Парники с солнечными батареями

Солнечные батареи для теплицы: будущее уже рядом

Долгое время сельскохозяйственные теплицы оставались едва ли не единственным видом конструкций, где установка солнечных батарей являлась нерентабельной. Виной тому была полная непрозрачность классических модулей, что позволяло накрывать ими не более 20-30% площади кровли. Однако с появлением тонкопленочных технологий ситуация кардинально изменилась, поскольку появились фотоэлектрические панели, пропускающие необходимый растениям свет.

Солнечные батареи для теплиц Майкла Лоика

Первой полупрозрачной конструкцией с ячейками пурпурного оттенка создала группа физика Майкла Лоика из Калифорнийского технологического института. В качестве эксперимента в 2017 году ученые установили две теплицы – одну с традиционным полимерным покрытием, а вторую с полупрозрачными гелио пленками цвета пурпура.

Экспериментальными культурными растениями стали одинаковые сорта томатов и огурцов, за ростом которых ежедневно велось наблюдение.

По истечении стандартного времени созревания овощи в обоих помещениях оказались абсолютно идентичными по размеру, сочности и вкусовым качествам. Однако при этом «пурпурный» кровельный вариант солнечных панелей для теплиц полностью обеспечивал строение энергией для полива, освещения, вентилирования и снабжения теплом.

Подробности первого экспериментального выращивания культур с использованием фотоэлектрических пленок были опубликованы крупным научным журналом «Earth is Future» (США).

Солнечные батареи для теплиц LUMO

Следующим серьезным шагом к росту функциональности и применению в сельском хозяйстве стали панели LUMO американского концерна «Soliculture».

Новые модули на тонких пленках получили целый ряд усовершенствований по сравнению с предшественниками. Наиболее важным новшеством оказалось покрытие внутренней поверхности солнечных батарей слоем специализированного люминофора длительного послесвечения.

Это позволило инновационным кровлям для теплиц:

• значительно повысить КПД;
• продолжать генерировать энергию достаточно долгое время при слабом и даже полностью отсутствующем внешнем освещении;
• осуществлять преобразование «зеленых» фотонов в «красные», с длиной волны, наиболее благоприятной для созревания растений;
• примерно на 7% повысить урожайность, на 8% — скорость созревания, и на 5% снизить потребность во влаге;
• сделать культуры более устойчивыми к болезням плодов;
• способствовать угнетению вредоносных микроорганизмов.

Интересно, что при выполнении масштабных проектов «Soliculture» смогла добиться существенного повышения энергоэффективности сельскохозяйственных предприятий. С этой целью для теплиц применялись новые полупрозрачные солнечные панели, а для складов – более мощные традиционные монокристаллические батареи.

Европейский ответ американцам от «Ombrea»

В Европе первыми достойный ответ американцам дали французы. Один из крупнейших в Старом Свете агрохолдинг «Ombrea» выбрал другой путь эффективного снабжения тепличных хозяйств энергией солнца.

Обладая огромным опытом в создании систем защиты урожая от климатических угроз, французская компания разработала раздвижные солнечные батареи для теплиц под управлением искусственного интеллекта.

Уникальный комплекс панелей:

• устанавливается на стальных фермах со специальными направляющими «рельсами» над любыми участками сельскохозяйственного назначения;
• в режиме реального времени собирает с внешних датчиков информацию о местоположении солнца, температуре, влажности и величине солнечной инсоляции;
• с помощью компьютера изменяет положение и эффективную площадь фотоэлектрических модулей над созревающими культурами.

По утверждению директора холдинга, Джулио Давико-Пахина, такое конструктивное решение позволяет:

• защищать урожай от ливней и града;
• в любой момент времени обеспечивать оптимальный уровень освещения;
• повышать скорость созревания, урожайность и потребительские качества культур, высаженных на бахчах или в теплицах;
• за счет варьирования освещения контролировать и управлять даже такими параметрами, как уровень сахара и спирта в винограде.

Солнечные панели для теплиц с селективным поглощением излучения

Наиболее совершенной на сегодня гелио технологией является WSPV, которая обязана своим появлением двум калифорнийским физикам – Стивену Картеру и Генри Аллерсу из университета Санта-Крус (США).

В 2019 году, опираясь на разработки избирательного поглощения света разных длин волн от «Soliculture», калифорнийцы усовершенствовали ее и адаптировали для солнечных батарей.

При размещении на кровлях теплиц, WSPV-модули с невозможными еще недавно физико-оптическими характеристиками позволяют:

• не только поглощать излучение заданной длины волны, но и преобразовывать в него поток фотонов другой части спектра – например, «зеленые» в «красные»;
• выдавать до 25% номинальной генерации даже при затянутом тучами небе или ночью, за счет использования на внутренней части модулей слоя люминофора длительного послесвечения;
• сводить до минимума потери преобразования излучения в электрический ток, благодаря новой патентованной технологии изготовления токопроводящих лент;
• сократить на 4-6% потребность растений в поливе;
• увеличить урожайность и ускорить созревание для 80% сельскохозяйственных культур, высаженный в теплицах или на бахчах.

Еще одно важное достоинство селективных WSPV-модулей – получение максимального КПД освещенности растений светом оптимальной именно для них длины волны.

Дополнительные преимущества пропускающих свет солнечных панелей для теплиц

Помимо достоинств, связанных с урожайностью, которыми обладают модули нового поколения для агропромышленных комплексов, им присущ ряд других важных преимуществ.

В сравнении с другими разновидностями фотовольтаики, а также классическими источниками обеспечения растений энергией, WSPV и их аналоги:

1. Вырабатывают достаточно генерации для управления системами полива, вентиляции и обогрева теплиц на 100% в южных регионах и 85-90% в центральных.
2. Являются более легкими, чем кремниевая «классика».
3. Благодаря способности пропускать свет могут монтироваться на всей полезной площади тепличных кровель.
4. Обходятся до 35-40% дешевле традиционных аналогов, равных им по производительности.

Последней важной отличительной чертой, присущей именно солнечным батареям для теплиц данного класса, является способность перенастраивать диапазон поглощения. При слабом освещении или дождливой погоде автоматика максимально увеличит отбор фотонов только красной зоны спектра, необходимых для фотосинтеза. Это незначительно замедлит рост растений, но гарантирует сохранение высокой урожайности.

Источник

Солнечные батареи для теплицы. Как установить солнечное отопление теплицы своими руками?

Популярные материалы

Today’s:

Солнечные батареи для теплицы. Как установить солнечное отопление теплицы своими руками?

Теплицы применяются для выращивания и сбора урожая теплолюбивых культур в течение года. Такие конструкции могут быть разных габаритов: от маленьких дачных до больших промышленных. В каждом варианте может применяться различное оборудование для подогрева теплиц. Многие люди заказывают услуги доставки и установки отопительных системы на промышленных объекты. Те, у которых небольшие дачные теплицы, могут сделать солнечное отопление теплицы своими руками.

Способы солнечного отопления

Самым простым и недорогим вариантом обогрева теплицы является применение солнечной энергии. Чтобы ей воспользоваться, необходимо установить теплицу в таком месте, где больше всего солнечного света на протяжении дня. Также важен материал, из которого производится конструкция. Для применения солнечного отопления теплицы применяются материалы из поликарбоната. Он помогает получить отличный парниковый эффект, так как обладает ячеистой структурой.

Схема солнечного воздушного коллектора

В каждой его ячейке присутствует воздух, функционирующий по методу изолятора. Еще одним хорошим материалом, из которого лучше создавать парник, если вы хотите греть солнечными лучами, является стекло. Сквозь него проходит 95% солнечного света. Чтобы собрать как можно больше тепла, соорудите теплицу арочной конструкции. При этом она должна находиться по линии восток-запад, если вы хотите сделать зимний вариант конструкции. Дополнительно вокруг нее можно установить солнечный аккумулятор. Для этого нужно вырыть яму на 40 см в глубину и 30 см в ширину. После этого на дно положить утеплитель, закрыть песком крупной фракции, а наверх покрыть полиэтиленовой пленкой и землей.

В качестве теплоизоляционного материала лучше всего применять экструдированный пенополистирол. Ему не страшна влага, он не деформируется, имеет высокую степень прочности и идеально сохраняет тепло. Данная конструкция ночью сохраняет то тепло, которое скопилось в теплице в течение дня. Минусом такого способа является то, что его можно применять только в сезон солнечной активности, а зимой он не даст нужного результата.

Солнечное отопление для теплиц коллектором сегодня пользуется большим спросом. Рентабельность данного процесса зависит следующих факторов:

• условий климата (необходимы только солнечные дни);
• обустройства теплицы (она должна быть хорошо изолирована от окружающей среды);
• денежных возможностей.

Солнечная энергия совершенно нисколько не стоит, ведь она поступает сама. Но рассчитывать только на солнце нельзя, ведь оно не всегда светит. Стоимость солнечного коллектора промышленного типа варьируется от 20 тысяч до 40 тысяч рублей. Такая стоимость является доступной. Но необходимо еще предусмотреть вариант подачи тепла в помещение.

Коллекторы трех видов, которые применяются для маленьких теплиц

• воздушный. Схема такова: воздух нагревается, потом попадает в обогреваемое помещение. Обогрев выполняется при помощи естественного воздухообмена или вынуждено, при помощи вентиляторов. От выбора отопительных систем зависит место установки коллектора. При естественном воздухообмене патрубок коллектора нужно располагать ниже отверстия входа в теплицу. Если воздух будет идти вынуждено, то расположение источника энергии не играет большой роли;
• водный. Данная отопительная системы будет стоить дороже, но отличается от других видов стабильностью и надежностью. Водный обогрев парника устроен по такой схеме, что и отопление жилых домов. Отличие заключается в конфигурации и расположении нагревательных деталей. Применяются не радиаторы, а трубы, которые устанавливаются вдоль стен и в грунте на глубине до полуметра;
• вакуумный. Такой вариант системы отопления отличается от водного лишь нагревом воды при помощи вакуумных трубок. Между наружной и внутренней трубками образуется вакуум, что считается прекрасным теплоизолятором. При нагреве появляется пар, который потом скапливается и попадает в систему отопления.

Зимняя теплица на солнечных батареях. Солнечное отопление для теплицы своими руками

Число тех, кто выбирает экологичные продукты и стремиться выращивать чисты овощи и фрукты самостоятельно растет год от года. Но с нашим климатом и летом обойтись без теплицы бывает сложно, а уж зимой нечего и пытаться вырастить что-то без ее использования. Теплица помогает защитить рассаду от заморозков и непогоды и может использоваться круглогодично, если, конечно, правильно обеспечить ее отопление.
Есть масса вариантов решения этой проблемы, но самым экологичным по мнению большинства является обогрев теплицы с использованием энергии солнца. Причем, независимо от того, какой способ отопления был выбран, – воздушный или водяной, используя солнечные батареи можно очень хорошо сэкономить, ведь энергия солнца ничего не стоит.

Отопление теплицы солнечным воздушным коллектором

Конструкция воздушного солнечного коллектора

Теплица с солнечной батареей. Что входит в систему

Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.

Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.

Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).

Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны). Контроллер

Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне)

Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).

Солнечные батареи для тепличного производства. Отопление теплицы: виды, способы и как сэкономить

Создать для развития растений благоприятный климат осенью и зимой помогает отопление теплиц.
Отопление теплицы зимой поддерживает необходимый уровень тепла (+17…+20°С) внутри теплицы естественным образом, защищая саженцы от гибели из-за переохлаждения или вымерзания.

Правильное отопление в теплице: нормы

Отопление зимних теплиц регламентируют нормы и правила СНиП 2.10.04-85 «Теплицы и парники», которые утверждают:

• отопление зимних теплиц и парников осуществляют с помощью вторичных ресурсов энергии, тепла геотермальных вод, если отсутствуют перечисленные источники — от тепловых электростанций, атомных
• электростанций и теплоэлектроцентралей или собственных источников тепла;
• теплоснабжение и вентиляцию теплиц организуют, опираясь на учет поступления тепла, полученного почвой днем (в холодное время года) и от радиации солнца (в теплое время года);
• система отопления теплиц проектируется с условием, что температура теплоносителя не выше 150 °С.

Отопление теплицы: виды

Способы организовать отопление теплицы зимой основаны на использовании:

• газа;
• электричества;
• солнечной энергии;
• инфракрасных излучений.

Отопление теплиц газом работает с использованием газовых калориферов. Газ сжигается непосредственно внутри теплицы.

В процессе действия газогенераторов вырабатываются углекислый газ и пар, необходимые для растений. Минус системы в том, что велика вероятность выгорания кислорода. Это приводит к гибели растений.

Электрическое отопление промышленных теплиц осуществляется следующими методами:

• использование конвекторов (в этом случае недостаточно прогревается грунт);
• использование калориферов (вызывают пересушивание воздуха);
• обогрев с помощью кабелей (возможен перегрев корневой системы растений);
• водяное отопление промышленных теплиц (недостатки: высокая стоимость, сложная установка, необходимость постоянного контроля).

С помощью инфракрасного обогрева отапливаются грунт, место расположения растений, конструкция теплицы. В системе используются устройства отопления и контроля. Минусы — высокая стоимость и большие расходы на электроэнергию.

Отопление теплиц энергией солнца

Перечисленные выше виды отопления теплиц не дают возможности ликвидировать расходы на эксплуатацию. Решает этот вопрос отопление, основанное на работе приборов, аккумулирующих бесплатную общедоступную энергию солнца.

Оборудование сейчас используется в Европе, США, Канаде. На российском рынке оно также представлено.
Отопление теплиц солнечной энергией освобождает от необходимости платить за обогрев газом или электрическими приборами.

Оборудование просто установить, оно работает автономно весной, зимой, летом и осенью.

Видео солнечные батареи для теплиц / Работает это на самом деле или нет?

Источник