Cum să
Cel mai comun mod de a folosi masa termică sunt butoaiele de apă, deoarece aceasta are o capacitate termică foarte mare. Prin stivuirea mai multor butoaie de 55 de galoane de apă într-o seră, cultivatorul poate încorpora o mulțime de masă termică. Butoaiele ar trebui să fie stivuite acolo unde sunt în lumina directă a soarelui, adesea pe un perete nordic. Deoarece plantele vor fi mai calde în jurul butoaielor de apă, puneți plantele mai fragede – cum ar fi tăvile de însămânțare sau culturile de vreme caldă – pe sau lângă butoaie. Cultivarea cu un sistem acvaponic – creșterea simbiotică a peștilor și a plantelor – are avantajul plăcut că acvariile se dublează ca masă termică. Alte variante includ construirea de beton sau piatră în seră – cum ar fi utilizarea unui perete nordic din beton sau a unei podele din dale de piatră. Chiar și solul din paturile supraînălțate va adăuga masă termică.
În timp ce este cel mai ușor de instalat, masa termică poate reacționa lent. Este nevoie de mai mult timp pentru a disemina căldura în toată sera, ceea ce îi limitează eficiența. Dar, având în vedere costul inițial scăzut, adăugarea de masă termică la o seră este o metodă populară de prelungire a sezonului de creștere. S-ar putea să nu vă obțină o creștere pe tot parcursul anului a tuturor lucrurilor, dar cu siguranță vă poate duce sera la nivelul următor.
2) Încorporați un schimbător de căldură
Pentru a merge cu un pas dincolo de masa termică standard, puteți încorpora un schimbător de căldură pentru a face să circule aerul prin sursa de masă. Această idee poartă mai multe nume. Este adesea numită baterie climatică sau sistem subteran de încălzire și răcire (SHCS) – un nume popularizat de John Cruickshank de la sunnyjohn.com. Ceres Greenhouse Solutions, cu sediul în Boulder, CO, are, de asemenea, o variantă a sistemului numită Ground to Air Heat Transfer (GAHT) System.
Există multe configurații, dar mecanismul de transfer și stocare a energiei este întotdeauna același. Atunci când sera se încălzește în timpul zilei, un ventilator pompează aerul cald și umed din interiorul serei printr-o rețea de țevi îngropate până la 4′ sub pământ (majoritatea sistemelor constau din câteva straturi de tuburi îngropate la 4′ și 2′ sub suprafață). Scăderea temperaturii forțează vaporii de apă să se condenseze, iar în acest proces (numit schimbare de fază) se eliberează energie. Această energie este stocată în sol, ceea ce determină încălzirea solului. Astfel, procesul creează o masă mare de sol cald sub efectul de seră pe tot parcursul anului. Noaptea, când temperatura din seră scade, ventilatorul pornește din nou și extrage căldura din sol. Este un sistem relativ simplu, testat în timp; schimbătoarele de căldură sol-aer sunt folosite în case de zeci de ani.
Un schimbător de căldură sol-aer funcționează foarte bine din două motive: În primul rând, cantitatea de masă disponibilă (dimensiunea bateriei, așa cum am menționat anterior) este uriașă. De exemplu, există 768 de metri cubi de sol sub o seră de 12′ x 16′, presupunând o adâncime de 4′. Dacă ați căptușit întregul perete nordic al aceleiași sere cu două rânduri de butoaie de apă de 55 de galoane (16 butoaie), acestea ar avea un total de 118 picioare cubice de masă. Aceasta înseamnă că, folosind capacitățile termice volumetrice din tabelul de mai sus, schimbătorul de căldură subteran are o capacitate de aproximativ două ori mai mare decât butoaiele de apă. Mai mult, deoarece un schimbător de căldură sol-aer se conectează la adâncimea pământului și, prin urmare, are teoretic o capacitate infinită. Pentru o diagramă pentru a înțelege mai bine acest lucru, vedeți imaginea serelor CERES aici.
În al doilea rând, deoarece aerul este împins în mod activ prin „baterie”, crește rata de schimb de căldură. Aerul mai cald / mai rece este distribuit în jurul serei mai uniform, împiedicând formarea de buzunare reci. În plus, utilizarea ventilatoarelor vă permite să folosiți masa atunci când doriți: un termostat pornește și oprește ventilatorul la anumite temperaturi stabilite. Adică, ventilatorul va începe să pompeze aerul cald în sol atunci când sera atinge o temperatură stabilită (să zicem 80 F) și îl va trage înapoi în sus atunci când a coborât sub 50 F. Astfel, un schimbător de căldură subteran vă oferă un anumit control asupra masei termice; este un fel de a lua masa termică și a o face mai inteligentă.
Variații
Materialul bateriei poate varia. Unii oameni umplu zona de sub seră cu pietriș sau pietre în loc de pământ. Dacă aveți deja o seră sau dacă nu puteți excava pe site-ul dvs. pentru a face multe lucrări la sol, puteți crea o baterie alternativă deasupra solului. Puteți construi o masă izolată de sol sau alt material, cum ar fi o cutie de pietre de râu, în fața serei. Sistemul funcționează în același mod, doar că amplasarea masei termice este diferită.
3) Folosiți un încălzitor eficient alimentat cu energie regenerabilă
Sistemele de mai sus vă arată cum să valorificați soarele și să stocați energia solară, ceea ce reprezintă un prim pas bun către încălzirea naturală. Dacă este nevoie de încălzire suplimentară, luați în considerare un sistem de încălzire foarte eficient care funcționează cu combustibil ieftin și regenerabil.
Unul dintre sistemele utilizate frecvent în sere este încălzitorul cu masă de rachete, o variantă super-eficientă a unei sobe cu lemne. În loc să evacueze pur și simplu aerul cald direct pe un coș de fum, așa cum face o sobă cu lemne standard, încălzitorul cu masă de rachete circulă mai întâi aerul cald printr-o masă de cob, cărămidă sau piatră înainte de a fi evacuat. Aerul încălzește masa care reține căldura și o radiază încet înapoi în seră pe o perioadă lungă de timp, chiar și după ce soba a terminat de ars. Încălzitorul cu masă de rachete folosește, de asemenea, o cameră dublă de ardere, ceea ce îl face mult mai eficient decât o sobă cu lemne standard – câteva ore de ardere cu o cantitate mică de lemne pot încălzi o seră peste noapte. Cele mai multe încălzitoare cu masă de rachete sunt sisteme DIY; va trebui să investigați și să proiectați un sistem care să se potrivească pentru sera dvs. folosind multitudinea de planuri și explicații online.
Un alt sistem comun pentru sere este încălzitorul cu grămezi de compost, care se bazează pe magia bacteriilor aerobe pentru a descompune materialul organic și a degaja căldură reziduală. La fel ca și schimbătorul de căldură subteran, un încălzitor de compost se bazează, de asemenea, pe un schimbător de căldură: apa este circulată prin tuburi care trec printr-o grămadă mare de compost. Datorită descompunerii aerobe, o grămadă de compost poate menține temperaturi de 100-160 F. Apa încălzită este apoi circulată prin seră, unde dispensează căldură. Dintre toate sistemele, acesta este, probabil, cel care necesită cele mai multe reparații pentru a fi corect și a continua să funcționeze. Trebuie mai întâi să construiți grămada de compost cu materialul și consistența potrivite pentru a ajunge la o temperatură ridicată și să continuați să adăugați sau să reconstruiți grămada pe măsură ce se descompune. Cu toate acestea, o grămadă mare, construită în mod corespunzător (a se vedea imaginea de mai jos) poate menține o seră de 1.000-2.000 de metri pătrați încălzită pentru o iarnă. Din aceste motive, încălzitoarele pentru grămezi de compost sunt adesea cele mai potrivite pentru serele mai mari.
Summary
Ce cale de urmat? Mai mulți factori intervin:
Care sunt obiectivele dumneavoastră (cât de mult spațiu încercați să încălziți și în ce măsură)? Fiecare sistem are o capacitate diferită de încălzire. Cât de mult control doriți să aveți? (Unele sisteme sunt active, iar altele sunt pasive. (De exemplu, puteți porni un încălzitor de masă cu rachete, dar nu puteți face prea multe pentru a schimba butoaiele de apă).
Cu ce constrângeri lucrați deja? (de exemplu, solurile dificile/rocoase vor exclude un schimbător de căldură subteran.) Gândiți-vă la cât de mult spațiu de podea din seră aveți pentru lucruri precum butoaiele de apă. Și, cel mai important, gândiți-vă la timpul și la forța de muncă implicate în instalarea fiecărui sistem, precum și la timpul/forța de muncă pe care o poate necesita funcționarea continuă a fiecărui sistem (de exemplu, un schimbător de căldură subteran poate fi automatizat, în timp ce un încălzitor de masă cu rachete nu poate fi). Din nou, deși trebuie să vă faceți niște teme la început, a avea o seră caldă care să producă alimente proaspete pe tot parcursul iernii (și gratis!) este cea mai bună răsplată pe care o puteți obține.
(Sus) Fotografii prin amabilitatea Ceres Greenhouse Solutions: Țevile dintr-un schimbător de căldură subteran pentru o seră de 12 x 20. Model 3D al unui schimbător de căldură subteran sub pământ.
(mijloc) Fotografie prin amabilitatea Verge Permaculture: Încălzitor în masă de rachete într-o seră.
(Jos) Fotografii prin amabilitatea Golden Hoof Farm: Grămadă de compost în mijlocul construcției cu tubulatură pentru aerare. Grămadă de compost finalizată.
Toți bloggerii comunității MOTHER EARTH NEWS au fost de acord să urmeze cele mai bune practici de blogging și sunt responsabili pentru acuratețea postărilor lor. Pentru a afla mai multe despre autorul acestei postări, faceți clic pe link-ul byline din partea de sus a paginii.