How To Heat A Greenhouse With Solar Panels

Een kas kan een geweldige omgeving zijn voor planten om in te groeien, waar je volledige controle hebt over de groeiomstandigheden en dus planten en groenten kunt kweken het hele jaar door. In de wintermaanden, wanneer de temperaturen dalen tot zeer lage niveaus, wordt het verwarmen van de kas noodzakelijk om de ideale groeiomstandigheden te handhaven.

Een effectieve manier om de kas te verwarmen tijdens koudere temperaturen is door gebruik te maken van een zonneverwarmingssysteem. Afhankelijk van de temperatuur in de kas en de grootte ervan, kan zonneverwarming zeer efficiënt zijn. Op plaatsen waar de temperaturen tijdens de winters kunnen dalen tot onder het vriespunt, moet u zonneverwarming combineren met andere verwarmingsmethoden.

Typen zonneverwarmingssystemen

Nu zijn er twee typen zonneverwarmingssystemen: Actieve en passieve zonneverwarmingssystemen.

Actieve zonne-energiesystemen bestaan uit PV-zonnepanelen om zonnestraling op te vangen en deze om te zetten in elektriciteit om ventilatoren, blowers en pompen te laten draaien om warmte op te wekken en te distribueren door de kas.

Kan een kas worden verwarmd met zonnepanelen?

Als we het hebben over het verwarmen van een typische mini- of hobbykas, zullen PV-zonnepanelen meestal worden gebruikt om batterijen op te laden die ’s nachts een ruimteverwarmer van stroom voorzien. Overdag heeft u niet echt een kachel nodig, zeker niet als de kas op de zon is gericht. Als dat niet het geval is, kunt u de zonne-energie van de panelen gebruiken om ventilatoren aan te drijven om warme lucht van buiten in de kas te laten circuleren.

Dus in theorie, ja, kunt u zeggen dat het mogelijk is om uw kas met zonnepanelen te verwarmen. Je hebt PV-zonnepanelen nodig, een set batterijen, een zonnelader, een omvormer, en een verwarming. Er komt een heel proces bij kijken zoals bij elke andere toepassing van zonne-energie.

Maar is het praktisch? Dat is een belangrijke vraag die afhangt van bepaalde factoren zoals de grootte van uw kas, de warmtebehoefte op basis van de omgevingstemperatuur, de rating van de panelen en de batterijen, en de daaruit voortvloeiende kosten.

Hieronder heb ik aan de hand van een voorbeeld onderzocht of het praktisch is om een kas met zonnepanelen te verwarmen.

Is het praktisch om PV-zonnepanelen te gebruiken voor verwarming?

Als u een beetje into zonne-energie en berekeningen bent, zal ik u gewoon laten zien of het praktisch is om een kas met zonnepanelen te verwarmen. Als je er niet zo in thuis bent, kun je dit gedeelte gewoon overslaan en hieronder verder lezen.

1. Laten we aannemen dat je buiten een kas aan je huis hebt vastzitten, ruwweg zo’n 150 sq ft.
2. In de wintermaanden, wanneer de nachttemperaturen dalen tot onder het vriespunt, hebt u een verwarming van ten minste 1000 watt nodig om de temperatuur op een thermostaatniveau van 60 F te houden, wat geschikt is voor het kweken van de meeste planten die milde weersomstandigheden vereisen.
3. Laten we aannemen dat u ongeveer 4 uur per dag goede warmte van de zon ontvangt.
4. Om de accu’s met een nominale waarde van 12V 400 AH op te laden, hebt u dus 4 uur de tijd. Dus de stroom door de batterij om het 1000W verwarmingselement te laten werken is 1000/12 ~ 83A.
5. Als de batterij een capaciteit heeft van 400 AH, zal deze bij 83 A het verwarmingselement ~5 uur laten werken.
6. Om het verwarmingselement optimaal 14 uur te laten werken, hebt u ten minste 3 sets 12V 400 AH batterijen nodig.
7. Om één accu van 400 AH gedurende 4 uur op te laden, is een stroom van 400/4 = 100 A nodig.
8. Om één accu van 400 AH op te laden, is dus een paneelvermogen nodig van 100*12 = 1200 Watt. Voor 3 accu’s heeft u 3600 Watt PV-zonnepanelen nodig.
9. Gezien een zonnepaneel van 200W 12V, zijn er in totaal 18 panelen nodig. Laten we aannemen dat een 200W 12V paneel ongeveer $500 kost, de totale kosten van de panelen zullen $9000 zijn.
10. Naar de kosten van de batterijen, een 100 AH deep cycle batterij kost ongeveer $200. Dus 12 batterijen kosten $2400.
11. Voeg daarbij de kosten van de verwarming en de thermostaat, het totale apparaat zal ruwweg kost je rond de $12000 volgens conservatieve schattingen, zonder rekening te houden met energieverliezen tijdens de conversie van zonne-energie naar elektrische en elektrische naar warmte-energie; die aanzienlijk zijn.
12. Zelfs als je de kas overdag wilt verwarmen als je de batterijen niet nodig hebt, zou het benodigde paneel vermogen te veel zijn om het te rechtvaardigen.

Zelfs als de zonnepanelen zeg 20 jaar meegaan, samen met de vervangingskosten van de batterijen, is deze hele methode erg kostbaar zoals we hebben gezien. Of u dit nu doet voor hobby- of commerciële doeleinden, de initiële kosten voor het opzetten van een actief zonne-verwarmingssysteem kunnen hoog oplopen.

Voor een veel lagere prijs kunt u een elektrisch verwarmingssysteem gebruiken dat rechtstreeks op elektriciteit werkt. Of als u elektriciteit wilt besparen, kunt u kiezen voor aardgaskachels, zoals paraffine- of kerosinekachels die vrij veilig zijn, of zelfs propaankachels.

Als u toch gebruik wilt maken van zonne-energie en panelen voor verwarming, is een andere optie het gebruik van door zonne-energie verwarmd water of hydrocultuurverwarming. De kosten zullen veel lager zijn en het verwarmingsrendement zal groter zijn.

Dus wat het praktische aspect betreft, is het verwarmen van uw kas met zonnepanelen geen goed idee. De hoge kosten van het runnen ervan zal alle plezier in het gebruik van de kas wegnemen.

Verwarming van een kas met zonnepanelen

In sommige gevallen zullen de kosten van het gebruik van dit systeem naar beneden gaan en als je heel graag deze opstelling voor verwarming wilt gebruiken, kun je het nog steeds gebruiken. De kosten zullen dalen in de volgende 3 scenario’s:

1. U woont op een plaats waar de nachttemperaturen niet veel dalen. U kunt een verwarming met een lager vermogen gebruiken.
2. U wilt de verwarming ’s nachts korter gebruiken.
3. U gebruikt een miniserre van kleinere afmetingen.

Ondanks de hoge kosten van het zonnepaneelverwarmingssysteem zijn er ook een paar voordelen.

• Het wordt als milieuvriendelijk beschouwd, omdat er geen schadelijke gassen vrijkomen.
• Uiterst betrouwbaar, zozeer zelfs dat u waarschijnlijk nooit stilstand zult ervaren, omdat de zon elke ochtend opkomt, dus zonne-energie zal dagelijks worden opgeslagen.

Verschillende soorten zonnepanelen

Om een kas effectief te verwarmen met zonnepanelen, moet u de juiste exemplaren kopen. Wanneer u in de markt bent voor de beste zonnepanelen voor kassen, zult u twee gangbare typen tegenkomen – monokristallijne en polykristallijne zonnepanelen, die elk hun eigen set voor- en nadelen bieden.

Vorige dingen eerst – beide typen panelen dienen dezelfde functie in uw totale kas zonnewarmtesysteem, waar ze warmte van de zon opvangen en deze vervolgens omzetten in elektriciteit. Verder zijn beide soorten gemaakt van silicium – een materiaal dat de voorkeur geniet bij de constructie van zonnepanelen.

Ondanks het feit dat beide goede keuzes kunnen zijn voor uw kas, zijn er een paar belangrijke kenmerken die ze van elkaar onderscheiden. Een van de opmerkelijke verschillen tussen de twee is het type technologie dat wordt gebruikt: terwijl polykristallijne zonnepanelen bestaan uit zonnecellen die zijn gemaakt van talloze aan elkaar gesmolten stukjes silicium, bestaan monokristallijne zonnepanelen uit zonnecellen die zijn gemaakt van een enkel kristal silicium.

Polycrystalline zonnecellen zijn over het algemeen minder duur dan hun monokristallijne tegenhangers, maar bieden aan de andere kant een lager rendement. En omdat ze bestaan uit meerdere fragmenten silicium bij elkaar, worden ze vaak “multi-kristallijn” genoemd.

Dus, welke van de twee soorten zonnepanelen kan een kas effectief verwarmen?

Wel, terwijl beide soorten een geweldige levensduur van 20+ jaar bieden, zijn monokristallijne zonnepanelen efficiënter en een beetje duurder dan polykristallijne zonnepanelen. Een voorbeeld van een energie-efficiënte Monokristallijne PV zonnepaneel kit is de Renogy 200W 12V zonnepaneel kit met de Wanderer Charge Controller. Zelfs als u geen zonnepanelen gebruikt voor het verwarmen van uw kas, kan deze zonnepaneelset handig zijn bij andere kostenbesparende maatregelen zoals het aandrijven van een koelventilator, verlichting, of het verwarmen van water voor de planten en de grond.

Monokristallijne panelen hebben een zwarte tint, terwijl polykristallijne zonnecellen een blauwachtige tint hebben. Maar welke u ook kiest, ze hebben geen invloed op de prestaties van elk type zonnepaneel. En aangezien thuiskassen meestal niet op grote schaal worden gebouwd, en de meeste kassen een beperkte ruimte hebben, kunnen monokristallijne zonnepanelen u helpen uw elektriciteitsproductie te maximaliseren omdat ze efficiënter zijn.

Het opzetten van een zonnepaneel-verwarmingssysteem

Voor het opzetten van een PV-zonnepaneel-verwarmingssysteem hebt u zonnepaneel-kits nodig, die bestaan uit draden, zonnepanelen en zonneladers. Vervolgens hebt u diep-cyclus batterijen, een DC naar AC omvormer, een thermostaat, en de space heater nodig.

Door de warmte ontvangen van de zon, laden de zonnepanelen de DC batterijen. Deze batterijen zijn op hun beurt verbonden met een gelijkstroom naar wisselstroom omvormer, aangezien de verwarming op wisselspanning werkt. De batterijen worden dus gebruikt om de heater aan te drijven.

Tips over het effectief verwarmen van de kas met zonnepanelen

De installatie van zonnepanelen in uw kas speelt een cruciale rol in hun effectiviteit en efficiëntie. De perfecte oriëntatie van het zonnepaneel is wanneer het loodrecht op de zonnestralen wordt geplaatst. Wat de optimale hellingshoek betreft, deze moet gelijk zijn aan de breedtegraad van de locatie. Ook moet de voorkant van de panelen naar het ware zuiden zijn gericht als u zich op het noordelijk halfrond bevindt.

Toevoeging hieraan, zorg ervoor dat u de zonnepanelen installeert in een gebied dat niet in de schaduw ligt tussen 9 uur ’s ochtends en ongeveer 3 uur ’s middags, omdat elk niveau de prestaties van het zonnepaneel aanzienlijk zal beïnvloeden. De beste manier om de efficiëntie te maximaliseren is met directe blootstelling aan de zon. Een andere goede tip om een kas met zonnepanelen effectief te verwarmen is om ervoor te zorgen dat u het goed isoleert om warmteverlies te verminderen en een efficiënte warmteoverdracht te garanderen.

Eindgedachten

Zoals we hebben gezien, kan het verwarmen van uw kas met behulp van zonnepanelen en een kachel een kostbare aangelegenheid blijken te zijn. In plaats daarvan zijn er verschillende hybride verwarmingsmethoden, zoals passieve zonneverwarmingssystemen met een warmtewisselaar, thermische massa en door zonne-energie verwarmd warm water, die veel energie-efficiënter en betaalbaarder zijn.

Heeft u er al eens aan gedacht om zonnepanelen te gebruiken voor het verwarmen van uw kas? Welke methode gebruikt u momenteel om uw kas te verwarmen?