Gróðurhúsaframleiðsla er mjög háð orku, sérstaklega til að stjórna örloftslagi innanhúss. Með hækkandi kostnaði og skorti á hefðbundnum orkugjöfum eins og kolum og olíu, ásamt auknum umhverfisþrýstingi, hefur samþætting endurnýjanlegrar orku í gróðurhús orðið brýn.
Sólarorka, sem endurnýjanleg auðlind, nýtur fordæmalausrar athygli um allan heim. Í Evrópu, Norður-Ameríku og Kína er verið að vinna að því að þróa tækni til sólarorkunýtingar og sameina hana gróðurhúsum. Notkun sólarorku í gróðurhúsum má flokka í tvo flokka: raforkuframleiðslu og varmaorkusöfnun. Sólarorkukerfi sjá um rafmagn til reksturs gróðurhúsa, en sólarsafnarar fanga og geyma varma til notkunar við hitastjórnun.
Sólarorkukerfi fyrir gróðurhús
Rafmagn er nauðsynlegt í rekstri gróðurhúsa, knýr loftslagsstýringarkerfi, áveitu og framleiðslubúnað. Sólarorkutækni býður upp á þroskaða lausn sem gerir gróðurhúsum kleift að framleiða rafmagn. Algengar stillingar eru meðal annars:
1. Samþætt sólarkerfi: Sólarrafhlöður eru innbyggðar í gróðurhúsabygginguna, þó að fastir horn geti takmarkað orkunýtni.
2. Óháð sólarkerfi: Sólplötur eru festar á þak gróðurhússins og eru með stillanlegum hornum til að hámarka sólarljósnýjun.
3. Aðskilin sólarkerfi: Sólarrafhlöður eru settar upp á aðliggjandi opnu landi, sem dregur úr flækjustigi uppsetningar en hugsanlega sóar plássi.
Við hönnun sólkerfa þarf að greina vandlega hvort lýsingarþarfir verksmiðjunnar séu í samræmi við orkuframleiðslu. Skipulag sólarrafhlöðu ætti að forðast að skyggja á framleiðslusvæði og vera í samræmi við norður-suður stefnu til að lágmarka fasta skugga.
Áskoranir og framtíðarþróun
Samþætting sólarorkukerfa í gróðurhús stendur frammi fyrir tveimur megináskorunum:
1. Jafnvægi á orkuframleiðslu og lýsingu: Hámarksframleiðsla sólarorku getur stangast á við bestu mögulegu lýsingu fyrir plöntur. Svæði með takmarkað sólarljós verða að meta hagkvæmni sólarljóss vandlega.
2. Geymsla og dreifing rafmagns: Ójöfn notkun rafmagns í gróðurhúsum flækir geymslu og dreifingu. Geymsla rafhlöðu er kostnaðarsöm vegna tíðra endurnýjunar, en tenging við raforkukerfið stendur oft frammi fyrir takmörkunum á tímabilum með litla eftirspurn. Blendingslausnir sem eru sniðnar að aðstæðum á hverjum stað eru nauðsynlegar.
Horft fram á veginn er gert ráð fyrir að nýjungar í sólarkerfum fyrir gróðurhús muni einbeita sér að:
· Þróun stillanlegra ljósgeislunar sólarplata og filma.
· Hönnun samþættra mannvirkja og íhluta fyrir gróðurhús.
· Þróun stjórnkerfa og hugbúnaðar fyrir skilvirka nýtingu sólarorku.
· Að koma á fót fræðilegum líkönum til að meta sólarljósumhverfi.
Aukin notkun sólarorku í gróðurhúsum eykur ekki aðeins framleiðni í landbúnaði heldur stuðlar einnig að sjálfbærni með því að nýta ríkulega endurnýjanlega auðlind. Þessi samlegðaráhrif eru efnileg fyrir framtíð garðyrkju og umhverfisverndar.
