Como os estufas de morangos podem ser refrigeradas no verão? Como os produtores podem reduzir os custos com eletricidade?

Temperaturas excessivamente altas no morango estufas durante o verão podem afetar a diferenciação das gemas florais, a polinização, o aumento do tamanho dos frutos e a qualidade final dos frutos. Para controlar a temperatura, muitas estufas utilizam ventiladores, placas de resfriamento, sistemas de nebulização ou equipamentos de refrigeração.

Embora esses sistemas possam reduzir eficazmente a temperatura, períodos de operação mais prolongados também aumentam o consumo de eletricidade e os custos de produção. Além de depender de equipamentos de refrigeração ativos, é possível escolher painéis de policarbonato ou filmes para estufas com propriedades ópticas e de isolamento térmico adequadas na fase de construção da estufa. Esses materiais reduzem o acúmulo de calor causado pela radiação solar, retardando assim a taxa de aquecimento da estufa e diminuindo a carga operacional sobre os equipamentos.

1. Por Que a Temperatura em uma Estufa Facilmente Fica Muito Alta?

Primeiro, precisamos saber que, após a radiação solar entrar na estufa, parte dela é absorvida pelas plantas, pelo solo, pelas calhas de cultivo e pelos equipamentos, sendo convertida em calor. Como o movimento do ar e a velocidade de remoção de calor no interior da estufa são limitados, o calor continua a se acumular, elevando, por fim, a temperatura interna.

Portanto, temperaturas elevadas nas estufas não são causadas apenas pelo clima quente. Elas também estão relacionadas à quantidade de energia solar que a própria estufa permite que entre e à capacidade de remoção oportuna desse calor. Embora os materiais de cobertura estejam localizados na parte externa da estufa, eles determinam a quantidade e o modo como a radiação solar penetra nela, influenciando, assim, a quantidade de calor que os equipamentos de refrigeração subsequentes precisam gerenciar.

2quais propriedades relacionadas ao resfriamento devem ser priorizadas nos materiais de cobertura para estufas?

Se o seu objetivo é reduzir a temperatura da estufa e encurtar o tempo de operação de equipamentos como ventiladores e placas de resfriamento, não deve concentrar-se apenas na espessura, no preço ou no nome do produto ao escolher painéis de policarbonato ou filmes para estufas. Em vez disso, deve prestar atenção especial às seguintes propriedades:

1. Transmitância da luz solar;

2. Desempenho difusor de luz;

3. Reflectância solar;

4. Controlo da radiação térmica infravermelha próxima;

5. Desempenho de isolamento térmico;

6. Compatibilidade com sistemas de ventilação e de sombreamento externo.

Uma transmitância luminosa excessivamente elevada pode permitir que entre mais radiação solar na estufa, enquanto uma transmitância luminosa excessivamente baixa pode afetar a fotossíntese do morango. Por conseguinte, o material deve alcançar um equilíbrio entre controlo eficaz da luz e da temperatura.

O desempenho difusor de luz pode dispersar parte da luz solar direta e reduzir a concentração de luz intensa nas superfícies das folhas e dos frutos. O desempenho reflexivo pode refletir parte da radiação solar para fora da estufa. O controle de radiação infravermelha próxima visa principalmente a radiação solar mais propensa a ser convertida em calor.

3. Como os painéis de policarbonato podem ajudar a reduzir a carga térmica da estufa?

Os painéis de policarbonato afetam principalmente a temperatura da estufa por meio de sua estrutura, transmitância luminosa, desempenho difusor de luz e isolamento térmico.

Se o seu projeto estiver localizado numa região com verões quentes e forte radiação solar, você deve prestar atenção especial a:

1. Transmitância luminosa adequada às condições locais de iluminação;

2. Desempenho difusor de luz capaz de melhorar a distribuição da luz solar direta;

3. Controle da radiação térmica infravermelha próxima;

4. Isolamento térmico proporcionado pela estrutura oca;

5. Compatibilidade com sistemas de ventilação no telhado e sombreamento externo.

É importante observar que as diferenças entre painéis de policarbonato e filmes para estufas nem sempre se manifestam como efeitos de refrigeração no verão. Por exemplo, um teste comparativo entre estufas cobertas com painéis de policarbonato e filme de polietileno dupla camada revelou que, em condições de aquecimento noturno, o consumo total de energia térmica da estufa com painéis de policarbonato foi aproximadamente 27,89% menor do que o da estufa coberta com filme de polietileno dupla camada. Isso indica que a vantagem de isolamento térmico dos painéis de policarbonato é mais provável de se manifestar na redução da troca de calor e na melhoria da retenção de calor no inverno. Não se deve entender diretamente que os painéis de policarbonato sempre resultarão em temperaturas mais baixas no verão do que os filmes para estufas.

4. Como o Filme para Estufas Pode Ajudar a Reduzir as Temperaturas no Verão?

As películas para estufas podem variar significativamente em função, portanto, você não deve concentrar-se apenas na espessura e no preço ao escolher uma película. Se o seu projeto se concentrar no resfriamento de verão e na redução do consumo de eletricidade, você deve prestar atenção especial aos seguintes tipos de película.

1. Película difusora de luz

A película difusora de luz pode dispersar parte da luz solar direta, permitindo que a luz entre na copa das plantas de morango de forma mais uniforme.

Em um ensaio realizado em estufa, foram utilizadas películas difusoras de luz com níveis de opacidade de aproximadamente 20% e 29%. Os resultados mostraram que as películas difusoras melhoraram a distribuição vertical e horizontal da luz dentro da copa da cultura e reduziram a temperatura foliar. O ensaio registrou uma diferença entre a temperatura foliar e a temperatura do ar de aproximadamente 2,64 ° C em alguns pontos de medição, comparada com aproximadamente 4,08 ° C sob outra condição de cobertura. Isso mostra que o valor do filme para luz difusa não se limita à redução da temperatura do ar interno. Ele também pode ajudar a reduzir o estresse térmico localizado nas superfícies das folhas e dos frutos.

2. Filme Refletivo ou de Sombreamento

O filme refletivo é adequado para regiões com intensa incidência solar e temperaturas de verão significativamente elevadas.

Num estudo comparativo em estufa realizado numa região árida, o filme refletivo reduziu a temperatura do ar interno em aproximadamente 3 ° C ao meio-dia, comparado ao filme convencional de PE.

3. Filme Bloqueador de Infravermelho Próximo

A finalidade principal do filme bloqueador de infravermelho próximo não é simplesmente reduzir a luz visível, mas sim reduzir a quantidade de radiação infravermelha próxima — que tem maior probabilidade de ser convertida em calor — que penetra na estufa.

Os resultados de um estudo em estufa sobre filme de controle de infravermelho próximo mostraram que o filme de PE com controle de infravermelho próximo reduziu a temperatura do ar na estufa em até aproximadamente 2 ° C e proporcionou um melhor controle da carga térmica no verão em comparação com o filme de cobertura convencional.

Em outra simulação do consumo energético de estufa, assumindo que o material de cobertura pudesse refletir toda a radiação infravermelha próxima, a temperatura do ar na estufa ao meio-dia no verão diminuiu em aproximadamente 2 ° C, enquanto a demanda de refrigeração diminuiu até 50%. Contudo, esse resultado foi obtido sob condições específicas do modelo. O desempenho real ainda é afetado pela estrutura da estufa, ventilação, sombreamento e dossel da cultura.

4. Filme isolante térmico

O filme isolante térmico é usado principalmente para reduzir a perda de calor da estufa durante a noite e também pode ajudar a atenuar as flutuações de temperatura entre dia e noite.

É mais adequado para projetos que precisam equilibrar a retenção de calor no inverno e os custos operacionais no verão. No entanto, se sua principal preocupação for altas temperaturas no verão, você não deve focar apenas no desempenho térmico do filme. Também deve considerar sua transmitância à luz solar, seu desempenho difusor de luz e seu controle de infravermelho próximo.

5. Como os materiais de cobertura podem ajudar a reduzir o consumo elétrico dos equipamentos?

Os materiais de cobertura podem reduzir parte da carga térmica na fonte, limitando a quantidade de calor que entra na estufa.

A lógica de funcionamento deles é:

Reduzir a quantidade de radiação solar que entra → reduzir o acúmulo de calor no interior → diminuir a taxa de aquecimento da estufa → reduzir a temperatura máxima → reduzir a carga operacional dos equipamentos de refrigeração.

Os dados acima mostram que os materiais de cobertura podem, de fato, afetar a carga de refrigeração. No entanto, isso não deve ser interpretado como significando que todos os projetos alcançarão os mesmos resultados. A área da estufa, a eficiência da ventilação, a sombreamento externo, a temperatura externa, a radiação solar e a densidade de plantio de morangos afetarão todos os resultados finais.

Se deseja avaliar com precisão o efeito de economia de eletricidade, recomenda-se também monitorar:

• As temperaturas interna e externa da estufa;
• A temperatura máxima ao meio-dia;
• A intensidade da radiação solar;
• O tempo de operação dos ventiladores e das placas de resfriamento;
• A potência dos equipamentos de refrigeração;

6. Como Escolher Materiais de Cobertura com Base no Clima do Projeto?

Para regiões com verões quentes e forte radiação solar, você deve concentrar-se no desempenho difusor de luz, reflexivo e de controle de infravermelho próximo dos materiais de cobertura, utilizando-os em conjunto com sistemas de sombreamento externo e de ventilação no telhado.

Para regiões com insuficiência de luz que ainda exigem refrigeração no verão, deve-se evitar sombreamento excessivo. Materiais com transmissão efetiva de luz relativamente alta e bom desempenho de difusão luminosa podem ser considerados prioritariamente.

Para estufas de morangos em operação durante todo o ano, é necessário avaliar tanto o resfriamento no verão quanto a retenção de calor no inverno. Painéis de policarbonato multicamada são mais adequados para projetos que priorizam estabilidade estrutural e controle de troca térmica. Filmes funcionais multicamada são mais adequados para projetos que necessitam ajustar o desempenho da cobertura conforme a estação, controlar o investimento inicial ou facilitar a substituição posterior.

Para os operadores de estufas de morangos, os materiais de cobertura estão relacionados não apenas aos custos de construção, mas também ao controle subsequente da temperatura, ao tempo de operação dos equipamentos de refrigeração e às despesas elétricas de longo prazo. Materiais adequados não podem substituir completamente os equipamentos de refrigeração ativos, mas conseguem reduzir a entrada de calor na estufa, diminuir a velocidade com que a estufa aquece e reduzir a carga operacional dos equipamentos, ajudando-o a construir uma estufa de morangos mais eficiente em termos energéticos e estável.

Com base nas condições climáticas de diferentes regiões, nos requisitos para o cultivo de morangos e nos métodos de operação das estufas, a FZY estufa pode avaliar de forma abrangente como os materiais de cobertura, os sistemas de ventilação, as sombreamentos externos e os equipamentos de refrigeração atuam em conjunto, fornecendo soluções para estufas mais adequadas à operação de longo prazo.