Экосистема выращивания растений в солнечной теплице: зелёные технологии для решения задач зимнего выращивания

Суровые зимы на севере Китая, когда температура наружного воздуха опускается ниже -10°C, большинство сельскохозяйственных культур перестают расти или погибают от холода, что долгое время было главным препятствием для зимнего земледелия. Теперь экосистема солнечной теплицы, объединяющая различные источники энергии и интеллектуальные технологии управления, преодолевает это ограничение: даже при -12°C на улице она поддерживает температуру в теплице на уровне 16°C. Ниже представлены основные характеристики и преимущества системы, а также информация от SOLETKS Group.

Основная архитектура: многоэнергетическая «температурная защитная сетка»

Основу системы составляет многоэнергетическая система дополнительного отопления на основе солнечной энергии. Её «энергетическое сердце» — большой плоский коллектор EFPC. Благодаря использованию высокоэффективных теплопоглощающих материалов и специальных структур он эффективно улавливает и накапливает солнечную энергию, обладая высокой устойчивостью к низким температурам (работает даже при слабом зимнем солнечном свете).

Для работы в экстремальных погодных условиях используется многоэнергетическая модель «солнечная энергия +»: вспомогательные источники тепла (воздушные тепловые насосы, газовые котлы или электрические котлы) выбираются с учётом местных ресурсов (например, природный газ для богатых ресурсами сельских районов, электрические котлы для районов с дешёвой электроэнергией). Это обеспечивает стабильное отопление при одновременном снижении энергопотребления и затрат.

Группа компаний SOLETKS лежит в основе этой архитектуры: имея 7 дочерних компаний, 6 производственных баз и годовой объём производства плоского чистого термического оборудования 7,0 ГВт (занимая 2-е место в мире), она является единственной компанией, способной производить как синие, так и чёрные теплопоглощающие слои. Разработанный ею коллектор EFPC отличается большой площадью теплосбора, высокой степенью интеграции и длительным сроком службы.

Четыре основных преимущества

1. Разнообразные проекты для разных нужд

Рассеивание тепла: горячая вода (по подземным трубам, идеально подходит для культур, чувствительных к корням и требующих стабильной температуры почвы) или горячий воздух (посредством вентиляторов, быстрый нагрев для листовых овощей с коротким циклом).

Модульный сбор тепла: фермеры корректируют количество коллекторов в зависимости от размера теплицы, избегая отходов и снижая первоначальные затраты.

SOLETKS поддерживает эту концепцию, предлагая широкий ассортимент продукции, включая региональные распределенные отопительные коллекторы и коллекторы горячего воздуха ATPC (первый в мире интегрированный плоский коллектор горячего воздуха, сертифицированный CE).

2. Интеллектуальная, беспилотная операция

Система циркуляции с учетом разницы температур автоматически запускает/останавливает циркуляционный насос, когда разница температур между коллектором и теплицей достигает 5–8 °C (экономия энергии).

Датчики и интеллектуальные модули контролируют температуру воздуха/почвы, переключаясь на вспомогательные источники тепла (например, газовые котлы) в пасмурные ночи для поддержания стабильной температуры.

SOLETKS дополняет эту функцию своей интеллектуальной энергетической системой: интегрируя теплоэлектрические цифровые двойники и межсезонное хранение энергии, она оптимизирует распределение энергии, отдавая приоритет солнечной энергии, когда она доступна, и плавно переключаясь на вспомогательные источники.

3. Преимущество низкой стоимости

Солнечная энергия обеспечивает 60–80% от общего объёма тепла (бесплатного и экологически чистого), а вспомогательные системы используются только в крайних случаях — затраты значительно ниже, чем у угольных или полностью электрических теплиц. Коллектор EFPC также снижает расходы: площадь пола сокращается на 62%, трубопроводы короче на 64%, монтаж быстрее на 80% и эффективность выше на 60%.

4. Надежность промышленного уровня

Промышленный ПЛК-контроллер (с защитой от помех и сроком службы более 10 лет) служит ядром системы, адаптируясь к влажным и пыльным условиям теплиц. Он обеспечивает точность регулирования температуры ±0,5°C, а также удалённый мониторинг (через мобильное приложение) и оповещения о неисправностях, что снижает потери урожая из-за проблем с оборудованием.

Перспективы на будущее

Система соответствует принципам экологичного сельского хозяйства: теплица площадью 700 м² ежегодно сокращает выбросы CO₂ на 6 тонн. В будущем возможно добавление функции мониторинга почвы и газов с помощью Интернета вещей или системы «солнечное отопление + фотоэлектрические системы». SOLETKS продолжит изучать возможности сопряжения солнечной энергии, расширяя глобальное применение системы для увеличения поставок зимних овощей и доходов фермеров.