Come riscaldare una serra con i pannelli solari

Una serra può essere un ottimo ambiente in cui far crescere le piante, dove si ha il pieno controllo delle condizioni di crescita e quindi si possono coltivare piante e verdure durante tutto l’anno. Nei mesi invernali, quando le temperature scendono a livelli molto bassi, riscaldare la serra per mantenere le condizioni di crescita ideali diventa imperativo.

Un modo efficace di riscaldare la serra durante le temperature più fredde è l’uso di un sistema di riscaldamento solare. A seconda della temperatura all’interno della serra e delle sue dimensioni, il riscaldamento solare può essere molto efficiente. In luoghi dove le temperature possono scendere a livelli sotto lo zero durante gli inverni, è necessario combinare il riscaldamento solare con altri metodi di riscaldamento.

Tipi di sistemi di riscaldamento solare

Ora ci sono due tipi di sistemi di riscaldamento solare: Sistemi di riscaldamento solare attivo e passivo.

I sistemi solari attivi consistono in pannelli solari fotovoltaici per catturare la radiazione solare e convertirla in elettricità per far funzionare ventilatori, soffianti e pompe per generare e distribuire il calore in tutta la serra.

Può una serra essere riscaldata con i pannelli solari?

Quando si parla di riscaldamento di una tipica mini serra o serra per hobby, i pannelli solari PV saranno principalmente utilizzati per caricare le batterie che alimenteranno un riscaldatore di notte. Durante il giorno, non c’è davvero bisogno di un riscaldatore, soprattutto se la serra è costruita di fronte al sole. Se questo non è il caso, è possibile utilizzare l’energia solare dai pannelli per alimentare i ventilatori per far circolare l’aria calda dall’esterno nella serra.

Quindi in teoria, sì, si può dire che è possibile riscaldare la vostra serra con i pannelli solari. Hai bisogno di pannelli solari fotovoltaici, un set di batterie, un caricatore solare, un inverter e un riscaldatore. C’è un intero processo coinvolto come qualsiasi altra applicazione di energia solare.

Ma è pratico? Questa è una domanda importante che dipende da alcuni fattori come le dimensioni della vostra serra, il fabbisogno di calore in base alla temperatura ambiente, il rating dei pannelli e delle batterie, e il conseguente costo coinvolto.

Di seguito, ho esplorato la praticità di riscaldare una serra con i pannelli solari con l’aiuto di un esempio.

È pratico usare i pannelli solari fotovoltaici per il riscaldamento?

Se sei un po’ appassionato di energia solare e calcoli, ti mostrerò solo se è pratico riscaldare una serra con i pannelli solari. Se non ti piace molto, puoi saltare questa sezione e continuare a leggere qui sotto.

1. Supponiamo che tu abbia una serra attaccata alla tua casa all’esterno, all’incirca 150 piedi quadrati.
2. Nei mesi invernali, quando le temperature notturne scendono a livelli sotto lo zero, avrete bisogno di un riscaldatore di almeno 1000 Watt per mantenere la temperatura ad un livello termostatico di 60 F che è adatto per la coltivazione della maggior parte delle piante che richiedono condizioni climatiche miti.
3. Supponiamo di ricevere un buon calore dal sole per circa 4 ore al giorno.
4. Così per caricare le batterie di rating 12V 400 AH, si hanno 4 ore. Quindi la corrente che scorre attraverso la batteria per far funzionare il riscaldatore da 1000W sarà 1000/12 ~ 83A.
5. Poiché la batteria è da 400 AH, a 83 A, farà funzionare il riscaldatore per ~5 ore.
6. Per mantenere il riscaldatore in funzione per una durata ottimale di 14 ore, sono necessari almeno 3 set di batterie da 12V 400 AH.
7. Per caricare una singola batteria da 400 AH per 4 ore, la corrente necessaria sarà 400/4 = 100A.
8. Quindi per caricare una batteria da 400 AH, la potenza del pannello necessaria è 100*12 = 1200 Watt. Per 3 batterie, avrete bisogno di 3600 Watts di pannelli solari fotovoltaici.
9. Considerando un pannello solare da 200W 12V, il numero totale di pannelli necessari sarà 18. Supponiamo che un pannello da 200W 12V costi circa $500, il costo totale dei pannelli sarà di $9000.
10. Venendo al costo delle batterie, una batteria a ciclo profondo da 100 AH costa circa $200. Quindi 12 batterie costeranno $2400.
11. Aggiungi il costo del riscaldatore e del termostato, l’apparato totale ti costerà all’incirca $12000 come da stime conservative, senza considerare le perdite di energia durante la conversione da solare a elettrico ed elettrico a energia termica; che sono significative.
12. Anche se volete riscaldare la serra durante il giorno, quando non avrete bisogno delle batterie, la potenza del pannello richiesto sarebbe troppo per giustificarlo.

Anche se i pannelli solari durano per diciamo 20 anni, insieme al costo di sostituzione delle batterie, tutto questo metodo è molto costoso come abbiamo visto. Sia che si tratti di un hobby o di una produzione commerciale, il costo iniziale per impostare un sistema di riscaldamento solare attivo può essere ripido.

Per un prezzo molto inferiore, è possibile eseguire un riscaldatore elettrico direttamente alimentato dall’elettricità. Oppure, se vi piace risparmiare elettricità, potete optare per riscaldatori a gas naturale, come quelli a paraffina o a cherosene, che sono abbastanza sicuri, o anche quelli a propano.

Se volete usare l’energia solare e i pannelli per il riscaldamento, un’altra opzione è quella di usare acqua riscaldata dal sole o il riscaldamento idroponico. I costi saranno molto inferiori e l’efficienza del riscaldamento sarà maggiore.

Quindi, per quanto riguarda la praticità, riscaldare la vostra serra con i pannelli solari non è una buona idea. L’alto costo di gestione vi toglierà tutto il divertimento nell’uso della serra.

Riscaldare una serra con pannelli solari

In alcuni casi, il costo dell’uso di questo sistema scenderà e se siete molto desiderosi di usare questa configurazione per il riscaldamento, potete ancora usarla. Il costo si ridurrà nei seguenti 3 scenari:

1. Si vive in un posto dove le temperature notturne non scendono molto. Potete usare un riscaldatore di potenza inferiore.
2. Volete usare il riscaldatore per una durata più breve nella notte.
3. State usando una mini serra di piccole dimensioni.

Nonostante il costo elevato del sistema di riscaldamento a pannelli solari, ci sono anche alcuni pro.

• E’ considerato ecologico, poiché non emette gas nocivi.
• Estremamente affidabile, tanto che probabilmente non sperimenterete mai tempi morti, perché il sole sorge ogni mattina, quindi l’energia solare sarà immagazzinata ogni giorno.

Diversi tipi di pannelli solari

Per riscaldare una serra con pannelli solari in modo efficace, è necessario acquistare quelli giusti. Quando si è sul mercato per i migliori pannelli solari per serre, ci si imbatte in due tipi comuni – pannelli solari monocristallini e policristallini, ognuno dei quali offre la propria serie di vantaggi e svantaggi.

Prima di tutto – entrambi i tipi di pannelli servono la stessa funzione nel sistema di riscaldamento solare complessivo della serra, dove catturano il calore dal sole e poi lo trasformano in elettricità. Inoltre, entrambi i tipi sono fatti di silicio – un materiale che è la scelta preferita per la costruzione di pannelli solari.

Anche se entrambi possono essere ottime scelte per la vostra serra, ci sono alcune caratteristiche chiave che li distinguono l’uno dall’altro. Una delle differenze notevoli tra i due è il tipo di tecnologia utilizzata, mentre i pannelli solari policristallini sono costituiti da celle solari che sono fatte da una miriade di frammenti di silicio fusi insieme, i pannelli solari monocristallini sono costituiti da celle solari che sono fatte da un singolo cristallo di silicio.

Le celle solari policristalline sono generalmente meno costose delle loro controparti monocristalline, ma sul rovescio offrono efficienze inferiori. E poiché sono costituite da diversi frammenti di silicio messi insieme, sono spesso soprannominate “multicristalline”.

Quindi, quale dei due tipi di pannelli solari può riscaldare efficacemente una serra?

Bene, mentre entrambi i tipi forniscono una grande vita di servizio di 20+ anni, i pannelli solari monocristallini sono più efficienti e un po’ più costosi dei pannelli solari policristallini. Un esempio di un kit di pannelli solari fotovoltaici monocristallini ad alta efficienza energetica è il kit di pannelli solari Renogy 200W 12V con il regolatore di carica Wanderer. Anche se non usate i pannelli solari per riscaldare la vostra serra, questo kit solare può essere utile in altre misure di risparmio come l’alimentazione di una ventola di raffreddamento, le luci, o il riscaldamento dell’acqua per le piante e il terreno.

I pannelli monocristallini hanno una tonalità nera, mentre le celle solari policristalline mostrano una tonalità bluastra. Ma indipendentemente da quale scegliete, non influenzano le prestazioni di ogni tipo di pannello solare. E poiché le serre domestiche di solito non sono costruite su larga scala, e la maggior parte ha limiti di spazio, i pannelli solari monocristallini possono aiutarvi a massimizzare la vostra produzione di elettricità in quanto sono più efficienti.

La configurazione di un sistema di riscaldamento a pannelli solari

Per configurare un sistema di riscaldamento a pannelli solari PV, avrete bisogno di kit di pannelli solari, che includono cavi, pannelli solari e caricatori solari. Poi avrete bisogno di batterie a ciclo profondo, un inverter da CC a CA, un termostato e il riscaldatore di spazio.

Attraverso il calore ricevuto dal sole, i pannelli solari caricano le batterie CC. Queste batterie, a loro volta, sono collegate a un inverter da CC a CA, poiché il riscaldatore funziona a tensione alternata. Le batterie sono quindi utilizzate per alimentare il riscaldatore.

Consigli su come riscaldare efficacemente la serra con i pannelli solari

L’installazione dei pannelli solari nella vostra serra gioca un ruolo cruciale nella loro efficacia ed efficienza. L’orientamento perfetto del pannello solare è quando è posto perpendicolarmente ai raggi del sole. Per quanto riguarda l’angolo di inclinazione ottimale, dovrebbe essere ad un angolo che è uguale alla latitudine del luogo. Inoltre, la faccia dei pannelli dovrebbe essere rivolta verso il vero sud se siete nell’emisfero settentrionale.

In aggiunta a questo, assicuratevi di installare i pannelli solari in una zona che non sia ombreggiata tra le 9 del mattino e circa le 3 del pomeriggio, perché qualsiasi livello influenzerà significativamente le prestazioni del pannello solare. Il modo migliore per massimizzare l’efficienza è l’esposizione diretta al sole. Un altro grande suggerimento per riscaldare una serra con pannelli solari in modo efficace è quello di assicurarsi di isolare bene per ridurre la perdita di calore e garantire un efficiente trasferimento di calore.

Pensieri finali

Come abbiamo visto, riscaldare la tua serra con l’aiuto di pannelli solari e un riscaldatore può rivelarsi un affare costoso. Invece, ci sono diversi metodi ibridi di riscaldamento come i sistemi di riscaldamento solare passivo che coinvolgono uno scambiatore di calore, la massa termica e l’acqua calda riscaldata dal sole che sono molto più efficienti dal punto di vista energetico e convenienti.

Hai pensato di usare i pannelli solari per riscaldare la tua serra? Quale metodo stai usando attualmente per riscaldare la tua serra?