Agro Fossil Free - Minimizzazione dell'energia in un impianto di coltivazione protetto mediante punti di acquisizione multitemperatura e controllo delle impostazioni di ventilazione

Descrizione generale

La gestione dell'energia nelle colture protette è fondamentale a causa dell'elevato costo dell'uso dell'energia nelle serre ad alta tecnologia. Lo scopo principale di questa ricerca era di studiare la strategia ottimale per ridurre il consumo di energia di raffreddamento, regolando le impostazioni (apertura/chiusura) di prese d'aria o tende durante il giorno, presso l'impianto di coltivazione protetto presso la Western Sydney University. Abbiamo misurato le variazioni giornaliere della temperatura dell'aria e del consumo di energia in quattro trattamenti (combinazioni aperte/chiuse di prese d'aria e schermi ombreggianti) e sviluppato una strategia di raffreddamento ottimale per la gestione dell'energia utilizzando punti di acquisizione multitemperatura a diverse altezze all'interno di un compartimento serra. Il trattamento ottimale (ventilatori aperti/tende chiuse) ha ridotto il carico energetico sul tetto, mantenendo così un profilo di temperatura della volta dell'impianto desiderabile e riducendo l'energia di raffreddamento. Il consumo di energia giornaliero era più basso per prese d'aria aperte/tende chiuse (70,5 kWh) e più alto per prese d'aria chiuse/tende aperte (121 kWh). È stato inoltre riscontrato che ritardare l'operazione di apertura e chiusura di prese d'aria e tende fino a quando la temperatura della calotta dell'impianto non ha raggiunto i 25°C riduce il consumo di energia di raffreddamento e diminuisce il consumo di energia di riscaldamento al mattino (ad esempio, dalle 08:00 alle 10:00). Il risparmio stimato di 1,83 kWh per 1 C di raffreddamento tra le condizioni ottimale (ventilatori aperti/tende chiuse) e meno ottimale (ventilatori chiusi/tende aperte) aveva il potenziale per un risparmio energetico significativo a 494 kWh per C su un ciclo colturale di nove mesi in condizioni climatiche calde. Tuttavia, la scelta della strategia di raffreddamento ottimale che utilizza il controllo di prese d'aria e tende deve anche tenere conto dell'impatto di altri fattori ambientali in serra, tra cui luce, umidità e concentrazione di CO2, che possono essere specifici della coltura.