Por Michelle Moore
A maioria de nós, de uma vez ou de outra, quando crianças, usava uma lupa para alguns meios desonestos. (Talvez eu conheça alguns adultos que ainda o fazem). O nosso objectivo pode ter sido começar a pegar fogo às folhas ou mesmo dar a alguém um “flash quente”. Na altura, provavelmente não nos apercebemos que estávamos a aproveitar uma das forças mais poderosas do nosso planeta. Provavelmente também não nos apercebemos que poderíamos usar esse poder por meios muito mais honrados para proporcionar conforto, para salvar os nossos recursos naturais, ou para ajudar o nosso jardim a crescer e a comer melhor. Verdade seja dita, se o soubéssemos, na altura provavelmente não nos importávamos muito. Começar as coisas em fogo era mais divertido.
Em 214 a.C. um cientista, Arquimedes, aproveitou o poder do sol para a guerra quando ele direcionou a energia solar para os mastros das naves romanas invasoras. Os raios intensos incendiaram as velas e impediram a invasão. Desde Arquimedes, muitos dos pensadores mais progressistas têm aproveitado o poder do sol. Sócrates construiu o primeiro lar solar conhecido. Ele cavou a sua casa no chão com grandes janelas voltadas para o sul e uma parede norte fortemente isolada. Leonardo De Vinci defendeu o uso da energia solar para aquecimento, assim como muitos outros. Estes grandes pensadores eram apenas alguns dos que acreditavam no poder da energia solar. O potencial permanece inexplorado, mas beneficiar da energia solar é surpreendentemente fácil e barato.
Em 1970, o custo médio da energia nos EUA era de 2,2 cêntimos por quilowatt hora (kWh). Hoje esse custo médio é de 10,67 centavos de dólar. O custo da energia elétrica varia drasticamente em todo o país, chegando a atingir 20,7 centavos em 2005. Entre 2005 e os últimos anos sem fim à vista. A coleta de calor solar poderia reduzir os custos de aquecimento tradicional em até 30% a 40% apenas aumentando sua massa térmica e usando uma cobertura isolada.
Greenhouses por sua própria natureza são estruturas solares. As estufas aproveitam a luz e o calor do sol, e depois retêm o calor dentro da estrutura para criar um ambiente (esperançosamente) mais propício ao crescimento das plantas do que o mundo exterior. O efeito é semelhante ao da nossa atmosfera que aprisiona a luz solar e aquece a terra. As estufas usam o que é chamado de solar passivo. O solar passivo é simplesmente utilizar forças naturais e exposição do sul para o calor. Acredite ou não, estruturas solares passivas podem até mesmo ajudar no resfriamento, se projetadas adequadamente. O aquecimento solar passivo não requer equipamento caro ou sofisticado nem requer muito conhecimento para ser feito. Na verdade, quase toda a gente experimenta e 2006, o preço médio nacional saltou 28%! Tem aumentado constantemente até 11% ao ano para a radiação solar passiva num dia de Verão, quando estacionam o carro ao sol. Se as janelas forem deixadas para cima, é apenas um curto espaço de tempo até que o interior temperado do carro atinja temperaturas insuportáveis e até perigosas. Essa certamente não é a imagem que você quer para um ambiente de estufa, mas o exemplo certamente ilustra quão poderoso o sol pode ser.
Criar uma estufa solar não acontece sem um pouco de trabalho e planejamento, mas não é difícil. Aqui está quem vai se beneficiar com a melhoria da sua estufa solar. Quem quer que seja:
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– Quer diminuir a sua pegada no planeta
– Quer poupar dinheiro aquecendo a sua poupança de energia de estufa pode ser até 30-40%
– Quer ter melhor sabor a comida mais do ano
– Tem exposição do Sul para a sua estufa
– Gosta de experimentar e experimentar algo novo
– Quer manter uma temperatura mais consistente na sua estufa e não tem adicionado calor
– Quer ter tomates melhores do que os seus vizinhos
Quatro maneiras fáceis de obter uma melhor recolha solar agora:
1. Maximize a orientação sul
Leve no seu quintal e sol de inverno. Oriente o lado de sua estufa voltado para o sul, tanto quanto possível. Idealmente você terá a maior área possível da superfície absorvendo o sol. Muitas pessoas não podem colocar uma estufa no lado Sul de sua propriedade devido a limitações de espaço, acessibilidade ou outros fatores. Se você não tem luz solar completa, tente maximizar a quantidade de luz que você pode ter em mente que o sol está mais baixo no horizonte nos meses de inverno e a energia solar mais intensa vai atingir o lado sul da estufa. Idealmente o topo da estufa correrá ao longo de um eixo Este-Oeste (exemplo, frente da estufa virada para Este, de costas viradas para Oeste) para maximizar a recolha diária. A ideia é recolher o maior número possível de raios quentes entre as 10:00h e as 14:00h, que fornecem a maior quantidade de radiação solar (1).
2. Aumentar a massa térmica
Existem vários materiais comumente utilizados para aumentar a massa térmica: pedra, betão e água. O cascalho faz um excelente piso para a estufa que aumenta a massa térmica e também permite o escoamento da água. Para massa térmica adicional, a água é um excelente modo de armazenamento de calor, pois distribui o calor de forma muito uniforme e liberta-o lentamente. Grandes recipientes de água numa estufa irradiam calor durante toda a noite, muito depois da última cintilação da luz da noite se apagar. O calor emitido pelos recipientes solares de água é um calor lento, subtil e uniforme que ajuda a manter as temperaturas das estufas uniformes. Nota: baldes plásticos de cinco galões ou barris de 30 galões funcionam bem em uma estufa (2). Os recipientes são enchidos ¾ do caminho com água e, em seguida, tampados hermeticamente para proibir a evaporação e umidade. Os baldes mais pequenos são facilmente dispostos para criar uma boa prateleira, enquanto os barris grandes também fazem bons suportes para plantas. O plástico preto funciona bem para recipientes de armazenamento. O preto irá absorver a maior parte da radiação que atinge a sua superfície, transferindo o calor para a água. Recipientes de aço inoxidável e de cobre também funcionam bem. Eles aquecem muito mais rápido e transferem maior intensidade de calor para a água, o que absorve mais calor como resultado. Recipientes metálicos podem acrescentar despesas indevidas e ser difíceis de encontrar. Eu não tentei recipientes de metal, mas acho que seria interessante ver um teste lado a lado.
3. Use uma superfície reflectora para capturar mais sol
Direccionar a maior quantidade possível de luz para a massa térmica pode aumentar significativamente a capacidade de aquecimento. Samuel Pierpont Langley, um astrofísico, na Califórnia, conduziu uma série de experiências solares no Monte Whitney (14.491 pés) em 1881. Ele estava intrigado com a energia solar e queria estudá-la em temperaturas variadas. Ele subiu a montanha até encontrar solo congelado. Ele procedeu a ferver água num pote de cobre colocado no chão usando apenas pedaços de vidro (3). Ferver água não é o objectivo, mas concentrar o maior número possível de raios na parede de água vai aumentar o calor e, portanto, o comprimento da eficácia. O isolamento reflector na parede Norte ajudará a redireccionar a luz da parte de trás da estufa para a massa térmica, bem como a criar luz mais saudável para as plantas. Idealmente, as únicas superfícies escuras na estufa devem ser recipientes plantados e armazenamento de água. A folha de alumínio é excelente para cobrir estruturas escuras ou redirecionar a luz onde for necessário na estufa.
Recentemente falei com uma mulher que era dona de uma de nossas estufas em Montana. Ela me disse que era capaz de cultivar alface e outras culturas em sua estufa durante todo o ano, apesar do fato de o solo estar coberto de neve. Ela disse que os seus vizinhos estavam espantados, mas o seu segredo era a neve. A estufa foi colocada em um grande campo com exposição direta ao sul. A neve refletia tanta luz adicional na estufa que ela podia literalmente ver (e provar) os resultados. Você não precisa de neve para fazer este conceito funcionar para você. Adicionar cascalho branco ou plástico fora da estufa também refletirá luz adicional na estrutura.
4. Adicionar isolamento
Colher o calor é apenas o primeiro passo. Armazenar o calor é importante, pois é mais necessário à noite, quando o sol já está posto. Usar uma cobertura isolada é fundamental para reter o calor durante um período de tempo quando necessário. O isolamento adicional da parede Norte pode ser muito eficaz (Veja a informação abaixo para propriedades detalhadas de isolamento de vários revestimentos de estufas). Os materiais isolantes, tais como os de fibra de vidro de duas ou três polegadas de espessura, são eficazes na parede Norte. A parede Norte transmite muito pouca luz, portanto minimizar a perda de calor é uma troca pela luz neste caso.
Nos Estados Unidos, duas medidas são usadas para avaliar o isolamento, o Valor R e o Valor U. O Valor R, freqüentemente chamado de “Fator R”, mede a retenção de calor de um determinado material. O ar é um isolante muito bom, desde que o ar esteja preso e não seja capaz de se mover dentro do espaço. O ar aquecido sobe naturalmente e o ar frio cai. O ar que não é bem vedado dentro de um espaço criará uma convecção que diminuirá as propriedades de isolamento. O ar aprisionado que não consegue circular é uma das formas mais eficazes de isolamento. O valor U é o inverso do valor R, ou seja, mede a perda de calor de um material. O Valor R é o mais comumente usado; entretanto, o Valor U é talvez uma medida melhor para os nossos propósitos. Quanto menor o Valor U, menor a quantidade de calor que passa através do material. Ao reter o calor solar, aponte para o valor U mais baixo que você pode pagar. Se você conhece o Valor R de um material e gostaria de calcular a equação é simples: Valor U=1/R.
Aqui estão alguns materiais comuns de vidro de estufa e os seus correspondentes valores R e U:
Solexx (3.5mm) 2.10R, 0.48U (Mais informações sobre Cobertura de Estufa Solexx)
8 mm Policarbonato de Parede Tripla 2.00R, 0.50U
Tempestades de Painel Duplo 2.00R, 0.50U
10 mm Policarbonato de Parede Dupla 1.89R, 0.53U
8 mm Policarbonato de Parede Dupla 1.60R, 0.63U
6 mm Policarbonato de Parede Dupla 1.54R, 0.65U
4 mm Policarbonato de Parede Dupla 1.43R, 0.70U
Vidro de Painel Único, 3 mm 0.95R, 1.05U
Policilme 0.83R, 1.20U
Vejamos a diferença nos custos de aquecimento de vários tipos de revestimentos. Assumindo que a única diferença entre estufas é o envidraçamento. Se cobertos com vidros de 2,1R, são necessários pouco mais de 4.000 BTU’s por hora para aquecer o espaço à temperatura desejada. Essa mesma estufa coberta com vidro com um .83R exigirá mais de 10.000 BTU’s por hora. Isso é 156% mais combustível consumido para cada hora que o aquecedor está funcionando! (4)
Passivo solar é a maneira mais fácil e barata de manter temperaturas consistentes em uma estufa. E o que o jardineiro não procura de graça ou barato! Os componentes chave para o calor solar: água, sol e isolamento, ou são gratuitos ou muito baratos. Mesmo que você não tenha a exposição perfeita ao sul, você ainda pode se beneficiar dos princípios que já discutimos. Quando você começar a ver os benefícios para si mesmo, você vai se divertir quase tanto quanto quando você era criança brincando com a lupa.
Nota: A maior parte deste artigo está focada em melhorar uma estufa existente ou modificar um kit de estufa para fornecer armazenamento solar adicional. Se você ainda não tem uma estufa e gostaria de construir uma por arranhão, há muitas boas opções e projetos. Eu ficaria feliz em direcioná-lo para mais recursos.
Recursos adicionais
EstufasSolexx – luz difusa perfeita para o cultivo de tomates
Cobertura de estufasSolexx – faça você mesmo (faça você mesmo) a cobertura que é fácil de trabalhar e fornece alto isolamento.
Contate nossos especialistas em estufas no número 1-800-825-1925 ou envie um e-mail para [email protected] para obter ajuda no planejamento do seu projeto de estufa.
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Michelle Moore é a gerente geral do Catálogo de Estufas. Ela é mestre jardineira da Universidade Estadual do Oregon e tem quase 20 anos de experiência trabalhando com estufas. Ela vive no Oregon com seu marido onde estão jardinando fora de uma estufa pela primeira vez. Você pode entrar em contato com Michelle em [email protected] ou pode visitar o site deles em www.greenhousecatalog.com.
Recursos:
Adicionando calor solar à sua casa. Robert W. Adams. Tab Books, 1979
A Going Solar. Tomm Stanley. 2004
O Livro da Energia Solar Passiva. 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 Estatísticas elétricas
(1) A coleta solar ideal é de 0,25 pés quadrados de material com exposição direta das 10:00 às 14:00 horas para cada pé quadrado
de área útil. Uma estufa de 8′ x 8′ idealmente teria e uma área solar de 8′ x 2′. The Passive Solar Energy Book.
(2) Para resultados ótimos, cada pé quadrado de coleta solar, 1 pé cúbico de água é necessário. (aproximadamente 7,5 galões de água).
(3) Going Solar por Tomm Stanley.
(4) As suposições: A estufa como 288 pés quadrados de área de superfície com uma pegada de 8’x 8′. As temperaturas
são constantes. O tempo noturno fora da estufa temperada é 30° F a menos que a estufa.
