Jak funguje v praxi
Jak čas a místní podmínky prověřili fungování Zlatého skleníku?
Jak číst údaje – průměrná minimální teplota je měsíčním průměrem nejnižších nočních výkyvů teplot. Běžně to jsou výkyvy na jednu dvě hodiny, celkem často se stává, že to jsou výkyvy jen na desítky minut.
Více o tepelně akumulačním systému skleníku.
Viz. Technologie
Kompletní historie měření a aktuální teploty na https://zlatysklenik.tmep.cz/.
Pokud budeš pátrat v historii měření, vezmi na vědomí, že jsem občas dělal pokusy – měřil jsem jinde, něco jiného, nebo jsem prováděl pokusy s topením na různé výkony, větrání atd.. takže se v historické řadě můžou vyskytovat anomálie.
Jaro
Jaro je velmi dobrým obdobím pro Zlatý skleník. Je velký poměr slunečných dnů, které přes den skleník hodně ohřejí a umožní mu pravidelně využívat téměř plný potenciál akumulačních schopností. V případě mrazivých nocí je ve skleníku tepleji o 10°C a více stupňů.
Přes den akumulace slouží jako chlazení a vznikají tak výborné podmínky pro růst rostlin, přes noc není zima a přes den nedochází k přehřívání.
Zlatý skleník se tak stává ideálním místem pro předpěstování sazenic, i těch teplomilných. Také je vhodný pro pěstování rajčat, která byla vyseta v hluboké zimě pod umělým osvětlením a z časného jara již mohou poskytovat plody.
Březen bez rekuperace
12. – 30.3.2024 byla sepnutá akumulace. Průměrná minimální noční teplota byla ve skleníku 10,9°C a venku 4,9°C.
Průměrná minimální noční teplota byla vyšší o 3,2°C, než když byla akumulace vypnutá. Průměrný denní ohřev vody o 3,8°C.
Tyto údaje jsou z období, kdy nebyla ve skleníku spuštěná rekuperační jednotka.
Březen s rekuperací
První jarní den byl s minimální noční teplotou -3,4°C a krásným teplým a slunným dnem s maximální teplotou 17,5°C.
Ve skleníku bylo noční minimum 8,5°C a denní maximum 28,3°C.
Voda v akumulační nádrži se ohřála z 8,9°C na 18,9°C a akumulační vrstva písku se ohřála z 11,3°C na 19,6°C.
Skleník tak tento den den uložil (ochladil) 20 000w + 3 360w = 23 360w =23,4kw se spotřebou 2 400w.
V druhé půlce března už je ve skleníku „léto“. I když venkovní minimální teploty padají k 0, nebo pod, ve skleníku je minimální teplota běžně o 10° – 12°C vyšší. Denní teploty jsou obvykle přes 25°C
Graf teplot ve skleníku se spuštěnou rekuperací.
Duben
12. – 27.4.2024 byla sepnuta akumulace. Průměrná minimální noční teplota byla ve skleníku 15,5°C a venku 4,8°C.
Průměrná minimální noční teplota byla vyšší o 6,0°C, než když byla akumulace vypnutá. Průměrný denní ohřev vody o 4,7°C.
Duben s rekuperací
Duben je pro Zlatý skleník plně „letním“ měsícem.
7.5.2025 bylo noční minimum -2,1°C, ve skleníku bylo noční minum 10,3°C.
V druhé půlce dubna jsou již denní teploty pravidelně dost vysoké na to, aby skleník dostatečně větral okny. Není zapotřebí, aby rekuperační jednotka dále spouštěla a je odstavena do příchodu podzimu.
Květen
Akumulace byla sepnuta celý měsíc. Teplota ve skleníku byla 98% času v rozmezí 16°C – 32°C.
Ve skleníku bývá maximální teplota cca o 1,5°c více než venku. Občas nastávají chvíle, kdy je venku dokonce tepleji, než ve skleníku.
Rekuperační jednotka je vypnutá
Léto
Přes léto nebývá ve sklenících problém zima, nebo nedostatek světla, ale jejich nadbytek.
Akumulační jednotka s vodním výměníkem nyní výborně sloužil pro chlazení skleníku. Rekuperační jednotka je celé léto vypnutá.
Červen až srpen
Akumulace sloužila více pro ochlazování skleníku přes den a zmírňování teplotních výkyvů, ať už nahoru, nebo dolu. Teplota ve skleníku se během slunných dnů pohybovala pouze o pár stupňů nad venkovní teplotou a to i v extrémních vedrech. Většinu času šlo o 2°C až 3°C. Noční teploty byly celé léto relativně stálé kolem 20°C.
Podzim
Podzim je podobný jaru, je to čas, kdy koncept Zlatého skleníku nese své plody. Skleník a půda pod ním je velmi nahřátá po létě a hravě tak vyrovnává poklesy teplot k 0°C.
Akumulační jednotka s vodním výměníkem nyní zase dobře sloužil pro stabilizaci nočních teplot na ideální úroveň.
Září
Pokračuje v rytmu letních měsíců, jen s o něco nižší teplotou. Průměr minimálních nočních teplot je kolem 15°C .
Říjen
S příchodem chladnějších nocí a stéle nahřátým skleníkem jsou noční rozdíly teplot uvnitř skleníku a venku velmi výrazné.
Například 12.10.2024 byla minimální noční venkovní teplota 0,6°C a ve skleníku bylo nejméně 11,3°C. Tento scénář se opakoval až do konce října.
Údaje jsou z období, kdy nebyla ve skleníku spuštěná rekuperační jednotka.
Listopad
Měsíc listopad skleníku přestává přát. Slunce se během tohoto měsíce moc neukazuje – nenahřívá skleník, což neumožňuje akumulační jednotce, aby dobře fungovala. Průměrná minimální noční teplota bývá o 5°C vyšší než venkovní.
V druhé polovině listopadu je již i značný úbytek světla, rajčatům se v tomto období už moc nechce plodit a ty, které nasadí plody, dozrávají již velmi pomalu.
Zároveň listopad je měsícem deštivým, vlhkým s teplotami lehce nad nulou. Tato kombinace podmínek vytváří velmi vysokou vlhkost uvnitř skleníku. Větrání má za následek znatelné snížení teploty, protože se skleník neohřívá od slunečních paprsků, zároveň větrání není moc účinné, protože je vlhkost vysoká nejen ve skleníku, ale i venku.
Zima
Po novém roce se karta obrací a podmínky opět začínají skleníku přát. Když mrzne, tak je sucho a jasno. A jakmile svítí slunce, tak i když je venku -5°C, ve skleníku může být až kolem 20°C. Skleník se pak dostatečně větrá a suchý mrazivý vzduch jej pomáhá vysušovat.
Prosinec
Celý měsíc pokračuje stejně, jako druhá půlka listopadu.
Leden
V půlce ledna začíná více svítí slunce a celý skleník se začíná ohřívat.
V lednu během nocí s -15°C a denní teplotou kolem 20°C
Únor
Na začátku únoru ve skleníku začíná nastávat jaro. Denní teploty jsou často přes dvacet °C a akumulační jednotka tak může plně využívat svůj potenciál.
Technologie v praxi
Rekuperace
Rekuperační jednotku jsem spustil až na konci ledna 2025, ale již během několika dnů se toto zařízení ukazuje jako výborné řešení.
Při teplotě venkovního vzduchu 4,2°C je vnitřní teplota 21,7°C a přes rekuperaci do skleníku proudil vzduch s teplotou přes 18,3°C. Skleník teplo neztrácí, mnohem více jej akumuluje a nedochází k vzniku vlhkosti i přes to, že jsou okna stále zavřená. Dokonce je ve skleníku nižší vlhkost, než když se větralo okny.
Akumulace tepla do vody
Nádrž 2000l vody. Změna teploty vody v nádrži o 1°C = 2000w.
Viz. Fyzika a skleník – Měrná tepelná kapacita
V mrazivých dnech akumulační jednotka funguje dobře. Během slunných dnů s obvyklou teplotou zvedá teplotu vody většinou cca o 4°C, ale běží neustále, nebo v daných intervalech. Nejčastěji od 9:00 do 17:00 a poté od 22:00/0:00 do 6:00.
Čerpadlo 20w, ventilátor 60w. Každý den odběr 1100w až 2000w.
S blížícím se létem se noci postupně krátí a tím i doba, po kterou je potřeba uvolňovat teplo. Jarní slunce zvládne nahřát celý skleník také mnohem víc. Čím více se blížíme létu, tím snazší je udržet relativně vysokou noční teplotu.
Průměrný ohřev je v rozmezí 4°C – 5°C, pozdní jaro i o 6°C. Uloží tedy 8 000w, 10 000w až 12 000w a v noci uvolní zhruba stejné množství.
Systém se dostává na COP 3 – 10. Viz Vytápění skleníku, ale bohužel bez možnosti regulace výkonu. Na druhou stranu, jako bonus získáváme denní chlazení se stejným výkonem.
Při tepelné ztrátě skleníku 200w na každý °C vystačí 8000w na zvýšení teploty cca o 5°C nad přirozenou teplotu (viz. Fyzika a skleník) po dobu 10 hodin.
Denní ohřev vody
Pasivním ohřevem vody v nádrži dojde k ohřátí o 0,1°C – 0,4°C – 0,8°C maximum při stálých 35°C uvnitř skleníku. Během teplého dne kolem 0,4°C.
Pasivní ohřev a 2 solární panely ohřejí vodu cca o 2°C. Stačí, když svítí slunce většinu dne, teplota ve skleníku není tak podstatná.
Pasivní ohřev a box s hliníkovým výměníkem a ventilátorem 4°C – 6°C. Horní hranici se přibližují kolem 25°C – 30°C ve skleníku.
Pasivní ohřev, solární panely a box s hliníkovým výměníkem a ventilátorem 4°C – 6°C. Horní hranici se přibližují kolem 25°C – 30°C ve skleníku. Je zajímavé, že po většinu času je výkon skoro stejný, jako když jsou solární panely odpojené.
Po zprovoznění rekuperace se ohřívací výkon zvedl cca o 50%, na běžný denní ohřev kolem 6°C, během slunných dnů až o 8°C.
Noční ochlazení vody. Chladná noc, teplota ve skleníku kolem 5°C.
Pasivní ochlazení necelý o 1°C
Pasivní a solární panely cca o 2°C
Pasivní, solární panely a hliníkový výměník cca o 5°C
Akumulace tepla do písku
1,5m3 – 2,5t. Pasivní změna teploty písku ve skleníku o 1°C = 675w.
Viz. Fyzika a skleník – Měrná tepelná kapacita.
Písek se během dne ohřeje cca o 5°C – 10°C a o stejnou hodnotu se v noci ochladí. Může tak uložit 3 300w až 6 600w.
Fungování Zlatého skleníku krásně shrnuje tento graf. Minimální a maximální teploty jsou extrémy, které jsou většinou hodinu, nebo dvě během dne, ale často i jen desítky minut.
Zkušenosti s vytápěním skleníku v praxi
Horkovzdušný ventilátor
Pro mě zlatý střed mezi skutečným topným výkonem a jednoduchostí.
23.4. byl noční extrém -7,4°C, vytápěno horkovzdušným topením jako jediným zdrojem, které za celou noc spotřebovalo 6kw (cca 500w/h), byla teplota uvnitř stálých 8,5°C, rozdíl 15,9°C
Spotřeba horkovzdušného ventilátoru za zimu
Během prosince a ledna horkovzdušný ventilátor spotřeboval necelých 50kw k tomu, aby udržel minimální teplotu ve skleníku 2°C.
Infrazářič
Infrazářič 1000w odvedl téměř stejnou práci jako 1500w horkovzdušné topení. Navíc ohřívá přímo povrch, tudíž může být teplota vzduchu ve skleníku ještě nižší při stejné teplotě povrchu.
Bohužel svítí, má omezení ohledně umístění a žhnoucí těleso uvnitř dřevěného skleníku působí jistý mentální diskomfort.
V mysli mi leží zatmavený infrazářič (nevím jak moc je horký na dotek) a ještě zajímavější mi přijde infrapanel. Bohužel zatím nevím, kam bych jej nainstaloval. Viz. Přímotopné
Topné tyče
Měli nejnižší topný přínos přepočteno na spotřebu W a zvýšení teploty. Odhadem pro srovnatelný výkon 1500w horkovzdušného topení by bylo zapotřebí 2500w v topných tyčí.
Na druhou stranu právě topné tyče jsou skvělé co se týče možnosti umístění, manipulace a ani jim nevadí proud vody.
Solární panely na ohřev vody
Panely fungují dobře při jasných a slunných dnech, kterých je bohužel velmi málo v období, kdy by bylo zapotřebí největší akumulace tepla na noc. Je to zejména listopad, prosinec a leden. Při současném zapojení s výměníkem se jejich přínos ztrácí a navíc výměník poskytuje mnohem stabilnější ohřev vody. Stačí mu teplo skleníku, nemusí vyloženě svítí slunce.
Naopak přes konec jaro a léto vlastně nemají využití, protože naopak výměníkem skleník spíše chladím a nepotřebuji zbytečně ohřívat vodu ještě více. S noční poklesem teplot si pak výměník hravě poradí, kdy je téměř pořád na 20°C.