Autor: Michelle Moore
Většina z nás někdy v dětství použila lupu k nějakému šibalskému účelu. (Možná vím o několika dospělých, kteří to stále dělají). Naším cílem mohlo být zapálit listí nebo dokonce někomu způsobit „horký záblesk“. Tehdy jsme si pravděpodobně neuvědomovali, že využíváme jednu z nejmocnějších sil naší planety. Pravděpodobně jsme si také neuvědomovali, že tuto sílu můžeme využít k mnohem čestnějším prostředkům, které nám zajistí pohodlí, zachrání naše přírodní zdroje nebo pomohou naší zahradě růst a lépe se najíst. Popravdě řečeno, pokud jsme to věděli, v té době nám to bylo nejspíš jedno. Zapalovat věci bylo zábavnější.
V roce 214 př. n. l. využil vědec Archimedes sluneční energii k válečným účelům, když ji nasměroval na stěžně útočících římských lodí. Intenzivní paprsky zapálily plachty a odvrátily invazi. Od dob Archiméda využilo sluneční sílu mnoho pokrokových myslitelů. Sokrates postavil první známý sluneční dům. Svůj dům s velkými okny orientovanými na jih a silně izolovanou severní stěnou vyhloubil do země. Leonardo De Vinci stejně jako mnozí další obhajoval využívání sluneční energie k vytápění. Tito velcí myslitelé byli jen někteří z těch, kteří věřili v sílu sluneční energie. Její potenciál zůstává nevyužitý, přesto je využití solární energie překvapivě snadné a levné.
V roce 1970 činila průměrná cena elektrické energie v USA 2,2 centu za kilowatthodinu (kWh). Dnes je tato průměrná cena 10,67 centů. Náklady na elektřinu se v jednotlivých zemích drasticky liší a v roce 2005 dosáhly až 20,7 centů. Mezi lety 2005 a minulými lety bez vidiny konce. Sběr solárního tepla by mohl snížit tradiční náklady na vytápění až o 30-40 %, a to pouhým zvýšením tepelné hmoty a použitím izolované krytiny.
Skleníky jsou ze své podstaty solární konstrukce. Skleníky využívají sluneční světlo a teplo a následně zachycují teplo uvnitř konstrukce, aby vytvořily prostředí (doufejme) příznivější pro růst rostlin než vnější svět. Tento efekt je podobný efektu naší atmosféry, která zachycuje sluneční světlo a ohřívá Zemi. Skleníky využívají tzv. pasivní sluneční energii. Pasivní slunce jednoduše využívá přírodních sil a jižní expozice k ohřevu. Věřte nebo ne, pasivní solární konstrukce mohou dokonce pomáhat při chlazení, pokud jsou správně navrženy. Pasivní solární vytápění nevyžaduje drahé nebo náročné vybavení, ani k němu není potřeba mnoho znalostí. Ve skutečnosti s ním má zkušenosti téměř každý a v roce 2006 vyskočila průměrná cena v zemi o 28 %! Trvale se zvyšuje až o 11 % ročně pro pasivní sluneční záření v letním dni, kdy zaparkují své auto na slunci. Pokud jsou okna ponechána nahoře, stačí jen krátká doba k tomu, aby vnitřní teplota v autě dosáhla nesnesitelných a dokonce nebezpečných teplot. To jistě není obrázek, který byste si přáli pro prostředí skleníku, ale tento příklad jistě ilustruje, jak silný může být sluneční svit.
Vytvoření solárního skleníku se neobejde bez trochy práce a plánování, ale není to složité. Zde je uvedeno, kdo bude mít prospěch ze zlepšení svého solárního skleníku. Každý, kdo:
– Chce snížit svou ekologickou stopu na planetě
– Chce ušetřit peníze za vytápění svého skleníku Úspora energie může být až 30-40 %
– Chce mít chutnější potraviny po větší část roku
– Má jižní expozici pro svůj skleník
– Chce mít chutnější potraviny po větší část roku
– Má jižní expozici pro svůj skleník
– Chce ušetřit peníze za vytápění svého skleníku Rád experimentuje a zkouší něco nového
– Chce ve svém skleníku udržovat stálou teplotu a nemá přidané teplo
– Chce mít lepší rajčata než jeho soused
Čtyři jednoduché způsoby, jak získat lepší solární odběr hned:
1. Maximalizujte jižní orientaci
Podívejte se na svůj dvůr a zimní slunce. Orientujte stranu skleníku co nejvíce na jih. V ideálním případě budete mít co největší plochu pohlcující slunce. Mnoho lidí nemůže umístit skleník na jižní stranu svého pozemku kvůli omezenému prostoru, přístupnosti nebo jiným faktorům. Pokud nemáte k dispozici plný sluneční svit, snažte se maximalizovat co nejvíce světla, přičemž mějte na paměti, že v zimních měsících je slunce níže na obzoru a nejintenzivnější sluneční energie bude dopadat na jižní stranu skleníku. V ideálním případě bude horní část skleníku probíhat podél osy východ-západ (například přední část skleníku směřuje na východ, zadní na západ), aby se maximalizoval denní sběr. Smyslem je zachytit co nejvíce teplých paprsků v době od 10:00 do 14:00, která poskytuje největší množství slunečního záření (1).
2. Zvyšte tepelnou hmotnost
Pro zvýšení tepelné hmotnosti se běžně používá několik materiálů: kámen, beton a voda. Štěrk tvoří vynikající podlahu skleníku, která zvyšuje tepelnou hmotnost a zároveň umožňuje odtok vody. Pro další tepelnou hmotu je voda vynikajícím způsobem akumulace tepla, protože velmi rovnoměrně rozvádí teplo a pomalu ho uvolňuje. Velké nádoby s vodou ve skleníku budou vyzařovat teplo celou noc, dlouho poté, co zmizí poslední záblesky večerního světla. Teplo vyzařované solárními zásobníky vody je pomalé, jemné a rovnoměrné teplo, které pomáhá udržovat rovnoměrné teploty ve skleníku. Poznámka: ve skleníku dobře fungují pětilitrové plastové kbelíky nebo třicetilitrové sudy (2). Nádoby se naplní vodou do ¾ a poté se pevně uzavřou, aby se zabránilo odpařování a vlhkosti. Menší kbelíky lze snadno uspořádat tak, aby vytvořily pěknou polici, zatímco velké sudy jsou také pěknými stojany na rostliny. Pro skladovací nádoby se dobře hodí černý plast. Černá barva pohlcuje většinu záření dopadajícího na její povrch a přenáší teplo do vody. Stejně dobře fungují i nerezové a měděné nádoby. Zahřívají se mnohem rychleji a předávají větší intenzitu tepla vodě, která díky tomu absorbuje více tepla. Kovové nádoby mohou zvyšovat zbytečné náklady a je obtížné je sehnat. Kovové nádoby jsem nezkoušel, ale myslím, že by bylo zajímavé vidět vzájemný test.
3. Použijte reflexní povrch, abyste zachytili více slunce
Nasměrování co největšího množství světla na tepelnou hmotu může výrazně zvýšit topný výkon. Samuel Pierpont Langley, astrofyzik, v Kalifornii provedl v roce 1881 na hoře Whitney (14 491 stop) sérii solárních experimentů. Zaujala ho sluneční energie a chtěl ji studovat v rozsahu teplot. Na horu stoupal tak dlouho, dokud nenarazil na zmrzlou půdu. Pokračoval ve vaření vody v měděném hrnci umístěném na zemi pouze pomocí kousků skla (3). Vaření vody není cílem, ale soustředění co největšího počtu paprsků na vodní stěnu zvýší teplo, a tím i délku účinnosti. Reflexní izolace na severní stěně pomůže přesměrovat světlo ze zadní části skleníku na tepelnou hmotu a také vytvoří zdravější světlo pro rostliny. V ideálním případě by jedinými tmavými plochami ve skleníku měly být nádoby s rostlinami a zásobárna vody. Hliníková fólie je vynikající pro zakrytí tmavých konstrukcí nebo přesměrování světla tam, kde je to ve skleníku potřeba.
Nedávno jsem mluvil se ženou, která vlastnila jeden z našich skleníků v Montaně. Řekla mi, že je schopna ve svém skleníku pěstovat salát a další plodiny po celý rok, přestože je půda pokrytá sněhem. Říkala, že její sousedé byli ohromeni, ale jejím tajemstvím byl sníh. Skleník byl umístěn na velkém poli s přímou jižní expozicí. Sníh odrážel do skleníku tolik dodatečného světla, že mohla výsledky doslova vidět (a ochutnat). K tomu, aby tento koncept fungoval, nepotřebujete sníh. Přidání bílého štěrku nebo plastu vně skleníku bude také odrážet dodatečné světlo do konstrukce.
4. Přidejte izolaci
Sběr tepla je pouze prvním krokem. Důležité je teplo uchovávat, protože je ho nejvíce potřeba v noci, kdy už slunce zapadá. Použití izolační krytiny je rozhodující pro udržení tepla po dobu, kdy je potřeba. Velmi účinná může být další izolace severní stěny (podrobné izolační vlastnosti různých krytin skleníku najdete v informacích o krytinách níže). Na severní stěně jsou účinné izolační materiály, jako například dva nebo tři palce silná vata ze skleněných vláken. Severní stěna propouští jen velmi málo světla, takže minimalizace tepelných ztrát je v tomto případě kompromisem ve prospěch světla.
V USA se pro hodnocení izolace používají dva ukazatele, a to hodnota R a hodnota U.
. Hodnota R-Value, často nazývaná „R-Factor“, měří schopnost daného materiálu zadržovat teplo. Vzduch je velmi dobrým izolantem za předpokladu, že je vzduch zachycen a nemůže se v prostoru pohybovat. Teplý vzduch přirozeně stoupá vzhůru a chladný vzduch klesá. Vzduch, který není v prostoru těsně uzavřen, vytváří konvekci, která snižuje izolační vlastnosti. Uvězněný vzduch, který nemůže cirkulovat, je jednou z nejúčinnějších forem izolace. Hodnota U je obrácenou hodnotou k hodnotě R, což znamená, že měří tepelné ztráty materiálu. Nejčastěji se používá hodnota R, nicméně pro naše účely je U-hodnota možná lepším měřítkem. Čím menší je hodnota U-Value, tím menší množství tepla materiálem projde. Při zadržování slunečního tepla se snažte o co nejnižší hodnotu U, kterou si můžete dovolit. Pokud znáte hodnotu R-Value materiálu a chcete ji vypočítat, rovnice je jednoduchá:
Níže jsou uvedeny některé běžné materiály pro zasklení skleníků a jejich odpovídající hodnoty R a U:
Solexx (3,5 mm) 2,10R, 0,48U (více informací o skleníkovém krytí Solexx)
8 mm trojstěnný polykarbonát 2,00R, 0,50U
Dvoustěnná bouřková okna 2,00R, 0,50U
10 mm dvoustěnný polykarbonát 1,89R, 0,53U
8 mm dvoustěnný polykarbonát 1.60R, 0,63U
6 mm Dvoustěnný polykarbonát 1,54R, 0,65U
4 mm Dvoustěnný polykarbonát 1,43R, 0,70U
Jednosklo, 3 mm 0,95R, 1,05U
Polyfólie 0,83R, 1,20U
Podívejme se na rozdíl v nákladech na vytápění u několika typů krytin. Předpokládejme, že jediným rozdílem mezi skleníky je zasklení. Při zakrytí zasklením a 2,1R je k vytápění prostoru na požadovanou teplotu potřeba něco přes 4 000 BTU za hodinu. Stejný skleník pokrytý zasklením .83R bude potřebovat více než 10 000 BTU za hodinu. To je o 156 % více spotřebovaného paliva za každou hodinu provozu topení! (4)
Pasivní solární energie je nejjednodušší a nejlevnější způsob, jak ve skleníku udržet stálou teplotu. A který zahrádkář nehledá zadarmo nebo levně! Klíčové komponenty pro solární ohřev: voda, slunce a izolace jsou buď zdarma, nebo velmi levné. I když nemáte ideální jižní expozici, můžete využívat principy, o kterých jsme hovořili. Jakmile se o výhodách začnete přesvědčovat sami, budete se bavit téměř stejně, jako když jste si jako děti hráli s lupou.
Poznámka: Většina tohoto článku je zaměřena na vylepšení stávajícího skleníku nebo úpravu skleníkové sestavy tak, aby poskytovala dodatečné solární úložiště. Pokud skleník ještě nemáte a chtěli byste si ho postavit od základů, existuje mnoho dobrých možností a návrhů. Rád vás nasměruji na další zdroje.
Další zdroje
Skleníky Solexx – dokonalé rozptýlené světlo pro pěstování rajčat
Krytina skleníku Solexx – krytina pro kutily, se kterou se snadno pracuje a která poskytuje vysokou izolaci.
Kontaktujte naše odborníky na skleníky na čísle 1-800-825-1925 nebo nám napište na e-mailovou adresu [email protected] a požádejte o pomoc při plánování návrhu skleníku.
Michelle Moore je generální ředitelkou společnosti The Greenhouse Catalog. Je mistrem zahradníkem Oregonské státní univerzity a má téměř 20 let zkušeností s prací ve sklenících. Se svým manželem žije v Oregonu, kde poprvé zahradničí mimo skleník. Michelle můžete kontaktovat na adrese [email protected] nebo můžete navštívit jejich webové stránky www.greenhousecatalog.com.
Zdroje:
Přidání solárního tepla do vašeho domu. Robert W. Adams. Tab Books, 1979
Going Solar. Tomm Stanley. 2004
Kniha o pasivní solární energii. Edward Marzria. 1979
The Greenhouse Gardener’s Companion. Shane Smith
National Sustainable Agricultural Information Service. http://attra.ncat.org/attra-pub/solar-gh.html
US Electric statistics
(1) Ideální sběr slunečního záření je 0,25 čtverečního metru materiálu s přímou expozicí od 10:00 do 14:00 na každý čtvereční metr
podlahové plochy. Skleník o rozměrech 8′ x 8′ by měl mít v ideálním případě solární plochu 8′ x 2′. The Passive Solar Energy Book:
(2) Pro dosažení optimálních výsledků je na každou čtvereční stopu solárního sběru potřeba 1 krychlová stopa vody. (přibližně 7,5 galonu vody).
(3) Going Solar od Tomma Stanleyho.
(4) Předpoklady: Skleník jako 288 čtverečních stop plochy o rozměrech 8’x 8′. Teploty
jsou konstantní. Noční venkovní teplota je o 30° F nižší než ve skleníku.
.
