Sistema hidropónico solar

Hola amantes de la hidroponía, hoy estamos aquí con el tema del sistema hidropónico de energía solar. La agricultura hidropónica es un método agrícola que utiliza agua rica en nutrientes en lugar de tierra para alimentar y cultivar plantas. El 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 suelo, y las plantas obtienen nutrientes del agua. La hidroponía se puede utilizar en la mayoría de los climas y ya se utiliza en todo el mundo para cultivar flores y verduras. Al agregar energía solar al sistema hidropónico, se convierte en una de las formas de cultivo de alimentos más eficientes energéticamente y respetuosas con el medio ambiente. Muchos sistemas hidropónicos se han basado en luces LED, pero los nuevos avances utilizan cada vez más la energía 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 veamos los detalles de la hidroponía con energía solar. La siguiente información puede ser útil para un sistema hidropónico con energía solar en un invernadero, hidroponía interior con energía solar, luces de crecimiento con energía solar y jardines verticales solares hidropónicos.

Una guía detallada del sistema hidropónico solar

Sistema hidropónico solar.
Guía del sistema de hidroponía solar (Fuente de la imagen: Dreamstime)

La optimización del crecimiento y el contenido nutricional son aspectos muy importantes del sistema hidropónico. Los cultivos hidropónicos también podrían contribuir al bien común en un aspecto más amplio al reutilizar el calor, el agua y la nutrición. La mayoría de la gente se da cuenta de que el clima está cambiando y, en muchas partes del mundo, la gente se muere de hambre y otros luchan porque están desnutridos por la desnutrición. Para hacer frente al crecimiento demográfico futuro y la necesidad de un cambio en la dieta, es necesario aumentar la producción de alimentos en más del 60% en las próximas décadas.

El sistema de cultivo hidropónico es una forma alternativa de cultivo para los agricultores que tienen un campo estrecho o solo un patio. La hidroponía requiere un ambiente controlado para el crecimiento adecuado de las plantas, menos probabilidad de enfermedades y un crecimiento más rápido. Incluye principalmente la monitorización y control automatizado de parámetros ambientales como temperatura, humedad, pH y conductividad, etc. Luego, los parámetros son obtenidos por los sensores apropiados.

La importancia de un sistema hidropónico de energía solar

La técnica hidropónica es la mejor manera 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 un área donde el cultivo de plantas ha sido tradicionalmente un problema y en un lugar donde el suelo es pobre en términos de fertilidad y donde hay una cantidad mínima de agua, donde la tierra agrícola es demasiado cara. En las técnicas hidropónicas, las plantas se colocan en un medio de crecimiento y los nutrientes se suministran directamente a las raíces de las plantas. Las plantas crecen con sus raíces solo en solución nutritiva o en un ambiente inerte. El método hidropónico es un método mejor y más rápido para cultivar plantas que cultivar plantas en el suelo. El sistema hidropónico proporciona resultados mejores y más nutritivos con un uso eficiente de agua y fertilizantes. El sistema hidropónico permite a los agricultores cultivar más alimentos en un área más pequeña en comparación con la labranza tradicional.

Los beneficios del sistema hidropónico se pueden incrementar en cualquier época del año y los nutrientes de las plantas se disuelven en el agua utilizada en el sistema hidropónico y se encuentran principalmente en forma inorgánica e iónica. La hidroponía es más eficiente y más ecológica que la agricultura tradicional.

Diagrama de flujo de una unidad solar

Diagrama de flujo de una unidad solar

PLC (FX5U) es la parte principal de un sistema hidropónico automatizado

HMI (serie GS) se utiliza para visualización y control. La HMI configura datos como puntos de ajuste, selección de modo y ciclo de temporización de encendido / apagado, etc. Y para propósitos de monitoreo, muestra tendencias históricas y datos de parámetros de proceso en tiempo real.

Energía solar – La energía solar es energía convertida a partir de la radiación generada por la fusión nuclear en el sol. Puede ser el uso de energía fotovoltaica (PV), que es el proceso de convertir la luz solar en electricidad utilizando células solares. La orientación de los paneles solares es muy importante debido a la eficiencia de los paneles. El ángulo de acimut y los ángulos de elevación se utilizan para orientar los paneles solares.

El sistema hidropónico en el techo con suministro de energía solar depende de una fuente de energía constante y no depende de la red eléctrica. El techo del edificio J es apto para paneles solares, por lo que parte del espacio del edificio ya se utiliza para otros paneles solares. Esto luego hizo que la elección recayera en el uso de energía solar. El sistema detecta y controla automáticamente la temperatura, la humedad, el pH y la luz mediante varios sensores. Ahorra desperdicio de agua y fertilizantes, proporciona un mejor rendimiento en comparación con el sistema del suelo.

La energía solar se utiliza principalmente como fuente de energía y la tecnología Wi-Fi con fines de comunicación. Este sistema ayuda a los agricultores a aumentar la eficiencia.

Proporciona un mejor rendimiento – La energía solar utilizada es la más eficiente energéticamente, ecológica para las plantas, pero la eficiencia disminuye durante un día lluvioso y nublado. Requiere monitoreo constante en caso de falla del sistema. Se utiliza principalmente en agricultura u horticultura en terrazas, también en agricultura a gran escala. También requiere menos agua en comparación con el método de cultivo convencional, no se utilizan fertilizantes nocivos; las plantas se pueden cultivar en cualquier época del año.

El objetivo principal de un sistema hidropónico solar es cultivar una planta sin suelo utilizando un suministro solar. Utiliza el 90% del agua de manera eficiente. En comparación con el cultivo del suelo, la producción de plantas aumenta de 3 a 10 veces. La agricultura en los países en desarrollo enfrentará serios desafíos en las próximas décadas, incluida la competencia por el agua, los recursos energéticos, el aumento de los costos, el aumento de la población mundial, la competencia en los mercados internacionales, el cambio climático, los impactos ambientales y la incertidumbre sobre la efectividad de la situación actual. estrategias de adaptación. La agricultura hidropónica ha experimentado un rápido crecimiento y un uso generalizado en los últimos años.

Hidroponía solar

Aproveche esta caja de cultivo hidropónica con energía solar. Esto consume un 90% menos de agua que los cultivadores tradicionales y cabe en cualquier espacio pequeño. Porque el calor generado por las luces de crecimiento mantiene la caja de crecimiento entre 10 y 20 ° C por encima de la temperatura exterior. Es ideal para germinar plántulas, cultivar pequeñas hierbas a principios de primavera o finales de otoño.

Principios hidropónicos generales

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Sistema hidropónico
Sistema hidropónico (fuente de la imagen: Pixabay)

En los 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 se proporcionan con medios de crecimiento, como bloques de lana mineral, fibra de coco, perlas de arcilla u otros materiales inertes que no alteran las propiedades de la solución hidropónica. Las plantas se nutren de sus raíces en contacto con una solución acuosa rica en nutrientes.

El principio del sistema hidropónico es aumentar el oxígeno a la zona de la raíz y el alimento líquido se entrega directamente a las raíces de las plantas. Estos factores dan como resultado tasas de crecimiento más altas y mayores rendimientos de los cultivos en comparación con los huertos tradicionales, donde están presentes niveles mucho más bajos de oxígeno y nutrientes.

Una de las principales desventajas de la hidroponía es que no se disuelve suficiente oxígeno en la solución para que las raíces respiren. Esto luego se resuelve bombeando agua e instalando tambores burbujeantes en el tanque de suministro de oxígeno. Los nutrientes se disuelven en la solución en una cantidad predeterminada, pero se debe tener cuidado de mantener la concentración de sal y el pH. Se recomienda un nivel de pH entre 5,5 y 6,5 para el cultivo de plantas.

Del sol. Hidroponía motorizada ¿Las luces ayudan al crecimiento de las plantas?

Las luces de crecimiento alimentadas por energía solar le permiten controlar los ciclos de luz y determinar la fase de crecimiento de sus plantas mientras minimiza o elimina el uso de la red eléctrica. Muchos cultivos se pueden cultivar en interiores, pero el cannabis y las micro hortalizas se consideran uno de los cultivos más rentables.

Los paneles solares generalmente generan 1,000 vatios por metro cuadrado cuando se exponen a la luz solar. Estas horas pueden cambiar significativamente según el lugar donde viva. Si solo experimenta 3 horas de pleno sol en los climas invernales del norte, puede encender una bombilla de 1000 W en su hogar durante 3 horas por metro cuadrado de paneles solares.

Al instalar nuevas luces de cultivo, necesitará una forma de colgarlas sobre sus plantas. A medida que la planta crece en altura, necesitará una forma de levantarla. Esto se puede hacer usando un sistema de poleas que le permite colgar luz de varios eslabones de la cadena a medida que la planta crece. Es mejor si considera comprar un temporizador para controlar los ciclos de luz junto con algún tipo de ventilación que mantenga el aire en funcionamiento. Para configurar la luz solar, necesitará un panel solar para recolectar energía del sol, un controlador MPPT (monitoreo del punto de máxima energía) para optimizar la intensidad de la batería. Una batería de ciclo profundo para almacenar energía y también para evitar daños por descarga excesiva, un inversor de potencia para convertir la corriente continua en corriente alterna y, por supuesto, tu luz de crecimiento.

El sistema hidropónico solar funciona Juicio

Un sistema hidropónico de energía solar debe controlar y monitorear la temperatura, el pH y la distribución del agua. Es una fuente de alimentación que generalmente funciona con electricidad convencional y aún debe funcionar. Luego la automatización para un sistema hidropónico que mediría y controlaría la temperatura, el pH y el nivel del agua en el tanque de agua. Es una unidad solar que actúa como fuente de energía primaria y cambia a electricidad convencional si no hay suficiente energía disponible para iniciar la automatización de la hidroponía. Luego, este sistema hidropónico automatizado utiliza una planta de energía solar inteligente que puede monitorear y controlar el nivel de pH, temperatura, nivel de agua, intensidad de luz, corriente eléctrica y voltaje.

Diagrama de flujo del sistema hidropónico solar.

Diagrama de flujo del sistema hidropónico solar.

Circulación hidropónica de agua solar

Un sistema hidropónico alimentado por energía solar es importante para que este sistema sea un componente innecesario en comparación con un sistema solar tradicional. Para eliminar la necesidad de un inversor, utilice una bomba de CC. Para eliminar la necesidad de una batería, use un convertidor de CC en lugar del controlador de panel solar tradicional. Luego, los sistemas se apagan cuando se pone el sol, lo que lo hace adecuado para un sistema hidropónico con una técnica de flujo profundo.

Panel solar – La elección de los paneles solares dependerá de la potencia que requiera la bomba y un panel solar de 10 W debe ser suficiente para funcionar a 4,8 W, aunque se recomienda utilizar 20 W (4 veces). La razón para elegir un techo en lugar de un poste de acero para montar el panel solar es la simplicidad.

Convertidor DC-DC – Los 19 V generados por energía solar apagan la bomba si está conectada directamente. Para reducir 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 está diseñado para convertir la salida del panel solar a 12 voltios y también es capaz de cargar una batería de 12 voltios. El controlador de carga también cambia la energía del panel solar a la batería por la noche para mantener el dispositivo en funcionamiento. Sin embargo, la mayoría de los controladores de carga solar disponibles en el mercado requieren que la batería esté conectada correctamente. Actúa como regulador de la carga de la batería y protección contra sobrecarga, lo 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 fotovoltaicos solares se almacena en varias baterías con una capacidad de 100 Ah. Solo si el sistema suministra una bomba de agua de 25 W. Se supone que el sistema puede mantener la autonomía en funcionamiento hasta 4 días de forma continua, teniendo en cuenta una profundidad de descarga del 50%. Finalmente, esta bomba es la salida de un convertidor DC-DC, que se utiliza para alimentar una bomba de agua de 12 voltios con una potencia de 4,8 W.

Desarrollo de un dispositivo solar para un sistema hidropónico.

El sistema hidropónico mantiene el crecimiento de las plantas de manera óptima y protege contra influencias externas como plagas, lluvia y cambio climático. Especialmente cuando se utiliza un sistema totalmente controlado con dispositivos a controlar, como sensores (temperatura, nivel de pH), controlador y otros que requieren electricidad continua.

La hidroponía con energía solar se ha desarrollado para minimizar los costos operativos y mantener la continuidad de los recursos eléctricos. El sistema solar generalmente consta de un seguidor solar para ajustar la posición del panel fotovoltaico, una bomba de acuario para la distribución de alimentos y un termómetro para medir los niveles de temperatura. El uso de células solares como energía renovable en la vivienda o el transporte se considera actualmente una solución para reducir la dependencia de la energía fósil. Su uso para maquinaria y equipos agrícolas aún no es popular, ya que es una inversión inicial costosa en comparación con la ventaja que obtienen los agricultores al elegir máquinas que utilizan un motor de combustión interna.