno della serra
in base alla stagione:
Nel periodo invernale permette alla luce
solare di entrare all’interno della serra
evitando problemi di scarsa luminosità e
temperatura.
Il Pannello Solare Fotovoltaico
Per Serre Agricole “Eclisse”
Nel periodo estivo, la luce viene deviata
automaticamente sulle celle fotovoltaiche
invece che entrare all’interno della serra,
ottenendo sia un maggiore ombreggio che una
maggiore produzione di energia elettrica
L’energia solare in eccesso durante il periodo
estivo viene quindi utilizzata per una maggiore
produzione di energia elettrica,invece che
essere dispersa da reti o vernici
Principio di funzionamento
Inverno
Estate
Il Pannello Solare Fotovoltaico
Per Serre Agricole “Eclisse”
Consente
il passaggio della luce
solare all’interno della serra e quindi
la coltivazione
Modula
l’ombreggio in base alla
stagione, e/o al tipo di coltivazione
Il Pannello Solare Fotovoltaico
Per Serre Agricole “Eclisse”
Nel periodo invernale la produzione di
energia elettrica è pari ad un pannello
tradizionale, ma nel periodo
primaverile,estivo ed autunnale, consente
di ottenere una maggiore produzione di
energia elettrica.
Nel periodo estivo, è come se si
aumentasse la superficie coperta da celle
e quindi la produzione di energia elettrica
Riscaldatori Elettrici a Raggi
Infrarossi Ad Onde Corte
Riscaldatori Elettrici a Raggi
Infrarossi Ad Onde Corte
Particolari
lampade elettriche, che
scaldano direttamente la pianta ed il
terreno oltrepassando tutto il volume
d’aria della serra senza scaldarla.
Le
lampade funzionano anche con
l’energia auto prodotta dai pannelli
fotovoltaici.
Potenziali Vantaggi Del
Riscaldatore
I raggi infrarossi scaldano la pianta
riducendo l’accumulo di umidità nelle
coltivazioni, causa di frequenti malattie.
A differenza del riscaldamento a gasolio,
non ci sono movimenti d’aria per
effettuare il riscaldamento, e quindi si
ostacola il diffondersi di eventuali
malattie.
Potenziali Vantaggi Del
Riscaldatore
Dato
che non ci sono parti in
movimento, i costi di manutenzione
sono estremamente ridotti.
Descrizione sperimentazione
Sperimentare il pannello:
Verificare che l’ombreggio generato dal
pannello fotovoltaico sia minimo durante il
periodo invernale e che non influisca sulle
colture.
Verificare l’aumento automatico
dell’ombreggio durante il periodo estivo.
Verificare quanta energia produce il pannello
fotovoltaico “Eclisse” per serre rispetto ad
uno convenzionale
Descrizione Sperimentazione
Sperimentare i riscaldatori a raggi
infrarossi:
Verificare l’effetto che hanno i riscaldatori
elettrici a raggi infrarossi sulle colture
Sperimentare diversi modi di utilizzo dei
riscaldatori
Descrizione Sperimentazione
La sperimentazione è divisa in due aree
distinte:
1)
Nella prima area sono stati applicati i pannelli
fotovoltaici sul tetto della serra. Quest’area si
trova al di sotto dell’ombra generata dai pannelli
durante le ore del giorno.
2)
La seconda area è sotto i normali vetri
giardiniera.
In questo modo possiamo determinare se eventuali
anomalie sulla crescita o sull’aspetto delle
piante siano dovute ai pannelli fotovoltaici
Descrizione Sperimentazione
In ciascuna area, sono stati installati i
riscaldatori a raggi infrarossi con diverse
potenze e modalità di utilizzo:
-Riscaldatori al 50% della loro potenza,
comandati da termostato
-Riscaldatori al 100% della loro potenza,
comandati da termostato
-Riscaldatori al 50% costantemente accesi
-Area non riscaldata (testimone)
Foto della copertura del tetto
Foto copertura del tetto1
Descrizione Sperimentazione
La serra è stata equipaggiata in
ciascuna area con i seguenti sensori:
Temperaturà dell’aria
Temperatura del terreno
Umidità
Luminosità
Rilevatore di accensione dei
riscaldatori
Descrizione Sperimentazione
La sperimentazione si è concentrata sulla
coltivazione del basilico.
Questo perché il tipo di pianta è tra le più
importanti, con elevate esigenze
energetiche, e rilevanti problematiche
fitosanitarie.
Risultati
Ombreggio invernale
l’impianto di pannelli fotovoltaici
considerato, riduce la luminosità (PAR) di
circa il 4% nelle aree della serra
sottostante rispetto alle aree con il
comune vetro.
Tale riduzione risulta essere ininfluente
dal punto di vista agronomico per la
coltivazione del basilico.
Riscaldamento A Raggi Infrarossi
Sviluppo delle giovani piante di basilico
con riscaldamento a raggi infrarossi.
In maniera analoga, è stato valutato lo
sviluppo in altezza delle piante di basilico
Valutazione del contenimento
della Botrytis cinerea
Presso
le strutture del CeRSAA sono
state condotti test per valutare
l’efficienza del riscaldamento con
raggi infrarossi per contenere la
Botrytis cinerea sul basilico; tale
parassita infatti è favorito da alte
percentuali di umidità relativa,
comunemente presenti nelle serre
nel periodo invernale.
Valutazione del contenimento
della Botrytis cinerea
Le
lampade a raggi infrarossi
possono infatti, oltre a riscaldare,
ridurre l’umidità relativa
dell’ambiente.
La loro efficienza alle diverse
potenze è stata confrontata con
alcuni prodotti antiparassitari.
Valutazione dell’efficacia
dell’irraggiamento ad infrarossi (W/mq)
confrontata con due mezzi chimici.
Percentuale di alveoli infetti da Botrytis cinerea
Media delle sei prove
45,0
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Testimone
Switch 0,8
Cuproxat 3
kg/ha
IR 26-27
l/ha
ME D IA
IR 20-21
IR 14-15
Risultati ombreggio + riscaldamento
a raggi infrarossi
I risultati ottenuti mostrano come l’uso di lampade a raggi
infrarossi ad elevata potenza possano contenere la malattia
al pari dei prodotti a base di rame.
Buona parte dell’energia per il funzionamento dei
riscaldatori sia per il riscaldamento che per il contenimento
delle malattie, sarebbe generata autonomamente mediante
l’impianto fotovoltaico.
La limitata ed ininfluente riduzione della luminosità causata
dall’impianto fotovoltaico posizionato sul tetto, non
influisce sullo sviluppo delle coltivazioni considerate.
Produzione Di Energia
Elettrica
Confronto tra pannelli semplici ed
Eclisse: Inverno
Nel
periodo invernale, i pannelli
“Eclisse” funzionano come normali
pannelli fotovoltaici, e producono
esattamente la stessa energia di
qualunque altro pannello fotovoltaico
di pari potenza e disposizione.
Gennaio: confronto tra pannello semplice
ed Eclisse
Confronto tra pannelli semplici
ed Eclisse: Estate
Nei
mesi estivi, la produzione di
energia dei pannelli con lenti
“Eclisse” è superiore, e dipende
dall’altezza del sole e dal numero di
giorni di totale o parziale
illuminazione diretta (senza nubi).
Luglio: confronto tra pannello
semplice ed Eclisse
Esito produzione di energia
Risparmio Energetico E Fonte Di
Reddito
Legge “Conto energia”: con l’opzione dello scambio sul posto, con il
sistema si ottiene:
Una tariffa per ogni Kwh prodotto dai pannelli fotovoltaici che
permette di pagare l’impianto in un tempo molto inferiore al periodo
di incentivazione.
Una fonte di reddito di circa il 10%/anno dopo il periodo
dell’ammortamento (quindi per circa 10 anni)
Da subito, si può utilizzare gratuitamente tutta l’energia elettrica che
si produce grazie all’impianto fotovoltaico per il funzionamento dei
riscaldatori a R.I., riducendo i costi di produzione
Risultato
Utilizzare la serra per:
produrre energia, guadagnare grazie
all’incentivo, risparmiare, e…
contrastare l’effetto
serra!
Grazie Per L’attenzione