Jak na to
Nejčastějším způsobem využití tepelné hmoty jsou sudy s vodou, protože má tak vysokou tepelnou kapacitu. Naskládáním několika 55galonových sudů s vodou do skleníku může pěstitel začlenit velké množství tepelné hmoty. Sudy by měly být naskládány na místě, kde na ně dopadá přímé sluneční světlo, často na severní stěně. Protože v okolí sudů s vodou bude rostlinám tepleji, umístěte na sudy nebo do jejich blízkosti choulostivější rostliny – například výsevní misky nebo teplomilné plodiny. Pěstování pomocí akvaponického systému – symbiotické pěstování ryb a rostlin – má tu příjemnou výhodu, že nádrže s rybami slouží jako tepelná hmota. Mezi další varianty patří zabudování betonu nebo kamene do skleníku – například použití betonové severní stěny nebo podlahy z dlažebních kostek. Dokonce i půda ve vyvýšených záhonech přidá tepelnou hmotu.
Je to sice nejjednodušší na instalaci, ale tepelná hmota může reagovat pomalu. Trvá déle, než se teplo rozšíří po celém skleníku, což omezuje její účinnost. Vzhledem k nízkým počátečním nákladům je však přidání tepelné hmoty do skleníku oblíbenou metodou prodloužení vegetační sezóny. Možná vám nezajistí celoroční růst všeho možného, ale rozhodně může váš skleník posunout na další úroveň.
2) Začlenění tepelného výměníku
Chcete-li jít o krok dál než standardní tepelná hmota, můžete začlenit tepelný výměník pro cirkulaci vzduchu přes zdroj hmoty. Tento nápad má mnoho názvů. Často se nazývá klimatická baterie nebo podzemní systém vytápění a chlazení (SHCS) – tento název zpopularizoval John Cruickshank z webu sunnyjohn.com. Společnost Ceres Greenhouse Solutions se sídlem v Boulderu (CO) má také variantu tohoto systému nazvanou Ground to Air Heat Transfer System (GAHT).
Existuje mnoho konfigurací, ale mechanismus přenosu a ukládání energie je vždy stejný. Když se skleník během dne zahřeje, ventilátor čerpá teplý vlhký vzduch z vnitřku skleníku přes síť trubek zakopaných až 4′ pod zemí (většina systémů se skládá z několika vrstev trubek zakopaných 4′ a 2′ pod povrchem). Pokles teploty nutí vodní páru kondenzovat a při tomto procesu (nazývaném fázová změna) se uvolňuje energie. Tato energie se ukládá v půdě a způsobuje její zahřívání. Tímto procesem vzniká pod skleníkem celoročně velká masa teplé půdy. V noci, když teplota ve skleníku klesne, se opět spustí ventilátor a odebírá teplo z půdy. Jedná se o poměrně jednoduchý, časem prověřený systém; výměníky tepla země-vzduch se v domácnostech používají již desítky let.
Výměník tepla země-vzduch funguje velmi dobře ze dvou důvodů: Za prvé, množství dostupné hmoty (velikost baterie, jak jsme již zmínili) je obrovské. Například pod skleníkem o rozměrech 12 x 16 stop je 768 krychlových stop půdy za předpokladu hloubky 4 stopy. Pokud byste celou severní stěnu téhož skleníku obložili dvěma řadami 55galonových sudů na vodu (16 sudů), měly by celkem 118 krychlových stop hmoty. To znamená, že při použití objemových tepelných kapacit uvedených v tabulce výše má podzemní výměník tepla přibližně dvojnásobnou kapacitu než sudy s vodou. Navíc, protože zemní výměník tepla se připojuje k hluboké zemi a má tak teoreticky nekonečnou kapacitu. Schéma pro lepší pochopení viz obrázek skleníků CERES zde.
Druhé, protože vzduch je aktivně protlačován „baterií“, zvyšuje rychlost výměny tepla. Teplejší/chladnější vzduch je rovnoměrněji rozváděn po skleníku, což zabraňuje vzniku studených kapes. Použití ventilátorů navíc umožňuje používat hmotu, kdy chcete: termostat zapíná a vypíná ventilátor při určitých nastavených teplotách. Tj. ventilátor začne čerpat teplý vzduch dolů do půdy, když skleník dosáhne nastavené teploty (řekněme 80 F), a nasaje ho zpět nahoru, když klesne pod 50 F. Podzemní výměník tepla vám tedy dává určitou kontrolu nad tepelnou hmotou; je to něco jako vzít tepelnou hmotu a udělat ji chytřejší.
Varianty
Materiál baterie se může lišit. Někteří lidé zasypávají prostor pod skleníkem štěrkem nebo kameny namísto zeminy. Pokud již skleník máte nebo nemůžete na svém pozemku provádět výkopové práce, abyste mohli provádět mnoho zemních prací, můžete vytvořit alternativní nadzemní baterii. Před skleník můžete postavit izolovanou hmotu ze zeminy nebo jiného materiálu, například bednu z říčních kamenů. Systém funguje stejně, jen umístění tepelné hmoty je jiné.
3) Použijte účinný ohřívač poháněný obnovitelnými zdroji
Výše uvedené systémy ukazují, jak využít slunce a ukládat sluneční energii, což je dobrý první krok k přírodnímu vytápění. Pokud je potřeba další vytápění, zvažte vysoce účinný systém vytápění, který funguje na levné a obnovitelné palivo.
Jedním z běžných systémů používaných ve sklenících je ohřívač s raketovou hmotou, super účinná varianta kamen na dřevo. Namísto pouhého odvádění horkého vzduchu přímo z komína, jak to dělají standardní kamna na dřevo, raketové topidlo nejprve cirkuluje horký vzduch přes hmotu z tvárnic, cihel nebo kamene, než je odveden ven. Vzduch ohřívá hmotu, která zadržuje teplo a pomalu ho vyzařuje zpět do skleníku po dlouhou dobu, a to i poté, co kamna přestanou hořet. Kamna s raketovou hmotou také využívají dvojitou spalovací komoru, takže jsou mnohem účinnější než běžná kamna na dřevo – několik hodin hoření s malým množstvím dřeva dokáže vytopit skleník přes noc. Většina ohřívačů s raketovou hmotou jsou systémy pro kutily; budete muset prozkoumat a navrhnout systém vhodný pro váš skleník pomocí nepřeberného množství plánů a vysvětlení na internetu.
Dalším běžným skleníkovým systémem je ohřívač na kompostové hromady, který spoléhá na kouzlo aerobních bakterií při rozkladu organického materiálu a vydávání odpadního tepla. Stejně jako podzemní výměník tepla i ohřívač kompostu spoléhá na výměník tepla: voda cirkuluje trubkami, které procházejí velkou hromadou kompostu. Díky aerobnímu rozkladu může hromada kompostu udržovat teplotu 100-160 F. Ohřátá voda pak cirkuluje skleníkem, kde vydává teplo. Tento systém vyžaduje ze všech systémů pravděpodobně nejvíce práce, aby byl správně nastaven a udržován v chodu. Hromadu kompostu musíte nejprve vybudovat ze správného materiálu a správné konzistence, abyste dosáhli vysoké teploty, a v průběhu rozkladu hromadu neustále doplňovat nebo znovu budovat. Nicméně velká, správně postavená hromada (viz obrázek níže) dokáže udržet skleník o rozloze 1 000-2 000 čtverečních stop vyhřátý po celou zimu. Z těchto důvodů jsou ohřívače kompostových hromad často nejvhodnější pro větší skleníky.
Shrnutí
Kterou cestou se vydat? Roli hraje několik faktorů:
Jaké jsou vaše cíle (jak velký prostor se snažíte vytápět a do jaké míry)? Každý systém má jiný výkon pro vytápění. Jakou míru regulace chcete mít? (Některé systémy jsou aktivní a některé pasivní. (Tj. můžete nahodit ohřívač s raketovou hmotou, ale s výměnou sudů s vodou toho moc nenaděláte).
S jakými omezeními již pracujete? (Tj. obtížná/skalnatá půda vyloučí podzemní výměník tepla.) Přemýšlejte o tom, kolik místa ve skleníku máte pro věci, jako jsou sudy s vodou. A hlavně se zamyslete nad časem a prací spojenou s instalací každého systému a také nad průběžným časem/prácí, kterou může vyžadovat provoz každého systému (tj. podzemní výměník tepla lze automatizovat, zatímco ohřívač s raketovou hmotou nikoli). Opět platí, že i když si musíte předem udělat nějakou domácí přípravu, mít teplý skleník, který bude po celou zimu chrlit čerstvé potraviny (a zdarma!), je tou nejlepší odměnou, kterou můžete dostat.
(Nahoře) Fotografie s laskavým svolením společnosti Ceres Greenhouse Solutions: Trubky v podzemním výměníku tepla pro skleník 12 x 20. 3D model podzemního výměníku tepla pod zemí.
(Middle) Foto s laskavým svolením Verge Permaculture: Ohřívač raketové hmoty ve skleníku.
(dole) Fotografie s laskavým svolením Golden Hoof Farm: Kompostovací hromada uprostřed stavby s trubkami pro provzdušňování. Dokončená hromada kompostu.
Všichni blogeři komunity MOTHER EARTH NEWS souhlasili s dodržováním našich osvědčených postupů pro blogování 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.
.