Cum se încălzește o seră cu ajutorul panourilor solare

O seră poate fi un mediu grozav pentru creșterea plantelor, în care aveți control total asupra condițiilor de creștere și, prin urmare, puteți cultiva plante și legume pe tot parcursul anului. În lunile de iarnă, când temperaturile coboară la niveluri foarte scăzute, încălzirea serei pentru a menține condițiile ideale de creștere devine imperativă.

O modalitate eficientă de a încălzi sera în timpul temperaturilor mai scăzute este utilizarea unui sistem de încălzire solară. În funcție de temperatura din interiorul serei și de dimensiunea acesteia, încălzirea solară poate fi foarte eficientă. În locurile în care temperaturile pot scădea la niveluri sub zero grade în timpul iernilor, trebuie să combinați încălzirea solară cu alte metode de încălzire.

Tipuri de sisteme de încălzire solară

Există acum două tipuri de sisteme de încălzire solară: Sistemele de încălzire solară activă și pasivă.

Sistemele solare active constau în panouri solare fotovoltaice pentru a capta radiația solară și a o converti în energie electrică pentru a face să funcționeze ventilatoarele, suflantele și pompele pentru a genera și distribui căldura în toată sera.

Poate fi încălzită o seră cu ajutorul panourilor solare?

Când vorbim despre încălzirea unei mini-serre tipice sau a unei sere de hobby, panourile solare fotovoltaice vor fi folosite în principal pentru a încărca bateriile care vor alimenta un încălzitor de cameră pe timp de noapte. În timpul zilei, nu aveți cu adevărat nevoie de un încălzitor de spațiu, mai ales dacă sera este construită cu fața la soare. Dacă nu este cazul, puteți folosi energia solară de la panouri pentru a alimenta ventilatoare pentru a face să circule aerul cald din exterior în seră.

Deci, în teorie, da, puteți spune că este posibil să vă încălziți sera cu ajutorul panourilor solare. Aveți nevoie de panouri solare fotovoltaice, un set de baterii, un încărcător solar, un invertor și un încălzitor. Există un întreg proces implicat, ca orice altă aplicație de energie solară.

Dar este practic? Aceasta este o întrebare importantă care depinde de anumiți factori, cum ar fi dimensiunea serei dvs., necesarul de căldură în funcție de temperatura mediului ambiant, puterea panourilor și a bateriilor și, în consecință, costurile implicate.

În cele ce urmează, am explorat caracterul practic al încălzirii unei sere cu panouri solare cu ajutorul unui exemplu.

Este practic să folosești panouri solare fotovoltaice pentru încălzire?

Dacă ești puțin pasionat de energie solară și de calcule, îți voi arăta doar dacă este practic să încălzești o seră cu panouri solare. dacă nu vă interesează prea mult, puteți sări peste această secțiune și continuați să citiți mai jos.

1. Să presupunem că aveți o seră atașată casei dvs. la exterior, de aproximativ 150 de metri pătrați.
2. În lunile de iarnă, când temperaturile nocturne coboară la niveluri sub zero grade, veți avea nevoie de un încălzitor de cel puțin 1000 de wați pentru a menține temperatura la un nivel de termostat de 60 F, care este potrivit pentru cultivarea majorității plantelor care necesită condiții meteorologice blânde.
3. Să presupunem că primiți căldură bună de la soare timp de aproximativ 4 ore în timpul zilei.
4. Așa că pentru a încărca bateriile de rating 12V 400 AH, aveți la dispoziție 4 ore. Deci, curentul care trece prin baterie pentru a face să funcționeze încălzitorul de 1000W va fi de 1000/12 ~ 83A.
5. Cum valoarea nominală a bateriei este de 400 AH, la 83 A, aceasta va face să funcționeze încălzitorul timp de ~5 ore.
6. Pentru a menține încălzitorul în funcțiune pentru o durată optimă de 14 ore, veți avea nevoie de cel puțin 3 seturi de baterii de 12V 400 AH.
7. Pentru a încărca o singură baterie de 400 AH timp de 4 ore, curentul necesar va fi de 400/4 = 100A.
8. Deci, pentru a încărca o baterie de 400 AH, puterea nominală a panoului necesară este de 100*12 = 1200 de wați. Pentru 3 baterii, veți avea nevoie de panouri solare fotovoltaice cu o putere nominală de 3600 de wați.
9. Considerând un panou solar de 200 W de 12V, numărul total de panouri necesare va fi de 18. Să presupunem că un panou de 200W 12V costă în jur de 500 de dolari, costul total al panourilor va fi de 9000 de dolari.
10. Venind la costul bateriilor, o baterie cu ciclu profund de 100 AH costă în jur de 200 de dolari. Deci 12 baterii vor costa 2.400 $.
11. Adăugați la acestea costul încălzitorului și al termostatului, aparatul total vă va costa aproximativ în jur de 12.000 $, conform estimărilor conservatoare, fără a lua în considerare pierderile de energie în timpul conversiei din energie solară în energie electrică și din energie electrică în energie termică; care sunt semnificative.
12. Chiar dacă doriți să încălziți sera în timpul zilei, când nu veți avea nevoie de baterii, puterea necesară a panourilor ar fi prea mare pentru a o justifica.

Chiar dacă panourile solare durează, să zicem, 20 de ani, împreună cu costul de înlocuire a bateriilor, toată această metodă este foarte costisitoare, după cum am văzut. Fie că vă ocupați de acest lucru în scopuri de hobby sau de producție comercială, costul inițial pentru înființarea unui sistem de încălzire solară activă poate fi abrupt.

Pentru un preț mult mai mic, puteți face să funcționeze un încălzitor electric alimentat direct cu energie electrică. Sau, dacă vă place să economisiți energie electrică, puteți opta pentru încălzitoare cu gaz natural, cum ar fi încălzitoarele cu parafină sau kerosen, care sunt destul de sigure, sau chiar încălzitoare cu propan.

Dacă doriți să folosiți energia și panourile solare pentru încălzire, o altă opțiune este să folosiți încălzirea apei cu energie solară sau încălzirea hidroponică. Costurile vor fi mult mai mici, iar eficiența încălzirii va fi mai mare.

Deci, în ceea ce privește aspectul practic, încălzirea serei cu panouri solare nu este o idee bună. Costul ridicat al funcționării acestuia vă va lua toată plăcerea de a folosi sera.

Încălzirea unei sere cu panouri solare

În unele cazuri, costul utilizării acestui sistem va scădea și dacă sunteți foarte dornici să folosiți această configurație pentru încălzire, o puteți folosi în continuare. Costul se va reduce în următoarele 3 scenarii:

1. Vă locuiți într-un loc în care temperaturile nocturne nu scad prea mult. Puteți folosi un încălzitor cu o putere mai mică.
2. Vreți să folosiți încălzitorul pentru o durată mai scurtă în timpul nopții.
3. Utilizați o mini-seră de dimensiuni mai mici.

În ciuda costului ridicat al sistemului de încălzire cu panouri solare, există și câteva avantaje.

• Este considerat ecologic, deoarece nu emite gaze nocive.
• Extrem de fiabil, atât de mult încât, probabil, nu veți avea niciodată perioade de nefuncționare, deoarece soarele răsare în fiecare dimineață, așa că energia solară va fi stocată zilnic.

Diferite tipuri de panouri solare

Pentru a încălzi eficient o seră cu panouri solare, trebuie să le cumpărați pe cele potrivite. Atunci când vă aflați pe piață pentru cele mai bune panouri solare pentru sere, veți întâlni două tipuri comune – panouri solare monocristaline și policristaline, fiecare care oferă propriul set de avantaje și dezavantaje.

În primul rând – ambele tipuri de panouri îndeplinesc aceeași funcție în sistemul general de încălzire solară a serei dumneavoastră, prin care captează căldura de la soare și apoi o transformă în energie electrică. Mai mult, ambele tipuri sunt fabricate din siliciu – un material care este alegerea preferată pentru construcția panourilor solare.

Chiar dacă ambele pot fi alegeri excelente pentru sera dumneavoastră, există câteva caracteristici cheie care le diferențiază unul de celălalt. Una dintre diferențele notabile dintre cele două este tipul de tehnologie utilizată, în timp ce panourile solare policristaline constau în celule solare care sunt realizate din miriade de fragmente de siliciu topite împreună, panourile solare monocristaline constau în celule solare care sunt realizate dintr-un singur cristal de siliciu.

Celele solare policristaline sunt, în general, mai puțin costisitoare decât omologii lor monocristalini, dar, pe de altă parte, oferă randamente mai mici. Și pentru că sunt formate din mai multe fragmente de siliciu puse laolaltă, ele sunt adesea denumite „multicristaline”.

Atunci, care dintre cele două tipuri de panouri solare poate încălzi eficient o seră?

Ei bine, în timp ce ambele tipuri oferă o durată de viață mare, de peste 20 de ani, panourile solare monocristaline sunt mai eficiente și puțin mai scumpe decât cele policristaline. Un exemplu de kit de panouri solare fotovoltaice monocristaline eficiente din punct de vedere energetic este kitul de panouri solare Renogy 200W 12V cu regulatorul de încărcare Wanderer. Chiar dacă nu folosiți panouri solare pentru încălzirea serei dumneavoastră, acest kit solar vă poate fi util în alte măsuri de economisire a costurilor, cum ar fi alimentarea unui ventilator de răcire, a luminilor sau încălzirea apei pentru plante și sol.

Panourile monocristaline prezintă o nuanță neagră, în timp ce celulele solare policristaline prezintă o nuanță albăstruie. Dar, indiferent de cea pe care o alegeți, acestea nu afectează performanța fiecărui tip de panou solar. Și deoarece serele de casă nu sunt de obicei construite la scară mare și majoritatea au restricții de spațiu, panourile solare monocristaline vă pot ajuta să vă maximizați producția de energie electrică, deoarece sunt mai eficiente.

Configurarea unui sistem de încălzire cu panouri solare

Pentru configurarea unui sistem de încălzire cu panouri solare fotovoltaice, veți avea nevoie de kituri de panouri solare, care includ cabluri, panouri solare și încărcătoare solare. Apoi veți avea nevoie de baterii cu ciclu profund, de un invertor de curent continuu în curent alternativ, de un termostat și de încălzitorul de cameră.

Prin căldura primită de la soare, panourile solare încarcă bateriile de curent continuu. Aceste baterii, la rândul lor, sunt conectate la un invertor de la curent continuu la curent alternativ, deoarece încălzitorul funcționează cu tensiune alternativă. Astfel, bateriile sunt folosite pentru a alimenta încălzitorul.

Consiliere privind încălzirea eficientă a serelor cu panouri solare

Instalarea panourilor solare în sera dumneavoastră joacă un rol crucial în eficacitatea și eficiența acestora. Orientarea perfectă a panoului solar este atunci când acesta este așezat perpendicular pe razele soarelui. În ceea ce privește unghiul optim de înclinare, acesta ar trebui să fie la un unghi care este egal cu latitudinea locației. De asemenea, fața panourilor ar trebui să fie orientată spre sudul adevărat, dacă vă aflați în emisfera nordică.

În plus, asigurați-vă că instalați panourile solare într-o zonă care nu este umbrită între orele 9.00 și aproximativ 15.00 după-amiaza, deoarece orice nivel va afecta în mod semnificativ performanța panoului solar. Cel mai bun mod de a maximiza eficiența este cu expunere directă la soare. Un alt sfat grozav pentru a încălzi eficient o seră cu panouri solare este să vă asigurați că o izolați bine pentru a reduce pierderile de căldură și pentru a asigura un transfer eficient de căldură.

Gânduri finale

După cum am văzut, încălzirea serei cu ajutorul panourilor solare și a unui încălzitor se poate dovedi a fi o afacere costisitoare. În schimb, există diferite metode hibride de încălzire, cum ar fi sistemele de încălzire solară pasivă care implică un schimbător de căldură, masă termică și apă caldă încălzită cu energie solară, care sunt mult mai eficiente din punct de vedere energetic și mai accesibile.

V-ați gândit să folosiți panouri solare pentru a vă încălzi sera? Ce metodă folosiți în prezent pentru încălzirea serei dumneavoastră?

.