I Romania er utendørs landbruksproduksjon mye mer vanlig enn innendørs produksjon i veksthus. Produktiviteten per hektar er imidlertid relativt lav og potensialet er stort for høyere utnyttelse av jordbruksarealet. Veksthusproduksjon pleide å være ganske vanlig i Romania, men siden kommunistregimets fall har de fleste veksthusene blitt utdaterte og ineffektive.
ClimaGreen er et tverrfaglig samarbeidsprosjekt mellom SINTEF, University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine (USAMV) i Bucuresti, Romania og Gether AS i Norge med formål om å øke produktiviteten i et rumensk forskningsveksthus gjennom optimalisering av de inneklimatiske forhold. Hovedmålet er å demonstrere et systemkonsept for integrasjon av varmepumper og termisk energilagring i veksthuset for å minimere energiforbruket. Dette vil bidra til en mer bærekraftig og energieffektiv vekshusdrift mens produktiviteten vil bedres gjennom økt vekst av planter og grønnsaker.
Varm sommer og klimatiske forhold
Hovedutfordringen med veksthuset ved USAMV er å opprettholde optimale vekstforhold i den varme sommersesongen. Med dagtemperaturer som av og til kan nå opp til 35-40 °C i juli og august kan temperaturen i veksthuset stige til mer enn 65°C i sommermånedene. Slike temperaturer er naturligvis altfor høye for planter og grønnsaker, og veksten og kvaliteten på avlingene reduseres lenge før man når disse ekstreme temperaturnivåene.
Et middel for å forhindre svært høye temperaturer i veksthuset er ved takventilasjon der den oppvarmede vekshusluften byttes ut med kjøligere uteluft. Ventilasjonssystemet er imidlertid sub-optimalt og strekker ikke til for å senke temperaturen i veksthuset til akseptable nivåer. Andre viktige parametere for veksthusklimaet er fuktighet og CO2 konsentrasjoner som man også har mindre kontroll på ved ventilasjon.
Planter trenger CO2 for fotosyntesen, og tilsetting av CO2 i veksthus har vist seg å ha en svært positiv effekt på vekst og kvalitet på plantene. Den vanligste metoden for å tilsette CO2 er ved forbrenning av fossilt brensel i en sentral brenner for å forsyne veksthuset med CO2-rik røykgass. I varmere klima der oppvarming ikke er nødvendig er ikke dette spesielt kostnadseffektivt, selv om det blir gjort i kombinasjon med en lagringstank for å lagre den overflødige varmen. I tillegg vil røykgass inneholde CO og andre gasser som er skadelige både for veksthusanlegget og miljøet, noe som krever et ekstra rensesystem.
Nytt drivhuskonsept
En effektiv drift av et veksthus krever en presis kontroll av de klimatiske forhold gitt ved temperatur, fuktighet og CO2 konsentrasjoner. For veksthus i nordlige deler av Europa er det mest fokus på oppvarming for å kontrollere temperaturen. Med klimaet i Romania, preget av varme somre og kalde vintre, er det behov for både kjøling og oppvarming av veksthus gjennom året.
Et nytt energieffektivt konsept vil bli installert i veksthuset ved USAMV der et integrert varmepumpesystem vil gi både kjøling og oppvarming etter behov. Fuktigheten i veksthuset vil bli kontrollert gjennom kondensering av fuktig luft, og CO2-nivået vil bli sikret ved tilsetting av CO2 fra en installert CO2 tank. I tillegg vil sommerens overskuddsvarme bli lagret for vinterbruk ved lagring i borehull. Dette vil skje ved et system på 15 boreholl med en dybde på ca. 120 m. I kombinasjon med borehullene vil også dynamisk termisk energilagring bli anvendt ved å dra nytte av en stor underjordisk vanntank. Dette systemet vil bli brukt for å utnytte temperaturvariasjonene mellom dag og natt.
ClimaGreen koordineres og ledes av University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine of Bucuresti (USAMV), Romania. SINTEF Energi bidrar i prosjektet med viktige data på systemmodellering og integrasjon, varmepumper og energieffektivitet. Gether AS er den andre norske partneren i prosjektet og bidrar med å designe og integrere det energi-effektive kontrollsystemet for det nye veksthuskonseptet.
ClimaGreen-prosjektet er finansiert av Norway Grants som er en egen norsk støtteordning og en del av EØS-avtalen. Formålet med EØS-midlene er å redusere de sosial og økonomiske forskjellene i det europeiske økonomiske samarbeidsområdet.
