پروژه واترگی
ایده جدید برای دستگاه جاذب خورشیدی > گلخانه بسته

نخستین نمونه یا PT1 شامل یک گلخانه ساده بسته است که تمرکز اصلی در آن بر روی کنترل دمایی و حرارتی و تولید آب است. یک نمونه از این نوع از گلخانه در آلمریا آلمریا جایی در جنوب اسپانیا که دارای بیشترین نمونه گلخانه در سراسر جهان است ساخته شده‌است. مساحت این گلخانه که می‌توان در تصویر ۲ مشاهده کرد ۲۰۰ متر مربع و دارای سازهٔ معمول آهن گالوانیزه و پوشش پلی اتیلن است.
بلندی برج خورشیدی آن ۱۰ متر است که به وسیله پلی کربنات پوشانده شده و بخش‌های مبادله‌کننده حرارتی و سرمایشی درون آن نیز از لوله‌های پلی پروپیلن تهیه شده‌است. دومین بخش جاذب حرارتی یک لایهٔ پلاستیکی شفاف در بخش بالایی فضای اصلی گلخانه و بخش گیاهان است که یک جریان آب قطره‌ای از درون آن عبور می‌کند. بیرون از فضای اصلی گلخانه بخش نگهدارنده و ذخیره‌کننده حرارتی قرار گرفته‌است که از سه محفظه پلی اتیلینی تشکیل شده که روی هم ۱۵ متر مکعب آب را درون خود جای می‌دهد و به قسمت مبادله‌کننده حرارتی در برج متصل است. بخش تخمیرکننده در این نمونه برای پیشگیری از هرگونه پیچیدگی احتمالی حذف شده و دی اکسید کربن مورد نیاز به صورت مصنوعی و مشابه روشی که برای گلخانه‌های معمول استفاده می‌گردد به فضای درون گلخانه اضافه می‌شود. گلخانه مورد بحث دارای سیستم‌های پایش و اندازه‌گیری دما، رطوبت، جریان هوا و دی اکسید کربن است که می‌تواند به صورت خودکار و براساس مدل‌های پیش‌بینی شده سیستم گلخانه را زیر نظر گرفته و کنترل نماید. در گلخانه بسته، سیستم مانند یک سیستم آب و هوایی که توسط انرژی خورشیدی به چرخش و حرکت در می‌آید کنترل می‌شود. تصویر ۳ طرحی ساده از چگونگی جریان هوا درون گلخانه و در بخش تبادل حرارتی در برج را در طول روز نشان می‌دهد. اضافه بر این سیستم گلخانه یک جریان و چرخه اب را نیز موجب می‌گردد (تصویر ۴ را بینید.)
آب مورد نیاز گیاهان می‌تواند آب فاضلاب باشد. همچنین در بخش جاذب ثانویه می‌توان از آب شور نیز برای عمل تبخیر استفاده کرد. جمع شدن آب در بخش تقطیر برج می‌تواند به عنوان دستگاهی برای تصفیه آب آلوده مورد توجه جدی قرار گیرد. چرخه آب نیز می‌تواند بسته بوده و در نتیجه از آب بدست آمده در اثر عمل تقطیر بار دیگر برای مصرف گیاهان استفاده کرد. از اینرو است که سیستم موجود به شکلی قابل توجه موجب کاهش مصرف در انرژی و آب می‌شود. از سوی دیگر از دیدگاه دانش کشاورزی بسته بودن سیستم به معنا و مفهوم پیشرفت و دستاوردی در جهت تولید فراورده‌های کشاورزی است که دلایل آن را می‌توان در زیر برشمرد: ۱. افزایش دوره محسوب دهی با ایجاد شرایط آب و هوایی مناسب ۲. امکان ورود بیشتر دی اکسید کربن به هوای گلخانه و ۳. به وسیلهٔ کاهش در مصرف آفت زداها.
ساخت نوع نخست گلخانه واترگی در تابستان ۲۰۰۴ به انجام رسید و البته در یک دوره مشخص پس از ان به انجام آزمایش‌ها بر روی نتایج و تأثیرات آن اقدام به عمل آمد. تصویر ۵ مقایسه تأثیر سیستم جدید را بر دمای داخلی گلخانه در دو روز متفاوت با شرایط مشابه و یکسان و کارکرد متفاوت نشان می‌دهد. پنج محل جداگانه مورد بررسی حاضر قرار گرفتند. عدد صفر بیرون گلخانه، یک بالای برج و ۲ ابتدای ورودی سیستم خنک‌کننده، ۳ دمای میانگین گلخانه که از چندین نقطه درون گلخانه بدست آمده و ۴ فضای بالای سقف داخلی را نشان می‌دهد. زمانی که بخش مبادله حرارتی از کار نکند (P) دمای سیستم به شکل عمودی افزایش می‌یابد (۲ و ۳ برابر هستند). اما زمانی که سیستم فعال است (a) در نتیجه فعالیت سیستم خنک‌کننده، دما به شکل آشکاری افت پیدا می‌کند و مهم تر از آن دمای نقطه ۲ است (خروجی سیستم خنک‌کننده) که از ۳ بسیار کمتر است. این امر به‌خوبی نقش مهم برج و سیستم خنک‌کننده و تبادل حرارتی درون آن را نشان می‌دهد.
تصویر ۶ تأثیر دستگاه تبادل حرارتی را بر روی مقدار رطوبت هوای موجود در گلخانه تیپ یک نشان می‌دهد. برای سیستم فعال کاهش مقدار کلی بخار آب در هوای گلخانه که بیانگر اثر خشکی زایی و سرمایش هوای درون گلخانه به واسطه حضور دستگاه تبادل حرارتی است قابل توجه است. تفاوت رطوبت میان هوای بالا و پایین جریان سرمایشی در دستگاه تبادل حرارتی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و شاهدی بر فعالیت فرایند تقطیر بخار آب در حین عبور از بالا به سمت پایین برج است.
طول آزمایش دستگاه برابر با دوره رشد و باردهی نوعی لوبیای فرانسوی بود (حدود ۱۳ هفته) که نتایج هم به جهت محصول (۳ کیلوگرم برای هر متر مکعب که یک عدد بالا برای رشد و پرورش زمستانی این گیاه است) و هم به جهت سلامتی گیاه (هیچ ماده شیمیایی استفاده نشد و هیچ نمونه آفت و بیماری نیز مشاهده نگردید) بسیار مثبت و رضایت بخش بود. به دلیل آن که آزمایش‌های فراوانی همزمان در حال انجام بود هیچ داده قابل اعتمادی به جهت تولید آب در این مرحله بدست نیامد. با توجه به دانش موجود ارزش مقدار اب تبخیری و تعریقی برای یک دوره چهارماهه تابستانی حدود ۴۰۰ لیتر به ازای هر متر مربع است که می‌تواند به صورت کامل از هوا در کارکرد عادی دستگاه تأمین گردد. این مقدار برای دوره بهاری میان ۳۰۰ تا ۴۰۰ لیتر به ازای هر متر مربع متغیر است. البته مقدار معرفی شده برای دوره تابستانی به دلیل انجام همزمان چندین آزمایش دقیق باشد.
تجزیه و تحلیل آبی که در برج بدست آمده هم به جهت کیفیت شیمیایی (کلر کمتر از ۰٫۰۵ میلی گرم برای هر لیتر) و هم به جهت زیستی (عدم حضور باکتریای ای. کولی که به معنای تشکیل کمتر از ۳ کولونی در هر ۱۰۰ میلی لیتر است) بسیار قابل توجه می‌نماید. حضور بالای باکتری هوازی (در مواردی بالاتر از ۳۰۰۰۰ برای هر میلی لیتر) نشان دهنده سیستم بسته‌ای است که آب آن برای آبیاری گیاهان استفاده می‌شود. تاکنون مقدار بازیافت و احیای آب ورودی حدود ۷۵ درصد است که می‌تواند با تغییرات فنی بهبود نیز پیدا کند. یکی از موارد قابل پیشرفت بدست آوردن آب از راه تقطیر در زمان شب‌ها در بخش داخلی پوشش پلاستیکی که در نتیجه مقداری فرار آب در این بخش رخ می‌دهد.