Le fonti energetiche rinnovabili possono trovare applicazione per uno sviluppo sostenibile del settore serricolo: solare termico, solare fotovoltaico ed energia eolica possono essere utilizzati per soddisfare le esigenze energetiche degli impianti presenti nelle serre.
Il solare termico
I collettori solari termici convertono l’energia solare in energia termica direttamente utilizzabile dai sistemi di riscaldamento ad acqua calda, spesso presenti in serre a elevato controllo ambientale. Poiché disponibilità di radiazione solare e richiesta energetica non sempre coincidono nel tempo, l’energia termica captata dai collettori solari deve essere accumulata in un fluido, generalmente acqua additivata con glicol etilenico, contenuto in un serbatoio isolato termicamente, boiler (Foto 1), in cui avviene, attraverso scambiatori o per miscelazione, lo scambio termico con l’acqua utilizzata per il riscaldamento della serra.
Per compensare le carenze energetiche dovute al carattere intermittente dell’energia solare, il boiler può essere collegato a una sorgente supplementare di energia termica, una caldaia alimentata da combustibili fossili o a biomassa, o una pompa di calore alimentata da energia elettrica. I sistemi solari termici risultano quindi molto utili come integrazione di impianti di riscaldamento esistenti.
I collettori solari possono essere installati sulla parete esposta a Sud della serra, con inclinazione verticale (Foto 2) o comunque con angolo sulla superficie orizzontale superiore a 60°. In tal modo è possibile sfruttare la radiazione solare invernale in maniera ottimale, avendo il sole un angolo di elevazione basso nei periodi invernali. L’installazione sulla struttura della serra è possibile evitando che i collettori ombreggino la superficie di coltivazione all’interno della serra.
Il sistema di riscaldamento più adatto prevede l’uso di elementi radianti, per esempio tubi in plastica, attraversati da acqua calda a bassa entalpia, a circa 40 °C, posizionati in prossimità del substrato di coltivazione e delle piante. L’impianto risulta efficace utilizzando metodologie di uso razionale dell’energia, cioè schermi termici notturni e piccoli tunnel in serra, per ridurre le dispersioni termiche convettive e radiative.
Ricerche svolte presso l’Università di Bari hanno mostrato che, in via del tutto teorica senza impianto ausiliario di integrazione, per coprire interamente il fabbisogno energetico di una serra situata nel Sud Italia (latitudine 41° N) sarebbe necessario disporre di 0.2-0.3 m2 di collettori solari per 1 m2 di superficie coperta dalla serra.
Il costo per l’installazione dei sistemi solari termici può variare in funzione della tipologia di collettore utilizzata e del sistema di accumulo dell’energia termica; il costo dei collettori solari piani, fra i più diffusi, è di circa 125-200 €/m2, il costo di un boiler metallico da 1.000 l è di circa 1.500 €, il costo dei circolatori e dell’elettronica di controllo è pari a poche centinaia di euro.
Il solare fotovoltaico
La soluzione tecnica più efficiente per i sistemi fotovoltaici prevede la loro connessione alla rete elettrica di distribuzione, in tal modo la rete funge da serbatoio con capacità infinita di accumulo energetico, superando quindi il carattere intermittente della produzione di energia fotovoltaica, garantendo continuità di fornitura all’utenza che può riversare l’energia prodotta e ritirarla dalla rete in tempi differenti. L’uso di sistemi ad isola o stand-alone, cioè non connessi alla rete, è consigliabile solo in località non servite dalla rete elettrica di distribuzione, in quanto la gestione di tali sistemi è più complessa e prevede l’uso di batterie di accumulo con costi non trascurabili e comunque con capacità limitata di accumulo energetico rispetto alla rete elettrica di distribuzione.
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