Cómo calentar un invernadero con paneles solares

Un invernadero puede ser un gran entorno para el crecimiento de las plantas, en el que se tiene un control total sobre las condiciones de cultivo y, por tanto, se pueden cultivar plantas y verduras durante todo el año. En los meses de invierno, cuando las temperaturas descienden a niveles muy bajos, es imprescindible calentar el invernadero para mantener las condiciones ideales de cultivo.

Una forma eficaz de calentar el invernadero durante las temperaturas más frías es utilizar un sistema de calefacción solar. Dependiendo de la temperatura dentro del invernadero y de su tamaño, la calefacción solar puede ser muy eficaz. En los lugares donde las temperaturas pueden descender hasta niveles bajo cero durante los inviernos, es necesario combinar la calefacción solar con otros métodos de calefacción.

Tipos de sistemas de calefacción solar

Hay dos tipos de sistemas de calefacción solar: Sistemas de calefacción solar activos y pasivos.

Los sistemas solares activos consisten en paneles solares fotovoltaicos para capturar la radiación solar y convertirla en electricidad para hacer funcionar ventiladores, sopladores y bombas para generar y distribuir el calor por todo el invernadero.

¿Se puede calentar un invernadero con paneles solares?

Cuando se habla de calentar un mini invernadero típico o un invernadero para aficionados, los paneles solares fotovoltaicos se utilizarán principalmente para cargar baterías que alimentarán un calentador de espacio por la noche. Durante el día, no se necesita realmente un calentador, especialmente si el invernadero está construido de cara al sol. Si no es el caso, puede utilizar la energía solar de los paneles para alimentar los ventiladores para hacer circular el aire caliente desde el exterior hacia el invernadero.

Así que en teoría, sí, se puede decir que es posible calentar su invernadero con paneles solares. Necesitas paneles solares fotovoltaicos, un conjunto de baterías, un cargador solar, un inversor y un calentador. Hay todo un proceso involucrado como cualquier otra aplicación de energía solar.

¿Pero es práctico? Esa es una pregunta importante que depende de ciertos factores como el tamaño de su invernadero, la necesidad de calor en función de la temperatura ambiente, la potencia de los paneles y las baterías, y el consiguiente coste que supone.

A continuación, he explorado la practicidad de calentar un invernadero con paneles solares con la ayuda de un ejemplo.

¿Es práctico utilizar paneles solares fotovoltaicos para la calefacción?

Si estás un poco metido en el tema de la energía solar y los cálculos, sólo te mostraré si es práctico calentar un invernadero con paneles solares. Si no estás muy metido en el tema, puedes saltarte esta sección y seguir leyendo a continuación.

1. Supongamos que tienes un invernadero adosado a tu casa en el exterior, de unos 150 pies cuadrados.
2. En los meses de invierno, cuando las temperaturas nocturnas caen a niveles bajo cero, necesitará un calentador de al menos 1000 vatios para mantener la temperatura en un nivel de termostato de 60 F que es adecuado para el cultivo de la mayoría de las plantas que requieren condiciones climáticas suaves.
3. Supongamos que recibe un buen calor del sol durante aproximadamente 4 horas en el día.
4. Así que para cargar las baterías de clasificación 12V 400 AH, tiene 4 horas. Así que la corriente que fluye a través de la batería para hacer funcionar el calentador de 1000W será de 1000/12 ~ 83A.
5. Como la capacidad de la batería es de 400 AH, a 83 A, hará funcionar el calentador durante ~5 horas.
6. Para mantener el calentador funcionando durante una duración óptima de 14 horas, necesitará al menos 3 juegos de baterías de 12V 400 AH.
7. Para cargar una sola batería de 400 AH durante 4 horas, la corriente necesaria será 400/4 = 100A.
8. Así que para cargar una batería de 400 AH, la potencia del panel necesaria es 100*12 = 1200 vatios. Para 3 baterías, necesitará paneles solares fotovoltaicos de 3600 vatios.
9. Considerando un panel solar de 200W 12V, el número total de paneles necesarios será de 18. Supongamos que un panel de 200W 12V cuesta alrededor de 500 dólares, el coste total de los paneles será de 9000 dólares.
10. En cuanto al coste de las baterías, una batería de ciclo profundo de 100 AH cuesta alrededor de 200 dólares. Así que 12 baterías costarán $2400.
11. Si le añadimos el coste del calentador y del termostato, el aparato total le costará aproximadamente unos $12000 según estimaciones conservadoras, sin tener en cuenta las pérdidas de energía durante la conversión de energía solar a eléctrica y de eléctrica a térmica; que son significativas.
12. Incluso si quiere calentar el invernadero durante el día cuando no va a necesitar las baterías, la potencia de los paneles requerida sería demasiado para justificarlo.

Incluso si los paneles solares duran digamos 20 años, junto con el costo de reemplazo de las baterías, todo este método es muy costoso como hemos visto. Tanto si se trata de un hobby como de una producción comercial, el coste inicial de la instalación de un sistema de calefacción solar activo puede ser elevado.

Por un precio mucho menor, se puede hacer funcionar un calentador eléctrico alimentado directamente por la electricidad. O si le interesa ahorrar electricidad, puede optar por calentadores de gas natural, como los de parafina o queroseno, que son bastante seguros, o incluso calentadores de propano.

Si quiere hacer uso de la energía solar y de los paneles para la calefacción, otra opción es utilizar agua calentada por energía solar o calefacción hidropónica. Los costes serán mucho menores y la eficiencia de la calefacción será mayor.

Así que, en lo que respecta a la practicidad, calentar tu invernadero con paneles solares no es una buena idea. El alto costo de su funcionamiento le quitará toda la diversión en el uso del invernadero.

Calentar un invernadero con paneles solares

En algunos casos, el costo de usar este sistema bajará y si usted está muy interesado en usar esta configuración para la calefacción, todavía puede usarlo. El coste se reducirá en los siguientes 3 escenarios:

1. Vives en un lugar donde las temperaturas nocturnas no bajan mucho. Puede utilizar un calentador de menor potencia.
2. Desea utilizar el calentador durante un periodo de tiempo más corto por la noche.
3. Está utilizando un mini invernadero de menor tamaño.

A pesar del alto coste del sistema de calefacción por paneles solares, también hay algunos pros.

• Se considera respetuoso con el medio ambiente, ya que no emite gases nocivos.
• Es extremadamente fiable, tanto que probablemente nunca experimentará tiempos de inactividad, ya que el sol sale cada mañana, por lo que la energía solar se almacenará diariamente.

Diferentes tipos de paneles solares

Para calentar un invernadero con paneles solares de forma eficaz, es necesario comprar los adecuados. Cuando busque los mejores paneles solares para invernaderos, se encontrará con dos tipos comunes: paneles solares monocristalinos y policristalinos, cada uno de los cuales ofrece su propio conjunto de ventajas y desventajas.

En primer lugar, ambos tipos de paneles cumplen la misma función en su sistema general de calefacción solar para invernaderos, ya que capturan el calor del sol y lo transforman en electricidad. Además, ambos tipos están hechos de silicio, un material que es la opción preferida para la construcción de paneles solares.

Aunque ambos pueden ser grandes opciones para su invernadero, hay algunas características clave que los diferencian. Una de las diferencias notables entre los dos es el tipo de tecnología utilizada, mientras que los paneles solares policristalinos consisten en células solares que están hechas de una miríada de fragmentos de silicio fundidos juntos, los paneles solares monocristalinos consisten en células solares que están hechas de un solo cristal de silicio.

Las células solares policristalinas son generalmente menos costosas que sus contrapartes monocristalinas, pero por otro lado ofrecen una menor eficiencia. Y como están formadas por varios fragmentos de silicio juntos, a menudo se las denomina «policristalinas».

Entonces, ¿cuál de los dos tipos de paneles solares puede calentar eficazmente un invernadero?

Bueno, aunque ambos tipos proporcionan una gran vida útil de más de 20 años, los paneles solares monocristalinos son más eficientes y un poco más caros que los policristalinos. Un ejemplo de un kit de paneles solares fotovoltaicos monocristalinos energéticamente eficientes es el kit de paneles solares Renogy de 200W 12V con el controlador de carga Wanderer. Aunque no utilice los paneles solares para calentar su invernadero, este kit solar puede ser útil para otras medidas de ahorro, como alimentar un ventilador de refrigeración, las luces o calentar el agua para las plantas y el suelo.

Los paneles monocristalinos presentan un tono negro, mientras que las células solares policristalinas muestran un tono azulado. Pero independientemente de cuál elijas, no afectan al rendimiento de cada tipo de panel solar. Y como los invernaderos domésticos no suelen construirse a gran escala, y la mayoría tienen limitaciones de espacio, los paneles solares monocristalinos pueden ayudarle a maximizar su producción de electricidad, ya que son más eficientes.

La configuración de un sistema de calefacción por paneles solares

Para configurar un sistema de calefacción por paneles solares fotovoltaicos, necesitará kits de paneles solares, que incluyen cables, paneles solares y cargadores solares. A continuación, necesitará baterías de ciclo profundo, un inversor de CC a CA, un termostato y el calefactor.

A través del calor recibido del sol, los paneles solares cargan las baterías de CC. Estas baterías, a su vez, están conectadas a un inversor de CC a CA, ya que el calentador funciona con tensión de CA. Las baterías se utilizan así para alimentar el calentador.

Consejos para calentar eficazmente el invernadero con paneles solares

La instalación de paneles solares en su invernadero juega un papel crucial en su eficacia y eficiencia. La orientación perfecta del panel solar es cuando se coloca perpendicular a los rayos del sol. En cuanto al ángulo de inclinación óptimo, debe estar en un ángulo que sea igual a la latitud del lugar. Además, la cara de los paneles debe estar orientada hacia el sur verdadero si se encuentra en el hemisferio norte.

Además, asegúrese de instalar los paneles solares en una zona que no esté a la sombra entre las 9 de la mañana y las 3 de la tarde aproximadamente, porque cualquier nivel afectará significativamente al rendimiento del panel solar. La mejor manera de maximizar la eficiencia es con la exposición directa al sol. Otro gran consejo para calentar un invernadero con paneles solares de forma eficaz es asegurarse de aislarlo bien para reducir la pérdida de calor y asegurar una transferencia de calor eficiente.

Pensamientos finales

Como hemos visto, calentar tu invernadero con la ayuda de paneles solares y un calentador puede resultar un asunto costoso. En lugar de eso, existen diferentes métodos híbridos de calefacción, como los sistemas de calefacción solar pasiva que implican un intercambiador de calor, masa térmica y agua caliente calentada por energía solar, que son mucho más eficientes energéticamente y asequibles.

¿Has pensado en utilizar paneles solares para calentar tu invernadero? ¿Qué método utiliza actualmente para calentar su invernadero?