صفحه اصلی > وبلاگ
گلخانه های خورشیدی (Greenhouse Solar)
سیستم گلخانه خورشیدی یکی از کاربردهای انرژی خورشیدی است. گلخانه‌های خورشیدی یا همان “Greenhouse Solar ” ترکیبی از کشاورزی و فناوری خورشیدی است که در آن پنل‌های خورشیدی بر روی ساختمان‌ها یا سازه‌های موجود در مزارع یا گلخانهها نصب میشوند. در این سیستمها به طور همزمان از فضای موجود در گلخانهها برای تولید محصولات کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی استفاده میشود. با نصب پنل‌های خورشیدی در فضای گلخانهها، امکان بهره‌برداری بهینه از منابع طبیعی و فضای در دسترس فراهم میشود. استفاده از گلخانه‌های خورشیدی به دلیل مزایای زیست محیطی، اقتصادی و کشاورزی امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این گلخانه ها می‌توانند باعث کاهش مصرف انرژی، کاهش آبیاری، بهبود شرایط رشد و عملکرد محصولات کشاورزی شوند. همچنین، استفاده از گلخانه‌های خورشیدی می‌تواند به توسعه صنعت خورشیدی در کشورها کمک کرده و اشتغالزایی در بخش کشاورزی و انرژی را ارتقاء دهد.
سیستم خورشیدی در گلخانه می‌تواند به سه صورت متصل به شبکه، جدا از شبکه و ترکیبی نصب و راه اندازی شوند.
اجزای تشکیل دهنده گلخانه خورشیدی
| سیستم متصل به شبکه | سیستم جدا از شبکه | سیستم ترکیبی |
|---|---|---|
| پنل خورشیدی | پنل خورشیدی | پنل خورشیدی |
| اینورتر خورشیدی | اینورتر خورشیدی | اینورتر هیبرید خورشیدی |
| کنتور دو طرفه | باتری | باتری |
| تجهیزاتی حفاظتی | شارژ کنترلر | تجهیزاتی حفاظتی |
| شبکه برق | تجهیزاتی حفاظتی | کنتور دو طرفه |
| کلید Change over | ||
| شبکه برق |
- پنل خورشیدی: جذب نور خورشیدی توسط پنل انجام میشود.
- اینورتر خورشیدی: این دستگاه برق DC تولید شده توسط پنل‌های را به برق AC تبدیل مینماید.
- باتری: باتری ذخیره کردن انرژی الکتریکی تولید شده توسط پنل خورشیدی را بر عهده دارد.
- شارژ کنترلر: این تجهیز به منظور کنترل، مدیریت شارژ و دشارژ باتری‌ها استفاده میشود.
- کنتور دو طرفه: کنتور میزان برقی که به شبکه تزریق میشود و یا از شبکه دریافت میشود را محاسبه و ثبت مینماید.
- تجهیزات حفاظتی: به منظور ایمنی و حفاظت از تجهیزات در برابر خطرات ممکن مورد استفاده قرار میگیرد.
- کلید:Change over کلید چنج آور وظیفه تعویض بین منابع تامین جریان یعنی برق شبکه و سیستم پشتیبان (باتری) را بر عهده دارد.
عملکرد سیستم گلخانه خورشیدی
در گلخانه های خورشیدی متصل به شبکه برق تولید شده توسط پنلها به صورت جریان مستقیم و با ولتاژ بالا (DC) بوده که به طور عادی قابل استفاده نیست از این رو توسط اینورتر به برق قابل مصرف یعنی برق متناوب (AC) تبدیل شده و به شبکه اصلی برق تزریق میشود.
در گلخانه های خورشیدی جدا از شبکه همانطور که از نامشان پیداست به شبکه سراسری برق متصل نیستند. برق تولید شده توسط پنلها به صورت جریان مستقیم و با ولتاژ بالا (DC) بوده که در باتری ذخیره میشود باتری‌ها در طول روز شارژ میشوند و در ساعاتی که نیاز به برق وجود دارد، برق ذخیره شده در باتری‌ها استفاده میشود. در این گلخانه ها از انرژی خورشیدی برای تولید برق در بخشهای گرمایش، خنک کننده، روشنایی، آبیاری و سایر سیستم‌های مرتبط با رشد و نگهداری گیاهان در گلخانه استفاده میشود.
در حالی که در سیستم ترکیبی عملکرد هر دو سیستم در کنار هم قابل مشاهده است یعنی با قطع شبکه برق بر روی منبع تغذیه پشتیبان تغییر وضعیت میدهد.
مزایای گلخانه های خورشیدی
- صرفه‌جویی در انرژی: استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی گرما و روشنایی در گلخانه باعث کاهش مصرف انرژی میشود. این به معنای کاهش هزینه‌های انرژی و کاهش وابستگی به منابع سوخت فسیلی است.
- حفظ محیط زیست: استفاده از انرژی خورشیدی به جای منابع سوخت فسیلی منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی هوا میشود که به حفظ محیط زیست و کاهش تاثیرات تغییرات اقلیمی کمک میکند.
- پایداری اقتصادی: استفاده از گلخانه‌های خورشیدی باعث افزایش پایداری اقتصادی در بخش کشاورزی میشود. کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش تولید باعث افزایش سوددهی و کاهش وابستگی به منابع خارجی میشود.
- تأمین نیازهای مصرفی گلخانه: استفاده از انرژی خورشیدی در گلخانهها به عنوان منبع گرما و روشنایی، می‌تواند به تأمین نیازهای انرژی مصرفی در گلخانهها کمک کند و در نتیجه هزینه‌های مربوط به انرژی را کاهش دهد.
- استفاده از فضای محدود: این سیستمها استفاده از فضای محدود در گلخانهها را امکان پذیر میکند. زیرا پنلها بر روی سقف گلخانه نصب میشوند و به این ترتیب همچنان امکان کشت گیاهان در زیر آنها وجود دارد.
معایب گلخانه‌های خورشیدی
- هزینه اولیه بالا: ساخت و نصب گلخانه‌های خورشیدی هزینه‌های بالایی دارد. تجهیزات مورد نیاز برای استفاده از انرژی خورشیدی هزینه‌بر هستند و ممکن است نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه بزرگی داشته باشند.
- وابستگی به شرایط آب و هوایی: استفاده از انرژی خورشیدی به میزان تابش خورشید و شرایط آب و هوایی وابسته است. در مناطقی با آب و هوای ابری و کم تابش خورشید، کارایی گلخانه‌های خورشیدی کاهش می‌یابد.
- نیاز به فضای بزرگ: گلخانه‌های خورشیدی در ظرفیت های بالا نیاز به فضای بزرگی برای ساخت و نصب دارند. این ممکن است در مناطقی با محدودیت فضا مشکل‌ساز شود.