IMG_4223_EDIT

Kasvihuoneen lämpöakku

Etelä-Suomessa kasvukausi liikkuu n. 180 päivän tuntumassa ja lämpösummaa kertyy hyvinä vuosina lähemmäs 1500Cvrk. Vaikka ilmastonmuutos seuraavalle vuosisadalle pidentääkin kasvukautta kuukaudella ja nostaa lämpösumman Keski-Euroopan tasolle 2000+Cvrk, ei se paljon auta, jos tomaattia haluaa lautaselleen nyt. Ilmastonmuutos voi sitä paitsi tuoda tullessaan myös hirmumyrskyjä, ilmastopakolaisia ja jääkauden, joten sen huomioon ottaminen kasvien viljelyssä on hieman monimutkaisempi yhtälö.

Perimmäinen ongelma mm. tomaatin suhteen on siis liian lyhyt kasvukausi täällä pohjolassa. Yksinkertainen, hieman inhofilosofinen ratkaisu on toki todeta, että tälläisten kasvien syöminen, saati kasvattaminen on siis täysin typerää. Eihän meillä kahviplantaasejakaan ole, vaikka kärkimaita kahvin kulutuksessa olemmekin. Epäeettiseen hyvinvointiin tottuneena en kuitenkaan voi sietää ajatusta, etten saa syödäkseni ajoittain Tomates Aliñados (tomaattia, valkosipulia, oliiviöljyä ja merisuolaa).

Kasville on luotava paikallisesti poikkeavat olosuhteet, oma mikroilmasto. Tähän on useita ratkaisuja (joista varmasti lisää tulevissa julkaisuissa), mutta yleisin näistä on kasvihuone. Tähän löytyy ratkaisuja luonnollisesta täysin luonnottomaan, väliaikaisesti katetusta peltopalstasta täysin keinotekoisiin kasvuolosuhteisiin sisätiloissa. Ongelmat näillä ovat silti jokseenkin samat. Vastoin yleistä ajatusta, valo ei ole merkittävin rajoittava tekijä kasvukautta pidentäessä, vaan lämpö.

Yöllä lämpötila putoaa usein myös kasvihuoneessa liian matalaksi eksoottisille kasveille. Alle 10 asteen lämpötilat voivat säikäyttää tomaatin pysäyttämään kasvunsa pariksi viikoksi. Päivällä, etenkin kun aurinko paistaa pilvettömältä taivaalta, ilmanvaihdon puute voi nostaa kasvihuoneen lämpötilan jopa 50 asteeseen. Esimerkiksi paprika yli 30 asteen lämpötilassa saattaa pudottaa kukkansa ja sadon kehittyminen häiriintyy. Tavallisesti lämpötilavaihtelut korjataan lämmittimellä yöllä ja tuuletuksella päivällä. Yöllä siis pumpataan lämpöenergiaa huoneeseen ja päivällä sitä pumpataan kiireessä ulos. Täysin järjetöntä.

Yksi hyvä tapa puskuroida lämpötilavaihteluita kasvihuoneessa ja vähentää lämmitystarvetta on kasvihuoneen rakentaminen eteläseinustalle eli ns. kaitio. Meiltä hyvä seinä löytyi vanhan navetan vierestä. Seinä ei sinänsä ole suunnattu täysin kohti etelää, mutta se on tuulelta suojatussa paikassa, joka silti on auki kohti etelää. Paikassa on myös erittäin viljava maa ennestään, varmastikin eläin- ja ihmisasukkaiden jätteiden vuosikymmeniä jatkuneen kierrätyksen takia. Tämän voi havaita nokkosten määrästä valokuvissa.

IMG_4388

Kaition takana olevan vanhan navetan seinä on lähes metrin paksuista betonia ja kiveä. Kasvihuoneen läpi paistava aurinko varaa seinään lämpöä, joka vapautuu yöllä kasvihuoneen ilmaan. Myös päivällä paksu seinä jäähdyttää kasvihuoneen ilmaa. Vaikutus ei kuitenkaan itsessään ole tarpeeksi eliminoidakseen lämmitys-/tuuletustarpeen. Lämpöenergiaa olisi siirrettävä tehokkaammin seinään talteen ja toisin päin. Tähän tarkoitukseen tilan nörtti-isännällä oli sopivasti nurkissa pyöriviä tietokoneen tuulettimia.

DSC_0076

Kasvihuoneen ja navetan välisessä seinässä oli sopivasti ikkuna, johon rakensin eräänlaisen lämmönvaihtimen käyttäen seitsemää tietokoneen tuuletinta. Tuulettimet eivät erisuuntaan toimiessaan saa olla liian lähellä toisiiaan tai ne vain kierrättävät samaa ilmaa mennen oikosulkuun, joten muutama ilmastointiputkiviritys oli myös välttämätön. Lopullisissa testeissä siirretty ilmamäärä ei ollut lähellekään riittävä, jolloin lisäsin yhden kanavapuhaltimen kasvihuoneen yläosaan, jonne kuuma ilma nousee, puhaltamaan ilmaa takaisin navettaan. Lämmönsiirtoon on toki huomattavasi parempia ratkaisuja, kuin ilma. Esimerkiksi vesi johtaa lämpöä moninverroin tehokkaammin, mutta hienostuneen vesi- tai jäätymisen estävä glykolijärjestelmä prototyyppitarkoituksissa olisi huomattavan suuri kustannus.

kaavio

Kuvassa näkyy karkea kaaviokuva tilanteesta. Ikkunaan tehdyn lämmön vaihtimen läpi puhaltaa ilmaa neljän tietokonepuhaltimen avulla navetasta kasvihuoneeseen. Toisella puolella kasvihuonetta tuulettimet imevät putken kautta ilmaa takaisin navettaan. Ylhäällä kanavapuhallin, joka on ajastettu päivän kuumimpaan aikaan, puhaltaa ilmaa kasvihuoneesta navettaan. Päivällä navettaan varautuu lämpöenergiaa pois kasvihuoneen ilmasta, jäähdyttäen ilman 20-30 asteiseksi. Yöllä lämpöenergiaa siirtyy vastaavasti navetasta kasvihuoneen puolelle pitäen lämpötilan 15 asteisena. Keväällä navetan lämpötila oli n. 12 astetta, josta se on noussut 17 asteiseksi. Kesän aikana navettaan on siis varastoitunut huomattava määrä lämpöä, joka tulee erittäin tarpeelliseksi kylminä syysiltoina. Oletettavasti navetassa on sen verran massaa, että lämpöä pitäisi riittää myös kun päivät kylmenevät, mutta se jää nähtäväksi.

IMG_4390

Tämän lisäksi rakentaessa vedin rei’itettyä puutarhaletkua kasvualustan sisään hiekkasydämeen. Hiekka ei tuki tihkukasteluletkua ja auttaa veden kapillaari-ilmiössä. Letkuun tulee suodatettua sadevettä kasvihuoneen katolta, sekä koko navettarakennuksen toisen puolen rännistä. Jopa kuumat ja kuivat kesäkaudet on paikoitellen pärjätty vain tämän automaattisen painovoimaisen kastelun voimin, koska navettarakennuksen sadevettä välivarastoidaan tynnyristä, josta venttiiliä kääntämällä voi tyhjentää kerralla pari sataa litraa vettä suoraan altakasteluksi kasveille.

IMG_4387

Täydellisesti kasvihuone ei toimi, vaikka erittäin hyvä tulos sillä on saatukin. Kastelujärjestelmän suodattimet menevät tukkoon liian usein ja aiheuttavat tyhjennystöitä. Vesivarasto saisi olla ainakin kuution tai kaksi, jotta vettä riittäisi pitkiin kuiviin kausiin ja kastelu voisi tapahtua kosteusanturilla, tai ajastetusti (tosin ylivuotoputki hoitaa ylikastelun vaaran, kun kasvualusta on täysin saturoitunut). Lämmönvaihdin saisi olla tehokkaampi, jotta lämpötilan tasaus olisi parempi. Jotain hukkalämpöä tuottavaa olisi hyvä saada navetan puolelle, kuten kotieläimiä, datakeskus tai vaikkapa sauna. Kasvihuone kannattaisi myös eristää paremmin ja toki se saisi olla ainakin kolme kertaa suurempi oman perheen kulutukseen ja kymmeniä kertoja suurempi kaupalliseen tuotantoon.

Prototyypiksi projekti oli äärimmäisen toimiva. Ensi kesäksi rakennamme todennäköisesti suuremman ja pysyvämmän version navetan toiselle seinälle, jossa on kaksi ikkunaa lämmönvaihtoa varten. Osallistumme myös muutaman viikon päästä Permakulttuurin Ystävien järjestämään tapahtumaan, jossa Jerome Osentowski Central Rocky Mountains instituutista kertoo mm. maalämpöön perustuvista lämpöakullisista kasvihuoneista. Todennäköisesti energiaviisas eksoottisten kasvien viljely saa sieltä uutta puhtia!

Kuvia rakentamisen ajalta:

Kasvulaatikoiden reunat maapohjalla kapillaari-ilmiön takaamiseksi. Viljavaa!

IMG_6671

Käytävän perustukset

IMG_6686

Käytäväksi vanhoja tiiliä.

IMG_6691

Jämäpuuta vesi- ja sienivarastoksi kasvualustaan.

IMG_6724

Altakastelua varten tihkuletku (rei’itetty puutarhaletku).

DSC_0074

Köynnöstäville kasveille tukevat narut tueksi.

IMG_6753

Kasvualustasta osa on ostotavaraa, osa lähimaastosta kaivettu.

IMG_6769

Lämmönvaihdin ikkunassa. Näyttää vähän laboratorion tai lentokoneen ikkunalta!

IMG_6768

Ajastettu kanavapuhallin

IMG_4391

Hyvin kasvaa! Huom kasvien järjestely: etelän puolelle matalat, pohjoisen puolelle korkeat.

IMG_4393

One thought on “Kasvihuoneen lämpöakku

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.