النظام البيئي لزراعة الدفيئة الشمسية: التكنولوجيا الخضراء لمواجهة تحديات الشتاء المتزايدة

في فصول الشتاء القاسية في شمال الصين، عندما تنخفض درجات الحرارة الخارجية إلى أقل من -10 درجات مئوية، تتوقف معظم المحاصيل عن النمو أو تموت بسبب البرد - وهو ما كان عائقًا رئيسيًا أمام الزراعة الشتوية. الآن، يتخطى نظام الزراعة في الصوبات الشمسية، الذي يجمع بين مصادر طاقة متعددة وتقنيات تحكم ذكية، هذا الحد: حتى عند درجة حرارة -12 درجة مئوية في الخارج، يحافظ النظام على استقرار درجات حرارة الصوبات عند 16 درجة مئوية مناسبة. فيما يلي تصميمه الأساسي ومزاياه، بالإضافة إلى رؤى من مجموعة SOLETKS.

الهندسة المعمارية الأساسية: "شبكة أمان درجة الحرارة" متعددة الطاقة

يعتمد جوهر النظام على نظام تدفئة متكامل متعدد الطاقات، يعمل بالطاقة الشمسية. "قلب الطاقة" فيه هو مُجمّع EFPC كبير ذو لوحة مسطحة، يستخدم مواد امتصاص حرارة عالية الكفاءة وهياكل خاصة، ويلتقط الطاقة الشمسية ويخزنها بكفاءة، مع مقاومة قوية لدرجات الحرارة المنخفضة (حتى في ضوء الشمس الخافت في الشتاء).

للتعامل مع الأحوال الجوية القاسية، فإنها تتبنى نموذج "الطاقة الشمسية +" متعدد الطاقة: يتم اختيار مصادر الحرارة المساعدة (مضخات الحرارة من مصدر الهواء، غلايات الغاز الطبيعي، أو الغلايات الكهربائية) على أساس الموارد المحلية (على سبيل المثال، الغاز الطبيعي للمناطق الريفية الغنية بالموارد، والغلايات الكهربائية للمناطق ذات الكهرباء الرخيصة). وهذا يضمن تسخينًا مستقرًا مع تقليل استخدام الطاقة وتكاليفها.

تدعم مجموعة SOLETKS هذا الهيكل: بسبع شركات تابعة وست قواعد إنتاج، وبإنتاج سنوي قدره 7.0 جيجاواط من معدات الطاقة الحرارية النظيفة ذات اللوحة المسطحة (المرتبة الثانية عالميًا)، تُعدّ الشركة الوحيدة القادرة على إنتاج طبقات امتصاص الحرارة ذات الأغشية الزرقاء والسوداء. يتميز مُجمّع EFPC الذي طورته الشركة ذاتيًا بمساحة تجميع حرارة كبيرة، وتكامل عالٍ، وعمر افتراضي طويل.

أربع مزايا أساسية

1. تصاميم متنوعة لاحتياجات مختلفة

تبديد الحرارة: الماء الساخن (عبر الأنابيب الموجودة تحت الأرض، وهو مثالي للمحاصيل الحساسة للجذور والتي تحتاج إلى درجة حرارة ثابتة للتربة) أو الهواء الساخن (عبر المراوح والتسخين السريع للخضروات الورقية ذات الدورة القصيرة).

تجميع الحرارة المعياري: يقوم المزارعون بتعديل أعداد المجمعات حسب حجم الدفيئة، مما يتجنب الهدر ويخفض التكاليف الأولية.

تدعم شركة SOLETKS هذا الأمر بمجموعة واسعة من المنتجات - بما في ذلك مجمعات التدفئة الموزعة إقليميًا ومجمعات الهواء الساخن ATPC (أول مجمع هواء ساخن ذو لوحة مسطحة متكامل في العالم، حاصل على شهادة CE).

2. التشغيل الذكي بدون طيار

يقوم نظام تدوير فرق درجة الحرارة ببدء/إيقاف مضخة التدوير تلقائيًا عندما تصل الفجوة في درجة حرارة المجمع والدفيئة إلى 5-8 درجات مئوية (مما يوفر الطاقة).

تقوم أجهزة الاستشعار والوحدات الذكية بمراقبة درجة حرارة الهواء/التربة، والتبديل إلى مصادر الحرارة المساعدة (مثل غلايات الغاز الطبيعي) في الليالي الغائمة للحفاظ على استقرار درجات الحرارة.

تعمل شركة SOLETKS على تعزيز ذلك من خلال نظام الطاقة الذكي الخاص بها: من خلال دمج التوائم الرقمية الحرارية والكهربائية وتخزين الطاقة عبر المواسم، كما تعمل على تحسين تخصيص الطاقة - مع إعطاء الأولوية للطاقة الشمسية عند توفرها، والتبديل إلى الطاقة المساعدة بسلاسة.

3. ميزة التكلفة المنخفضة

تُشكّل الطاقة الشمسية ما بين 60% و80% من إجمالي التدفئة (مجانية ونظيفة)، مع استخدام مصادر مساعدة فقط في الحالات القصوى - فتكاليفها أقل بكثير من الصوبات الزراعية التي تعمل بالفحم أو الكهرباء فقط. كما يُخفّض مُجمّع EFPC التكاليف: مساحة أرضية أقل بنسبة 62%، وأنابيب أقصر بنسبة 64%، وتركيب أسرع بنسبة 80%، وكفاءة أعلى بنسبة 60%.

4. موثوقية عالية المستوى

وحدة تحكم PLC صناعية (مضادة للتداخل، بعمر افتراضي يزيد عن 10 سنوات) تعمل كجهاز أساسي، وتتكيف مع بيئات الدفيئات الرطبة والمغبرة. توفر دقة في التحكم في درجة الحرارة تبلغ ±0.5 درجة مئوية، بالإضافة إلى المراقبة عن بُعد (عبر تطبيق جوال) وتنبيهات الأعطال، مما يقلل من خسائر المحاصيل الناتجة عن أعطال المعدات.

النظرة المستقبلية

يتوافق النظام مع الزراعة الخضراء: فبيت زجاجي بمساحة 700 متر مربع يخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 6 أطنان سنويًا. وقد تُضيف التحديثات المستقبلية مراقبة التربة/الغاز باستخدام إنترنت الأشياء أو "التدفئة الشمسية + الطاقة الكهروضوئية". وستستكشف شركة SOLETKS بشكل أكبر إمكانية ربط الطاقة الشمسية بالطاقة، مما يُوسّع نطاق استخدام النظام عالميًا لتعزيز إمدادات الخضراوات الشتوية ودخل المزارعين.