Controlo de temperaturas baixas

Em muitos casos, a protecção fornecida pela estufa é suficiente para que a cultura se possa desenvolver durante o Inverno sem o recurso a sistemas de aquecimento. Contudo, existem regiões que, devido às suas baixas temperaturas, requerem a necessidade de utilização destes sistemas e/ou de isolamento adicional nas estufas. Uma estufa com aquecimento, quando comparada com uma que não o possui, apresenta as seguintes vantagens:

• Acelera a produção;

• Possibilita a produção de produtos fora de época;

• Melhor controlo das doenças, pois o aquecimento ajuda a evitar a ocorrência de humidade excessiva;

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• Dependendo do combustível utilizado e do sistema de queima, permite dispor de dióxido de carbono resultante dos gases da combustão.

As estufas podem ser aquecidas utilizando diversas técnicas. O aquecimento pode ser exercido sobre a atmosfera interior da estufa, o solo ou ambos.

Geralmente o aquecimento do ar faz-se através da circulação de água quente em tubos, aquecimento indirecto, ou através da utilização de aquecedores que usam ar forçado, aquecimento directo. No solo é normalmente utilizada uma rede de tubos enterrada ou colocados à superfície (neste caso o ar também é aquecido) por onde circula água com uma temperatura que em regra é da ordem dos 20 a 25 ºC (Figura 2.8). Em alternativa pode usar-se uma rede de resistências eléctricas enterrada no solo [5].

Figura 2.8 – Sistema de aquecimento utilizando água quente.

Os sistemas de aquecimento directo possuem a vantagem de ter menor tempo de resposta.

Alguns dos sistemas [14] de aquecimento normalmente utilizados para aplicação em estufas são:

• Aquecedores unitários;

• Sistemas a água quente;

• Sistemas de aquecimento a vapor.

2.3.2.1 A

Nestes sistemas as unidades aquecedoras são espaçadas convenientemente, sendo instaladas no solo ou suspensas e, geralmente, são alimentadas a gás natural armazenado em garrafas ou a gasóleo utilizando ventiladores para a distribuição do calor. Estes sistemas requerem um investimento relativamente moderado, são fáceis de instalar e expandir. Se utilizados, devem ser distribuídos por forma a cobrir toda a área com ar quente [14].

2.3.2.2 S

Estes sistemas [14] utilizam canalizações que podem ser dispostas ao longo do perímetro da estufa a aquecer ou utilizando permutadores unitários a ar forçado por ventoinha, colocados numa estrutura aérea dentro dela. Sistemas como estes requerem

21 uma caldeira, electroválvulas e outros dispositivos de controlo (Figura 2.9). No entanto, um sistema a água quente é simples de instalar e geralmente requer menor manutenção do que um sistema a vapor. Existe um aquecimento e arrefecimento lento das canalizações, mas as temperaturas são geralmente mais uniformes.

Figura 2.9 – Sistema utilizando água quente.

2.3.2.3 S

Um sistema de aquecimento a vapor necessita de uma caldeira, electroválvulas e outros dispositivos de controlo, dependentes do tipo e tamanho da caldeira utilizada. O vapor permite um aquecimento e arrefecimento rápido das linhas de vapor e geralmente necessita de menos canalização [14]. Um sistema de aquecimento a vapor pode ser utilizado também para a pasteurização do solo. Este tipo de sistemas requer um investimento inicial elevado, no entanto, apresenta uma considerável longevidade. Utiliza-se em grandes áreas, uma vez que o vapor pode ser transportado eficientemente através de longas distâncias.

2.3.2.4 F

Conforme se pode depreender do que foi anteriormente referido, é imprescindível uma fonte de calor por forma a tornar possível o controlo de temperatura. A escolha dessa fonte de calor depende de vários factores alguns dos quais já foram referidos. Estes factores devem ser considerados antes do investimento inicial, uma vez que este depende do tipo de sistema a ser utilizado. Antes de escolher o tipo de sistema é necessário calcular a quantidade de calor requerida, que é determinada tendo em consideração as condições mais desfavoráveis às quais se presume o sistema vai ser submetido. A temperatura interna mínima depende da cultura em crescimento. Para efectuar o cálculo da margem de calor em ºF que o sistema de controlo deve permitir, subtrai-se à temperatura que consideramos como ideal, a temperatura mínima nas condições mais adversas previstas. Um processo simples para determinar a quantidade de calor obtêm-se multiplicando a área da estufa pela diferença de temperatura máxima a ser mantida, e este resultado por um factor que depende da natureza da cobertura e factores de construção conforme traduz a Equação 2.1.

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• S – Área da superfície da estufa

• K – factor de transferência de calor que depende da cobertura e da qualidade de construção.

• Tmáx – temperatura máxima esperada • Tmin – temperatura mínima esperada

Um factor de transferência de calor de 1 ou 1,2 é utilizado [14] para estufas cobertas por uma única camada de polietileno ou plástico rígido, sendo 1 para uma estufa bem construída e 1,2 para estufas de pior qualidade de construção e com algumas falhas de isolamento (fugas de ar). Quanto maior for a velocidade do vento maiores são as perdas de calor. Um factor de 0 a 0,75 é utilizado para estufas cobertas com uma camada dupla de polietileno com espaço aberto de 7/10 cm mas não mais do que 10 cm. Um factor de 1,1 a 1,4 se a estufa for coberta por vidro. Um factor de 10% deve ser adicionado a todos os parâmetros anteriores se a estufa estiver localizada num sitio ventoso e se houver possibilidade de infiltração de ar nas estufas.

Em resumo, pode concluir-se que o sucesso no aquecimento de estufas está dependente do correcto dimensionamento e instalação do sistema de aquecimento, dos controlos adequados e dos métodos para obter uma distribuição uniforme. O tipo de construção da estufa, colheita a efectuar e níveis de temperatura a manter, são factores importantes a serem considerados na selecção e instalação de qualquer sistema de aquecimento.

Após a selecção do sistema de aquecimento, é necessário ter cuidados na manutenção para que se possa tirar o maior rendimento possível e garantir longevidade, justificando assim o investimento inicial. Os processos para a manutenção destes tipos de aquecimento [15, 16], devem ser cumpridos o mais escrupulosamente possível. Também neste tipo de actuação o controlo utilizado é liga/desliga, porque, numa estufa, a temperatura não varia bruscamente. Assim, o tipo de acções a realizar, para conseguir o controlo referido, consiste em accionar e desligar aquecedores, electroválvulas, caldeiras, etc.

2.3.3 Irrigação

Nesta secção pretende-se abordar, de uma forma resumida, algumas técnicas utilizadas em estufas para controlar as suas necessidades em termos de água e a sua importância para o desenvolvimento das plantas.