Utilisation of air and pipe heating systems in Mediterranean greenhouses

J. Afonso¹, F. Baptista¹, V. Fitas da Cruz¹ & J.L. Garcia²

RESUMO

Um dos principais objectivos da produção em estufa é a obtenção de plantas, em quantidade e qualidade, que de outro modo não seria possível devido às condições adversas do meio exterior. No entanto, de modo a obter no interior da estufa as condições de temperatura e humidade adequadas é normalmente necessário recorrer a técnicas de condicionamento ambiental, como sejam, a ventilação e o aquecimento.

Neste trabalho pretendeu-se estudar a influência de diferentes sistemas de aquecimento, por ar quente e por água quente, nas condições de ambiência no interior de uma estufa localizada numa zona Mediterrânica continental. Além disso, pretendeuse também comparar o efeito destes sistemas de aquecimento na ocorrência de condensação. Este é um aspecto de grande importância já que a condensação pode ser um factor favorável à proliferação de determinadas doenças criptogâmicas, responsáveis por avultadas perdas de produção.

O trabalho experimental foi realizado numa estufa localizada em Madrid na Escola Técnica Superior de Engenheiros Agrónomos. A estufa era multitúnel tendo o tecto a forma elipsoidal. A área da estufa era 132 m ² e o material de cobertura metacrilato com 3 mm de espessura. O sistema de ventilação consistia em aberturas contínuas laterais e zenitais. Esta estufa estava equipada com dois sistemas de aquecimento, termoventiladores (ar quente) e solo radiante (água quente). Foram recolhidos dados relativos à temperatura e humidade relativa do ar no interior e no exterior, bem como da ocorrência de condensação na parte interna da cobertura da estufa. Todos os dados foram registrados com intervalos de 5 minutos, durante vários dias. Verificou-se que a humidade relativa e os períodos em que ocorreu condensação são bastante menores quando se utilizou o aquecimento por ar quente. Ambos os sistemas foram comparados relativamente ao consumo energético. Para as mesmas condições climáticas exteriores, o sistema de aquecimento por água quente apresentou maior consumo energético que o sistema de aquecimento por ar quente, nas condições testadas.

One of the main objectives of the greenhouse production is to obtain a good performance of the crops, which would not be possible outside due to adverse conditions of the environment. However, to achieve suitable internal air temperature and humidity it is usually necessary to use environmental control techniques, as ventilation or heating.

The objectives of this work were: 1. to study the effect of the different heating systems, pipe and air, in the climatic conditions in a Mediterranean greenhouse and 2. to study the influence of these different heating systems on the occurrence of condensation.

External and internal climatic data were collected as the occurrence of condensation on internal surface of the cover material. All data were registered in a Data Logger each 5 minutes, during several days. With air heaters, inside relative humidity was lower comparing to pipe heating. Both strategies were compared concerning the energy consumption. For the same outside conditions, pipe heating presented higher levels of energy consumption than air heaters. With air heaters, the condensation rate on the inner surface of the cover was strongly reduced.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Alvarez, D. J. R. & Parra, J. P. 1998. Tecnologia de Invernaderos II – Curso Superior de Especialización. Edições Mundi Prensa. 512 pp.         [ Links ]

Baptista, F. J. 1996. Ventilação natural de estufas e métodos experimentais de determinação de caudais de ventilação. Provas de APCC, Universidade de Évora. 102 pp.

Baptista, F. J. 2000. Construção e Condicionamento Ambiental de Estufas. Texto de apoio às aulas de estufas, Universidade de Évora. 40 pp.

Baptista, F. J., Abreu, P. E., Meneses, J. F. & Bailey, B. J. 2001. Comparison of the climatic conditions and tomato crop productivity in Mediterranean greenhouses under two different natural ventilation management systems. Paper nº 3006, pp 112-124. Proceedings of the Internacional Symposium Agribuilding 2001, Campinas, Brasil.

Bartzanas, T., Tchamitchian, M. & Kittas, C. 2005. Influence of the Heating Method on Greenhouse Microclimate and Energy Consuption. Biosystems Engineering, 91(4):487–499.

Bernat, C., Andrés, J. J. & Martínez, J. 1990. Invernaderos: Construcción, Manejo, Rentabilidad. Editorial AEDOS. Barcelona, Espanha.

Matallana, A. & Moreno, J. I. 1989. Invernaderos: Diseno, Construcción y Ambientación. Edições Mundi Prensa, Madrid. 159 pp.

Navas, L. M. 1996. Ahorro Energético en la Climatizacion de Invernaderos com Cultivos Ornamentales: Establecimiento y Uso de Modelos Sobre el Clima del Invernadero y la Viabilidad de la Bomba de Calor com Accionamiento Eléctrico. Tsese de Doutoramento, Universidade Politécnica de Madrid, 405 pp.

Oliveira, C. E. L., Garcia, J. L., Benavente, R. M., Sirviente, B. & Munoz M. 1999. Calefacción de Invernaderos. Vida Rural, 89:44-45.

Pastor, M. 2004. Efecto de las Estratégias de Control de la Ventilación y la Calefacción sobre el Clima Interior y el Consumo de Energia en Invernaderos. Tese de Doutoramento. Universidade Politécnica de Madrid.

Perales, A., Perdigones, A., Garcia, J. L., Montero, J. I. & Antón, A. 2003. El control de la condensación en invernaderos. Horticultura, 168:14-19.

¹ Dep. Engenharia Rural e Instituto de Ciências Agrárias Mediterrâneas (ICAM), Universidade de Évora, Apartado 94, 7002-554, Évora; e-mail: fb@uevora.pt ² Universidade Politécnica de Madrid, ETSI Agronomos, Departamento de Ingeniería Rural, 28040 Madrid, Espanha