Alternatív rendszerek üvegházak fűtésére zöldségek és friss fűszernövények termesztésére télen.
A fosszilis tüzelőanyagok árának emelkedése, valamint a CO2 és egyéb szennyező anyagok kibocsátásának korlátozása miatt alternatív rendszereket kell találni az üvegházak fűtésére a zöldségek és friss fűszernövények téli termesztésére. Az egyik lehetséges alternatíva a használata napenergia. Az üvegházak éjszakai napenergiával történő fűtéséhez több komponens kombinációja szükséges a következő elvek alapján: 1. a napenergia elnyelése (nappal), 2. az energia tárolása és az energiaveszteségek elkerülése a környezetbe, és 3. az energia éjszakai felhasználása.
A napenergia felszívódását növeli, ha a talajt átlátszó műanyag fóliával vonják be. A megnedvesített talaj nagy mennyiségű hőenergia tárolására képes. A napenergia elnyelésének és tárolásának további módja a vízszintes és függőleges átlátszó PE (polietilén) vízcsövek elhelyezése az üvegházi alagutakban (3. és 4. ábra). A fekete PE használata a vízcsövek felépítéséhez nagyobb hőelnyelést tesz lehetővé, mint az általánosan használt átlátszó csövek.
Az üvegház tájolása is növelheti a napenergia elnyelését. A kelet-nyugati irányú bejáró alagút lényegesen több energiát nyel el, mint egy hasonló, észak-déli irányú szerkezet. Az önhordó függőleges vízcsövek északi oldalon „vízfalként” történő elhelyezése növeli az energiaelnyelést és -tárolást, ezáltal az üvegházhatást okozó éjszakai hőmérséklet akár 16 C0-ra emelkedik Izraelben, a helyi sugárzástól és az éghajlati viszonyoktól függően.
A környezet energiavesztesége csökkenthető, ha az üvegházat kettős, IR-elzáródású műanyag fóliával fedjük le, a lapok között légrés van, vagy hővédő ernyőt vagy szigetelő takarót használunk. Napnyugtától, amikor már nincs hőfelhalmozódás, a vízcsövek és a talaj hőenergiát bocsátanak ki az üvegház térfogatába.
Ezen elvek hasonló gyakorlati alkalmazásait máshol is alkalmazzák a világon. Kína egyes részein a napenergiát sárból vagy agyagtéglákból készült vastag falban tárolják. Izraelben ezeket az elveket alkalmaztuk a bazsalikom termesztésére szolgáló, bejáratos alagutakban. Ezen összetevők kombinációja lehetővé tette számunkra, hogy télen bazsalikomot (nyári növényt) neveljünk, miközben növeljük a termelést, megelőzzük a növényi betegségeket és javítjuk a minőséget, miközben csökkentjük a költségeket és az üvegházhatású gázok kibocsátását.
A vízszintes vízcsövek használata nem új keletű módszer, hiszen évekkel ezelőtt kipróbálták. Annak ellenére, hogy a vízszintes csövek bizonyos mértékben hozzájárulnak az üvegház felmelegítéséhez, az üvegház legrosszabb, leghidegebb és legárnyékosabb helyén helyezkednek el, és mechanikai sérüléseknek vannak kitéve. A vízcsövek függőleges elrendezésének egyedi megoldása jó és hatékony megoldás a vízszintes vízcsövek problémáira. Önállóan állnak, nem támogatja őket az üvegházszerkezet. Merev keretük fémlemezből készült hüvelyből készül, vagy fém dróthálóból készült karmantyúval vannak alátámasztva.
A függőleges csövek ki vannak téve a napnak, és nem akadályozzák az üvegházban dolgozókat. Lehetőség van sokkal nagyobb vízmennyiség tárolására az üvegházban, így nagyobb hőenergia-tárolást tesz lehetővé. A függőleges csövek megfelelő elhelyezése csökkenti az árnyékolási problémákat télen, és alkalmas többnyílású üvegházakhoz, valamint észak-déli tájolású bejáró alagutakhoz.
A bejáró alagút tájolása nagyban befolyásolja a napenergia elnyelését. A kelet-nyugati tájolás sokkal több napfényt enged be az üvegházba. Télen, amikor alacsony a nap, a napsugarak éles szögben ütik be az észak-dél irányú bejáró alagút műanyag burkolatát. Ennek eredményeként a sugár egy része visszaverődik. A kelet-nyugati tájolást érő napsugarak szinte derékszögben helyezkednek el, ami azt eredményezi, hogy sokkal több fény jut az alagútba, ami nagyobb hozamot eredményez.
Ez a tudás adott utat az „Éden” üvegház fejlesztéséhez és megépítéséhez. Az „Éden” üvegház kelet-nyugati tájolású, a függőleges csövek pedig az északi oldalon helyezkednek el. „Vízfalat” alkotnak. Ennek a helynek az az előnye, hogy nincs árnyékolás a terményen, és nincs fizikai zavar a dolgozókban. Az alagútban viszonylag nagy mennyiségű víz tartható (8 m3 víz egy 30 m hosszú bejáró alagútban). A „vízfal” a viszonylag meleg napokon elnyeli a napenergiát, éjszaka pedig leadja a hőt, optimális hőmérsékletet teremtve a növénytermesztéshez.
A víz csövekben való felhasználásának oka a víz más anyagokhoz képest magas fajhője. Víz áll rendelkezésre, és nem szennyezi be a talajt, ha a csövek megsérülnek. Egy éjszaka készült hőkép a vízfalban tárolt hőt és a növény hőmérsékletére gyakorolt hatását mutatja. A bazsalikom terméshozama télen szignifikánsan magasabb volt a vízfallal ellátott bejáró alagutakban.
Összefoglalva, egy egyszerű, fenntartható, környezetszennyezésmentes, károsanyag-kibocsátásmentes rendszert fejlesztettünk ki a téli nyári növények termesztésére úgy, hogy a hőmérsékletet csak napenergia felhasználásával emeljük. Télen lehet bazsalikomot termeszteni Izraelben a következők használatával: PE mulcsozás, vízcsövek, hőszűrők és dupla rétegű PE fedőanyag. A legjobb eredményeket a kelet-nyugati irányú alagút északi oldalán álló fekete PE vízcsövekből álló fal alkalmazásával érték el.
Az alagút kelet-nyugati irányú tájolása jelentős előnyt jelent az észak-déli irányú alagutakhoz képest. Ezzel a módszerrel lehetővé vált a téli betegségektől mentes bazsalikom termesztése anélkül, hogy gombaölő szerrel kellett volna permetezni. Az éghajlati viszonyoktól függően lehetőség van arra, hogy a fent említett módszerek közül csak néhányat alkalmazzanak a magas, kiváló minőségű terméshozamok előállítására.