Spoznajte zásady úsporného skleníka

Aj pri pestovaní v skleníku môžeme ušetriť. Sezóna pestovania sa končí, no skleník môžeme využívať i naďalej. Poslúži ako zimovisko citlivých druhov, či na rýchlejší začiatok novej sezóny. Ak vezmeme rozum do hrsti, prevádzka skleníka nás vyjde minimum.

Spoznajte zásady úsporného skleníka

Priesvitná krytina má v maximálnej miere prepúšťať do skleníka slnečné žiarenie, ale neprepúšťať von žiadne tepelné žiarenie, teda teplo. Má to však jeden háčik. Takto by sme chceli, aby sa dialo na jeseň, v zime, v predjarí, ale v lete, keď teplota vonku je už na úrovni požiadaviek pestovaných rastlín, tak už žiadne prihrievanie skleníka slnkom nepotrebujeme. Naopak, dôležitejšie je jeho vetranie a tým i chladenie, pretože teploty nad 40 °C (v lete sa v skleníku ľahko dosahujú i teploty nad 70 °C) už zastavujú fotosyntézu, teda aj rast.

Priepustnosť dlhovlnných infračervených lúčov, teda aj tepelného žiarenia vyžarovaného slnkom prehriatych materiálov v skleníku, je rozličná podľa použitého krycieho materiálu na stavbu chránených pestovateľských priestorov. Aj tento významný fakt by sme mali brať do úvahy pri svojom rozhodovaní, z čoho a aký chceme postaviť chránený pestovateľský priestor, teda či potrebujeme fóliovník alebo skleník.

Prehľad percentuálnej priepustnosti tepelného žiarenia

Dôležitosť uhla dopadu slnečných lúčov

Celú situáciu komplikuje ešte fakt, že najlepšiu priechodnosť (teoreticky bez spätného odrazu) priesvitnou krytinou majú len lúče na ňu dopadajúce kolmo. Uhol dopadu slnečných lúčov na Zem sa však počas roka výrazne mení podľa aktuálnej výšky dráhy Slnka. V lete lúče dopadajú podstatne kolmejšie ako v zime. Teda ak by sme teoreticky chceli v skleníku čo najviac „chytať slnko“, teda slnečnými lúčmi čo  najviac aj vykurovať, tak by sa sklon zastrešenia musel podľa aktuálnej polohy Slnka aj plynule meniť. Na takomto princípe fungujú tzv. solárne skleníky používané napríklad na pestovanie  bežných, ale i tropických rastlín v blízkosti polárneho kruhu.

V našej zemepisnej polohe si to však môžeme aj výhodne zjednodušiť tak, aby sme z toho získali minimálne dve dôležité výhody. Na to ale potrebujeme poznať uhly dopadu slnečných lúčov aspoň v dôležitých termínoch ročných slnečných cyklov. Sú to nasledujúce uhly dopadu slnečných lúčov na Zem:

  • 21. december – uhol 16,5°
  • 21. marec a 23. október – 40°
  • 21. jún – 63,5°

Takže koncom decembra by sme mali mať pre v tom čase maximálny svetelný zisk priesvitnú krytinu zošikmenú tak, aby uhol dopadu slnečných lúčov na ňu bol 90°, a teda aby so zemou zvierala uhol 90 – 16,5 = 73,5°. Keďže ale v decembri svieti Slnko veľmi krátko, pri pevnej, nepohyblivej slnečnej strane skleníka je výhodnejšie orientovať sa radšej na neskoršie predjarné obdobie s dlhším slnečným svitom, ktorý môžeme takto s väčším ziskom využiť. Teda na výpočet sklonu priesvitnej krytiny skleníka radšej využijeme reálny uhol dopadu slnečných lúčov v marci, ktorý je ale rovnaký ako v októbri a rovná sa 40°. Podľa toho by krytina mala so zemou zvierať uhol 90 – 40 = 50°.
Rozdiel medzi Slnkom Zemi odovzdanej energie v lete a v zime je veľký. V čase letného slnovratu je to 700 W/m2 , zatiaľ čo v polovici decembra je to iba 200 W/ m2.

Skleník
Úsporný skleník

Prvou výhodou tohto uhlového kompromisu je, že môžeme nastaviť uhol sklonu krytinových tabúľ na skleníku obrátených k Slnku tak, aby v čase, keď potrebujeme v skleníku veľa svetla a intenzívne slnečné prihrievanie, teda na jeseň, v zime a predjarí, aby slnečné lúče dopadali na krytinu čo najkolmejšie. Tým bude ich spätný odraz, teda strata slnečnej energie čo najmenšia a v skleníku bude svetelný i tepelný zisk čo najväčší.

Druhú výhodu takto skonštruovaného skleníka získame v letnom období, keď slnečné prihrievanie nepotrebujeme, ba je až škodlivé, lebo nadmerne prehrieva skleník a vyvoláva tak potrebu nielen intenzívneho vetrania, ale aj tienenia skleníka. Vtedy sa veľká časť slnečných lúčov od priesvitnej krytiny nastavenej na nižší uhol odrazí, čo je pre väčšinu bežne pestovaných rastlín výhodné.

Veľmi dôležité však je, aby orientácia pozdĺžnej osi skleníkovej stavby bola v smere východ – západ, pretože v zime táto orientácia zaručuje až 55 – 70 % priepustnosť svetelného žiarenia, zatiaľ čo orientácia sever – juh len 40-percentnú. Dobre skonštruované solárne skleníky majú až 80-percentnú účinnosť.

Skleník

Prihrievanie skleníka prírodou

Akumulácia slnečného tepla

Hlavne na začiatku jari, keď už slniečko aspoň za oblokom či v skleníku aj celkom citeľne hreje, je vhodné si toto teplo naakumulovať a potom v noci, keď sa vonku citeľne ochladí, ho využiť aspoň na temperovanie skleníka. Môžeme to robiť viacerými spôsobmi:

  • najjednoduchšie a dokonca aj viac účelovo postačí, ak stmavíme povrch pôdy napríklad tmavým kompostom alebo rašelinou, ktoré prijímajú zo slnečných lúčov viac tepla ako svetlý povrch pôdy, ale súčasne tým zlepšíme aj kvalitu pôdy pre pestované rastliny,
  • ďalším tiež viacúčelovým spôsobom je akumulácia tepla zásobnou a zavlažovacou vodou v sudoch či v iných nádržiach postavených v skleníku, z ktorých potom cez deň zohriatu vodu výhodne použijeme aj na závlahu pestovaných rastlín, ktoré by sme aj tak studenou vodou nemali nikdy polievať,
  • miesto vody však na akumuláciu tepla môžeme použiť aj iné materiály, ako napríklad stredne hrubý kameň umiestnený nad povrchom pôdy na severnej stene skleníka alebo pod zemou (viď obrázky), a to tak, aby sme pomocou malého ventilátora dokázali cez kamene cez deň preháňať v skleníku slnkom ohriaty vzduch, čím by sa tieto kamene nahriali a potom v noci by zasa pomocou ventilátora vzduch v skleníku temperovali.
Akumulácia slnečného tepla v skleníku cez deň
Akumulácia slnečného tepla v skleníku cez deň a jeho nočné uvoľňovanie a zohrievanie pomocou ventilátora v noci.

Celozimné temperovanie skleníka zemným teplom

Výborný spôsob využitia prirodzene v hĺbke pôdy naakumulovaného tepla je urobiť si skleník sčasti ponorený do pôdy, teda tzv. zemný skleník, v ktorom je stredová cestička vytvorená v hĺbke 70 až 100 cm , teda až do hĺbky, v ktorej pôda v danej lokalite už nepremŕza. Dôležitá je tu výška spodnej vody, ktorá nám ani po dažďoch nesmie skleník zaplavovať. Do pôdy ponorené steny skleníka musia byť jednak dostatočne pevné, zaistené proti zosuvu a tiež tepelne izolované polystyrénom.

Hriadky sú tu zvyčajne na úrovni vonkajšej pôdy. Týmto ponorením sa celková výška skleníka  podstatne zníži, čím výrazne zmenšíme aj únikovú plochu tepla cez priesvitnú krytinu a kostru skleníka. Takýto skleník má ešte, ak by sme ho aj prihrievali nejakým zdrojom tepla, tú výhodu, že budeme zohrievať celkovo menší priestor a súčasne využívať aj zemné teplo.

Skleník

Vyhrievanie skleníka odpadovým teplom a technickým vykurovaním

Vyhrievanie odpadovým teplom

Ak skleník postavíme najmä severnou stenou k stene budovy, ktorá je vyhrievaná, tak už samotné z budovy prenikajúce teplo skleník prihrieva, ale do tejto steny sa naakumuluje aj teplo zo slnečných lúčov prenikajúcich do skleníka a v noci sa zasa z neho uvoľňuje. Takto pristavený skleník k stene budovy však môžeme priamo napojiť napríklad cez vstupné dvere na vyhrievané ovzdušie budovy.

Vyhrievanie slnečnými kolektormi

Na univerzálne, teda zimné i predjarné nepriame vyhrievanie skleníka môžeme dobre využiť tzv. fotovoltické panely, ktoré slnečnú energiu menia na elektrický prúd, ktorým môžeme skleník cez ohrievače s ventilátorom už priamo vyhrievať, prípadne v zime takto môžeme prihriať aj závlahovú vodu. Môžeme však využiť na vyhrievanie skleníka aj slnečné kolektory na ohrev vzduchu, ktorý potom vháňame do skleníka, alebo na ohrev vody (v zime nemrznúcej zmesi), ktorou potom skleník vykurujeme.

Klasické vyhrievanie

Je to elektrické a plynové vyhrievanie, ktoré je pri dlhšej prevádzke drahé. Na prihrievanie v predjarnom čase je možné použiť i propán-butánové bomby, ktoré do určitej miery žiaduco produkujú pre rastliny dôležitý oxid uhličitý, alebo v blízkosti vyhrievanej budovy môžeme skleník napojiť aj na jej systém ústredného kúrenia.

Parenisko či fóliovník v skleníku

Takpovediac biologické teplo si však môžeme priamo vyrobiť aj v samotnom skleníku tak, že si v ňom vlastne vytvoríme klasické parenisko. Ako výhrevný materiál bude slúžiť buď ešte málo rozložený kompost, alebo podstatne lepšie pôdu prehreje hlavne konský hnoj. Ak by sme takého vnútorné parenisko nezakryli oknami, tak týmto spôsobom do určitej miery aj celý skleník temperujeme, ale ak vytvorené parenisko prikryjeme aj klasickým oknami, vytvoríme akýsi druhý skleník v skleníku, v ktorom bude už teplota podstatne vyššia, a teda budeme v ňom môcť i skôr v predjarí pestovať aj chúlostivejšie rastliny ako v samotnom, najmä nevykurovanom alebo len temperovanom skleníku, pričom ušetríme aj na vykurovaní veľkého priestoru skleníka.

V skleníku si môžeme tiež urobiť malý tunelový fóliovník a ak na zimné pestovanie nepotrebujeme celý veľký skleník, môžeme jeho časť tepelne izolačnou fóliou oddeliť a vyhrievať len menšiu pestovateľskú časť.

Parenisko

Zdvojenie krytiny skleníka

Najmä v zime môžeme na prechodný čas veľkých mrazov zdvojiť priesvitné steny skleníka pomocou jednoduchej fólie, ktorú pripevníme pomocou na sklo nalepených skrutkovateľných príchytiek tak, aby aj okraje fólie boli pritlačené ku sklu. Poza fóliu tak nebude prúdiť vzduch, ale vytvorí akýsi vzdušný tepelnoizolačný priestor. Namiesto jednoduchej fólie môžeme použiť kupolkovú, tzv. nopovú bublinkovú fóliu, ktorá má vyššiu tepelnoizolačnú schopnosť. Pri tomto zdvojení musíme počítať so zníženou svetelnou priepustnosťou, teda zrejme aj s prisvetľovaním pestovaných rastlín, preto tento spôsob využívame len dočasne.

Strata tepla a potreba vykurovania malého záhradného skleníka

Veľkosť skleníka je: šírka 2,64 m, dĺžka 3,87 m, výška hrebeňa 2,35 m, výška bočných stien 1,65 m, pôdorysná plocha 10,21 m2, plocha krytiny vrátane konštrukcie 32,6 m2 . Skleník môže byť pokrytý lexanovými tabuľami (hrúbka 16 mm) alebo izolačným sklom, kde je v oboch prípadoch koeficient priestupnosti tepla k = 2,98. Tento koeficient je miera prúdenia tepla cez 1 m2 daného materiálu pri teplotnom rozdiele 1 °C. Ak predpokladáme, že priemerná vonkajšia teplota bude -15 °C a vnútornú teplotu chceme udržať na hodnote +10 °C, tak ich rozdiel, teda 25 °C musíme zabezpečiť dodaním tepla. V našom prípade to bude vyžadovať príkon vo výške:

36,6 m2 x 25 °C x 2,98 = 2726,7 kcal/h

Vypočítané množstvo tepla musíme do skleníka dodať, ak ho chceme pri uvedených teplotách temperovať na 10 °C. Ak použijeme uvedené úsporné a tepelnoizolačné postupy, veľa z tohto tepla uchránime v skleníku alebo si ho zabezpečíme lacnejším spôsobom ako drahým klasickým vykurovaním.

Dobré rady

Skleník umiestnime:

  • tak, aby nebol v mrazovej doline, lepšie, ak je na svahu,
  • tak, aby nebol na studenom, najmä severnom vetre, čo dosiahneme jeho umiestnením v závetrí budovy či porastov alebo tieto rastlinné vetrolamy vysadíme či napríklad drevené zásteny vybudujeme,
  • skleník nesmie byť cez deň zatienený ani budovou, ani stromami.

Úspora energie

Percentuálna úspora energie pri použití rôznych krycích materiálov skleníka :

  • PET fólia vo vnútri na bočných a štítových stenách skleníka 20 – 30 %
  • EVA fólia vo vnútri na bočných a štítových stenách skleníka 30 – 40 %
  • Nopová fólia na bočných a štítových stenách skleníka 35 – 40 %
  • Teploizolačné dosky na základoch skleníka 60 – 70 %
  • Plastové tabule Lexan (16 mm) 40 – 45 %
  • PET fólie sú polyetylénové fólie sa pozvoľna rozpadajú vplyvom slnka, tepla, chladu a vetra.
  • EVA fólie obmedzujú prenikanie dlhovlnného tepelného žiarenia.

 

 

Text: Ing. Jaroslav Pížl
Foto: Ing. Jaroslav Pížl, isifa/Shutterstock
Zdroj: časopis Záhrada

Komentáre

    Pridaj príspevok

    avatar