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Agricoltura moderna
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Sistema di coltura idroponica ad energia solare
Ciao amanti dell'idroponica, siamo qui oggi con un argomento del sistema idroponico a energia solare. L'agricoltura idroponica è un metodo agricolo che utilizza acqua ricca di sostanze nutritive invece del suolo per nutrire e far crescere le piante. Un sistema di coltivazione idroponica è progettato per facilitare il processo di agricoltura idroponica. Idroponica è un termine moderno per coltivare piante senza terra e le piante ottengono i nutrienti dall'acqua. La coltura idroponica può essere utilizzata nella maggior parte dei climi, ed è già utilizzato in tutto il mondo per la coltivazione sia di fiori che di ortaggi. Quindi, l'aggiunta di energia solare a un sistema idroponico lo rende uno dei più efficienti dal punto di vista energetico, modi ecologici per coltivare il cibo. Molti sistemi idroponici si affidavano a luci a LED, ma i nuovi progressi utilizzano sempre più il potere naturale del sole. Per i sistemi di coltivazione indoor è necessario accedere a una finestra per rendere il tuo sistema di coltivazione solare al 100%. Ora, entriamo nei dettagli dell'idroponica a energia solare. Le seguenti informazioni possono essere utili per il sistema di coltura idroponica ad energia solare in serra, Idroponica indoor a energia solare, Luci progressive ad energia solare, e Giardino Verticale Solare Idroponico.
Per ottimizzare la crescita e il contenuto della nutrizione sono aspetti molto importanti del sistema idroponico. Anche, le colture idroponiche potrebbero contribuire al bene comune in un aspetto più ampio riutilizzando il calore, acqua, e nutrizione. La maggior parte delle persone è consapevole che il clima sta cambiando, e in molti luoghi del mondo la gente muore di fame, e altre persone stanno lottando perché sono denutrite mangiando cibo improprio. Per soddisfare il futuro aumento della popolazione e la necessità di un cambiamento nella dieta, la produzione alimentare deve aumentare di oltre il 60% nei prossimi decenni.
Il sistema di coltivazione idroponica fornisce un modo alternativo per gli agricoltori che hanno un campo ristretto o semplicemente hanno un cortile per svolgere attività agricola. L'idroponica richiede un ambiente controllato per la corretta crescita delle piante, meno possibilità di malattie, e una crescita più rapida. Comprende principalmente il monitoraggio automatizzato e il controllo dei parametri ambientali come la temperatura, umidità, pH, e conducibilità, ecc. Allora, i parametri vengono acquisiti dai rispettivi sensori.
La tecnica idroponica è il modo migliore per coltivare piante senza terra. Le colture idroponiche possono essere coltivate all'aperto o al chiuso anche in piccoli spazi. Il sistema idroponico consente la crescita della coltura nell'area in cui la coltivazione delle piante è stata tradizionalmente un problema e il luogo in cui il suolo è povero in termini di fertilità e la quantità di acqua è minima, dove i terreni agricoli sono troppo costosi. Nelle tecniche di coltura idroponica le piante vengono poste in un terreno di coltura e le sostanze nutritive vengono consegnate direttamente alle radici delle piante. Le piante crescono con le radici solo nella soluzione nutritiva o in un mezzo inerte. Il metodo idroponico è un migliore, metodo più veloce per far crescere le piante rispetto alle piante che crescono nel terreno. Il sistema idroponico fornisce una migliore, maggiori risultati nutrizionali con l'uso efficiente di acqua e fertilizzante. Il sistema idroponico consente agli agricoltori di coltivare più cibo in meno spazio rispetto al tradizionale giardinaggio in terra.
I vantaggi del sistema idroponico, può essere allevato in qualsiasi stagione e gli elementi nutritivi della pianta sono disciolti nell'acqua utilizzata in un sistema idroponico e sono per lo più in forma inorganica e ionica. L'idroponica è più efficiente e rispettosa dell'ambiente rispetto all'agricoltura convenzionale.
PLC (FX5U) è la parte principale del sistema idroponico automatizzato
L'HMI (serie GS) serve per la visualizzazione e il controllo. HMI configura dati come Setpoint, Selezione modalità, e ciclo di temporizzazione luce on-off, eccetera., e per il monitoraggio, mostra trend storici e dati in tempo reale dei parametri di processo.
Energia solare – L'energia solare è l'energia convertita dalla radiazione creata dalla fusione nucleare nel sole. Questo può essere l'utilizzo del fotovoltaico (PV), che è il processo di conversione della luce solare in elettricità utilizzando celle solari. L'orientamento dei pannelli solari è molto importante a causa dell'efficienza dei pannelli. L'angolo di azimut e gli angoli di elevazione vengono utilizzati per orientare i pannelli solari.
Il sistema idroponico a energia solare sul tetto dipende da una fonte di alimentazione costante, ed essere indipendenti dalla rete elettrica. Il tetto dell'edificio J è adatto per i pannelli solari in quanto parte dello spazio dell'edificio è già utilizzato per altri pannelli solari. Quindi, questo ha fatto sì che la scelta sia caduta sull'utilizzo dell'energia solare. Il sistema rileva e controlla automaticamente la temperatura, umidità, livello di pH, e luce utilizzando diversi sensori. Risparmia sprechi di acqua e fertilizzanti, dà una resa migliore rispetto al sistema suolo.
L'energia solare viene utilizzata principalmente come alimentazione e tecnologia Wi-Fi per scopi di comunicazione. Quindi, questo sistema aiuta gli agricoltori ad aumentare l'efficienza.
Dà una resa migliore – L'energia solare utilizzata è la più efficiente dal punto di vista energetico, ecologico per le piante, ma l'efficienza si riduce durante la giornata piovosa e nuvolosa. Richiede un monitoraggio costante nel caso in cui si verifichi un errore di sistema nel sistema. Viene utilizzato principalmente nell'agricoltura a terrazza o nel giardinaggio, anche nell'agricoltura su larga scala. Anche, richiede meno acqua rispetto al metodo di coltivazione convenzionale, non vengono utilizzati fertilizzanti dannosi; le piante possono essere coltivate in qualsiasi stagione.
L'obiettivo principale del sistema idroponico solare è quello di far crescere una pianta senza suolo utilizzando un'alimentazione solare. Utilizza il 90% dell'acqua in modo efficiente. Rispetto alla coltivazione del suolo, la produzione della pianta aumenta da 3 a 10 volte. L'agricoltura nei paesi in crescita dovrà affrontare alcune serie sfide nei prossimi decenni che includono principalmente la competizione per l'acqua, risorse energetiche, costi in aumento, aumento della popolazione mondiale, concorrenza per i mercati internazionali, cambiamenti climatici, impatto ambientale, e incertezze sull'efficacia delle attuali politiche per quanto riguarda le strategie di adattamento. L'agricoltura idroponica ha trovato una rapida crescita e un uso diffuso negli ultimi anni.
Goditi i vantaggi dell'utilizzo di questa grow box idroponica a energia solare. Questo utilizza il 90% di acqua in meno rispetto ai coltivatori tradizionali e può adattarsi a qualsiasi piccolo spazio. Poiché il calore generato dalle luci di coltivazione mantiene la grow box da 10 a 20°C al di sopra della temperatura esterna. È perfetto per germogliare piantine, coltivare piccole erbe all'inizio della primavera o nel tardo autunno.
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Nei sistemi naturali, il suolo fornisce supporto, acqua, ossigeno, e nutrienti alle piante in crescita. In un sistema fuori suolo, ciascuna di queste funzioni dovrebbe essere fornita da elementi diversi. Quindi, i supporti sono forniti da substrati di coltivazione come blocchi di lana di roccia, fibra di cocco, palline di argilla, o altri materiali inerti che non modificano le caratteristiche della soluzione idroponica. Le piante ottengono il loro nutrimento dal contatto delle loro radici con una soluzione ricca di sostanze nutritive ea base di acqua.
I principi del sistema idroponico sono l'aumento di ossigeno nella zona delle radici e il mangime liquido erogato direttamente alle radici delle piante. Questi fattori si traducono in maggiori tassi di crescita e maggiori rese delle colture rispetto ai tradizionali orti in terra dove sono presenti livelli di ossigeno e nutrienti molto più bassi.
Uno dei principali svantaggi dell'idroponica è che non c'è abbastanza ossigeno disciolto nella soluzione affinché le radici possano eseguire la respirazione. Quindi, questo viene risolto pompando acqua e installando gorgogliatori nel serbatoio della soluzione per fornire ossigeno. I nutrienti vengono sciolti in soluzione in una quantità predeterminata, ma occorre prestare attenzione per mantenere la concentrazione di sale e i livelli di pH. Un livello di pH compreso tra 5,5 e 6,5 è consigliato per le piante in crescita.
Le luci di coltivazione a energia solare consentono di controllare i cicli di luce, determinare la fase di crescita delle tue piante riducendo al minimo o eliminando l'uso della rete elettrica. Molte colture possono essere coltivate indoor, ma la cannabis e i microgreens sono considerati alcune delle colture più redditizie.
In genere, i pannelli solari generano 1000 watt di potenza per metro quadrato se esposti alla piena luce solare. A seconda di dove vivi, quelle ore possono cambiare notevolmente. Se hai solo 3 ore di pieno sole nelle condizioni climatiche invernali del nord, puoi alimentare una lampadina da 1000 watt per 3 ore per metro quadrato di pannelli solari su una casa.
Quando si installano nuove luci di crescita, avrai bisogno di un modo per appendere le luci sopra le tue piante. Avrai bisogno di un modo per sollevare gli infissi man mano che la pianta cresce in altezza. Quindi, questo può essere fatto con un sistema di pulegge, permettendoti di appendere la luce a diverse maglie della catena man mano che la pianta cresce. È meglio se consideri l'acquisto di un timer per controllare i cicli di luce insieme a una qualche forma di ventilazione per mantenere l'aria in movimento. Per la configurazione della luce solare, avrai bisogno di un pannello solare per raccogliere energia dal sole, un controller MPPT (inseguimento del punto di massima potenza) per ottimizzare l'amperaggio della batteria. Una batteria a ciclo profondo per immagazzinare energia e anche prevenire danni da scarica eccessiva, un inverter di potenza per convertire DC in AC, ed ovviamente, la tua luce crescente.
Il sistema idroponico a energia solare deve controllare e monitorare la temperatura, pH, e distribuzione dell'acqua. è l'alimentatore, e in generale, funziona con energia elettrica convenzionale e dovrebbe continuare a funzionare tutto il tempo. Quindi, l'automazione per il sistema idroponico che dovrebbe misurare e controllare la temperatura, pH, e il livello dell'acqua nel serbatoio dell'acqua. È un'unità di energia solare che funziona come alimentazione primaria e passerà all'energia elettrica convenzionale se non c'è energia adeguata per eseguire l'automazione per l'idroponica. Quindi, questo sistema idroponico di automazione che utilizza una centrale solare intelligente in grado di monitorare e controllare il livello di pH, temperatura, livello dell'acqua, l'intensità della luce, corrente elettrica, e tensione.
Il sistema idroponico Solar Powered è importante che il sistema componente inutile rispetto al tradizionale sistema di energia solare. Per eliminare la necessità di un inverter, utilizzare una pompa CC. Per eliminare la necessità di una batteria, e utilizzando un convertitore DC invece di un tradizionale controller del pannello solare. Quindi, i sistemi si spegneranno al calare del sole, quindi è adatto per il sistema idroponico con tecnica a flusso profondo.
Il pannello solare – La scelta dei pannelli solari dipenderà dalla potenza richiesta dalla pompa e un pannello solare da 10 watt deve essere sufficiente per far funzionare la pompa da 4,8 watt, anche se consigliamo di utilizzare 20 watt (4 volte di potenza). Il motivo per scegliere un tetto invece di un palo in acciaio per montare il pannello solare è la semplicità.
Il convertitore DC-DC – I 19 Volt che l'energia solare generata farà esplodere la pompa se collegata direttamente. Per ridurlo a 12 Volt che la pompa può accettare senza soffiare utilizzando un regolatore di carica solare o un convertitore DC-DC.
Il regolatore di carica solare serve a convertire l'uscita del pannello solare a 12 Volt, anche in grado di caricare una batteria da 12 Volt. Il controller di carica passerà anche l'alimentazione dal pannello solare alla batteria durante la notte per mantenere l'apparecchiatura in funzione. Però, la maggior parte dei regolatori di carica solare disponibili sul mercato richiede il collegamento di una batteria per funzionare correttamente. Ha un ruolo di regolatore della carica della batteria e di prevenzione del sovraccarico che può ridurre la durata della batteria. Limita la corrente elettrica prelevata dalla batteria.
In questo sistema, l'energia prodotta dai sistemi solari fotovoltaici viene immagazzinata in una coppia di batterie da 100 Ah. Se solo il sistema dà potenza alla pompa dell'acqua da 25 W. Si presume che il sistema possa mantenere l'autonomia fino a 4 giorni consecutivi considerando la profondità di scarica del 50%. Finalmente, la pompa è l'uscita del convertitore DC-DC viene utilizzato per alimentare la pompa dell'acqua da 12 volt 4,8 Watt.
Il sistema idroponico mantiene la crescita delle piante in modo ottimale e protegge da elementi esterni come parassiti, pioggia, e cambiamento climatico. Soprattutto quando si utilizza il sistema completamente controllato con apparecchiature da controllare come sensori (temperatura, livello di pH), controllore, e altri richiedono energia elettrica continua.
Idroponica a energia solare sviluppata per ridurre al minimo i costi operativi, per mantenere la continuità delle fonti elettriche. In genere, il sistema solare è costituito dall'inseguitore solare per regolare la posizione del pannello fotovoltaico, una pompa per acquario per distribuire il nutrimento, e un termometro per misurare i livelli di temperatura. L'utilizzo delle celle solari come energia rinnovabile negli alloggi o nei trasporti è considerato in questo momento una soluzione per ridurre la dipendenza dall'energia fossile. Il suo utilizzo per macchine e attrezzature agricole non è ancora popolare poiché è un investimento iniziale costoso rispetto al vantaggio ottenuto in modo che gli agricoltori selezionino macchine che utilizzano il motore a combustione.
