Det er normalt her, at traditionelle drivhuse fejler: De opsamler lige så meget energi som sol-drivhuse (og ofte alt for meget), men kan ikke holde på varmen, når temperaturen falder. Soldrivhusdesign afhænger af at tilføje isolering på alle de overflader, der ikke er nødvendige til lysopsamling. Det betyder, at hele den nordlige væg skal være fuldt isoleret. Derudover kan/skal du isolere nogle af øst- og vestsidevæggene. Disse får kun direkte sol i få timer om dagen og kan derfor miste mere varme, end de vinder, afhængigt af din placering og dit klima.
Hvor meget isolering er rigtigt? Det afhænger alt sammen af dit klima og din placering. Se på andre soldrivhuse, eller kontakt en designer af soldrivhuse, der kan give en klimaanalyse eller forslag, for at få en idé.
Isoler under jorden
De fleste mennesker tænker på et drivhus som fire vægge og et tag, men de overser et meget kritisk femte plan: jorden. Ligesom drivhuset vil miste varme til udeluften, når det er koldt, vil det også miste varme til jorden under det. Overjorden fryser ligesom luften, og uden en isolerende barriere vil disse frysetider trænge ind i drivhuset gennem gulvet.
Men ved at isolere rundt om drivhusets omkreds forhindrer man ikke blot varmetab gennem gulvet, men man kobler også drivhuset til et stort lager af termisk masse under jorden. Ligesom andre materialer – vand, beton og sten – fungerer jorden som termisk masse, der lagrer energi og langsomt frigiver den som et batteri. Ved at koble drivhuset til denne isolerede masse kan man naturligt udjævne temperatursvingninger.
Der findes et par forskellige metoder til at isolere under jorden. Det vigtigste er at installere isolering omkring drivhusets omkreds for at skabe en lomme af isoleret jord nedenunder. Denne lomme er forbundet med jorden dybt nede i jorden, som opretholder en stabil temperatur hele året rundt (ofte mellem 40-60 F i de fleste amerikanske klimaer). Ved at isolere rundt om kanten har dit drivhus netop udnyttet denne kilde til stabile temperaturer hele året rundt og et stort lager af termisk masse. Dette er også grunden til, at nogle mennesker delvist begraver deres drivhus under jorden. Se mere om underjordiske drivhuse eller drivhuse i jord her.
Maksimér lys og varme om vinteren
Design af solsikre drivhuse – og passivt soldesign generelt – bygger på forudsætningen om strategisk styring af lys- og varmegenvind. Du ønsker nemlig at maksimere lyset, når det er absolut nødvendigt (om vinteren), og reducere lyset, når det er rigeligt og skaber for meget varme (om sommeren).
Det er vigtigt at huske på solens vinkel i de forskellige årstider, som vist i grafikken ovenfor. Om vinteren kommer lyset ind i en lav vinkel, og om sommeren er det meget højere på himlen (bemærk, at disse vinkler varierer alt efter din breddegrad). På lodrette sydflader skal du derfor bruge et materiale med høj lysgennemgang, f.eks. glas, for at absorbere så meget af dette lys og denne varme som muligt. Det går ud over isoleringen om natten, men på denne tid af året er lys og varmegenvinding den højeste prioritet. Der bør anvendes termisk masse til at lagre noget af denne varme med henblik på temperaturregulering. Du kan også vinkle drivhusets sydside, så det absorberer mere lys (og mindre lys brydes), som vist i det kommercielle solcelle-drivhus nedenfor. Mere om valg af den bedste vinkel til dit drivhusglas i denne blog.
Reducer lys og varme om sommeren
Om sommeren har du det stik modsatte problem: I de fleste klimaer med varme somre kan der være for meget lys, hvilket skaber overdreven varme. Fordi dagene er længere, er lyset mindre nødvendigt på denne tid af året. De fleste planter vil klare sig bedre med en lysdiffunderende rude, der har en lavere lysgennemgang, især på taget (hvor sommerlyset vil komme ind). Hos Ceres anbefaler vi en polycarbonatplast med mindst 2 luftlommer for at sikre en god isolering. Du kan se en video af dette installeret på et drivhus til beboelse her. Taget er det største område for varmetab i et solcelle-drivhus, så brugen af et tykkere, mere isoleret materiale hjælper med at reducere varmetabet gennem taget om vinteren.
Flere oplysninger om at finde det bedste glasmateriale til dit drivhus, herunder oplysninger om indkøb og omkostninger, findes i The Year-Round Solar Greenhouse.
Brug termisk masse
Termisk masse er ethvert materiale, der har kapacitet til at lagre store mængder varmeenergi. Alle materialer har en vis evne til at lagre energi, men nogle har meget mere end andre. Vand kan f.eks. lagre ca. 4 gange så meget varme som luft, hvilket gør det til et af de mere populære termiske massematerialer (eller varmelegemer), der anvendes i drivhuse. Andre materialer er beton, sten eller jorden under jorden.
Den mest almindelige metode til at tilføje termisk masse er ved at bruge store mængder vand, fordi det har en så høj varmekapacitet og er let at skaffe. Ved at stable flere 55-gallon-tønder med vand i et drivhus kan dyrkeren billigt tilføje en masse termisk masse. Tønderne bør stables, hvor de er i direkte sollys om vinteren, og de skal stabiliseres for at forhindre, at de falder ned. Andre metoder omfatter indbygning af beton eller sten i drivhuset, f.eks. ved hjælp af en nordvæg af beton eller et gulv af fliser. Nogle tips om at bruge vand som termisk masse i et drivhus findes i denne blog.
Makke masse smartere
Standard- eller passive metoder til termisk masse er de mest almindelige, men har et par begrænsninger. For det første kan man få mikroklimaer: massen vil påvirke luften direkte omkring den, men opvarmnings-/køleeffekten kan være begrænset til det omkringliggende område. For det andet kan massen optage meget plads i drivhuset, som ellers kunne bruges til dyrkning.
For at overvinde disse problemer og tilføje ekstra kapacitet til termisk masse findes der mere avancerede systemer til at gøre massen mere effektiv. Det mest almindelige er at lagre varme i jorden under jorden ved hjælp af et GAHT-system (Ground to Air Heat Transfer) eller et klimabatteri. Dette system bruger ventilatorer til at cirkulere luften under jorden og lagre varmen i jorden under drivhuset. Det udnytter også de stabile temperaturer i jorden under jorden til at give opvarmning, køling og en vis ekstra luftcirkulation/affugtning hele året rundt. Det kræver elektricitet at køre ventilatorer, men systemet som helhed kan give dig en langt større effekt til opvarmning og afkøling end passiv termisk masse alene.
Maximér naturlig ventilation
Vi har talt om passiv solvarme i drivhuset, men det er kun den ene halvdel af ligningen. Ventilation er afgørende for at afkøle drivhuset og holde planterne sunde og raske. Luft i bevægelse tvinger planterne til at vokse stærkere og reducerer problemerne risikoen for skimmelsvampe, insekter og patogener.
For at maksimere den naturlige ventilation ønsker du at skabe en vej med mindst mulig modstand for luften at bevæge sig. Placér indsugningsventilerne lavere og udluftningsventilerne højere for at udnytte den naturlige konvektion. Indsugningsventilerne vil suge køligere udeluft ind, og den vil naturligt stige op og blive udsuget højere oppe. Resultatet er en ekstra luftstrøm uden ekstra energi.
Det er nødvendigt at styre ventilationen (enten manuelt eller automatisk), så du får den rette mængde køling, men ikke for meget. Derfor anbefaler jeg automatiserede ventilationsventiler, enten automatiserede solcelledrevne ventilationsåbnere (som bruger vokscylindre til at åbne og lukke uden elektricitet) eller udsugningsventilatorer. Mere om forskellige ventilationsstrategier her. Jeg anbefaler, at du bruger mere end én metode, så du har en back-up, og at du sørger for, at ventilationsåbningerne er godt forseglede og isolerede, når de ikke er i brug.
Hvor meget ventilation har du brug for? Dette er endnu et område, der afhænger af dit klima og drivhusdesign. Vi giver nogle tommelfingerregler i The Year-Round Solar Greenhouse.
Ovenstående er de generelle principper for passivt soldrivhusdesign. Det er dog vigtigt at indse, at et sol-drivhus skal være skræddersyet til det lokale klima. Et drivhus i Maine vil kræve mere isolering og andre glasmaterialer end et drivhus i Texas. Af den grund anbefaler vi og få anbefalinger fra fagfolk eller erfarne dyrkere i dit område, når du skaber dit design. Facebook-gruppen Year-Round Greenhouse Growers er et godt sted at starte.
Lindsey Schiller er drivhusdesigner og medstifter af Ceres Greenhouse Solutions, som forsker i, designer og bygger energieffektive drivhuse til helårsbrug. Hun er også medforfatter, sammen med Marc Plinke, af The Year-Round Solar Greenhouse:
Alle bloggere i MOTHER EARTH NEWS’ fællesskab har indvilliget i at følge vores bedste praksis for blogging, og de er ansvarlige for nøjagtigheden af deres indlæg. Hvis du vil vide mere om forfatteren af dette indlæg, skal du klikke på byline-linket øverst på siden.