Mudanças do Microclima De Ambiente Protegido Com Malha Termo-Refletora Aberta E Fechada

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1 Mudanças do Microclima De Ambiente Protegido Com Malha Termo-Refletora Aberta E Fechada Cícero A.Leite 1, Paulo A. M. Leal 1 1 FEAGRI-UNICAMP Fac. de Eng. Agric. Cidade Univ. Zeferino Vaz C. Postal 6011, , cawleite@aol.com.br. RESUMO O presente trabalho teve como objetivo o estudo das mudanças no microclima causados pelo uso de subcobertura de malha termo-refletora aberta e fechada em ambiente protegido para a produção de ciclamen. Uma ambiente protegido equipado com resfriamento evaporativo adiabático tipo pad-fan foi dividido ao meio. Uma das metades recebeu malha termo-refletora aberta de 70% de sombra e a outra recebeu malha termo-refletora fechada de 65% de sombra. Ambas as malhas foram confecionadas em polietileno de alta densidade pela empresa Polysack Indústrias ltda. Foram registradas a temperatura acima e abaixo da malha durante 15 dias. As medições do meio dia foram comparadas com o cálculo baseado numa adaptacão do modelo de Hellikson. Os resultados calculados concordam com os medidos e a energia a ser retirada do ambiente sob malha aberta foi menor devido à permeabilidade da malha ao calor de re-radiação e de convecção. Palavras-chave: microclima, malha termo-refletora, ambiente protegido ABSTRACT Microclima changings in greenhouse with open and close thermal reflect screens The goal of this job was to study the microclimate changes due the use of subcover of open and close thermal reflect screen in environment to cyclamen production. A greenhouse with adiabatic cooling system pad-fan was divided. One of the parts received open thermal reflect screen 70% shade and other received closed 65% shade. Both the nets was manufactured with high density polyethilene for Polysack Ind. Ltda. It was recorded temperature measurements over and below the termal screens netsduring 15 days. The measurements were compared with the simulated by an adaptation of the Hellikson model. The calculated results agree with the measured and the energy quantity for exit from the open screen environment was less than closed screen due the heat permeability by radiation and convection. Keywords: microclimate, thermal reflect screen, greenhouse

2 Novas tecnologias para controle do microclima surgem dia a dia e é necessário a escolha, entre as várias opções possíveis. Conhecendo-se as características dos materiais de cobertura pode-se realizar a escolha do material mais adequado através de modelos de simulação. COSTA et al.(2000) validaram um modelo de determinação das condições internas das casas de vegetação que assume condições de estado constante, onde a relação entre o balanço de energia envolve a radiação solar, perdas por condução, transpiração das plantas, aquecimento da casa de vegetação e perda de calor pelo piso. Este cálculo é realizado segundo ASHRAE, (1978) e HELLICKSON, (1983). Este trabalho, portanto, teve o objetivo de registrar as temperaturas ocorrentes acima e abaixo da malha e contrastar com os resultados calculados através das adaptações do modelo citado. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi instalado e conduzido em uma área de produção comercial de ciclamen em Holambra-SP. Um ambiente protegido de 4,5m de pé direito com cobertura em arco com plástico duplo inflado climatizado com sistema de resfriamento evaporativo adiabático foi dividido em dois ambientes por uma parede plástica. O sistema de resfriamento era ativado a fim de que a temperatura não ultrapassasse 27 graus. Cada um dos ambientes tinham de quatro vãos de 6,40m geminados com 58,5m de comprimento, correspondente a uma área de 1.497m 2 e recebeu uma malha termo-refletora Aluminet de 70% de sombra e outro com Aluminet IC com 65% de sombra. Ambas fabricadas em polietileno de alta densidade pela Polysack Indústrias ltda. Haviam dois exaustores acima da malha de cada tratamento com capacidade para retirar 11 m 3 de ar por segundo, os quais eram ligados o tempo todo das 10:00 as 16:30h. Abaixo da malha havia uma bateria de quatro exaustores capazes de retirar 39,8 m 3 de ar por segundo. Dois miniloggers de temperatura da marca Onsetcomputer, modelo Hobo 8x, foram colocados a 40cm do solo sob abrigo meteorológico, devidamente protegido da radiação direta. Outros dois miniloggers foram colocados a 40cm acima de cada malha, também sob abrigos meteorológicos. O período de coleta de dados foi de 15 dias, sendo o primeiro no dia 20 de fevereiro e o último no dia 6 de março.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Pelos resultados obtidos na Figura 1, pode-se observar que não houve diferenças de temperatura sob as malhas no período avaliado, uma vez que, durante a maior parte do dia, o sistema de resfriamento pad-fan foi requerido e ativado. A temperatura do ar acima da malha, no entanto, apresentou-se significativamente diferente (Figura 2). A pequena diferença na quantidade de superfície aluminizada não foi suficiente para explicar a grande diferença de temperatura acima das malhas, atribuindo-se ao balanço diferente. Apesar dos dois ambientes testados apresentarem a mesma temperatura, os balanços de energia foram diferentes. A primeira componente do balanço de energia é o ganho de calor por radiação. Para calculá-lo, considerou-se a porcentagem de sombra de ambas as malhas. Fazendo-se os cálculos para condição de malha fechada e de malha aberta, observa-se que as diferenças de calor de radiação foram muito pequenas (Tabela 1), não sendo suficiente para explicar a diferença de temperatura acima da malha. A perda de calor pela fotossíntese e o ganho de calor através da respiração também apresentaram pequenas diferenças. A perda de calor sensível de ventilação foi menor no caso da malha fechada, pois ao contrário da malha aberta que sempre propiciou transferência de calor através do fluxo de ar através dos orifícios da malha, a malha fechada isolou os ambientes evitando um que uma quantidade de calor da ordem de W. Assim, a aplicação pura e simples do modelo de HELLIKSON (1983) não é suficiente para simular a temperatura interna de um ambiente com cortina fechada, sendo necessário realizar um balanço de energia entre o ambiente externo e o ambiente compreendido entre o plástico de cobertura e a malha de sombreamento. Para simplificar o balanço de energia, utilizou-se um coeficiente global de transferência de calor (U) entre o ambiente externo e abaixo da subcobertura de malha fechada de 2,5Wm 2 k citado por ALBRIGHT (1990). A maior conservação de energia sob malha fechada impediu a transferência de calor de baixo para cima da malha, o que explica a temperatura menor sobre a malha fechada do que sob a malha aberta, exigindo mais do sistema pad-fan para manter a mesma temperatura. Além disso, a ação dos exaustores situados acima da malha somam-se aos exaustores situados abaixo do sistema pad-fan, o que não ocorre no caso da malha fechada. Através do cálculo dos calores

4 (tabela 1) os valores simulados para malha fechada e aberta para o período em questão foram de 29,75 o C e 30,61 o C respectivamente, tomando-se por base a média das temperaturas máximas externas para o período como sendo de 32,99 e radiação máxima de 830 W, ambos muito próximos do valor máximo médio medido que foi de 30,24 o C. A malha aberta apresenta vantagem em relação à fechada para época estudada (verão) em razão de permitir perdas de calor por fluxo convectivo para a parte superior da casa de vegetação, sendo facilmente retirado por exaustores localizados acima da nível da malha. LITERATURAS CITADAS ALBRIGHT, L. D. Environment control for animals and plants. St. Joseph, Michigan. ASAE, ASHRAE. Handbook of applications, ASHRAE, Atlanta, Georgia,1978. COSTA,E. LEAL, P.A.M. CARMO JUNIOR, R do. Validação de Um Modelo de Simulação da Temperatura Interna Média de Casas de Vegetação XXIX Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2000 (compact disc). Fortaleza - Ce, HELLICKSON, M. A., Ventilation of agricultural structures. St. Joseph, Michigan ASAE, 1983.

5 Temperatura (graus C) /20/03 Malha Aberta Malha fechada Figura 1 Temperatura abaixo de malha termo-refletora Aberta e Fechada em casa de vegetação equipada com sistema pad-fan e plástico duplo inflado em Holambra-SP. Temperatura(graus C) /20/03 UR% Acima da malha aberta Acima da malha fechada Figura 2 Temperatura entre o plástico de cobertura e malha termo-refletora Aberta e Fechada em casa de vegetação em Holambra-SP. TABELA 1. Balanço de energia segundo o modelo de Hellikson (1983) adaptado para ambiente protegido com plástico duplo inflado com malha termo-refletora aberta (com U = 4) e fechada (U=2,5) Tipo de calor Malha termo-refletora Aluminet 70% aberta Qrad ,6 W ,6W Qresp 559,1W 596,405W Qfot 5.591,3W 5.964,5W Qrtc ,8W ,9W Qsv ,04W ,2W Qlv ,97W 45923,17W Qcond ,86W 11832,13W Malha termo refletora Aluminet IC 65% fechada Coeficientes utilizados para cálculo: Esup=0.45; Tt=0.45 malha aberta Tt 0,3 malha fechada; Si=5.67*10^-8; Ear=0.883; Qrtc=Esup*Tt*Si*AP*(Ti^4- Ear*293.95^4); Ro=1.06; Cp=1006; E=0.3; V=Ec*Ve*Aa; m=v*ro; Qv=m*Cp*DT; Balanço de Energia =Qrad + Qresp Qfot Qrtc Qsv Qlv Qcond =0.