Repensando los invernaderos

La gente a menudo me pregunta qué pienso sobre los invernaderos, como diseñador de permacultura. He tenido la intención de escribir este artículo durante tanto tiempo que me ganaron; Kris de Decker escribió un excelente artículo, Fruit Walls: Urban Farming in the 1600s seguido de Reinventing the Greenhouse. Ambos artículos están bien investigados e ilustrados a fondo, y explican en gran medida por qué simplemente encerrar un montón de espacio al aire libre en vidrio o plástico no es una solución sostenible, y qué debemos hacer en su lugar. Pero en aras de la brevedad, déjame explicártelo antes de agregar mi propia pieza al rompecabezas.

Problemas con los invernaderos

Cuando la gente dice "invernadero", lo que generalmente quiere decir (diagramado a la derecha) es un marco de metal o madera sobre el suelo revestido completamente de vidrio transparente o plástico, lo suficientemente alto como para caminar, y que encierra el suelo del jardín, mesas elevadas, o ambos. La intención de este diseño es beneficiarse del efecto invernadero atrapando tanto el calor radiante como el aire caliente dentro de la estructura. Pero en la práctica, surgen una serie de problemas:

• En un día soleado, la temperatura puede llegar a ser demasiado alta para el metabolismo de la planta, por lo que se deben abrir las rejillas de ventilación (manual o automáticamente) para dejar escapar el aire caliente.
• Para dejar salir el aire caliente por convección, el aire de reposición debe dejarse entrar cerca del suelo. Sin una fuente de aire preacondicionado cerca, esto significa que el aire exterior (que puede ser muy frío) ingresa al invernadero a nivel del suelo.
• Sin masa térmica u otra fuente de calor, la temperatura desciende radicalmente después de la puesta del sol. Las plantas directamente en el suelo perderán calor a través del suelo; las plantas en mesas elevadas se congelarán y descongelarán todos los días a menos que se use una fuente de calor para evitar que el espacio (¡sin aislamiento!) se enfríe. Las personas que nunca soñarían con tirar el dinero calentando una casa sin aislamiento gastarán cientos o incluso miles de dólares cada invierno para calentar un invernadero sin aislamiento.
• El sol nunca brillará en el lado norte del invernadero (asumiendo que estamos en el hemisferio norte). ¿Por qué poner acristalamiento allí? Solo perderá calor y luz. (Históricamente, el diseño del invernadero proviene de climas que rara vez reciben luz directa en invierno, por lo que el diseño tenía la intención de maximizar la luz indirecta, que proviene de todos los lados. Afortunadamente, la mayoría de nosotros podemos contar con luz directa al menos algunos días a la semana.) El acristalamiento solo es deseable en los lados de la casa que dan al sol.

Un diseño alternativo para estructuras más pequeñas.

Reinventing the Greenhouse de Kris de Decker hace un excelente trabajo al describir e ilustrar cómo se puede construir un invernadero contra una pared de mampostería a escala de granja. ¿Qué pasa con la escala del hogar? Tomé prestadas algunas ideas de los diseños de Mike Oehler para invernaderos adjuntos a casas subterráneas (así como el diseño de Bill Mollison, citado con frecuencia y raramente implementado, para un invernadero calentado por pollos) y adjunté este diseño al lado sur/hacia el sol de una casa con un sótano Las mejoras incluyen:

• No se pierde calor hacia el exterior desde el lado norte. La luz se refleja y el calor se vuelve a irradiar hacia el invernadero desde la pared de la casa. Si la pared de la casa es de ladrillo, mucho mejor.
• El aire caliente excedente pasa por la ventana para calentar la casa adjunta en lugar de desperdiciarse al aire libre.
• El aire fresco de reposición proviene de la ventana del sótano de la casa y no del exterior, por lo que no afecta a las plantas tanto como lo haría el aire exterior.
• El agua para el invernadero se puede recolectar del techo de la casa en un barril o tanque muy por encima del nivel de las plantas, por lo que no se necesita una bomba.
• Una lámina de aislamiento de espuma enterrada ayuda a evitar la pérdida de calor a través del suelo, convirtiendo efectivamente el suelo del invernadero en una masa térmica que amortiguará los cambios de temperatura.
• El camino está hundido en el suelo, lo que permite que el espacio libre en el invernadero se reduzca considerablemente, por lo que hay menos aire para calentar en los días fríos.
• El camino hundido también permite que las plantas a nivel del suelo sean accesibles sin agacharse, eliminando la necesidad de mesas.
• Finalmente, el camino hundido proporciona un disipador de frío para que el aire frío se acumule en lugar de estar alrededor de las plantas. (Esta es una parte del diseño de Oehler que no he tenido la oportunidad de probar).

El resultado final, idealmente, sería un pequeño invernadero que pueda autocalentarse y aportar calor a la casa contigua sin necesidad de una fuente de calor externa durante la noche.

Los inconvenientes potenciales de este diseño incluyen el mayor costo de excavar el camino hundido y reforzar sus lados contra el derrumbe del suelo, así como enterrar el aislamiento. Además, el suelo junto a los cimientos de las casas antiguas a veces puede estar contaminado con pintura con plomo y/o pesticidas. Por favor tenga en cuenta estos factores cuando decida probar este diseño usted mismo.

Problemas con túneles altos

Aquí en Kansas, los túneles altos o politúneles se han vuelto muy populares en las pequeñas granjas: con la ayuda de los subsidios del gobierno estatal y los programas de préstamos, están reemplazando no solo los invernaderos, sino también los túneles bajos, los marcos fríos, las campanas y los cualquier número de otras tecnologías venerables. Los defensores dicen que pueden pagar por sí mismos en 3 años o menos al extender la temporada de cultivo y permitir que los agricultores lleven sus productos al mercado en los momentos más rentables. Su principal beneficio, en comparación con las tecnologías que reemplazan, es que su construcción es muy económica. Estas son algunas de sus limitaciones:

Para caminar cerca de los bordes sin golpearse la cabeza, los arcos deben ser mucho más altos de lo que deberían ser. Esto da como resultado 4 a 6 pies adicionales de aire caliente en la parte superior de la estructura. En un día frío, todo el aire caliente está ahí arriba, lejos de las plantas que lo necesitan.

• En un día caluroso/soleado, como un invernadero, el tunel debe estar ventilado para evitar que las plantas se sobrecalienten. El aire de reposición frío entra cerca del nivel del suelo, impactando a las plantas.
• Al igual que con el invernadero, el calor se pierde a través del suelo, por lo que solo se pueden cultivar verduras resistentes al frío en los bordes.
• A diferencia de un invernadero, un tunel alto generalmente está orientada de norte a sur, por lo que hay menos acristalamiento hacia el norte, pero normalmente el lado norte todavía está cubierto de plástico transparente y, por lo tanto, pierde luz y calor en esa dirección. Los lados este y oeste reciben sol durante algunas horas al día y pierden calor y luz el resto del tiempo.
• Recolectar agua de una superficie curva es un desafío. El lugar más fácil para hacerlo es a la altura mínima útil, por lo que se debe utilizar una bomba para el riego.

Un diseño alternativo para estructuras más grandes.

Suponga que desea tener el espacio de cultivo de un tunel alto sin los inconvenientes. Mi rediseño requiere otra vez colocarlo contra la pared sur de un edificio; podría ser un granero o un edificio de postes en lugar de una casa, pero idealmente tendría ventilaciones bajas y altas como las ventanas del sótano y del primer piso de un edificio. casa. Aquí están las ventajas:

• Al igual que con el diseño más pequeño, el aire caliente calienta la casa y el aire fresco de reposición entra desde el sótano. Una vez más, el espacio libre se reduce al mínimo, lo que reduce la cantidad de aire para calentar en un día frío.
• A diferencia del diseño más pequeño, este tiene espacio para dos caminos, uno hundido para dar servicio a las plantas a nivel del suelo y el otro a nivel del suelo para dar servicio a las plantas en las mesas. Las mesas contra la pared están encima de barriles de lluvia que se llenan con el canalón de arriba y proporcionan una masa térmica adicional para amortiguar los cambios de temperatura.
• En lugar del aislamiento enterrado en el lado que da al sol, el acristalamiento de esta estructura más grande continúa descendiendo hasta el nivel del suelo, con cultivos de cobertura resistentes al frío que ocupan el suelo. El suelo adicional reemplaza al aislamiento, lo que reduce la pérdida de calor hacia el exterior y reduce el costo de instalación.

Los inconvenientes potenciales son los mismos que los del diseño más pequeño, aunque se reduce la cantidad de excavación.

Tenga en cuenta que aún no he implementado estos diseños, ¡pero estoy ansioso por hacerlo! Agradezco sus comentarios y mejoras. ¡Por favor déjame saber lo que piensa!