Jak Ogrzać Szklarnię Panelami Słonecznymi

Szklarnia może być wspaniałym środowiskiem dla roślin, w którym masz pełną kontrolę nad warunkami uprawy i dzięki temu możesz uprawiać rośliny i warzywa przez cały rok. W miesiącach zimowych, gdy temperatury spadają do bardzo niskich poziomów, ogrzewanie szklarni w celu utrzymania idealnych warunków uprawy staje się koniecznością. Jednym ze skutecznych sposobów ogrzewania szklarni w chłodniejszych temperaturach jest zastosowanie systemu ogrzewania słonecznego. W zależności od temperatury w szklarni i jej wielkości, ogrzewanie słoneczne może być bardzo wydajne. W miejscach, w których temperatura może spaść do poziomu poniżej zera podczas zimy, należy połączyć ogrzewanie słoneczne z innymi metodami ogrzewania.

Types of Solar Heating Systems

Now there are two types of solar heating systems: Active and passive solar heating systems.

Active solar systems consist of PV solar panels to capture solar radiation and convert it into electricity to run fans, blowers, and pumps to generate and distribute heat throughout the greenhouse.

Can a Greenhouse be Heated with Solar Panels?

When talking about heating a typical mini or hobby greenhouse, PV solar panels will mostly be used to charge batteries that will power a space heater at night. W ciągu dnia, tak naprawdę nie potrzebujesz grzejnika, zwłaszcza jeśli szklarnia jest zbudowana w kierunku słońca. Jeśli tak nie jest, można użyć energii słonecznej z paneli do zasilania wentylatorów do cyrkulacji ciepłego powietrza z zewnątrz do szklarni.

Więc w teorii, tak, można powiedzieć, że możliwe jest ogrzewanie szklarni za pomocą paneli słonecznych. Potrzebujesz paneli słonecznych PV, zestawu akumulatorów, ładowarki słonecznej, inwertera i grzałki. Istnieje cały proces zaangażowany jak każda inna aplikacja energii słonecznej.

Ale czy jest to praktyczne? To jest ważne pytanie, które zależy od pewnych czynników, takich jak rozmiar szklarni, zapotrzebowanie na ciepło w oparciu o temperaturę otoczenia, ocena paneli i akumulatorów oraz konsekwentny koszt.

Poniżej, zbadałem praktyczność ogrzewania szklarni za pomocą paneli słonecznych z pomocą przykładu.

Is it Practical to Use PV Solar Panels for Heating?

Jeśli jesteś trochę zainteresowany energią słoneczną i obliczeniami, po prostu pokażę Ci czy jest praktyczne ogrzewanie szklarni za pomocą paneli słonecznych. Jeśli nie jesteś zbytnio w tym, możesz po prostu pominąć tę sekcję i kontynuować czytanie poniżej.

1. Załóżmy, że masz szklarnię dołączoną do domu na zewnątrz, mniej więcej około 150 stóp kwadratowych.
2. W miesiącach zimowych, gdy temperatury w nocy spadają do poziomu poniżej zera, będziesz potrzebował grzejnika o mocy co najmniej 1000 W, aby utrzymać temperaturę na poziomie termostatu 60 F, który jest odpowiedni do uprawy większości roślin, które wymagają łagodnych warunków pogodowych.
3. Załóżmy, że otrzymujesz dobre ciepło od słońca przez około 4 godziny w ciągu dnia.
4. Więc, aby naładować baterie o ratingu 12V 400 AH, masz 4 godziny. Tak więc prąd płynący przez baterię, aby uruchomić grzejnik 1000W będzie 1000/12 ~ 83A.
5. Jako że bateria ma pojemność 400 AH, przy 83 A, uruchomi grzejnik na ~5 godzin.
6. Aby utrzymać grzejnik działający przez optymalny czas 14 godzin, będziesz potrzebował co najmniej 3 zestawów baterii 12V 400 AH.
7. Aby naładować pojedynczy akumulator 400 AH przez 4 godziny, wymagany prąd będzie wynosił 400/4 = 100A.
8. Więc, aby naładować jeden akumulator 400 AH, wymagana moc panelu wynosi 100*12 = 1200 Wat. Dla 3 akumulatorów, będziesz potrzebował 3600 Watts rating PV panele słoneczne.
9. Biorąc pod uwagę 200W 12V panel słoneczny, całkowita liczba wymaganych paneli będzie 18. Załóżmy, że jeden panel 200W 12V kosztuje około $500, całkowity koszt paneli wyniesie $9000.
10. Dochodząc do kosztów baterii, jedna bateria 100 AH głębokiego cyklu kosztuje około $200. Tak więc 12 baterii będzie kosztować $2400.
11. Dodaj do tego koszt grzejnika i termostatu, całkowita aparatura będzie z grubsza kosztować około $12000 według ostrożnych szacunków, nie biorąc pod uwagę strat energii podczas konwersji z energii słonecznej na elektryczną i elektryczną na energię cieplną; które są znaczące.
12. Nawet jeśli chcesz ogrzewać szklarnię w ciągu dnia, kiedy nie będziesz potrzebował baterii, wymagana ocena panelu będzie zbyt duża, aby to uzasadnić.

Nawet jeśli panele słoneczne trwają przez powiedzmy 20 lat, wraz z kosztem wymiany baterii, cała ta metoda jest bardzo kosztowna, jak widzieliśmy. Czy jesteś w to dla celów hobbystycznych lub produkcji komercyjnej, początkowy koszt ustanowienia aktywnego systemu ogrzewania słonecznego może być stromy.

Dla znacznie niższej ceny, można uruchomić grzejnik elektryczny bezpośrednio zasilany energią elektryczną. Lub jeśli jesteś do oszczędzania energii elektrycznej, można zdecydować się na grzejniki gazu ziemnego, jak parafina lub nafta grzejniki, które są dość bezpieczne lub nawet propan grzejniki.

Jeśli chcesz skorzystać z energii słonecznej i paneli do ogrzewania, inną opcją jest użycie słonecznej ogrzewanej wody lub hydroponicznych ogrzewania. Koszty będą znacznie mniejsze, a wydajność ogrzewania większa.

Więc jeśli chodzi o praktyczność, ogrzewanie szklarni panelami słonecznymi nie jest dobrym pomysłem. Wysokie koszty eksploatacji zabiorą całą radość z używania szklarni.

Ogrzewanie szklarni za pomocą paneli słonecznych

W niektórych przypadkach, koszt używania tego systemu spadnie i jeśli jesteś bardzo chętny do korzystania z tego ustawienia do ogrzewania, nadal możesz go używać. Koszt będzie się zmniejszyć w następujących 3 scenariuszy:

1. Żyjesz w miejscu, gdzie temperatury w nocy nie spadają dużo. Możesz użyć grzejnika o mniejszej mocy.
2. Chcesz używać grzejnika przez krótszy czas w nocy.
3. Używasz mini szklarni o mniejszym rozmiarze.

Pomimo wysokich kosztów systemu ogrzewania panelami słonecznymi, istnieje kilka plusów, jak również.

• Jest uważany za przyjazny dla środowiska, ponieważ nie emituje żadnych szkodliwych gazów.
• Extremalnie niezawodny, tak bardzo, że prawdopodobnie nigdy nie doświadczysz przestoju, ponieważ słońce wschodzi każdego ranka, więc energia słoneczna będzie przechowywana codziennie.

Różne rodzaje paneli słonecznych

Aby skutecznie ogrzewać szklarnię za pomocą paneli słonecznych, musisz kupić odpowiednie. Kiedy na rynku najlepszych paneli słonecznych dla szklarni, natkniesz się na dwa popularne typy – monokrystaliczne i polikrystaliczne panele słoneczne, każdy z nich oferuje własny zestaw zalet i wad.

Pierwsze rzeczy – oba typy paneli służą tej samej funkcji w ogólnym systemie ogrzewania słonecznego szklarni, gdzie przechwytują ciepło słoneczne, a następnie przekształcają je w energię elektryczną. Ponadto, oba typy są wykonane z krzemu – materiału, który jest preferowanym wyborem dla konstrukcji paneli słonecznych.

Nawet jeśli oba mogą być świetnym wyborem dla Twojej szklarni, istnieje kilka kluczowych cech, które odróżniają je od siebie. Jedną z zauważalnych różnic między tymi dwoma jest rodzaj zastosowanej technologii, podczas gdy polikrystaliczne panele słoneczne składają się z ogniw słonecznych, które są wykonane z niezliczonych fragmentów krzemu stopionych razem, monokrystaliczne panele słoneczne składają się z ogniw słonecznych, które są wykonane z pojedynczego kryształu krzemu.

Polikrystaliczne ogniwa słoneczne są generalnie mniej kosztowne niż ich monokrystaliczne odpowiedniki, ale na odwrocie oferują niższą wydajność. A ponieważ składają się z kilku fragmentów krzemu razem, są często określane jako „multikrystaliczne”.

Więc, który z dwóch typów paneli słonecznych może skutecznie ogrzewać szklarnię?

Cóż, podczas gdy oba typy zapewniają świetną żywotność 20+ lat, monokrystaliczne panele słoneczne są bardziej wydajne i nieco droższe niż polikrystaliczne panele słoneczne. Przykładem energooszczędnego zestawu monokrystalicznych paneli słonecznych PV jest zestaw paneli słonecznych Renogy 200W 12V z kontrolerem ładowania Wanderer. Nawet jeśli nie używasz paneli słonecznych do ogrzewania szklarni, ten zestaw solarny może być przydatny w innych działaniach oszczędnościowych, takich jak zasilanie wentylatora chłodzącego, świateł lub podgrzewanie wody dla roślin i gleby.

Panele monokrystaliczne mają czarny odcień, podczas gdy polikrystaliczne ogniwa słoneczne prezentują niebieskawy odcień. Ale niezależnie od tego, który z nich wybierzesz, nie mają one wpływu na wydajność każdego typu paneli słonecznych. A ponieważ domowe szklarnie nie są zazwyczaj budowane na dużą skalę, a większość z nich ma ograniczenia przestrzenne, monokrystaliczne panele słoneczne mogą pomóc zmaksymalizować produkcję energii elektrycznej, ponieważ są bardziej wydajne.

Konfiguracja systemu grzewczego z panelami słonecznymi

Do skonfigurowania systemu grzewczego z panelami słonecznymi PV, będziesz potrzebował zestawów paneli słonecznych, które zawierają przewody, panele słoneczne i ładowarki słoneczne. Następnie będziesz potrzebował akumulatory głębokiego cyklu, DC do AC inwerter, termostat i grzejnik space.

Przez ciepło otrzymane od słońca, panele słoneczne naładować akumulatory DC. Te baterie, z kolei, są podłączone do inwertera DC do AC, ponieważ grzejnik działa na napięciu AC. The batteries are thus used to power the heater.

Tips on Effectively Heating Greenhouse with Solar Panels

The installation of solar panels in your greenhouse plays a crucial role in their effectiveness and efficiency. Idealna orientacja panelu słonecznego jest wtedy, gdy jest on ustawiony prostopadle do promieni słonecznych. Jeśli chodzi o optymalny kąt nachylenia, powinien on być pod kątem równym szerokości geograficznej danej lokalizacji. Ponadto, twarz paneli powinna być skierowana na prawdziwe południe, jeśli jesteś na półkuli północnej.

Dodając do tego, upewnij się, aby zainstalować panele słoneczne w obszarze, który nie jest zacieniony między 9 rano a około 3 po południu, ponieważ każdy poziom będzie miał znaczący wpływ na wydajność panelu słonecznego. Najlepszym sposobem, aby zmaksymalizować wydajność jest z bezpośredniej ekspozycji na słońce. Kolejną świetną wskazówką, aby skutecznie ogrzewać szklarnię za pomocą paneli słonecznych jest upewnienie się, że dobrze ją izolujesz, aby zmniejszyć straty ciepła i zapewnić efektywny transfer ciepła.

Final Thoughts

As we have seen, heating your greenhouse with the help of solar panels and a heater can prove to be a costly affair. Zamiast tego, istnieją różne hybrydowe metody ogrzewania, takie jak pasywne systemy ogrzewania słonecznego obejmujące wymiennik ciepła, masę termiczną i ciepłą wodę ogrzewaną energią słoneczną, które są o wiele bardziej energooszczędne i przystępne cenowo.

Czy myślałeś o użyciu paneli słonecznych do ogrzewania szklarni? Jakiej metody używasz obecnie do ogrzewania swojej szklarni?

Czy myślałeś o zastosowaniu paneli słonecznych do ogrzewania szklarni?