Домашняя, а тем более промышленная теплица, нуждается в электроснабжении. Так можно оборудовать помещение осветительными приборами, обогревательными приспособлениями, системой полива и прочими мелочами для ухода для за растениями. А что если у вас будет автономная теплица на солнечных батареях, чтобы сэкономить на платёжках? Вопрос дискуссионный, поэтому мы попробуем взвесить все плюсы и минусы такого решения.
Содержание
Главная проблема — меньше солнца
Солнечные батареи логично размещать на крышах зданий. Чаще всего здесь на них не падает тень и выработка энергии будет максимально возможной.
Но для теплицы крыша — стратегически важное место! Она должна обеспечивать достаточную пропускную способность для прохождения солнечных лучей. Это необходимо для жизнедеятельности растений, а также для накопления подходящей температуры.
Когда мы ставим солнечные модули на крышу теплицы, то света внутрь будет попадать гораздо меньше, особенно, если речь идёт о потребности получать много электроэнергии.
Варианты решения вопроса
Всё просто, когда солнечные батареи устанавливаются для теплицы с малым потреблением энергии. Например, нужно запитать только освещение, и вы понимаете, что для этого достаточно несколько панелей, которые не наносят ощутимого ущерба поступлению солнечного света внутрь теплицы. О расчётах поговорим ниже, а сейчас о том, что можно сделать, если тепличное помещение нашпиговано электроникой и точно потребует установки мощной электростанции.
- Размещение солнечных панелей на расстоянии друг от друга. Если площадь крыши позволяет, то установку модулей можно спроектировать таким образом, чтобы они были равномерно распределены на поверхности и образовывали достаточные промежутки между собой.
На этом изображении вы можете видеть похожую реализацию. Солнечные батареи расположены не привычным образом рядом друг с другом, а на расстоянии.
- Использовать фотоячейки без корпуса батарей. «Оболочку» фотоэлектрических модулей можно снять и установить на теплицу непосредственно кремниевые ячейки. При сохранении мощности система будет не так сильно снижать пропускную способность крыши теплицы.
Так это может выглядеть на практике.
Очевидный недостаток такого подхода — фотоячейки теперь более уязвимы для внешних факторов. Поэтому лучше продумать защитный прозрачный слой.
- Использовать полупрозрачные модули. Сейчас доступны тонкоплёночные солнечные панели, которые способны пропускать часть солнечного света. Они не покроют большие потребности тепличного хозяйства в электроэнергии, т.к. уступают по мощности «твёрдым» кристаллическим аналогам. Но в некоторых случаях станут «золотой серединой» для теплицы.
Так выглядит тонкоплёночная панель. Ещё одно её достоинство — возможность монтажа практически на любом типе поверхности.
- Разместить солнечную электростанцию рядом с теплицей. Да, установка может стать затратнее, но у вас не будет практически никаких ограничений по необходимому количеству панелей. Нужно только выбрать место без теней и планов возводить постройки рядом.
На просторах Интернета часто упоминают инновационные солнечные модули с максимальной прозрачностью, которые буквально выглядят, как стекло. Однако это пока недоступные для нашего рынка решения, которые существуют только на уровне проектов.
Какое оборудование понадобится ещё
Теплица на солнечных батареях не будет работать сама по себе — система предполагает минимальный комплект приборов:
- Блок аккумуляторных батарей. Без них не получится обеспечивать теплицу электричеством ночью и в пасмурную погоду. Причем аккумуляторы должны быть защищены от морозов и перегрева. Альтернативой может стать сетевой тип солнечной электростанции, когда днём энергия поступает от фотомодулей, а ночью из общей сети. То есть система становится не полностью автономной, но избавляется от уязвимого элемента — аккумуляторы.
- Инвертор. Это устройство преобразует ток в подходящий для электроприборов.
- Контроллер. Нужен для обеспечения безопасного заряда аккумуляторов.
Под всё это придётся выделить место, защищённое от осадков и перепадов температуры. Если внутри теплицы это сделать невозможно, то придётся думать о небольшой пристройке.
Нужно ли обслуживать тепличные солнечные батареи
Кристаллические модули неприхотливы в уходе. Мыть их можно не чаще, чем вы очищаете стекло крыши теплицы.
Сколько нужно солнечных панелей для теплицы
Отталкиваться будем от расчёта потребляемости всех электроприборов в теплице. Для этого составьте список всех устройств в теплице, укажите их мощность и время работы в сутки. Перемножив мощность и время, вы получите показатели потребляемой энергии для каждого прибора. Если всё сложить, то получится суточный расход, а умножив его на 30, получите данные по месячному расходу.
В эти расчёты лучше заложить дополнительные 40-50%, т.к. инвертор и контроллер тоже потребляют энергию, а при заряде/разряде аккумуляторов происходят потери. Плюс возможно у вас появится необходимость в установке новых электроприборов.
Останется подобрать достаточное количество солнечных батарей для покрытия потребностей теплицы. Но и тут есть свои нюансы.
Указанная мощность солнечных панелей — это показатель того, сколько они могут выработать при максимальном солнечном излучении, когда лучи падают на поверхность под прямым углом. На деле заявленной мощности модули редко достигают, учитывая различную освещаемость в течение дня и изменение интенсивности солнечного излучения на протяжение года.
Высчитать реальную мощность солнечной панели можно по такой формуле:
Мощность панели = солнечная инсоляция x пиковая мощность солнечной панели x 30 дней.
Значение инсоляции для вашего региона можно взять отсюда. Обратите внимание, что для каждого месяца эти показатели различны и сильно снижаются зимой. Следовательно, и мощность солнечных батарей в это время заметно снизится.
Рекомендуем подробнее изучить методику расчёта солнечной электростанции с примерами по ссылке ниже.
Вывод
Теплица на солнечных батареях — идея хорошая. Главное, чтобы модули не забирали слишком много света, который нужен растениям. В крайнем случае всегда можно установить электростанцию рядом с теплицей. Заранее нужно продумать и место, где будут размещены аккумуляторы, контроллер и инвертор.
