Af Michelle Moore
De fleste af os har på et eller andet tidspunkt som børn brugt et forstørrelsesglas på en eller anden lusket måde. (Jeg kender måske et par voksne, der stadig gør det). Vores mål kan have været at sætte ild til blade eller endda at give nogen et “hot flash”. På det tidspunkt var vi sandsynligvis ikke klar over, at vi udnyttede en af vores planets mest kraftfulde kræfter. Vi var nok heller ikke klar over, at vi kunne bruge denne kraft til langt mere hæderlige midler til at skabe komfort, til at redde vores naturressourcer eller til at hjælpe vores have med at vokse og spise bedre. Sandheden er, at hvis vi vidste det, så var vi nok ligeglade på det tidspunkt. Det var sjovere at sætte ild til ting.
I 214 f.Kr. udnyttede en videnskabsmand, Archimedes, solens kraft til krigsførelse, da han dirigerede solenergi mod masterne på invaderende romerske skibe. De intense stråler satte sejlene i brand og afværgede invasionen. Siden Archimedes har mange af de mest progressive tænkere udnyttet solens kraft. Sokrates byggede det første kendte solhus. Han gravede sit hus ned i jorden med store sydvendte vinduer og en stærkt isoleret nordvendt væg. Leonardo De Vinci gik ind for at bruge solenergi til opvarmning, hvilket mange andre også har gjort. Disse store tænkere var blot nogle få af dem, der troede på solenergiens kraft. Potentialet er stadig uudnyttet, men det er overraskende nemt og billigt at drage fordel af solenergi.
I 1970 var den gennemsnitlige pris på elektricitet i USA 2,2 cent pr. kilowatttime (kWh). I dag er den gennemsnitlige pris 10,67 cents. Strømprisen varierer drastisk fra land til land, med et højdepunkt på helt op til 20,7 cent i 2005. Mellem 2005 og de seneste år er der ingen ende i sigte. Ved at opsamle solvarme kan man reducere de traditionelle opvarmningsomkostninger med op til 30-40 % blot ved at øge den termiske masse og bruge en isoleret beklædning.
Drivhuse er i sagens natur solkonstruktioner. Drivhuse udnytter solens lys og varme og lukker derefter varmen inde i strukturen for at skabe et miljø, der (forhåbentlig) er mere befordrende for plantevækst end den ydre verden. Virkningen svarer til den samme som vores atmosfære, der fanger sollyset og opvarmer jorden. Væksthuse anvender det, man kalder passiv solvarme. Passiv sol er simpelthen at udnytte naturens kræfter og den sydlige eksponering for varme. Tro det eller ej, men passive solkonstruktioner kan endda bidrage til afkøling, hvis de er udformet korrekt. Passiv solvarme kræver ikke dyrt eller smart udstyr, og det kræver heller ikke stor viden. Faktisk oplever stort set alle, og i 2006 sprang den nationale gennemsnitspris med 28 %! Det har været konsekvent stigende så meget som 11% om året for den passive solstråling på en sommerdag, når de parkerer deres bil i solen. Hvis vinduerne bliver ladet åbne, er det kun kort tid, før den indvendige temperatur i bilen når op på uudholdelige og endda farlige temperaturer. Det er bestemt ikke det billede, man ønsker af et drivhusmiljø, men eksemplet illustrerer bestemt, hvor kraftig solen kan være.
Skabelse af et sol-drivhus sker ikke uden lidt arbejde og planlægning, men det er ikke svært. Her er, hvem der vil drage fordel af at forbedre deres sol-drivhus. Alle, der:
– Ønsker at mindske deres fodaftryk på planeten
– Ønsker at spare penge på opvarmning af deres drivhus energibesparelser kan være op til 30-40%
– Ønsker at få bedre smagende mad mere af året
– Har sydlig eksponering til deres drivhus
– Kan lide at eksperimentere og prøve noget nyt
– Ønsker at opretholde en mere ensartet temperatur i deres drivhus og har ikke ekstra varme
– Ønsker at få bedre tomater end deres nabo
Fire nemme måder at få bedre solfangning på nu:
1. Maksimer sydlig orientering
Se på din gård og vintersol. Orienter den side af dit drivhus, der vender så meget mod syd som muligt. Ideelt set vil du have så meget af overfladen som muligt til at absorbere solen. Mange mennesker kan ikke placere et drivhus på sydsiden af deres ejendom på grund af pladsbegrænsninger, tilgængelighed eller andre faktorer. Hvis du ikke har fuldt sollys, skal du forsøge at maksimere så meget lys som muligt, idet du skal huske på, at solen står lavere i horisonten i vintermånederne, og at den mest intense solenergi vil ramme drivhusets sydlige side. Ideelt set skal drivhusets overside løbe langs en øst-vest-akse (f.eks. drivhusets forside mod øst og bagsiden mod vest) for at maksimere den daglige opsamling. Ideen er at opsamle så mange af de varme stråler som muligt mellem kl. 10.00 og 14.00, som giver den største mængde solstråling (1).
2. Forøgelse af den termiske masse
Der er flere almindeligt anvendte materialer til at øge den termiske masse: sten, beton og vand. Grus er et glimrende gulv til drivhuset, der øger den termiske masse og også gør det muligt for vandet at løbe væk. For yderligere termisk masse er vand en fremragende måde at lagre varme på, fordi det fordeler varmen meget jævnt og afgiver den langsomt. Store beholdere med vand i et drivhus vil udstråle varme hele natten, længe efter at de sidste flimmer af aftenlyset er forsvundet. Den varme, der afgives fra vandbeholdere med solvarme, er en langsom, diskret og jævn varme, som bidrager til at opretholde en ensartet temperatur i drivhuset. Bemærk: Plastikspande på fem gallon eller tønder på 30 gallon fungerer fint i et drivhus (2). Beholderne fyldes ¾ af vejen med vand og lukkes derefter tæt til for at forhindre fordampning og fugtighed. Mindre spande kan let arrangeres for at skabe en flot hylde, mens store tønder også gør sig godt som flotte plantestativer. Sort plast fungerer godt som opbevaringsbeholdere. Sort plast absorberer det meste af den stråling, der rammer dens overflade, og overfører varmen til vandet. Rustfri og kobberbeholdere fungerer også godt. De opvarmes meget hurtigere og overfører større varmeintensitet til vandet, som absorberer mere varme som følge heraf. Metalbeholdere kan medføre unødige udgifter og være svære at finde. Jeg har ikke prøvet metalbeholdere, men synes, det ville være interessant at se en sideløbende test.
3. Brug en reflekterende overflade for at fange mere sol
Dirigerer man mest muligt lys til den termiske masse, kan man øge varmekapaciteten betydeligt. Samuel Pierpont Langley, en astrofysiker, i Californien gennemførte en række soleksperimenter på Mt. Whitney (14.491 ft.) i 1881. Han var fascineret af solenergi og ønskede at studere den i forskellige temperaturområder. Han klatrede op ad bjerget, indtil han fandt frossen jord. Han fortsatte med at koge vand i en kobbergryde, der var placeret på jorden, kun ved hjælp af glasstykker (3). At koge vand er ikke målet, men at koncentrere så mange stråler som muligt på vandvæggen vil øge varmen og dermed længden af effektiviteten. Reflekterende isolering på den nordlige væg vil hjælpe med at omdirigere lyset fra drivhusets bagside til den termiske masse samt skabe sundere lys for planterne. Ideelt set bør de eneste mørke overflader i drivhuset være beplantede beholdere og vandlager. Aluminiumsfolie er fremragende til at dække mørke strukturer eller omdirigere lyset hvor der er behov for det i drivhuset.
For nylig talte jeg med en kvinde, der ejede et af vores drivhuse i Montana. Hun fortalte mig, at hun var i stand til at dyrke salat og andre afgrøder i sit drivhus året rundt på trods af, at jorden var dækket af sne. Hun sagde, at hendes naboer var forundrede, men at hendes hemmelighed var sneen. Drivhuset var placeret på en stor mark med direkte sydlig eksponering. Sneen reflekterede så meget ekstra lys ind i drivhuset, at hun bogstaveligt talt kunne se (og smage) resultaterne. Du behøver ikke sne for at få dette koncept til at fungere for dig. Hvis du tilføjer hvidt grus eller plastik uden for drivhuset, vil det også reflektere yderligere lys ind i strukturen.
4. Tilføj isolering
Ansamling af varmen er kun det første skridt. Det er vigtigt at lagre varmen, da der er mest brug for den om natten, når solen allerede er gået ned. Brug af en isoleret afdækning er afgørende for at bevare varmen til et tidspunkt, hvor der er brug for den. Yderligere isolering af den nordlige væg kan være meget effektiv (se oplysningerne om afdækningen nedenfor for detaljerede isoleringsegenskaber for forskellige drivhusdækninger). Isoleringsmaterialer som f.eks. to eller tre tommer tyk glasfibervat er effektive på den nordlige væg. Nordvæggen transmitterer meget lidt lys, så minimering af varmetab er en afvejning af lys i dette tilfælde.
I USA anvendes to mål til at vurdere isolering, nemlig R-værdi og U-værdi. R-værdien, ofte kaldet “R-faktor”, måler et givet materiales varmeretention. Luft er en meget god isolator, forudsat at luften er indespærret og ikke kan bevæge sig i rummet. Varm luft stiger naturligt op, og kold luft falder ned. Luft, der ikke er tæt lukket inde i et rum, vil skabe konvektion, hvilket vil mindske isoleringsevnen. Indespærret luft, der ikke kan cirkulere, er en af de mest effektive former for isolering. U-værdien er det omvendte af R-værdien, hvilket betyder, at den måler varmetabet for et materiale. R-værdien er den mest almindeligt anvendte værdi, men U-værdien er måske en bedre målestok til vores formål. Jo mindre U-værdien er, jo mindre er den mængde varme, der passerer gennem materialet. Når solvarme skal tilbageholdes, skal du sigte efter den laveste U-værdi, som du har råd til. Hvis du kender R-værdien for et materiale og gerne vil beregne den, er ligningen enkel: U-værdi=1/R.
Her er nogle almindelige glasmaterialer til drivhuse og deres tilsvarende R- og U-værdier:
Solexx (3,5 mm) 2,10R, 0,48U (Flere oplysninger om Solexx drivhusbeklædning)
8 mm tredobbelt væg polycarbonat 2,00R, 0,50U
Dobbeltrude stormvinduer 2,00R, 0,50U
10 mm dobbeltvæg polycarbonat 1,89R, 0,53U
8 mm dobbeltvæg polycarbonat 1,89R, 0,53U
8 mm dobbeltvæg polycarbonat 1.60R, 0.63U
6 mm Dobbeltvægget polycarbonat 1.54R, 0.65U
4 mm Dobbeltvægget polycarbonat 1.43R, 0.70U
En enkeltrudeglas, 3 mm 0.95R, 1.05U
Polyfilm 0.83R, 1.20U
Lad os se på forskellen i varmeudgifterne for flere typer af beklædninger. Hvis vi antager, at den eneste forskel mellem drivhuse er glassene. Hvis det er dækket med en glasrude a 2,1R, er der brug for lidt over 4.000 BTU i timen for at opvarme rummet til den ønskede temperatur. Det samme drivhus, der er dækket af glas med en 0,83R, vil kræve over 10 000 BTU i timen. Det er 156 % mere brændstof, der forbruges for hver time, som varmelegemet kører! (4)
Passiv solvarme er den nemmeste og billigste måde at opretholde en ensartet temperatur i et drivhus på. Og hvilken gartner er ikke på udkig efter gratis eller billigt! De vigtigste komponenter til solvarme: vand, sol og isolering, er enten gratis eller meget billige. Selv hvis du ikke har den perfekte sydlige eksponering, kan du stadig drage fordel af de principper, vi har diskuteret. Når du først selv begynder at se fordelene, vil du have det næsten lige så sjovt, som da du var barn og legede med lupglasset.
Bemærk: Det meste af denne artikel er fokuseret på at forbedre et eksisterende drivhus eller ændre et drivhussæt for at give ekstra soloplagring. Hvis du endnu ikke har et drivhus og gerne vil bygge et fra bunden, er der mange gode muligheder og designs. Jeg vil med glæde henvise dig til flere ressourcer.
Overfladelige ressourcer
Solexx drivhuse – perfekt diffust lys til dyrkning af tomater
Solexx drivhusbeklædning – gør det selv (DIY) beklædning, der er let at arbejde med og giver høj isolering.
Kontakt vores drivhuseksperter på 1-800-825-1925 eller send os en e-mail på [email protected] for at få hjælp til at planlægge dit drivhusdesign.
Michelle Moore er administrerende direktør for The Greenhouse Catalog. Hun er Master Gardener fra Oregon State University og har næsten 20 års erfaring med at arbejde med drivhuse. Hun bor i Oregon sammen med sin mand, hvor de for første gang dyrker havearbejde uden for et drivhus. Du kan kontakte Michelle på [email protected] eller du kan besøge deres websted på www.greenhousecatalog.com.
Ressourcer:
Tilførsel af solvarme til dit hjem. Robert W. Adams. Tab Books, 1979
Going Solar. Tomm Stanley. 2004
The Passive Solar Energy Book. 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) Ideel solfangning er 0,25 kvadratfod materiale med direkte eksponering fra 10:00 til 14:00 om eftermiddagen for hver kvadratfod
af gulvareal. Et drivhus på 8′ x 8′ vil ideelt set have et solare areal på 8′ x 2′. The Passive Solar Energy Book.
(2) For at opnå optimale resultater er der behov for 1 kubikfod vand for hver kvadratfod solfangerareal. (ca. 7,5 gallon vand).
(3) Going Solar af Tomm Stanley.
(4) Forudsætningerne: Drivhuset som 288 sq ft. overfladeareal med et 8’x 8′ fodaftryk. Temperaturerne
er konstante. Nattemperaturen udenfor er 30° F lavere end i drivhuset.
