Sistema hidropónico de energía solar
Hola amantes de la hidroponía, estamos aquí hoy con un tema de sistema hidropónico de energía solar. El cultivo hidropónico es un método agrícola que utiliza agua rica en nutrientes en lugar de tierra para nutrir y cultivar plantas. Un sistema de cultivo hidropónico está diseñado para facilitar el proceso de agricultura hidropónica. La hidroponía es un término moderno para el cultivo de plantas sin tierra y las plantas obtienen los nutrientes del agua. La hidroponía se puede utilizar en la mayoría de los climas, y ya se utiliza en todo el mundo para el cultivo de flores y hortalizas. Luego, la adición de energía solar a un sistema hidropónico lo convierte en uno de los más eficientes energéticamente, formas ecológicas de cultivar alimentos. Muchos sistemas hidropónicos se basaron en luces LED, pero los nuevos avances utilizan cada vez más el poder natural del sol. Para los sistemas de cultivo de interior, necesita acceso a una ventana para que su sistema de cultivo sea 100% solar. Ahora, Entremos en los detalles de la hidroponía con energía solar. La siguiente información puede ser útil para el sistema hidropónico de energía solar en invernadero, Hidroponía interior con energía solar, Luces de cultivo con energía solar, y Jardín Vertical Hidropónico Solar.
Una guía paso a paso para el sistema hidropónico de energía solar
Guía del sistema hidropónico de energía solar (Fuente de la imagen:pixabay)
Optimizar el crecimiento y el contenido de nutrición son aspectos muy importantes del sistema hidropónico. También, Los cultivos hidropónicos podrían contribuir al bien común en un aspecto más amplio al reutilizar el calor, agua, y nutrición. La mayoría de la gente es consciente de que el clima está cambiando, y en varios lugares del mundo la gente se muere de hambre, y otras personas están luchando porque están desnutridas por comer alimentos inadecuados. Para satisfacer el futuro aumento de la población y la necesidad de un cambio en la dieta, La producción de alimentos debe aumentar en más del 60% en las próximas décadas.
El sistema de cultivo hidropónico proporciona una forma alternativa para los agricultores que tienen un campo estrecho o simplemente un patio para realizar negocios agrícolas. La hidropónica requiere un ambiente controlado para el correcto crecimiento de las plantas, menos posibilidades de enfermedades, y crecimiento más rápido. Incluye principalmente monitoreo automatizado y control de parámetros ambientales como temperatura, humedad, pH y conductividad, etc. Entonces, los parámetros son adquiridos por los sensores respectivos.
Importancia del sistema hidropónico de energía solar
La técnica de hidroponía es la mejor forma de cultivar plantas sin tierra. La hidroponía se puede cultivar al aire libre o en interiores incluso en espacios pequeños. El sistema hidropónico permite que el cultivo crezca en el área donde el cultivo de plantas tradicionalmente ha sido un problema y el lugar donde el suelo es pobre en términos de fertilidad y donde la cantidad de agua es mínima. donde las tierras de cultivo son demasiado caras. En las técnicas de hidroponía, las plantas se colocan en un medio de cultivo y los nutrientes se entregan directamente a las raíces de las plantas. Las plantas crecen con sus raíces solo en una solución nutritiva o en un medio inerte. El método hidropónico es mejor, Método más rápido para cultivar plantas que las plantas que crecen en el suelo. El sistema hidropónico proporciona mejores, resultados más nutricionales con el uso eficiente de agua y fertilizantes. El sistema hidropónico permite a los agricultores cultivar más alimentos en menos espacio en comparación con la jardinería tradicional del suelo.
Los beneficios del sistema hidropónico, se puede cultivar en cualquier época del año y los nutrientes de las plantas se disuelven en el agua utilizada en un sistema hidropónico y se encuentran principalmente en forma inorgánica e iónica. La hidroponía es más eficiente y ecológica que la agricultura convencional.
Diagrama de flujo de la unidad alimentada por energía solar
PLC (FX5U) es la parte principal del sistema hidropónico automatizado
HMI (Serie GS) tiene fines de visualización y control. HMI configura datos como puntos de ajuste, Selección de modo, y ciclo de temporización de encendido y apagado de la luz, etc., y para seguimiento, muestra tendencias históricas y datos en tiempo real de los parámetros del proceso.
Energía solar - La energía solar es energía convertida a partir de la radiación creada por la fusión nuclear en el sol. Esto se puede utilizar con energía fotovoltaica (PV), que es el proceso de convertir la luz solar en electricidad mediante células solares. La orientación de los paneles solares es muy importante debido a la eficiencia de los paneles. El ángulo azimutal y los ángulos de elevación se utilizan para orientar los paneles solares.
El sistema hidropónico de energía solar en la azotea depende de una fuente de energía constante, y no depender de la red eléctrica. El techo del edificio J es adecuado para paneles solares debido a que parte del espacio del edificio ya se utiliza para otros paneles solares. Luego, esto hizo que la elección recayera en el uso de energía solar. El sistema detecta y controla automáticamente la temperatura, humedad, nivel de pH, y luz usando diferentes sensores. Ahorra desperdicio de agua y fertilizantes, da un mejor rendimiento en comparación con el sistema de suelo.
La energía solar se utiliza principalmente como fuente de alimentación y tecnología Wi-Fi para fines de comunicación. Luego, este sistema ayuda a los agricultores a aumentar la eficiencia.
Da mejor rendimiento - La energía solar utilizada es la más eficiente energéticamente, ecológico para las plantas, pero la eficiencia se reduce durante el día lluvioso y nublado. Requiere un monitoreo constante en caso de que ocurra una falla del sistema en el sistema. Se utiliza principalmente en agricultura en terrazas o jardinería, también en la agricultura a gran escala. También, Requiere menos agua en comparación con el método de cultivo convencional, no se utilizan fertilizantes dañinos; las plantas se pueden cultivar en cualquier época del año.
El objetivo principal del sistema de hidroponía solar es cultivar una planta sin suelo mediante el uso de un suministro solar. Utiliza el 90% del agua de manera eficiente. En comparación con el cultivo del suelo, la producción de la planta aumenta de 3 a 10 veces. La agricultura en los países en crecimiento enfrenta algunos desafíos serios en las próximas décadas que incluyen principalmente la competencia por el agua, Recursos energéticos, costos en aumento, aumento de la población mundial, competencia por los mercados internacionales, cambios en el clima, impacto medioambiental, e incertidumbres en la efectividad de las políticas actuales en cuanto a estrategias de adaptación. La agricultura hidropónica ha experimentado un rápido crecimiento y un uso generalizado en los últimos años.
Caja de cultivo hidropónica con energía solar
Disfrute de los beneficios de usar esta caja de cultivo hidropónica con energía solar. Esto usa un 90% menos de agua que los cultivadores tradicionales y puede caber en cualquier espacio pequeño. Dado que el calor generado por las luces de cultivo mantiene la caja de cultivo entre 10 y 20 ° C por encima de la temperatura exterior. Es perfecto para brotar plántulas, cultivar pequeñas hierbas a principios de la primavera o finales del otoño.
Principios hidropónicos generales
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Sistema hidropónico (fuente de la foto:pixabay)
En sistemas naturales, el suelo proporciona apoyo, agua, oxígeno, y nutrientes para las plantas en crecimiento. En un sistema sin suelo, cada una de estas funciones debe ser proporcionada por diferentes elementos. Luego, los soportes son proporcionados por sustratos de cultivo, como bloques de lana de roca, fibra de coco, bolas de arcilla, u otros materiales inertes que no cambian las características de la solución hidropónica. Las plantas obtienen su nutrición a través del contacto de sus raíces con una solución rica en nutrientes y a base de agua.
Los principios del sistema hidropónico son el aumento de oxígeno en la zona de las raíces y el suministro de alimento líquido directamente a las raíces de las plantas. Estos factores dan como resultado un aumento de las tasas de crecimiento y un mayor rendimiento de los cultivos en comparación con los jardines de suelo tradicionales donde están presentes niveles mucho más bajos de oxígeno y nutrientes.
Una de las principales desventajas de la hidroponía es que no hay suficiente oxígeno disuelto en la solución para que las raíces realicen la respiración. Luego, esto se resuelve bombeando agua e instalando burbujeadores en el tanque de solución para suministrar oxígeno. Los nutrientes se disuelven en solución en una cantidad predeterminada, pero se debe tener cuidado de mantener la concentración de sal y los niveles de pH. Se recomienda un nivel de pH entre 5,5 y 6,5 para el cultivo de plantas.
Hacer solar Hidroponía motorizada ¿Las luces ayudan a que las plantas crezcan?
Las luces de cultivo con energía solar le permiten controlar los ciclos de luz, determinar la fase de crecimiento de sus plantas mientras minimiza o elimina el uso de la energía principal. Muchos cultivos se pueden cultivar en interiores, pero el cannabis y los microvegetales se consideran algunos de los cultivos más rentables.
Generalmente, Los paneles solares generan 1000 vatios de potencia por metro cuadrado cuando se exponen a la luz solar total. Dependiendo de donde vivas esas horas pueden cambiar mucho. Si solo obtiene 3 horas de pleno sol en las condiciones climáticas invernales del norte, puede alimentar una bombilla de 1000 vatios durante 3 horas por metro cuadrado de paneles solares en una casa.
Al instalar nuevas luces de cultivo, necesitará una forma de colgar las luces sobre sus plantas. Necesitará una forma de elevar los accesorios a medida que la planta crece en altura. Luego, esto se puede hacer con un sistema de poleas, lo que le permite colgar la luz de diferentes eslabones de la cadena a medida que la planta crece. Es mejor si consideras comprar un temporizador para controlar los ciclos de luz junto con algún tipo de ventilación para mantener el aire en movimiento. Para la instalación de luz solar, necesitará un panel solar para recolectar energía del sol, un controlador MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia) para optimizar el amperaje de la batería. Una batería de ciclo profundo para almacenar energía y también evitar daños por descarga excesiva, un inversor de corriente para convertir CC en CA, y por supuesto, tu creces ligero.
Funcionamiento del sistema hidropónico de energía solar Proceso
El sistema hidropónico de energía solar necesita controlar y monitorear la temperatura, pH y distribución de agua. Es la fuente de alimentación, y en general, funciona con energía eléctrica convencional y debe seguir funcionando todo el tiempo. Luego, la automatización del sistema hidropónico que mediría y controlaría la temperatura, pH y nivel de agua en el tanque de agua. Es una unidad de energía solar que funciona como una fuente de energía primaria y cambiará a energía eléctrica convencional si no hay energía adecuada para ejecutar la automatización de la hidroponía. Luego, este sistema hidropónico de automatización que utiliza una planta de energía solar inteligente que puede monitorear y controlar el nivel de pH, temperatura, nivel de agua, la intensidad de la luz, corriente eléctrica, y voltaje.
Diagrama de flujo del sistema hidropónico con energía solar
Circulación de agua hidropónica con energía solar
El sistema hidropónico de energía solar es importante que el componente del sistema inútil en comparación con el sistema de energía solar tradicional. Para eliminar la necesidad de un inversor, utilice una bomba de CC. Para eliminar la necesidad de una batería, y usando un convertidor de CC en lugar de un controlador de panel solar tradicional. Luego, los sistemas se apagarán cuando se ponga el sol, por lo que es adecuado para el sistema hidropónico de técnica de flujo profundo.
El panel solar - La selección de paneles solares dependerá de la potencia requerida por la bomba y un panel solar de 10 vatios debe ser suficiente para hacer funcionar la bomba de 4,8 vatios. aunque recomiendo usar 20 vatios (4 veces de potencia). La razón para seleccionar un techo en lugar de un poste de acero para montar el panel solar es la simplicidad.
El convertidor DC-DC - Los 19 Voltios que genera la energía solar soplarán la bomba si se conecta directamente. Reducirlo a 12 voltios que la bomba puede aceptar sin soplar utilizando un controlador de carga solar o un convertidor DC-DC.
El controlador de carga solar debe convertir la salida del panel solar a 12 voltios, también capaz de cargar batería de 12 voltios. El controlador de carga también cambiará la energía del panel solar a la batería por la noche para mantener el equipo en funcionamiento. Sin embargo, La mayoría de los controladores de carga solar disponibles en el mercado requieren que se conecte una batería para funcionar correctamente. Tiene un papel como regulador de la carga de la batería y prevención de la sobrecarga que puede acortar la vida útil de la batería. Limita la corriente eléctrica extraída de la batería.
En este sistema, la producción de energía de los sistemas solares fotovoltaicos se almacena en un par de baterías de 100AH. Si solo el sistema da energía a la bomba de agua de 25 W. Se asume que el sistema puede mantener la autonomía en funcionamiento hasta 4 días de forma continua considerando la profundidad de descarga del 50%. Finalmente, la bomba es la salida del convertidor CC-CC que se utiliza para alimentar la bomba de agua de 12 voltios y 4,8 vatios.
Desarrollo de instrumento de energía solar para sistema hidropónico
El sistema hidropónico mantiene el crecimiento de las plantas de manera óptima y protege de elementos externos como plagas, lluvia, y cambio climático. Especialmente cuando se utiliza el sistema de control total con equipos a controlar como sensores (temperatura, nivel de pH), controlador, y otros requieren energía eléctrica continua.
Hidroponía con energía solar desarrollada para minimizar el costo operativo, para mantener la continuidad de las fuentes eléctricas. Generalmente, el sistema solar consta del seguidor solar para ajustar la posición del panel fotovoltaico, una bomba de acuario para distribuir la nutrición, y un termómetro para medir los niveles de temperatura. La utilización de células solares como energía renovable en la vivienda o el transporte se considera en este momento como una solución para reducir la dependencia de la energía fósil. Su uso para máquinas y equipos agrícolas aún no es popular, ya que es una inversión inicial cara en comparación con el beneficio obtenido para que los agricultores seleccionen máquinas que utilizan motores de combustión.
