Алтернативни системи за грејање стакленика за узгој поврћа и свежег биља зими.
Као резултат повећања цена фосилних горива и ограничења емисија ЦО2 и других загађивача, постоји потреба за проналажењем алтернативних система за грејање стакленика за узгој поврћа и свежег биља зими. Једна од могућих алтернатива је употреба соларна енергија. За загревање стакленика током ноћи соларном енергијом потребна је комбинација неколико компонената заснованих на следећим принципима: 1. апсорпција сунчеве енергије (током дана), 2. складиштење енергије и избегавање губитака енергије у околини и 3 користећи енергију ноћу.
Апсорпција сунчеве енергије повећава се прекривањем тла прозирном пластичном фолијом. Мокро тло има капацитет да складишти велику количину топлотне енергије. Додатни метод апсорпције и складиштења сунчеве енергије је постављањем водоравних и вертикалних прозирних ПЕ (полиетиленских) цеви за воду у тунеле стакленика (слике 3 и 4). Коришћење црног ПЕ за израду водних цеви омогућава већу апсорпцију топлоте од уобичајених провидних цеви.
Оријентација стакленика такође може повећати апсорпцију сунчеве енергије. Улазни тунел оријентисан исток-запад апсорбоват ће знатно више енергије од сличне структуре оријентисане сјевер-југ. Постављање самоносивих вертикалних цеви за воду на северној страни као „водени зид“ повећава апсорпцију и складиштење енергије, што подиже ноћне температуре стакленика до 16 Ц0 у Израелу, у зависности од локалног зрачења и климатских услова.
Губици енергије у околини смањују се прекривањем стакленика двоструким слојем пластичних лимова са ИЦ блокадом, са размаком ваздуха између лимова или употребом термичких паравана или изолационих покривача. Од заласка сунца када више нема акумулације топлоте, цеви за воду и земљиште ослобађају топлотну енергију до запремине стакленика.
Сличне практичне примене ових принципа користе се и другде у свету. У деловима Кине соларна енергија се складишти у дебелом зиду од блата или глинених опека. У Израелу смо применили ове принципе у улазним тунелима за узгој босиљка. Комбинација ових компоненти омогућила нам је да зими гајимо босиљак (летњи усев), истовремено повећавајући производњу, спречавајући биљне болести и побољшавајући квалитет уз смањење трошкова и емисију гасова са ефектом стаклене баште.
Коришћење водоравних цеви за воду није нова метода јер се покушавало годинама. Иако хоризонталне цеви доприносе загревању стакленика, оне се налазе на најгорем месту у стакленику, најхладнијем и најусенченијем месту и изложене су механичким оштећењима. Јединствено решење вертикалног распореда цеви за воду добро је и ефикасно решење проблема хоризонталних цеви за воду. Они стоје независно, а структура стакленика их не подржава. Имају крути оквир направљен од чауре од металног лима или су ослоњени на чауру направљену од металне жичане мреже.
Вертикалне цеви су изложене сунцу и нису на путу радницима у стакленику. У стакленику је могуће складиштити много већу количину воде како би се омогућило веће складиштење топлотне енергије. Правилно постављање вертикалних цијеви смањује проблеме са засјењењем зими и погодно је за стакленике са више распона и оријентације сјевер-југ у улазним тунелима.
Оријентација улазног тунела има велики утицај на апсорпцију сунчеве енергије. Оријентација исток-запад дозвољава много више сунчеве светлости да уђе у стакленик. Зими, када је сунца мало, зраке сунца под оштрим углом погађају пластични покривач пролазног тунела оријентисаног ка северу. Као резултат тога одбија се део снопа. Сунчеви зраци који ударају у оријентацију исток-запад готово су под правим углом, што резултира уласком много више светлости у тунел, што доводи до већих приноса.
Ово знање је уступило место развоју и изградњи стакленика „Еден“. Стакленик „Еден“ је оријентисан исток - запад, а вертикалне цеви налазе се на северној страни. Они чине „водени зид“. Ова локација има предност у томе што нема засјене на усеву и нема физичких ометања радника. Релативно велика количина воде може се задржати у шетњи тунелом (8 м3 воде у тунелу дужине 30 м). „Зид воде“ апсорбује сунчеву енергију током релативно врућих дана и ослобађа топлоту током ноћи, стварајући оптималне температуре за биљну производњу.
Разлог употребе воде у цевима је велика специфична топлота воде у поређењу са другим материјалима. Вода је доступна и неће контаминирати земљиште ако су цеви оштећене. Термална слика која је направљена ноћу приказује топлоту ускладиштену у зиду воде и утицај на температуру биљке. Принос усева босиљка био је зими знатно већи у улазним тунелима опремљеним зидом воде.
У закључку смо развили једноставан, одржив систем који не загађује, без емисија за узгој летњих усева зими подижући температуру користећи само сунчеву енергију. У Израелу је могуће гајити усеве босиљка зими коришћењем: ПЕ малчирања, цеви за воду, термалних паравана и двоструких слојева ПЕ покривног материјала. Најбољи резултати постигнути су коришћењем зида од црних ПЕ цеви за воду који стоје на северној страни тунела оријентисаног на исток-запад.
Оријентација тунела у правцу исток-запад има значајну предност у односу на тунеле оријентисане сјевер-југ. Ова метода је омогућила узгој босиљка без зимских болести без потребе за хемијским прскањем фунгицида. У зависности од климатских услова постоји могућност коришћења само неких од горе поменутих метода за добијање високих приноса одличног квалитета.