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  • Criteri di progettazione

Progettazione serre professionali

Agrimec si occupa di progettazione serre professionali: grazie alla nostra esperienza analizziamo le esigenze dei nostri clienti in modo da consigliare la serra più adatta garantendo il mantenimento della giusta temperatura, umidità e luce alle vostre coltivazioni.

Mantenimento
dei parametri climatici
Una buona serra deve limitare le variazioni repentine ed eccessive dei principali parametri climatici (temperatura dell’aria e del suolo, umidità relativa) rispetto ai valori ottimali.

Una serra che utilizza per lo più energia solare per soddisfare il proprio fabbisogno energetico, deve:
  • Avere un basso carico termico invernale ed estivo
  • Mantenere costante la temperatura del suolo
  • Impiegare l’energia elettrica e termica in modo efficiente
  • Tenere sotto controllo i principali parametri ambientali che regolano la crescita delle piante: temperatura ambiente, umidità relativa, luce e CO2.
Mantenimento del calore
Per fare in modo di soddisfare il fabbisogno energetico una serra ha bisogno di mantenere costante la temperatura del suolo, tiepida in inverno e fresca in estate, riducendo al minimo le perdite di calore del terreno. Il terreno di una serra (anche quando non è sede di coltivazione) è il luogo ideale per l’accumulo di calore prezioso.
I principali parametri ambientali
Temperatura ambiente
È possibile tenere sotto controllo la temperatura dell'ambiente attraverso un efficiente sistema di ventilazione e quando possibile con un adeguato impianto di climatizzazione evitando valori nocivi per le colture.
Come limitare le perdite di calore
La serra scambia calore con l'ambiente esterno in vari modi:
Per conduzione attraverso il suolo
Entità: 10% delle perdite complessive.
Per serre di dimensioni più contenute, gli effetti di bordo possono essere alquanto significativi. Il suolo stesso perde calore cedendolo all’ambiente esterno perimetrale. Intervento consigliato: isolamento perimetrale e/o sotterraneo.
Per irraggiamento verso l’alto
Entità: 25% delle perdite complessive.
La serra dispone di un soffitto trasparente e pertanto una certa quantità di energia accumulata dal terreno e dalle piante viene irraggiata verso il cielo. Il manto di copertura deve essere quindi trasparente rispetto alla luce d’ingresso e il più opaco possibile nei confronti della radiazione infrarossa emessa dal suolo. I teli di polietilene sono poco opachi alla radiazione IR e quindi è un intervento consigliato installare un telo riflettente (schermo termico).
Attraverso i ricambi d’aria
Entità: 25% delle perdite complessive.
Il ricambio dell’aria è necessario per il controllo della temperatura e dell'umidità. Ricambiando l’aria viene espulsa aria umida dalla serra, sostituita con aria più secca. E’ bene precisare che un ricambio d’aria effettuato aprendo le finestre o mediante estrattori d’aria comporta la perdita di una consistente quantità di energia termica.

Interventi consigliati:
- ricambi d’aria più efficienti quando necessario;
- ridurre al minimo le perdite di calore dovute a sfiltrazioni involontarie, agendo sull’ermeticità della serra
Per conduzione e convezione attraverso le pareti
Entità: 40% delle perdite complessive.

Interventi consigliati:
  • Porre attenzione agli aspetti dimensionali che incidono sulle dispersioni di calore: meglio un’unica serra di grandi dimensioni piuttosto che frammentata in numerose piccole serre;
  • Con un corretto orientamento: il suo asse deve essere nord-sud;
  • Limitare le superfici disperdenti agendo sul profilo dell’arco e sulla planimetria;
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  • La giusta altezza per controllare l’effetto serra e il conseguente innalzamento delle temperature, senza esagerare: una serra troppo alta è un investimento inutile;

    Altezza ottimale (H) consigliata: tra 3 e 4 m Una serra alta è in grado di creare un ambiente più fresco, uno spazio meglio fruibile. Comporta inoltre costi di riscaldamento poco più elevati. Studi effettuati su serre (T. Foulard and H. Fatnassi, INRA-Unité URIH (France), “New models help optimise greenhouse design”, in FlowerTECH 2006, vol. 9/n.6) hanno dimostrato che la temperatura interna dell’aria decresce all’aumentare dell’altezza fino a 4 metri e che dopo tale quota i miglioramenti diventano poco significativi.
  • Limitare le discontinuità dei materiali di copertura al fine di ridurre l’incidenza dei ponti termici;
  • Ricorrendo ad un manto di copertura che garantisca un ottimo isolamento: materiali che dispongano di intercapedine; Agrimec consiglia l’uso del doppio telo gonfiato.
Umidità relativa
Essa è fonte delle principali patologie, obbliga il serricoltore ad intervenire con fungicidi e pesticidi, spesso sistemici, oppure a ricorrere a ingenti ricambi d’aria, che annullano il beneficio dell’effetto serra o del riscaldamento, scambiando verso l’esterno notevoli quantità di calore. L’umidità relativa dell’aria deve superare il 60% per consentire una buona apertura degli stomi delle foglie, tale da permettere il massimo assorbimento della CO2; valori troppo elevati di U.R. sono invece negativi perché limitano la capacità di traspirazione della pianta;
Come facilitare il controllo dell'umidità relativa
La gestione dell'umidità è una parte importante della lotta integrata contro i parassiti. E’ fondamentale mantenere rami e foglie asciutti soprattutto durante la notte, quando l’umidità e le temperature più basse possono provocare condense sulle piante e quindi comparsa di malattie.
Ricircolo dell’aria
L’uso di destratificatori d’aria impedisce l’accumulo di calore nella volta della serra impedendo la formazione di sacche di umidità negli strati più bassi. La condensa può essere limitata attraverso il semplice movimento d'aria con il quale si possono mantenere asciutte le foglie.
Luce
Non è facile creare un ambiente ben isolato e nello stesso tempo attenuare il meno possibile l’ingresso di luce. La luce è indispensabile alla fotosintesi. Ad un preciso illuminamento corrisponderà una precisa temperatura ottimale. Ciò significa che è del tutto ingiustificato avere alte temperature in serra in modo indiscriminato. Una temperatura troppo elevata comporta inoltre l’abbassamento dell’umidità relativa e conseguente chiusura degli stomi, ovvero soffocamento della reazione fotosintetica. Il giorno e la notte hanno livelli di illuminamento differente e quindi anche differenti temperature di set-point;
Crescita ottimale della pianta (un po' di chimica)
Lo sviluppo corretto della pianta si ottiene quando avvengono in modo equilibrato i due processi: la respirazione (con assorbimento di O2 dall’ambiente e immissione di CO2) e la fotosintesi (sintesi degli zuccheri con assorbimento di H2O e CO2 in presenza di luce e rilascio di O2):

6H2O + 6CO2 + energia luminosa -> C6H12O6 + 6O2
Come massimizzare i livelli di luminosità
Nel passato l’illuminazione per accrescimento vegetativo è stata effettuata con lampade a vapori di sodio (HPS): basso costo, discreta efficienza, tuttavia per nulla selettive, quindi con alto consumo e alta potenza impegnata.

Le lampade a led , ora tecnologia matura, contribuiscono ad abbattere notevolmente la potenza assorbita visto che sono in grado di irraggiare solo i fotoni utilizzati dalle piante. La tecnologia a led permette di realizzare uno spettro di emissione su misura, consentendo in tal caso un significativo risparmio di energia; la sua combinazione ideale è quella composta da circa un 25% di led blu e 75% di led rossi.
CO2
Si deve tenere presente che in inverno la concentrazione di anidride carbonica all’interno delle serre è stabilmente molto più bassa rispetto all’atmosfera esterna (300 ppm) a causa della limitata ventilazione. Una concentrazione troppo bassa limita la fotosintesi. Al di sotto di 150 ppm la maggior parte delle piante arresta la sua crescita. Un aumento indotto artificialmente della percentuale di CO2 (concimazione carbonica), elevando la concentrazione a 1000 ppm, può favorire incrementi di produzione fino al 40%, con un riscontro sia in termini di qualità (più vigore, maggior uniformità, maggior resistenza alle malattie) che di quantità (miglior rendimento, piante più rigogliose, maggior dimensione, numero e peso dei prodotti).
L'arco delle serre
Le strutture AGRIMEC sono progettate e realizzate con l’utilizzo della volta ad arco monocentrico.
Tale scelta, ampiamente sviluppata e testata negli anni, ha evidenziato i seguenti benefici:
  • Risposta al vento: portanza (sollevamento verticale) e non spinta trasversale
  • Minor superficie disperdente
  • Maggior altezza utile a parità di altezza massima
  • Miglior gonfiaggio dei teli
  • Minor usura dei teli
  • Scarico neve comunque buono
Agrimec consiglia di realizzare la serra “quando possibile” a pianta quadrata, la planimetria che a parità di cubatura riduce al minimo le superfici disperdenti.