Ratusan petani kecil baru memasuki industri ini setiap tahun, masing-masing melayani komunitas yang unik dan memecahkan masalah yang unik. Banyak dari masalah tersebut terkait dengan energi – kurangnya energi, kebutuhan akan sumber yang lebih berkelanjutan, dan kebutuhan akan sistem pertumbuhan yang lebih hemat energi.
Beberapa petani telah memilih untuk memecahkan masalah tersebut dengan energi surya. Peneliti seperti Lindsey Schiller dan Marc Plinke hadir untuk mendorong solusi tersebut. Keduanya baru-baru ini menerbitkan sebuah buku tentang membangun dan melengkapi rumah kaca bertenaga surya. Hari ini kita mengintip saat mereka menjelaskan metrik utama untuk pemanasan.
Salah satu tantangan utama yang harus dihadapi petani rumah kaca adalah pemanasan. Jika Anda tinggal di tempat yang berada di luar kisaran suhu ideal untuk tanaman Anda, maka Anda mungkin pernah menghadapi masalah ini sendiri. Dan siapa pun yang mulai melihat pemanasan rumah kaca mereka telah menemukan istilah, “Nilai-R”.
Nilai R rumah kaca adalah kunci untuk mengukur kebutuhan panas rumah kaca Anda dan memilih bahan yang memungkinkan Anda memanaskan rumah kaca secara efisien. Baca terus untuk penjelasan nilai-R, kehilangan panas, dan bahan kaca (pemancar cahaya) yang menyeimbangkan keduanya.
*Teks ini adalah kutipan dari buku, Rumah Kaca Surya Sepanjang Tahun oleh Lindsey Schiller dan Marc Plinke. Lihat buku di sini untuk informasi berkualitas tinggi lainnya tentang membangun rumah kaca surya.
Memahami Nilai-R:Berapa Banyak Isolasi yang Cukup?
Metrik universal untuk menilai bahan isolasi adalah nilai-R. Ini mengukur ketahanan material terhadap konduksi termal, atau kualitas isolasinya. Semakin tinggi nilai R, semakin isolasi. Nilai R mendominasi diskusi apa pun tentang insulasi karena nilai tersebut adalah nilai sederhana yang dapat diterapkan pada material apa pun. Namun, apa yang kurang dibahas adalah bahwa nilai-R hanya bagian dari persamaan yang mengukur total kehilangan panas melalui dinding permukaan, yang dapat didefinisikan sebagai:
Kehilangan Panas =(1/R-nilai)(luas permukaan)(∆T)
Nilai R =resistensi terhadap perpindahan panas suatu material
T =selisih suhu di dalam dan di luar dalam derajat F
Penting, hubungan antara nilai-R dan kehilangan panas tidak linier, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Fakta itu memiliki implikasi besar ketika memilih strategi isolasi. Kami mengatakan "strategi" karena Anda secara alami memiliki pilihan tentang di mana dan berapa banyak yang harus diisolasi. Grafik menunjukkan bahwa kehilangan panas menurun saat Anda berpindah dari R-1 ke R-2 tetapi perubahannya relatif sedikit saat meningkat dari man R-20 ke dan R-21. Meskipun dalam kedua kasus nilai R meningkat sebesar 1, upgrade pertama akan berdampak besar pada kehilangan panas total, yang kedua relatif sedikit.
Implikasinya adalah bahwa uang jauh lebih baik dihabiskan untuk menambahkan beberapa insulasi ke permukaan bernilai-R rendah seperti kaca, alih-alih berinvestasi besar-besaran di dinding "super-terisolasi" dengan nilai-R yang sangat tinggi. Karena hubungan nonlinier ini, kami merekomendasikan untuk memastikan bahwa semua bahan kaca memiliki nilai R yang layak (setidaknya R-2).
Untuk lebih menggambarkan hal ini, grafik berikutnya membandingkan kombinasi nilai-R yang berbeda untuk area kaca (baik di atap maupun di dinding) dan untuk area dinding berinsulasi. Kami menggunakan rumah kaca hipotetis, dan menjaga variabel lain tetap sama, mengubah hanya nilai-R dari setiap permukaan.
Skenario pertama mewakili rumah kaca tradisional yang tidak berinsulasi dengan polietilen atau kaca kaca panel tunggal (R-0.83) di semua sisi dan atap. Tidak ada area dinding berinsulasi.
Yang kedua mengasumsikan struktur yang sama memiliki lapisan kaca ganda (R-2) pada semua permukaan.
Yang ketiga menambahkan isolasi R-10 di dinding utara, dan beberapa di timur dan barat. Sekarang rumah kaca memiliki apa yang kita sebut rasio kaca-terhadap-isolasi 50%, sekitar setengah area diisolasi dengan dinding R-10 dan setengah lainnya dengan kaca R-2.
Dari sana, kami mengubah dua variabel sedikit, mengubah area dinding berinsulasi ke R-40 (jalankan #4), atau hanya mengubah kaca menjadi R-3 (jalankan #5). Yang terakhir merupakan struktur yang paling efisien, menggabungkan dinding R-40 dengan kaca R-3.
Perubahan total kehilangan panas menunjukkan pengembalian peningkatan bahan kaca ke nilai-R yang layak. Menambahkan lapisan kaca kedua (dari R-1 ke R-2) mengurangi kehilangan panas lebih dari 50%. Menambahkan dinding berinsulasi mengurangi total kehilangan panas sebesar 35%. Dari sana, pengembalian menjadi kurang mudah. Beralih dari dinding R-10 ke R-40 hanya menghasilkan penghematan panas sebesar 10%.
Apakah investasi ini layak tergantung pada tujuan Anda untuk rumah kaca, biaya pemanasan saat ini, biaya bahan isolasi, dan iklim Anda. Untuk mengevaluasi efeknya pada area Anda, sebaiknya lakukan analisis cepat Anda sendiri menggunakan kalkulator kehilangan panas online, seperti "Kalkulator Kehilangan Panas Rumah" di builditsolar.com. Perhitungan tangan juga dimungkinkan, tetapi menjadi kurang relevan mengingat kemudahan dan fungsionalitas kalkulator online.
Kami menyempurnakan ini karena kesalahan umum yang kami lihat adalah menghabiskan banyak uang dan upaya untuk membuat dinding berinsulasi super (R-40 atau lebih besar) sementara pada saat yang sama menggunakan bahan kaca yang sangat buruk. Pembenarannya biasanya “Saya membutuhkan kaca pemikiran untuk transmisi cahaya.” Namun, menambahkan lapisan kaca kedua biasanya hanya mengurangi 10% cahaya. Mengingat penghematan energi yang sangat besar dari lapisan ekstra itu, menurut kami, peningkatan suhu dan kinerja sepadan.
*Akhir kutipan
Setelah Anda memahami nilai R, Anda dapat mulai membandingkan berbagai bahan dan insulasi rumah kaca. Setiap rumah kaca akan memiliki kebutuhan yang unik. Contohnya, Rumah kaca Bright Agrotech di Laramie menggunakan lapisan ganda polietilen yang dikombinasikan dengan ketel untuk mengimbangi musim dingin yang sangat dingin. 
Seperti yang disebutkan Lindsey di atas, menggandakan kaca Anda (bahan pemancar cahaya rumah kaca – dalam kasus kami, lapisan polietilen) biasanya memiliki manfaat yang lebih tinggi dalam isolasi daripada kerugian dalam cahaya. Petani seringkali dapat menyeimbangkan kehilangan cahaya dengan cara lain; Misalnya, Rumah kaca Bright Agrotech menggunakan Menara ZipGrow reflektif dan tanam konveyor untuk memanfaatkan cahaya secara lebih efisien.
Membangun rumah kaca?
Membangun rumah kaca tidak harus berlebihan. Dengan sumber daya seperti Rumah Kaca Surya Sepanjang Tahun dan Universitas Pemula, petani baru dapat memulai bisnis mereka dengan cara yang benar.
Dapatkan bukunya di sini.
Lindsey Schiller mempelajari desain dan manajemen rumah kaca konvensional di Pusat Pertanian Lingkungan Terkendali Universitas Arizona sebelum mempelajari desain rumah kaca surya secara mendalam.
Dengan rekan penulis Marc Plinke, dia mendirikan Ceres Greenhouse Solutions untuk meneliti, desain, dan membangun rumah kaca yang hemat energi sepanjang tahun. Lindsey telah merancang, melakukan tur dan membantu membangun ratusan rumah kaca hemat energi yang mencakup struktur perumahan kecil hingga fasilitas komersial berukuran acre.
