શિયાળામાં શાકભાજી અને તાજી વનસ્પતિઓ ઉગાડવા માટે ગ્રીનહાઉસ ગરમ કરવા માટેની વૈકલ્પિક પ્રણાલીઓ.
અશ્મિભૂત ઇંધણના વધતા ભાવ અને CO2 અને અન્ય પ્રદૂષકોના ઉત્સર્જન પરના નિયંત્રણોના પરિણામે, શિયાળામાં શાકભાજી અને તાજી વનસ્પતિઓ ઉગાડવા માટે ગ્રીનહાઉસ ગરમ કરવા માટે વૈકલ્પિક પ્રણાલીઓ શોધવાની જરૂર છે. એક સંભવિત વિકલ્પનો ઉપયોગ છે સૌર ઊર્જા. સૂર્ય ઉર્જા સાથે રાત્રે ગ્રીનહાઉસને ગરમ કરવા માટે નીચેના સિદ્ધાંતો પર આધારિત કેટલાક ઘટકોના સંયોજનની જરૂર પડે છે: 1. સૂર્યમાંથી ઊર્જાનું શોષણ (દિવસ દરમિયાન), 2. ઊર્જાનો સંગ્રહ કરવો અને આસપાસના વાતાવરણમાં ઊર્જાના નુકસાનને ટાળવું અને 3. રાત્રે ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવો.
માટીને પારદર્શક પ્લાસ્ટિક શીટથી ઢાંકીને સૌર ઊર્જાનું શોષણ વધે છે. ભીની માટી મોટી માત્રામાં ઉષ્મા ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. ગ્રીનહાઉસ ટનલ (અંજીર 3 અને 4) માં આડી અને ઊભી પારદર્શક PE (પોલિથિલિન) પાણીની નળીઓ મૂકીને સૌર ઊર્જાને શોષવાની અને સંગ્રહિત કરવાની વધારાની પદ્ધતિ છે. પાણીની નળીઓ બાંધવા માટે બ્લેક PE નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વપરાતી પારદર્શક ટ્યુબ કરતાં વધુ ગરમી શોષણ માટે પરવાનગી આપે છે.
ગ્રીનહાઉસની દિશા સૌર ઊર્જાના શોષણમાં પણ વધારો કરી શકે છે. વોક-ઇન ટનલ પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશામાન ઉત્તર-દક્ષિણ લક્ષી સમાન માળખા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઊર્જા શોષી લેશે. સ્વ-સપોર્ટેડ વર્ટિકલ વોટર ટ્યુબને ઉત્તર બાજુએ "પાણીની દિવાલ" તરીકે મૂકવાથી ઉર્જા શોષણ અને સંગ્રહ વધે છે તેથી સ્થાનિક કિરણોત્સર્ગ અને આબોહવાની પરિસ્થિતિઓના આધારે ઇઝરાયેલમાં ગ્રીનહાઉસ રાત્રિનું તાપમાન 16 C0 સુધી વધે છે.
ગ્રીનહાઉસને પ્લાસ્ટિક શીટ્સના ડબલ લેયર સાથે IR બ્લોકેજ સાથે આવરી લેવાથી, ચાદર વચ્ચે હવાના અંતર સાથે અથવા થર્મલ સ્ક્રીન અથવા ઇન્સ્યુલેશન ધાબળાનો ઉપયોગ કરીને આસપાસની ઊર્જાની ખોટ ઓછી થાય છે. સૂર્યાસ્તથી જ્યારે ગરમીનો વધુ સંચય થતો નથી, ત્યારે પાણીની નળીઓ અને માટી ગ્રીનહાઉસના જથ્થામાં ગરમી ઉર્જા છોડે છે.
આ સિદ્ધાંતોના સમાન વ્યવહારુ ઉપયોગો વિશ્વમાં અન્યત્ર ઉપયોગમાં લેવાય છે. ચીનના કેટલાક ભાગોમાં માટી અથવા માટીની ઈંટોમાંથી બનેલી જાડી દિવાલમાં સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવામાં આવે છે. ઇઝરાયેલમાં અમે તુલસીની વૃદ્ધિ માટે વોક-ઇન ટનલમાં આ સિદ્ધાંતો લાગુ કર્યા છે. આ ઘટકોના સંયોજનથી અમને શિયાળામાં તુલસી (ઉનાળુ પાક) ઉગાડવાની મંજૂરી મળી છે, જ્યારે ઉત્પાદનમાં વધારો થાય છે, છોડના રોગો અટકાવવામાં આવે છે અને ગુણવત્તામાં સુધારો થાય છે જ્યારે ખર્ચ અને ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થાય છે.
આડી પાણીની નળીઓનો ઉપયોગ એ નવી પદ્ધતિ નથી કારણ કે વર્ષો પહેલા તેનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો. ગ્રીનહાઉસને ગરમ કરવામાં આડી નળીઓનો થોડો ફાળો હોવા છતાં, તે ગ્રીનહાઉસની સૌથી ખરાબ જગ્યાએ, સૌથી ઠંડો અને સૌથી વધુ છાંયોવાળી જગ્યાએ સ્થિત છે અને તે યાંત્રિક નુકસાનના સંપર્કમાં છે. પાણીની નળીઓને ઊભી રીતે ગોઠવવાનો એક અનોખો ઉપાય આડી પાણીની નળીઓની સમસ્યાઓનો સારો અને અસરકારક ઉકેલ છે. તેઓ સ્વતંત્ર રીતે ઊભા છે તેઓ ગ્રીનહાઉસ માળખું દ્વારા સમર્થિત નથી. તેમની પાસે મેટલ શીટ સ્લીવમાંથી બનેલી સખત ફ્રેમ હોય છે, અથવા મેટલ વાયર મેશમાંથી બનાવેલ સ્લીવનો ઉપયોગ કરીને સપોર્ટેડ હોય છે.
ઊભી નળીઓ સૂર્યના સંપર્કમાં આવે છે અને તે ગ્રીનહાઉસમાં કામદારોના માર્ગમાં નથી. ગરમી ઊર્જાના વધુ સંગ્રહને સક્ષમ કરવા માટે ગ્રીનહાઉસમાં પાણીના વધુ જથ્થાનો સંગ્રહ કરવો શક્ય છે. વર્ટિકલ ટ્યુબને યોગ્ય રીતે ગોઠવવાથી શિયાળામાં શેડિંગની સમસ્યા ઓછી થાય છે અને તે મલ્ટિ-સ્પૅન ગ્રીનહાઉસ અને વૉક-ઇન ટનલમાં ઉત્તર-દક્ષિણ દિશા માટે યોગ્ય છે.
વૉક-ઇન ટનલની દિશા સૌર ઊર્જાના શોષણ પર મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. પૂર્વ-પશ્ચિમ અભિગમ ગ્રીનહાઉસમાં પ્રવેશવા માટે વધુ સૂર્યપ્રકાશની પરવાનગી આપે છે. શિયાળામાં, જ્યારે સૂર્ય ઓછો હોય છે, ત્યારે સૂર્યના કિરણો તીક્ષ્ણ ખૂણામાં ઉત્તર દક્ષિણ દિશા નિર્દેશિત વૉક-ઇન ટનલના પ્લાસ્ટિકના આવરણને અથડાવે છે. પરિણામે બીમનો ભાગ પ્રતિબિંબિત થાય છે. પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશા તરફ અથડાતા સૂર્યના કિરણો લગભગ જમણા ખૂણા પર હોય છે, જેના પરિણામે ટનલમાં વધુ પ્રકાશ પ્રવેશે છે, જે ઉચ્ચ ઉપજ તરફ દોરી જાય છે.
આ જ્ઞાને "ઇડન" ગ્રીનહાઉસના વિકાસ અને નિર્માણ માટે માર્ગ આપ્યો. “ઈડન” ગ્રીનહાઉસ પૂર્વ-પશ્ચિમ તરફ લક્ષી છે અને ઊભી નળીઓ ઉત્તર બાજુએ આવેલી છે. તેઓ "પાણીની દિવાલ" બનાવે છે. આ સ્થાનનો ફાયદો એ છે કે પાક પર કોઈ શેડ નથી અને કામદારોને કોઈ શારીરિક તકલીફ નથી. વૉક ઇન ટનલ (8 મીટર લંબાઇની વૉક-ઇન ટનલમાં 3 m30 પાણી)માં પ્રમાણમાં મોટી માત્રામાં પાણી રાખી શકાય છે. "પાણીની દિવાલ" પ્રમાણમાં ગરમ દિવસો દરમિયાન સૌર ઊર્જાને શોષી લે છે અને રાત્રી દરમિયાન ગરમી છોડે છે, જે પાક ઉત્પાદન માટે શ્રેષ્ઠ તાપમાન બનાવે છે.
ટ્યુબમાં પાણીનો ઉપયોગ કરવાનું કારણ અન્ય સામગ્રીઓની તુલનામાં પાણીની ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ગરમી છે. પાણી ઉપલબ્ધ છે અને જો નળીઓને નુકસાન થાય તો તે જમીનને દૂષિત કરશે નહીં. રાત્રે લેવામાં આવેલ થર્મલ ચિત્ર પાણીની દિવાલમાં સંગ્રહિત ગરમી અને છોડના તાપમાન પર પ્રભાવ દર્શાવે છે. તુલસીના પાકની ઉપજ શિયાળામાં પાણીની દિવાલથી સજ્જ વૉક-ઇન ટનલમાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતી.
નિષ્કર્ષમાં, અમે માત્ર સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને તાપમાનમાં વધારો કરીને શિયાળામાં ઉનાળુ પાક ઉગાડવા માટે એક સરળ, ટકાઉ, બિન પ્રદૂષિત, ઉત્સર્જન વિનાની સિસ્ટમ વિકસાવી છે. ઇઝરાયેલમાં શિયાળામાં તુલસીનો પાક આનો ઉપયોગ કરીને ઉગાડવો શક્ય છે: પીઇ મલ્ચિંગ, પાણીની નળીઓ, થર્મલ સ્ક્રીન અને પીઇ કવરિંગ સામગ્રીના ડબલ લેયર. પૂર્વ-પશ્ચિમ ઓરિએન્ટેડ ટનલની ઉત્તર બાજુએ ઊભી રહેલી બ્લેક PE વોટર ટ્યુબની દિવાલનો ઉપયોગ કરીને શ્રેષ્ઠ પરિણામો પ્રાપ્ત થયા.
ટનલને પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશામાં દિશા આપવી એ ઉત્તર-દક્ષિણ લક્ષી ટનલ કરતાં નોંધપાત્ર ફાયદો છે. આ પદ્ધતિથી ફૂગનાશકોના રાસાયણિક છંટકાવની જરૂર વગર શિયાળાના રોગોથી મુક્ત તુલસી ઉગાડવાનું શક્ય બન્યું. આબોહવાની પરિસ્થિતિઓના આધારે ઉત્તમ ગુણવત્તાની ઉચ્ચ ઉપજ આપવા માટે ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓમાંથી માત્ર કેટલીક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા છે.