Ecosistema di coltivazione in serra solare: tecnologia verde per le sfide della coltivazione invernale

Nei rigidi inverni della Cina settentrionale, quando le temperature esterne scendono sotto i -10 °C, la maggior parte delle colture smette di crescere o muore a causa del freddo, un ostacolo fondamentale per l'agricoltura invernale. Ora, un ecosistema di coltivazione in serra solare, che integra fonti energetiche multiple e tecnologia di controllo intelligente, infrange questo limite: anche a -12 °C all'esterno, mantiene la temperatura della serra stabile a un adeguato 16 °C. Di seguito sono riportati il ​​design principale e i vantaggi, oltre ad approfondimenti del gruppo SOLETKS.

Architettura di base: "Rete di sicurezza della temperatura" multi-energia

Il cuore del sistema è un sistema di riscaldamento complementare multi-energia basato sull'energia solare. Il suo "cuore energetico" è il grande collettore piano EFPC: utilizzando materiali ad alta efficienza che assorbono il calore e strutture speciali, cattura e immagazzina l'energia solare in modo efficiente, con un'elevata resistenza alle basse temperature (funziona anche con la debole luce solare invernale).

Per gestire condizioni meteorologiche estreme, adotta un modello multi-energetico "solare +": le fonti di calore ausiliarie (pompe di calore ad aria, caldaie a gas naturale o caldaie elettriche) vengono scelte in base alle risorse locali (ad esempio, gas naturale per le aree rurali ricche di risorse, caldaie elettriche per le aree con elettricità a basso costo). Ciò garantisce un riscaldamento stabile riducendo al contempo il consumo e i costi energetici.

Il gruppo SOLETKS sostiene questa architettura: con 7 filiali, 6 basi di produzione e una produzione annua di 7,0 GW di apparecchiature termiche pulite a piastra piana (al 2° posto a livello mondiale), è l'unica azienda in grado di realizzare strati assorbenti di calore sia a film blu che a film nero. Il suo collettore EFPC sviluppato internamente vanta un'ampia area di raccolta del calore, un'elevata integrazione e una lunga durata.

Quattro vantaggi fondamentali

1. Diversi design per diverse esigenze

Dissipazione del calore: acqua calda (tramite tubi sotterranei, ideale per colture sensibili alle radici che necessitano di una temperatura del suolo stabile) o aria calda (tramite ventilatori, riscaldamento rapido per verdure a foglia a ciclo breve).

Raccolta modulare del calore: gli agricoltori adattano il numero di collettori in base alle dimensioni della serra, evitando sprechi e riducendo i costi iniziali.

SOLETKS supporta questo con un'ampia gamma di prodotti, tra cui collettori di riscaldamento distribuiti a livello regionale e collettori di aria calda ATPC (il primo collettore di aria calda a piastra piana integrato al mondo, certificato CE).

2. Funzionamento intelligente e senza pilota

Un sistema di circolazione a differenza di temperatura avvia/arresta automaticamente la pompa di circolazione quando la differenza di temperatura tra collettore e serra raggiunge i 5-8 °C (risparmio energetico).

Sensori e moduli intelligenti monitorano la temperatura dell'aria e del terreno, passando a fonti di calore ausiliarie (ad esempio caldaie a gas naturale) nelle notti nuvolose per mantenere stabili le temperature.

SOLETKS migliora questo aspetto con il suo sistema energetico intelligente: integrando gemelli digitali termoelettrici e accumulo di energia interstagionale, ottimizza l'allocazione dell'energia, dando priorità all'energia solare quando disponibile e passando senza problemi agli ausiliari.

3. Vantaggio di basso costo

L'energia solare copre il 60-80% del riscaldamento totale (gratuito e pulito), con l'utilizzo di fonti ausiliarie solo in casi estremi: i costi sono di gran lunga inferiori rispetto alle serre alimentate a carbone o esclusivamente elettriche. Il collettore EFPC riduce anche i costi: 62% di superficie calpestabile in meno, 64% di tubazioni più corte, 80% di installazione più rapida e 60% di efficienza in più.

4. Affidabilità di livello industriale

Un controller PLC industriale (anti-interferenza, con una durata di oltre 10 anni) funge da nucleo, adattandosi agli ambienti umidi e polverosi delle serre. Offre una precisione di controllo della temperatura di ±0,5 °C, oltre al monitoraggio remoto (tramite APP mobile) e agli avvisi di guasto, riducendo le perdite di raccolto dovute a problemi alle apparecchiature.

Prospettive future

Il sistema è in linea con l'agricoltura verde: una serra da 700㎡ riduce di 6 tonnellate di CO₂ all'anno. I futuri aggiornamenti potrebbero aggiungere il monitoraggio del suolo/gas tramite IoT o "riscaldamento solare + energia fotovoltaica". SOLETKS esplorerà ulteriormente l'accoppiamento tra energia solare e energia, espandendo l'applicazione globale del sistema per aumentare la fornitura di verdure invernali e il reddito degli agricoltori.