Hydroponie à énergie solaire - Un guide complet

Système hydroponique à énergie solaire

Bonjour les amoureux de la culture hydroponique, nous sommes ici aujourd'hui avec un sujet de système hydroponique à énergie solaire. La culture hydroponique est une méthode agricole qui utilise de l'eau riche en nutriments au lieu du sol pour nourrir et faire pousser les plantes. Un système de culture hydroponique est conçu pour faciliter le processus d'agriculture hydroponique. La culture hydroponique est un terme moderne pour faire pousser des plantes sans sol et les plantes tirent les nutriments de l'eau. La culture hydroponique peut être utilisée dans la plupart des climats, et il est déjà utilisé dans le monde entier pour la culture de fleurs et de légumes. Puis, l'ajout d'énergie solaire à un système hydroponique en fait l'un des plus écoénergétiques, façons écologiques de cultiver des aliments. De nombreux systèmes hydroponiques reposaient sur des lumières LED, mais de nouvelles avancées utilisent de plus en plus la puissance naturelle du soleil. Pour les systèmes de culture en intérieur, vous avez besoin d'accéder à une fenêtre pour rendre votre système de culture 100% solaire. Maintenant, entrons dans les détails de la culture hydroponique à énergie solaire. Les informations suivantes peuvent être utiles pour le système hydroponique à énergie solaire en serre, Culture hydroponique intérieure à énergie solaire, Lampes de culture à énergie solaire, et jardin vertical solaire hydroponique.

Un guide étape par étape du système hydroponique à énergie solaire

Optimiser la croissance et le contenu de la nutrition sont des aspects très importants du système hydroponique. Aussi, les cultures hydroponiques pourraient contribuer au bien commun dans un plus grand aspect en réutilisant la chaleur, l'eau, et l'alimentation. La plupart des gens sont conscients que le climat change, et dans plusieurs endroits du monde les gens meurent de faim, et d'autres personnes luttent parce qu'elles sont sous-alimentées en mangeant des aliments inappropriés. Pour satisfaire l'augmentation future de la population et le besoin de changement de régime alimentaire, la production alimentaire doit augmenter de plus de 60 % au cours des prochaines décennies.

Le système de culture hydroponique offre un moyen alternatif aux agriculteurs qui ont un champ étroit ou simplement une cour pour mener à bien leur activité agricole. La culture hydroponique nécessite un environnement contrôlé pour la bonne croissance des plantes, moins de risques de maladies, et une croissance plus rapide. Il comprend principalement la surveillance et le contrôle automatisés des paramètres environnementaux tels que la température, humidité, pH, et conductivité, etc. Ensuite, les paramètres sont acquis par les capteurs respectifs.

Importance du système hydroponique à énergie solaire

La technique hydroponique est le meilleur moyen de faire pousser des plantes sans terre. La culture hydroponique peut être cultivée à l'extérieur ou à l'intérieur, même dans de petits espaces. Le système hydroponique permet à la culture de pousser dans la zone où la culture des plantes a traditionnellement été un problème et l'endroit où le sol est pauvre en termes de fertilité et où la quantité d'eau est minimale, où les terres agricoles sont trop chères. Dans les techniques hydroponiques, les plantes sont placées dans un milieu de culture et les nutriments sont livrés directement aux racines des plantes. Les plantes poussent avec leurs racines dans une solution nutritive uniquement ou un milieu inerte. La méthode hydroponique est une meilleure, méthode plus rapide pour faire pousser des plantes que les plantes qui poussent dans le sol. Le système hydroponique offre mieux, des résultats plus nutritionnels grâce à une utilisation efficace de l'eau et des engrais. Le système hydroponique permet aux agriculteurs de cultiver plus de nourriture dans moins d'espace par rapport au jardinage traditionnel du sol.

Les avantages du système hydroponique, il peut être cultivé en toute saison et les éléments nutritifs des plantes sont dissous dans l'eau utilisée dans un système hydroponique et sont principalement sous forme inorganique et ionique. La culture hydroponique est plus efficace et écologique que l'agriculture conventionnelle.

Organigramme de l'unité à énergie solaire

PLC (FX5U) est la partie principale du système hydroponique automatisé

L'IHM (série GS) est à des fins de visualisation et de contrôle. L'IHM configure des données telles que les points de consigne, Sélection de mode, et cycle de temporisation marche-arrêt de la lumière, etc., et pour le suivi, il montre les tendances historiques et les données en temps réel des paramètres de processus.

Énergie solaire – L'énergie solaire est l'énergie convertie à partir du rayonnement créé par la fusion nucléaire dans le soleil. Cela peut être en utilisant le photovoltaïque (PV) qui est le processus de conversion de la lumière du soleil en électricité à l'aide de cellules solaires. L'orientation des panneaux solaires est très importante en raison de l'efficacité des panneaux. L'angle d'azimut et les angles d'élévation sont utilisés pour orienter les panneaux solaires.

Le système hydroponique à énergie solaire sur le toit dépend d'une source d'alimentation stable, et ne pas dépendre du réseau électrique. Le toit du bâtiment J est adapté aux panneaux solaires, car une partie de l'espace du bâtiment est déjà utilisée pour d'autres panneaux solaires. Puis, c'est pourquoi le choix s'est porté sur l'utilisation de l'énergie solaire. Le système détecte et contrôle automatiquement la température, humidité, niveau de pH, et la lumière à l'aide de différents capteurs. Il évite le gaspillage d'eau et d'engrais, donne un meilleur rendement par rapport au système de sol.

L'énergie solaire est principalement utilisée comme source d'alimentation et la technologie Wi-Fi à des fins de communication. Puis, ce système aide les agriculteurs à accroître leur efficacité.

Donne un meilleur rendement – L’énergie solaire utilisée est la plus économe en énergie, respectueux des plantes, mais l'efficacité diminue pendant les jours pluvieux et nuageux. Il nécessite une surveillance constante au cas où une défaillance du système se produirait dans le système. Il est principalement utilisé dans l'agriculture en terrasse ou le jardinage, également dans l'agriculture à grande échelle. Aussi, il nécessite moins d'eau par rapport à la méthode de culture conventionnelle, aucun engrais nocif n'est utilisé ; les plantes peuvent être cultivées en toute saison.

L'objectif principal du système hydroponique solaire est de faire pousser une plante sans sol en utilisant une alimentation solaire. Il utilise 90 % de l'eau efficacement. Par rapport à la culture du sol, la production végétale augmente de 3 à 10 fois. L'agriculture dans les pays en croissance est confrontée à de sérieux défis au cours des prochaines décennies, notamment la concurrence pour l'eau, ressources énergétiques, la hausse des coûts, augmentation de la population mondiale, concurrence pour les marchés internationaux, changements climatiques, impact environnemental, et les incertitudes quant à l'efficacité des politiques actuelles en matière de stratégies d'adaptation. L'agriculture hydroponique a connu une croissance rapide et une utilisation généralisée ces dernières années.

Boîte de culture hydroponique à énergie solaire

Profitez des avantages de l'utilisation de cette boîte de culture hydroponique à énergie solaire. Cela utilise 90 % moins d'eau que les cultivateurs traditionnels et peut tenir dans n'importe quel petit espace. Comme la chaleur générée par les lampes de culture maintient la boîte de culture à 10 à 20 °C au-dessus de la température extérieure. Il est parfait pour faire germer des semis, faire pousser de petites herbes au début du printemps ou à la fin de l'automne.

Principes hydroponiques généraux

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Dans les systèmes naturels, le sol fournit un support, l'eau, oxygène, et des nutriments aux plantes en croissance. Dans un système sans sol, chacune de ces fonctions doit être assurée par des éléments différents. Puis, les supports sont fournis par des supports de culture tels que des blocs de laine de roche, fibre de coco, boules d'argile, ou d'autres matériaux inertes qui ne modifient pas les caractéristiques de la solution hydroponique. Les plantes obtiennent leur nutrition grâce au contact de leurs racines avec une solution riche en nutriments et à base d'eau.

Les principes du système hydroponique sont l'augmentation de l'oxygène dans la zone racinaire et l'alimentation liquide délivrée directement aux racines des plantes. Ces facteurs entraînent une augmentation des taux de croissance et des rendements des cultures par rapport aux jardins du sol traditionnels où les niveaux d'oxygène et de nutriments sont beaucoup plus faibles.

L'un des principaux inconvénients de la culture hydroponique est qu'il n'y a pas assez d'oxygène dissous dans la solution pour que les racines puissent effectuer la respiration. Puis, ceci est résolu en pompant de l'eau et en installant des barboteurs dans le réservoir de solution pour fournir de l'oxygène. Les nutriments sont dissous dans une solution en une quantité prédéterminée, mais il faut veiller à maintenir la concentration en sel et les niveaux de pH. Un pH compris entre 5,5 et 6,5 est recommandé pour la culture des plantes.

Faire du solaire Hydroponie motorisée Les lumières aident les plantes à pousser ?

Les lampes de culture à énergie solaire vous permettent de contrôler les cycles lumineux, déterminer la phase de croissance de vos plantes tout en minimisant ou en éliminant l'utilisation de l'alimentation principale. De nombreuses cultures peuvent être cultivées à l'intérieur, mais le cannabis et les micro-pousses sont considérés comme certaines des cultures les plus rentables.

Généralement, les panneaux solaires génèrent 1000 watts de puissance par mètre carré lorsqu'ils sont exposés au plein soleil. Selon l'endroit où vous habitez, ces heures peuvent changer considérablement. Si vous ne bénéficiez que de 3 heures de plein soleil dans des conditions climatiques hivernales nordiques, vous pouvez alimenter une ampoule de 1000 watts pendant 3 heures par mètre carré de panneaux solaires sur une maison.

Lors de l'installation de nouvelles lampes de culture, vous aurez besoin d'un moyen d'accrocher les lumières au-dessus de vos plantes. Vous aurez besoin d'un moyen d'élever les luminaires à mesure que la plante grandit. Puis, cela peut être fait avec un système de poulie, vous permettant d'accrocher la lumière à différents maillons de la chaîne au fur et à mesure que la plante grandit. Il est préférable d'envisager d'acheter une minuterie pour contrôler les cycles lumineux ainsi qu'une certaine forme de ventilation pour maintenir l'air en mouvement. Pour la configuration de la lumière solaire, vous aurez besoin d'un panneau solaire pour collecter l'énergie du soleil, un contrôleur MPPT (suivi du point de puissance maximale) pour optimiser l'ampérage de la batterie. Une batterie à décharge profonde pour stocker l'énergie et éviter également les dommages causés par une décharge excessive, un onduleur pour convertir le courant continu en courant alternatif, et bien sûr, votre lumière de croissance.

Fonctionnement du système hydroponique à énergie solaire Traiter

Le système hydroponique à énergie solaire doit contrôler et surveiller la température, pH, et la distribution de l'eau. C'est l'alimentation, et généralement, il fonctionne à partir d'énergie électrique conventionnelle et devrait continuer à fonctionner tout le temps. Puis, l'automatisation du système hydroponique qui mesurerait et contrôlerait la température, pH, et le niveau d'eau dans le réservoir d'eau. Il s'agit d'une unité d'énergie solaire qui fonctionne comme une alimentation électrique principale et qui passera à l'énergie électrique conventionnelle s'il n'y a pas d'énergie suffisante pour faire fonctionner l'automatisation de la culture hydroponique. Puis, ce système hydroponique d'automatisation utilisant une centrale solaire intelligente qui peut surveiller et contrôler le niveau de pH, Température, niveau d'eau, l'intensité de la lumière, courant électrique, et tension.

Organigramme du système hydroponique à énergie solaire

Circulation de l'eau hydroponique à énergie solaire

Le système hydroponique à énergie solaire est important que le système composant inutile par rapport au système d'énergie solaire traditionnel. Pour éliminer le besoin d'un onduleur, utiliser une pompe à courant continu. Pour éliminer le besoin d'une batterie, et en utilisant un convertisseur DC au lieu d'un contrôleur de panneau solaire traditionnel. Puis, les systèmes s'arrêteront lorsque le soleil se couchera, ainsi il convient au système hydroponique de technique d'écoulement profond.

Le panneau solaire – Le choix des panneaux solaires dépendra de la puissance requise par la pompe et un panneau solaire de 10 watts doit être suffisant pour faire fonctionner la pompe de 4,8 watts, bien que recommander d'utiliser 20 watts (4 fois la puissance). La raison du choix d'un toit au lieu d'un poteau en acier pour monter le panneau solaire est la simplicité.

Le convertisseur DC-DC – Les 19 Volts générés par l'énergie solaire feront exploser la pompe si elle est connectée directement. Pour le réduire à 12 Volts que la pompe peut accepter sans souffler en utilisant un contrôleur de charge solaire ou un convertisseur DC-DC.

Le contrôleur de charge solaire doit convertir la sortie du panneau solaire en 12 volts, également capable de charger une batterie 12 Volts. Le contrôleur de charge commutera également l'alimentation du panneau solaire à la batterie la nuit pour maintenir l'équipement en marche. Cependant, la plupart des contrôleurs de charge solaire disponibles sur le marché nécessitent la connexion d'une batterie pour fonctionner correctement. Il a un rôle de régulateur de charge de la batterie et de prévention des surcharges qui peuvent raccourcir la durée de vie de la batterie. Il limite le courant électrique tiré de la batterie.

Dans ce système, l'énergie produite par les systèmes solaires photovoltaïques est stockée dans quelques batteries de 100 Ah. Si seulement le système alimente la pompe à eau de 25 W. Cela suppose que le système peut conserver son autonomie jusqu'à 4 jours en continu en considérant la profondeur de décharge de 50%. Finalement, la pompe est la sortie du convertisseur DC-DC est utilisée pour alimenter la pompe à eau 12 volts 4,8 watts.

Développement d'un instrument à énergie solaire pour système hydroponique

Le système hydroponique maintient la croissance des plantes de manière optimale et protège des éléments extérieurs tels que les parasites, pluie, et le changement climatique. Surtout lors de l'utilisation du système entièrement contrôlé avec des équipements à contrôler tels que des capteurs (température, niveau de pH), manette, et d'autres nécessitent une énergie électrique continue.

Hydroponie à énergie solaire développée pour minimiser les coûts d'exploitation, pour maintenir la continuité des sources électriques. Généralement, le système solaire se compose du tracker solaire pour ajuster la position du panneau photovoltaïque, une pompe d'aquarium pour distribuer la nutrition, et un thermomètre pour mesurer les niveaux de température. L'utilisation des cellules solaires comme énergie renouvelable dans le logement ou les transports est actuellement considérée comme une solution pour réduire la dépendance aux énergies fossiles. Son utilisation pour les machines et équipements agricoles n'est toujours pas populaire car il s'agit d'un investissement initial coûteux par rapport à l'avantage obtenu pour que les agriculteurs choisissent des machines utilisant un moteur à combustion.