Wie funktioniert Gewächshausglas?

Gewächshausglas speichert Wärmeenergie auf die gleiche Weise, wie die Erdatmosphäre den Planeten warm hält: durch Lichtwellenumwandlung und durch Konvektion der Luft im Gewächshaus. Die Sonnenstrahlung erreicht das Gewächshaus, durchdringt das Glas und wird vom Boden und den Pflanzen absorbiert. Sie wandeln sie in Wärmeenergie um, die nicht durch das Glas entweichen kann. Die Luft im Gewächshaus wird durch Konvektion warm gehalten, was einfach bedeutet, dass die wärmere Luft in Bodennähe aufsteigt und die kühlere Luft in der Nähe der Decke des Gewächshauses sinkt. Da das Glas die Luft im Inneren einschließt, kann die Luft durch den Konvektionsprozess bei jedem Auf- und Absteigen immer mehr Wärme aufnehmen.

Die Sonne liefert drei grundlegende Arten von Lichtwellen: ultraviolette (UV) Wellen, sichtbare Lichtwellen und infrarote Lichtwellen. Jede dieser Lichtwellen hat eine relativ kurze Wellenlänge und durchdringt die meisten Glasarten, einschließlich Gewächshausglas, problemlos. Im Gewächshaus angekommen, werden die Wellen von Pflanzen und dem Boden absorbiert, wo sie für die Photosynthese genutzt und in thermische oder Wärmeenergie umgewandelt werden. Da Wärmeenergie eine viel längere Wellenlänge als Lichtwellen hat, kann sie das Glas nicht passieren und bleibt im Inneren gefangen. Dies wird als Treibhauseffekt bezeichnet; Es ist der gleiche Prozess, der die Erde warm hält und an einem sonnigen Tag das Innere eines Autos heiß macht.

Zusammen mit der Lichtwellentransformation trägt ein weiterer Prozess namens Konvektion dazu bei, die Wärme in einem Gewächshaus aufrechtzuerhalten. Die boden- und pflanzennahe Luft wird durch die ausstrahlende Wärmeenergie erwärmt; Da warme Luft leichter ist als kalte Luft, steigt sie natürlich auf. In der Atmosphäre erreicht die warme Luft schließlich eine Höhe, in der sie wieder abgekühlt wird. Das Glas im Gewächshaus fängt die Luft jedoch ein, bevor sie diese Höhe erreichen und vollständig abkühlen kann. Da die Luft im Gewächshaus ständig auf- und absteigt, behält sie ihre Wärme und wird jedes Mal etwas wärmer.

Der Begriff „Gewächshausglas“ bezieht sich im Allgemeinen sowohl auf echtes Glas als auch auf Polycarbonat-Kunststoffe, die auch zum Bau von Gewächshäusern verwendet werden. Glas und klarer Kunststoff funktionieren im Wesentlichen gleich, indem sie Licht durchlassen, aber Wärme im Inneren einschließen. Die Entscheidung, ob Glas oder Kunststoff verwendet wird, hängt von der Art der zu bauenden Struktur, der für das Projekt verfügbaren Geldmenge und der voraussichtlichen Lebensdauer der Struktur ab. Kunststoffe sind im Allgemeinen leichter und kostengünstiger, aber nicht so witterungs- und alterungsbeständig. Glasgewächshäuser sind in der Regel semipermanente Strukturen, deren Bau zunächst mehr kostet, aber im Laufe der Zeit besser hält.

Der Hauptunterschied zwischen Gewächshaus und normalem Glas ist die Art der Beschichtung oder Verglasung, die darauf aufgebracht wird. Gewächshausglas wird normalerweise aus Sicherheitsgründen gehärtet, was bedeutet, dass es laminiert wurde, ähnlich wie bei einer Autowindschutzscheibe; Wenn es bricht, zerbröckelt es in kleine Stücke mit relativ glatten Kanten, die weniger wahrscheinlich schneiden als große, gezackte Scherben. Gehärtetes Glas wird für Gewächshausanwendungen dringend empfohlen, da das Glas über Kopf installiert wird und in kälteren Klimazonen Wind, Hagel und Belastung durch Schneelast ausgesetzt wird.

Darüber hinaus kann diese Glasart mit einer Low-E-Verglasung versehen werden. Low-E-Verglasung ist eine dünne, halbtransparente Metallschicht, die das meiste UV- und etwas Infrarotlicht zurück in die Atmosphäre reflektiert und dennoch sichtbares Licht in das Gewächshaus eindringen lässt. Durch die Blockierung der intensiveren UV-Wellen kann Low-E-Glas zarte Sämlinge vor zu viel Sonneneinstrahlung schützen. Es hilft auch, eine konstante Temperatur im Gewächshaus aufrechtzuerhalten, indem es einige eingehende Infrarot- oder Hitzewellen blockiert. Bei richtiger Belüftung kann Low-E-Glas dazu beitragen, eine Überhitzung des Gewächshauses zu verhindern.