Alternatiivsed süsteemid kasvuhoonete kütmiseks talvel köögiviljade ja värskete ürtide kasvatamiseks.
Fossiilkütuste hinnatõusu ning süsinikdioksiidi ja muude saasteainete heitkoguste piiramise tulemusena on vaja leida alternatiivsed süsteemid kasvuhoonete kütmiseks talvel köögiviljade ja värskete ürtide kasvatamiseks. Üheks võimalikuks alternatiiviks on päikeseenergia. Kasvuhoonete kütmiseks öösel päikeseenergia abil on vaja kombineerida mitut komponenti, mis põhinevad järgmistel põhimõtetel: 1. päikese energia neeldumine (päeval), 2. energia salvestamine ja energiakao vältimine ümbruskonda ning 3 - energia kasutamine öösel.
Päikeseenergia neeldumist suurendatakse mulla katmisega läbipaistva plastkilega. Niisutatud pinnas mahutab suure hulga soojusenergiat. Täiendav meetod päikeseenergia neelamiseks ja säilitamiseks on horisontaalsete ja vertikaalsete läbipaistvate PE (polüetüleen) veetorude paigutamine kasvuhoonetunnelitesse (joonised 3 ja 4). Mustade PE-de kasutamine veetorude ehitamiseks võimaldab suuremat soojuse neeldumist kui tavaliselt kasutatavad läbipaistvad torud.
Kasvuhoone orientatsioon võib suurendada ka päikeseenergia neeldumist. Ida-lääne suunaline sissesõidutunnel neelab oluliselt rohkem energiat kui sarnane põhja-lõuna suunaline struktuur. Isekandvate vertikaalsete veetorude paigutamine põhjaküljele kui „veeseinale“ suurendab energia neeldumist ja ladustamist, tõstes seega Iisraelis kasvuhoonete öötemperatuuri kuni 16 C0, sõltuvalt kohalikust kiirgusest ja kliimatingimustest.
Energia kadu ümbritsevale vähendatakse kasvuhoone katmisega topeltkihiga IR-ummistusega plastist lehtedega, lehtede vahel õhupiluga või termokraanide või soojustustekkide abil. Alates päikeseloojangust, kui soojust enam ei kogune, eraldavad veetorud ja pinnas soojusenergiat kasvuhoone mahuni.
Nende põhimõtete sarnaseid praktilisi rakendusi kasutatakse mujal maailmas. Mõnes Hiina osas ladustatakse päikeseenergiat mudast või savitellistest valmistatud paksu seina sisse. Iisraelis oleme neid põhimõtteid rakendanud basiiliku kasvatamise tunnelites. Nende komponentide kombinatsioon on võimaldanud meil talvel kasvatada basiilikut (suvivilja), suurendades samal ajal tootmist, ennetades taimehaigusi ja parandades kvaliteeti, vähendades samal ajal kulusid ja kasvuhoonegaaside heitkoguseid.
Horisontaalsete veetorude kasutamine pole uus meetod, kuna seda prooviti aastaid tagasi. Ehkki horisontaaltorudel on kasvuhoone soojendamisel teatav mõju, asuvad need kasvuhoone kõige halvemas kohas, kõige külmemas ja varjutatumas kohas ning puutuvad kokku mehaaniliste kahjustustega. Ainulaadne lahendus veetorude vertikaalseks paigutamiseks on hea ja tõhus lahendus horisontaalsete veetorude probleemidele. Nad seisavad iseseisvalt, kasvuhoone struktuur ei toeta neid. Neil on jäik raam, mis on valmistatud metallist lehthülsist, või neid toetatakse metallist traatvõrgust valmistatud hülsi abil.
Vertikaalsed torud on päikese käes ja need ei ole kasvuhoones töötavate inimeste teed. Kasvuhoonesse on võimalik salvestada palju suurem kogus vett, et võimaldada soojusenergia suuremat salvestamist. Vertikaalsete torude korrektne asetamine vähendab talviseid varjutusprobleeme ja sobib mitmekihiliste kasvuhoonete jaoks ning põhja-lõuna suunalise käigutunneli korral.
Käidava tunneli orientatsioonil on suur mõju päikeseenergia neeldumisele. Ida-lääne suund võimaldab kasvuhoonesse siseneda palju rohkem päikesevalgust. Talvel, kui päikest on vähe, löövad päikesekiired terava nurga all põhja-lõunasuunalise jalutuskäigu tunneli plastkatet. Selle tulemusena osa talast peegeldub. Ida-lääne suunalised päikesekiired on peaaegu täisnurga all, mistõttu tunnelisse siseneb palju rohkem valgust, mis toob kaasa suurema saagi.
Need teadmised andsid teed kasvuhoone “Eeden” arendamiseks ja ehitamiseks. Kasvuhoone “Eden” on suunatud ida-lääne suunas ja vertikaalsed torud asuvad põhjaküljel. Need moodustavad “veeseina”. Sellel asukohal on eelis, et põllukultuuril pole varjutust ja töötajad ei häiri füüsiliselt. Tunnelis käimisel saab hoida suhteliselt palju vett (8 m vett 3 m pikkuses käigutunnelis). “Veesein” neelab päikeseenergiat suhteliselt kuumadel päevadel ja vabastab öösel soojuse, luues taimekasvatuse jaoks optimaalse temperatuuri.
Torudes vee kasutamise põhjus on vee kõrge erisoojus võrreldes teiste materjalidega. Vesi on saadaval ja see ei saasta mulda, kui torud on kahjustatud. Öösel tehtud termopilt näitab veeseina salvestatud soojust ja mõju taime temperatuurile. Basiiliku saagikus oli talv oluliselt suurem veeseinaga varustatud tunnelites.
Kokkuvõtteks töötasime välja välja lihtsa, jätkusuutliku, saastamata ja heitmeteta süsteemi suviviljade kasvatamiseks talvel, tõstes temperatuuri ainult päikeseenergia abil. Iisraelis on talvel võimalik kasvatada basiilikukultuure, kasutades: PE-multšimist, veetorusid, termovõrke ja topeltkihte PE-kattematerjali. Parimad tulemused saavutati, kasutades ida-läänesuunalise tunneli põhjaküljel seisvat mustade PE veetorude seina.
Tunneli orienteerimisel ida-lääne suunas on põhja-lõunasuunaliste tunnelitega võrreldes märkimisväärne eelis. See meetod võimaldas kasvatada basiilikut talvehaigustest vabana, ilma et oleks vaja fungitsiide keemiliselt pihustada. Sõltuvalt kliimatingimustest on suurepärase kvaliteediga kõrge saagi saamiseks võimalik kasutada ainult mõnda eespool nimetatud meetodit.