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Spanish O Admirável Mundo Novo das Caldeiras de Baixa Massa
Como apresentado em GrowerTalks
- Você deveria substituir um sistema de envelhecimento?
- As despesas iniciais de capital devem ser o fator mais importante? Ou deve ser sobre o custo de operação a longo prazo?
- E quanto a garantir que o ambiente criado pelo sistema de aquecimento otimize a saúde e a produção da planta?
- Você precisa se preocupar com os códigos locais que regulam as emissões do processo de combustão?
- A tecnologia de aquecimento avançou junto com outras inovações em estufas?
Há boas notícias para o proprietário da estufa: a tecnologia de aquecimento evoluiu e há soluções modernas, comprovadas e confiáveis na forma de caldeiras de baixa massa e sistemas de distribuição hidrônica (água quente).
Vamos quebrar isso um pouco primeiro e criar uma boa estrutura para considerar uma renovação ou a compra de um novo sistema. A primeira, e a mais óbvia, decisão tem a ver com a forma como se distribui a energia de aquecimento em uma estrutura de estufa. Basicamente, há duas escolhas essenciais: água quente ou ar quente.
No mercado americano, ainda temos a sorte de ter custos de combustível relativamente baixos, de modo que os produtores podem permanecer lucrativos mesmo com equipamentos de menor eficiência. É por isso que muitos agricultores ainda instalam aquecedores unitários, que são simplesmente caixas que sopram ar quente para a área de cultivo. O custo inicial é mais baixo, mas este é um lugar onde se consegue realmente aquilo pelo qual se paga. Existem agora os chamados aquecedores unitários de "alta eficiência", mas toda a abordagem de soprar ar para aquecer a zona é falha se você estiver tentando criar o melhor ambiente de produção e tiver um objetivo de sustentabilidade a longo prazo para seu negócio.
Uma rápida pesquisa da indústria mundial da horticultura comercial revela que a América é o único lugar onde vemos aquecedores unitários em tantas instalações. O que os europeus e até mesmo os canadenses sabem que os impede de escolher "ar quente" em seus sistemas de aquecimento?
Eles sabem que usar água, não ar, para distribuir energia de aquecimento é mais eficiente e mais saudável para as plantas. A água pode transportar 3.500 vezes a quantidade de calor por volume, em comparação com o ar. Isto significa que você pode gerar muito calor, encaminhá-lo através de tubos relativamente pequenos e distribuí-lo onde pode ser mais eficaz com um controle muito apertado. Por natureza, o ar quente simplesmente sobe, mas a água quente pode ser fornecida com precisão e com incrível flexibilidade. No cultivo em estufa, isto geralmente significa direcionar o calor para perto das plantas para melhorar a produção.
Aquecimento do piso, aquecimento por baixo da bancada, aquecimento em bancada, aquecimento perimetral e aquecimento por baixo da calha para remoção de neve e controle de umidade são todas opções para aproveitar o poder da água quente. Mesmo que o custo inicial de um sistema de aquecimento de água quente seja maior, as opções precisas de distribuição, melhor saúde da planta e baixos custos operacionais somam-se a um investimento muito bom.
Se você está agora convencido de que a água quente é o melhor método para fornecer calor, qual é a melhor maneira de aquecer essa água? Entre em caldeiras de baixa massa. Ao contrário das caldeiras de Alta Massa um tanto intimidadoras do passado, estas modernas "máquinas de água quente" não fervem água de todo - elas transferem rápida e eficientemente o calor da combustão para a água, que é então distribuída como descrito anteriormente. As mais avançadas caldeiras de Baixa Massa podem fazer isso com incrível eficiência. Algumas (caldeiras de condensação, ver barra lateral) podem usar até 99% do calor produzido pelo queimador.
"Baixa massa" refere-se a caldeiras que são construídas com metais que transferem calor rapidamente - cobre, aço inoxidável e até mesmo alumínio. Elas têm transferência máxima de calor e volume mínimo de água. Ao contrário dos velhos tempos, não se parecem com uma locomotiva. São compactas e boxeadas na aparência, e operam silenciosamente e são frias ao toque, ao contrário das antigas caldeiras de navio que nossos pais tinham. Elas são "ociosas" quando não há necessidade de calor, minimizando as perdas em espera.
Mas as caldeiras de baixa massa fornecem grande potência, com tamanhos disponíveis de até 150 cavalos de potência, que podem aquecer 60.000 pés quadrados de espaço frio em estufas de campo.
Normalmente, estas caldeiras são montadas de forma modular - instaladas em um espaço central com múltiplas unidades trabalhando em conjunto para proporcionar redundância para a segurança do aquecimento. Múltiplas unidades são controladas usando um controle sequencial, integrado com o computador climático que as supervisiona em tempo real. Isto ativa apenas o número de unidades necessárias para a carga térmica naquele momento, otimizando a eficiência do sistema.
Onde os aquecedores de unidade de ar quente são um pônei de um só truque, modernos sistemas de caldeira como este oferecem muitas funções em um só. Eles são verdadeiramente o "coração" da estufa moderna porque além de fornecer calor hidrônico para o espaço em crescimento, eles também podem aquecer a água de irrigação a temperaturas ideais usando um trocador de calor e um tanque de água. Estudos mostram que a irrigação de plantas com água fria pode chocar as raízes e parar o crescimento.
Estas caldeiras modernas queimam muito limpo e cumprem até mesmo com as normas mais rigorosas de emissões. Seu exaustão limpa inclui CO2, que pode ser aproveitado por sistemas de extração seguros e específicos da indústria que monitoram, controlam e entregam este enriquecimento vital para as plantas.
As caldeiras de baixa massa são verdadeiros "jogadores de utilidades" no campo do aquecimento em estufa. Quando os produtores trabalham através de decisões de investimento para construir ou atualizar uma instalação em crescimento, as caldeiras de Baixa Massa devem ser uma grande parte dessas considerações.
O que é uma "caldeira de condensação"?
Queimar 100.000 BTUHs de gás natural (ou propano líquido) cria cerca de 1,25 galões de vapor de água. Em sistemas mais antigos, se a água de retorno à caldeira estivesse muito fria, ou se a chaminé estivesse mal montada ou a combustão estivesse fora de ajuste, então este vapor de água poderia "condensar" nas superfícies de troca de calor, soletrando desastre para a caldeira. Este condensado é agressivo, com um pH em torno de 4,0, uma espécie de vinagre.
Para evitar este problema, a maioria das caldeiras no passado foram projetadas para suprimir a extração de calor do combustível (para o sistema de aquecimento) para garantir que a energia térmica suficiente permanecesse no escapamento para elevar e transportar toda a umidade para longe da caldeira para evitar a corrosão. Isto significa que as caldeiras (e aquecedores de ar) que não são projetadas para condensar os produtos da combustão desperdiçam muita energia com eficiências térmicas máximas de cerca de 84%, enviando os outros 16% para cima da chaminé.
As caldeiras de condensação de hoje são projetadas com metais mais "nobres" do que suas antecessoras. Onde antes as caldeiras antiquadas eram feitas de ferro fundido ou aço, as modernas versões de condensação são capazes de resistir ao condensado corrosivo usando aço inoxidável, alumínio (e em algumas unidades residenciais menores, até mesmo compósitos plásticos) para as superfícies de troca de calor, permitindo-lhes assim extrair a máxima quantidade de energia do combustível que está sendo queimado. As caldeiras de condensação atuais são projetadas para espremer o máximo de energia possível do combustível e recolher o condensado, que pode ser enviado ao dreno (que pode exigir tratamento com um filtro de carvão vegetal). Alguns cultivadores até incluem o condensado da caldeira em sua estratégia de irrigação.
