Γράφει ο γεωπόνος κ. Αποστόλης Καρπούζας
Το ενεργειακό κόστος έχει εξελιχθεί τα τελευταία χρόνια σε έναν από τους πιο κρίσιμους παράγοντες για τη βιωσιμότητα των ελληνικών θερμοκηπιακών καλλιεργειών. Σε μια χώρα με έντονη ηλιοφάνεια αλλά και μεγάλες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις, η διαχείριση της ενέργειας δεν αφορά μόνο τη θέρμανση του χειμώνα ή την ψύξη το καλοκαίρι, αλλά και το συνολικό έλεγχο του μικροκλίματος καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.
Στην πράξη, θέρμανση, ψύξη, αερισμός και φωτισμός λειτουργούν ως ένα ενιαίο αλληλεξαρτώμενο σύστημα. Ο τρόπος που σχεδιάζονται και συνδυάζονται καθορίζει τόσο το τελικό κόστος παραγωγής όσο και τη σταθερότητα της απόδοσης. Στα ελληνικά θερμοκήπια, η θέρμανση εξακολουθεί να αποτελεί τη μεγαλύτερη ενεργειακή επιβάρυνση, ιδιαίτερα σε περιοχές όπως είναι η βόρεια Ελλάδα και η Θεσσαλία. Η εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα όπως είναι το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο παραμένει σημαντική, κυρίως σε παλαιότερες εγκαταστάσεις, με αποτέλεσμα αυξημένο λειτουργικό κόστος.
Εναλλακτικές λύσεις θέρμανσης
Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται αυξημένο ενδιαφέρον για εναλλακτικές λύσεις, με κυρίαρχη τη βιομάζα από πυρηνόξυλο, πέλετ ή αγροτικά υπολείμματα, ιδιαίτερα σε περιοχές με εύκολη πρόσβαση σε πρώτη ύλη.
Παράλληλα, η γεωθερμία χαμηλής ενθαλπίας, όπου υπάρχει διαθέσιμο δυναμικό, προσφέρει σταθερό κόστος και υψηλή ενεργειακή απόδοση. Ωστόσο, το ουσιαστικό όφελος στη θέρμανση δεν προκύπτει μόνο από την αλλαγή καυσίμου, αλλά από τον περιορισμό των θερμικών απωλειών. Θερμοκουρτίνες, διπλά καλύμματα και σωστή στεγανότητα του θερμοκηπίου μειώνουν σημαντικά τις απαιτήσεις σε ενέργεια, με άμεσο οικονομικό αποτέλεσμα.
Ψύξη και θερμική προστασία
Στα ελληνικά θερμοκήπια η ψύξη αποτελεί εξίσου κρίσιμο παράγοντα με τη θέρμανση. Οι υψηλές θερμοκρασίες και η έντονη ηλιακή ακτινοβολία του καλοκαιριού επιβαρύνουν το μικροκλίμα και μπορούν να οδηγήσουν σε απώλειες παραγωγής, αν δεν υπάρξει σωστός σχεδιασμός.
Ο φυσικός αερισμός, μέσω πλευρικών και οροφικών ανοιγμάτων, παραμένει η βασική και οικονομικότερη λύση. Τα συστήματα υδρονέφωσης και τεχνητής ομίχλης είναι εξίσου χαμηλού κόστους και αποδοτικά μέσω των μικροσταγονιδίων που ψεκάζονται στο χώρο· ωστόσο εξαρτώνται από την ισχύ του εξαερισμού.
Το πιο δημοφιλές σύστημα ψύξης είναι το σύστημα υγρής παρειάς και ανεμιστήρα. Η υγρή παρειά είναι πορώδες πλάκες οι οποίες διαβρέχονται με νερό και ψύχουν – υγραίνουν τον αέρα εισόδου στο θερμοκήπιο με τη βοήθεια του ανεμιστήρα. Συμπληρωματικά, η χρήση σκίασης βοηθά στη μείωση της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας στο θερμοκήπιο και αποσκοπεί στη μείωση της θερμοκρασίας. Τρόποι σκίασης του θερμοκηπίου είναι η χρήση βαφής σκίασης, διχτυών και κουρτινών.
Αερισμός
Ο αερισμός στα ελληνικά θερμοκήπια συχνά υποτιμάται ως παράγοντας ενεργειακής εξοικονόμησης. Στην πραγματικότητα, ο σωστός αερισμός μειώνει τις ανάγκες τόσο της ψύξης όσο και της θέρμανσης.
Ο φυσικός αερισμός, με ανοίγματα στην οροφή και στις πλευρές του θερμοκηπίου, όταν είναι σωστά μελετημένος, καλύπτει τις ανάγκες της πλειονότητας των καλλιεργειών. Ο μηχανικός αερισμός με ανεμιστήρες λειτουργεί υποστηρικτικά, κυρίως σε θερμοκήπια με αυξημένη πυκνότητα φύτευσης ή σε περιόδους ακραίων καιρικών συνθηκών.
Φωτισμός
Για το φωτισμό των θερμοκηπίων, οι κύριοι τύποι λαμπτήρων που χρησιμοποιούνται είναι οι λαμπτήρες νατρίου υψηλής πίεσης (HPS) και οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED).
Εάν τοποθετηθούν φωτοαισθητήρες, ο φωτισμός μπορεί να ενεργοποιείται μόνο όταν πραγματικά απαιτείται, χωρίς περιττές ενεργειακές απώλειες.
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Στα ελληνικά θερμοκήπια, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αποκτούν ολοένα και πιο ουσιαστικό ρόλο στη μείωση του ενεργειακού κόστους και στη σταθεροποίηση των λειτουργικών δαπανών, αν και παρουσιάζουν συνήθως μεγάλο αρχικό κόστος εγκατάστασης.
Υπάρχουν δύο κατηγορίες συστημάτων ηλιακής ενέργειας: τα ενεργητικά και τα παθητικά. Τα ενεργητικά, όπως τα φωτοβολταϊκά και τα ηλιακά θερμικά συστήματα, εκμεταλλεύονται την ηλιακή ενέργεια, τη μετατρέπουν σε θερμική ή σε ηλεκτρική και την μεταφέρουν για αξιοποίησή της εντός του θερμοκηπίου. Τα παθητικά συστήματα, όπως ο σωστός προσανατολισμός του θερμοκηπίου, η χρήση διπλών καλυμμάτων και η αποθήκευση θερμότητας σε δεξαμενές νερού, συμβάλλουν στη μείωση των θερμικών απωλειών και στη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας.
Παράλληλα, η χρήση βιομάζας για θερμικές ανάγκες παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, ειδικά σε περιοχές με διαθέσιμα αγροτικά υπολείμματα. Υπάρχουν δύο τρόποι αξιοποίησης της βιομάζας, ο πρώτος είναι με άμεση καύση και ο δεύτερος με αεριοποίησή της, κατά την οποία μάλιστα έχουμε μείωση των εκπεμπόμενων σωματιδίων και αερίων. Σε πολλές περιπτώσεις, η αντικατάσταση των συμβατικών καυσίμων οδηγεί σε μείωση του κόστους θέρμανσης, χωρίς να επηρεάζεται η σταθερότητα του μικροκλίματος.
Η γεωθερμία, όπου οι γεωλογικές συνθήκες το επιτρέπουν, προσφέρει υψηλή ενεργειακή απόδοση και χαμηλό λειτουργικό κόστος. Πρόκειται για την αξιοποίηση της θερμότητας του υπεδάφους μέσω γεωθερμικών αντλιών, και χρησιμοποιείται τόσο για θέρμανση όσο και για ψύξη των θερμοκηπίων.
Η αιολική ενέργεια είναι μια εξίσου καλή πηγή ενέργειας, ειδικά σε ορεινές ή παραθαλάσσιες περιοχές και αξιοποιείται με μικρές ανεμογεννήτριες που τοποθετούνται κοντά στην γεωργική εκμετάλλευση.
Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού – θερμότητας
Η συμπαραγωγή ηλεκτρισμού – θερμότητας υψηλής απόδοσης (ΣΗΘΥΑ) αποτελεί καινοτομική λύση για τα θερμοκήπια. Με τη χρήση φυσικού αερίου, βιοαερίου ή βιομάζας, οι μονάδες ΣΗΘΥΑ αξιοποιούν την καύση για την παραγωγή ρεύματος, ενώ η παραγόμενη θερμότητα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των θερμοκηπίων.
Η ΣΗΘΥΑ προσφέρει υψηλή ενεργειακή απόδοση, μειώνει την εξάρτηση από το δίκτυο ηλεκτρισμού, περιορίζει το κόστος θέρμανσης και μπορεί να ενσωματωθεί σε ηλιακά ή αιολικά συστήματα, ενισχύοντας την ενεργειακή αυτονομία της εκμετάλλευσης.
