Tady tradiční skleníky obvykle selhávají: shromažďují stejně energie jako solární skleníky (a často až příliš mnoho), ale nedokážou ji udržet, když teploty klesnou. Konstrukce solárních skleníků závisí na přidání izolace na každý povrch, který není potřebný pro sběr světla. To znamená, že celá severní stěna by měla být plně izolovaná. Kromě toho můžete / měli byste zateplit některé východní a západní boční stěny. Ty dostávají přímé slunce jen několik hodin denně, a proto mohou v závislosti na vaší poloze a podnebí ztrácet více tepla, než získávají.
Kolik izolace je správné? Vše záleží na vašem klimatu a lokalitě. Podívejte se na jiné solární skleníky nebo se obraťte na projektanta solárních skleníků, který vám může poskytnout analýzu klimatu nebo návrhy, abyste získali představu.
Izolace pod zemí
Většina lidí si představuje skleník jako čtyři stěny a střechu, ale chybí jim velmi důležitá pátá rovina: země. Stejně jako skleník ztrácí teplo do venkovního vzduchu, když je chladno, ztrácí teplo i do země pod ním. Svrchní vrstva půdy mrzne stejně jako vzduch a bez izolační bariéry se tyto mrazivé teploty dostanou do skleníku skrz podlahu.
Navíc izolací po obvodu skleníku nejen zabráníte tepelným ztrátám skrz podlahu, ale také spojíte skleník s velkou zásobou tepelné hmoty pod zemí. Podobně jako jiné materiály – voda, beton a kámen – působí půda jako tepelná hmota, která ukládá energii a pomalu ji uvolňuje jako baterie. Napojení skleníku na tuto izolovanou hmotu pomáhá přirozeně vyrovnávat teplotní výkyvy.
Existuje několik různých metod izolace podzemí. Základem je instalace izolace po obvodu skleníku, aby se pod ním vytvořila kapsa izolované půdy. Tato kapsa je spojena s půdou hluboko pod zemí, která udržuje celoročně stálou teplotu (ve většině klimatických podmínek USA často mezi 40-60 F). Izolací po obvodu váš skleník právě využil tento zdroj celoročně stálých teplot a velkou zásobu tepelné hmoty. To je také důvod, proč někteří lidé svůj skleník částečně zakopávají pod zem. Více informací o podzemních nebo do země zasypaných sklenících najdete zde.
Maximalizace světla a tepla v zimě
Solární návrh skleníků – a pasivní solární návrh obecně – vychází z předpokladu strategického řízení světelných a tepelných zisků. Konkrétně chcete maximalizovat světlo, když je nezbytně nutné (v zimě), a omezit světlo, když je ho nadbytek a vytváří příliš mnoho tepla (v létě).
Je důležité mít na paměti úhel dopadu slunce v různých ročních obdobích, jak je znázorněno na grafu výše. V zimě přichází světlo pod nízkým úhlem a v létě je na obloze mnohem výše (všimněte si, že tyto úhly se liší podle zeměpisné šířky). Na svislých jižních plochách tedy chcete použít materiál s vysokou propustností světla, například sklo, abyste pohltili co nejvíce tohoto světla a tepla. V noci sice obětujete izolaci, ale v tomto ročním období jsou světlo a tepelné zisky nejvyšší prioritou. Tepelná hmota by měla sloužit k ukládání části tohoto tepla pro regulaci teploty. Jižní stranu skleníku můžete také natočit tak, aby pohlcovala více světla (a méně se lámalo), jak je znázorněno na komerčním solárním skleníku níže. Více o výběru nejlepšího úhlu prosklení skleníku najdete v tomto blogu.
Snížení světla a tepla v létě
V létě máte přesně opačný problém: pro většinu klimatických oblastí s horkým létem může být světla příliš mnoho, což vytváří nadměrné teplo. Protože jsou dny delší, je v tomto ročním období světlo méně nezbytně nutné. Většině rostlin se bude lépe dařit se zasklením s nižší propustností světla, zejména na střeše (kam bude v létě dopadat světlo). Ve společnosti Ceres doporučujeme polykarbonátový plast s alespoň 2 vzduchovými kapsami pro dobrou izolaci. Video s touto instalací na obytném skleníku si můžete prohlédnout zde. Střecha je největší oblastí tepelných ztrát v solárním skleníku, takže použití silnějšího a izolovanějšího materiálu pomáhá v zimě omezit tepelné ztráty střechou.
Více informací o hledání nejvhodnějšího materiálu pro zasklení skleníku, včetně informací o zdrojích a nákladech, najdete v knize Celoroční solární skleník.
Použití tepelné hmoty
Tepelná hmota je jakýkoli materiál, který má schopnost uchovávat velké množství tepelné energie. Všechny materiály mají určitou schopnost uchovávat energii, některé však mnohem větší než jiné. Například voda dokáže uchovat přibližně čtyřikrát více tepla než vzduch, což z ní činí jeden z nejoblíbenějších materiálů tepelné hmoty (nebo chladiče tepla) používaných ve sklenících. Dalšími materiály jsou beton, kámen nebo půda pod zemí.
Nejběžnější metodou přidávání tepelné hmoty je použití velkého množství vody, protože má tak vysokou tepelnou kapacitu a je snadno dostupná. Naskládáním několika 55galonových sudů s vodou do skleníku může pěstitel levně přidat velké množství tepelné hmoty. Sudy by měly být naskládány na místě, kde jsou v zimě na přímém slunci, a je třeba je stabilizovat, aby nespadly. Mezi další metody patří zabudování betonu nebo kamene do skleníku, například pomocí betonové severní stěny nebo podlahy z dlažebních kostek. Několik tipů, jak využít vodu jako tepelnou hmotu ve skleníku, najdete v tomto blogu.
Využití hmoty chytřeji
Standardní neboli pasivní metody tepelné hmoty jsou nejběžnější, ale mají několik omezení. Za prvé, můžete získat mikroklima: hmota bude ovlivňovat vzduch přímo ve svém okolí, ale oteplovací/ochlazovací účinek může být omezen na okolí. Za druhé, hmota může ve skleníku zabírat mnoho místa, které by jinak mohlo být využito pro pěstování.
K jejich překonání a přidání další kapacity tepelné hmoty existují pokročilejší systémy, které hmotu zefektivňují. Nejběžnější je ukládání tepla do půdy pod zemí pomocí systému GAHT (Ground to Air Heat Transfer) nebo klimatické baterie. Tento systém využívá ventilátory k cirkulaci vzduchu pod zemí a ukládání tepla do půdy pod skleníkem. Využívá také stabilní teploty půdy pod zemí k zajištění celoročního vytápění, chlazení a určité dodatečné cirkulace vzduchu / odvlhčování. Provoz ventilátorů sice vyžaduje elektrickou energii, ale systém jako celek vám může poskytnout mnohem větší efekt pro vytápění a chlazení než samotná pasivní tepelná hmota.
Maximalizujte přirozené větrání
Mluvili jsme o pasivním solárním vytápění skleníku, ale to je pouze jedna polovina rovnice. Větrání je nezbytné pro ochlazování skleníku a udržení zdravých rostlin. Pohybující se vzduch nutí rostliny růst silněji a snižuje problémy riziko výskytu plísní, hmyzu a patogenů.
Pro maximalizaci přirozeného větrání je třeba vytvořit cestu nejmenšího odporu pro pohyb vzduchu. Umístěte nasávací otvory níže a výfukové otvory výše, abyste využili přirozené konvekce. Přívodní větrací otvor bude nasávat chladnější venkovní vzduch, který bude přirozeně stoupat a bude odváděn výše. Výsledkem je dodatečné proudění vzduchu bez přidané energie.
Je nutné řídit větrání (ručně nebo automaticky), abyste dosáhli správného množství chlazení, ale ne příliš velkého. Z tohoto důvodu doporučuji automatické větrání, a to buď automatické otvírání větracích otvorů na solární pohon (které používají voskové válce k otevírání a zavírání bez elektrické energie), nebo odtahové ventilátory. Více informací o různých strategiích větrání naleznete zde. Doporučuji používat více než jednu metodu, abyste měli zálohu, a ujistit se, že větrací otvory jsou dobře utěsněné a izolované, když se nepoužívají.
Kolik větrání potřebujete? To je další oblast, která závisí na vašem klimatu a konstrukci skleníku. Některá pravidla uvádíme v knize Celoroční solární skleník.
Výše uvedené jsou obecné zásady návrhu pasivního solárního skleníku. Je však důležité si uvědomit, že solární skleník by měl být přizpůsoben místnímu klimatu. Skleník v Maine bude vyžadovat více izolace a jiné zasklívací materiály než skleník v Texasu. Z tohoto důvodu doporučujeme při vytváření návrhu získat doporučení od profesionálů nebo zkušených pěstitelů ve vaší oblasti. Dobrým začátkem je skupina Year-Round Greenhouse Growers na Facebooku.
Lindsey Schiller je designérka skleníků a spoluzakladatelka společnosti Ceres Greenhouse Solutions, která se zabývá výzkumem, návrhem a stavbou energeticky účinných celoročních skleníků. Spolu s Marcem Plinkem je také spoluautorkou knihy The Year-Round Solar Greenhouse:
Všichni blogeři z komunity MOTHER EARTH NEWS souhlasili s dodržováním našich osvědčených blogovacích postupů a jsou zodpovědní za správnost svých příspěvků. Chcete-li se dozvědět více o autorovi tohoto příspěvku, klikněte na odkaz s titulkem v horní části stránky.