January 11, 2012
With the support of the ULMA Group’s innovation area, ULMA Agrícola, following the agreement signed with Tecnalia through its Energy Unit, has installed photovoltaic modules on one of its two glass greenhouse units measuring approximately 400 m2.
The new photovoltaic module developed by the ULMA Agrícola consortium, the innovation area of the ULMA Group, and Tecnalia allows electricity to be generated without the crops being affected by over-shading. Depending on the season of the year, solar radiation can be diverted by taking advantage of the annual oscillation in the height of the sun's trajectory; this is achieved through a lens-based optical system. Without the need for any solar mechanical monitoring, the technology allows the needs imposed by any crop to be met. So during the winter (October-February), the light inside the greenhouse, a key parameter for correct plant development, barely falls. But in summer the optical system diverts solar radiation towards the photovoltaic cells that make up the module, thus achieving a dual aim: to provide the greenhouse with cooling during the critical period of high temperatures and to increase electricity production through the photovoltaic system.
Right now, tests are being carried out in an ULMA Agrícola greenhouse belonging to the Neiker-Tecnalia R+D centre and located in Derio (Bizkaia, Basque Country). The crops selected for the initial tests are tomato and pepper. These two crops have been selected for the following reasons: they are two of the most common worldwide, they require a very large amount of light, and they are high added-value products within greenhouse agriculture.
In the tests conducted throughout the summer, the most critical parameters of the crop were measured, like total and PAR radiation, humidity and temperature. In addition, crop quality and production in the photovoltaic module were monitored by comparing them with data obtained under a normal glass roof. Positive results were obtained, and between mid November and the end of March 2012 a winter test is due to be carried out in which the same values will be monitored and from which similar results are expected to emerge. As regards electricity production, the first measures point to a 15% annual improvement over a standard photovoltaic system.
So the new module allows photovoltaic equipment to coexist with crops. What is more, it acts as an element for the seasonal control of the radiation and interior temperature of the greenhouse, apart from constituting additional support for the farmer’s economic activity through the sale and/or private use of the energy obtained.
The technology developed enables the problems associated with winter over-shading and summer radiation to be avoided in a simple, robust and effective way. Having validated this in the field using ULMA Agrícola greenhouses, the consortium is aiming to have a product ready to be marketed by the second half of 2012.
ULMA y Tecnalia realizan pruebas de cultivo con un panel fotovoltaico especial para invernaderos
ULMA Agrícola con apoyo del área de innovación del Grupo ULMA y tras el convenio que firmaron con Tecnalia, a través de su unidad de Energía, han realizado una instalación de módulos fotovoltaicos sobre una de las dos naves de un invernadero de cristal de aproximadamente 400 m2.
El nuevo módulo fotovoltaico desarrollado por el consorcio ULMA Agrícola, el área de innovación del Grupo ULMA y Tecnalia permite la generación de electricidad sin que el cultivo se vea afectado por un sombreo excesivo. Aprovechando la oscilación anual en la altura de la trayectoria solar mediante un sistema óptico en base a lentes, se consigue desviar la radiación solar en función de la época del año. Sin necesidad de ningún tipo de seguimiento solar mecánico, la tecnología permite satisfacer las necesidades impuestas por cualquier cultivo. Así, durante la época invernal (que abarca el periodo octubre-febrero), la luz dentro del invernadero, parámetro clave para el correcto desarrollo de las plantas, apenas disminuye. En verano, por el contrario, el sistema óptico desvía la radiación solar hacia las células fotovoltaicas que componen el módulo, logrando un doble objetivo: aportar refrigeración al invernadero en el periodo crítico de altas temperaturas y por otra parte incrementar la producción eléctrica mediante el sistema fotovoltaico.
Actualmente se están realizando pruebas en un invernadero de ULMA Agrícola, que el centro tecnológico Neiker tiene en Derio. Los cultivos seleccionados para los primeros ensayos, son el tomate y el pimiento. Se han elegido estos cultivos por ser dos de los más extendidos en el mundo, con necesidades muy elevadas de luz y ser productos con alto valor añadido dentro de la agricultura bajo invernadero.
En los test realizados a lo largo del verano, se han medido los parámetros más críticos del cultivo, como la radiación PAR y total, la humedad y temperatura. Así mismo se ha controlado la calidad y la producción del cultivo bajo el módulo fotovoltaico comparándolos con los datos obtenidos bajo una cubierta habitual de vidrio, obteniendo unos resultados positivos, y desde mediados de noviembre, hasta finales del marzo del 2012, se realizará el test de invierno donde se controlarán los mismos valores y del que se esperan obtener resultados similares. En cuanto a la producción eléctrica, las primeras mediciones apuntan a una mejora del 15% anual con respecto a un sistema fotovoltaico estándar.
El nuevo módulo, por lo tanto, permite la coexistencia de dispositivos fotovoltaicos y cultivo. Actuando como un elemento de control estacional de la radiación y la temperatura interior del invernadero, además de ser un posible apoyo a la actividad económica del agricultor, con la venta y/o autoconsumo de la energía obtenida.
La tecnología desarrollada permite evitar las problemáticas asociadas al exceso de sombreo invernal y radiación estival, de un modo sencillo, robusto y eficaz. Validada previamente en campo sobre invernaderos de ULMA Agrícola, el consorcio pretende disponer de un producto listo para su comercialización para el segundo semestre del 2012.
Berotegietarako panel fotovoltaiko berezi batekin laborantza-probak egiten dihardute ULMAk eta Tecnaliak
ULMA Agrícolak, ULMA Taldearen berrikuntza-alorraren laguntzarekin eta Tecnaliaren Energia Unitatearekin sinatutako hitzarmenari esker, zenbait modulu fotovoltaiko ezarri ditu 400 m2 inguruko kristalezko berotegi batean.
ULMA Agrícolak, ULMA Taldeko berrikuntza-arloak eta Tecnaliak elkarlanean garatutako modulu fotovoltaiko berri horrek elektrizitatea sortzeko aukera ematen du, laborantza gehiegizko itzalarekin kaltetu gabe. Lenteetan oinarritutako sistema optiko baten bidez Eguzkiaren ibilbidean altuerari dagokion urteko oszilazioa aprobetxatuz, eguzki-erradiazioa urte-garaiaren arabera desbideratzea lortu dute. Inolako jarraipen mekanikorik egin gabe, teknologia gai da laborantzak ezartzen dituen beharrak asetzeko. Horrenbestez, neguan (urritik otsailera bitartean), argia ez da ia gutxitzen berotegi barruan, parametro hori ezinbestekoa da landareak egoki hazteko. Udan, ordea, sistema optiko horrek modulua osatzen duten zelula fotovoltaikoetara desbideratzen du eguzki-erradiazioa, bi helburu hauekin: batetik, berotegia hozten du tenperatura altuko garai kritikoetan, eta, bestetik, elektrizitate-ekoizpena areagotzen du sistema fotovoltaikoaren bidez.
Gaur egun, zenbait saiakuntza egiten ari dira, Neiker-Tecnalia zentro teknologikoak Derion duen ULMA Agrícolaren berotegi batean. Lehenengo saiakuntzak tomatearekin eta piperrekin egiten ari dira. Bi labore horiek aukeratu dituzte, munduan hedatuenetarikoak direlako, argi asko behar dutelako eta balio erantsi handiko produktuak direlako berotegietako nekazaritzan.
Udan egindako testetan, laborantzaren parametrorik kritikoenak neurtu dituzte, hala nola PAR erradiazioa eta erradiazio totala, hezetasuna eta tenperatura. Halaber, modulu fotovoltaikoaren menpean hazitako laboreen kalitatea eta ekoizpena kontrolatu dituzte, beirazko ohiko estalki baten pean hazitako laboreekin lortutako datuekin alderatzeko. Emaitza positiboak lortu dituzte. Horrenbestez, azaroaren erdialdetik 2012ko martxoaren erdialdera arte, alegia, neguan, aldagai berak kontrolatuko dituzte, antzeko emaitzak lortzen dituzten edo ez ikusteko. Elektrizitatearen ekoizpenari dagokionez, lehenengo neurketen arabera, % 15 hobetzen da urteko ekoizpena, ohiko sistema fotovoltaiko batekin alderatua.
Beraz, modulu berriak aukera ematen du gailu fotovoltaikoak eta laboreak aldi berean izateko. Berotegi barruko tenperatura eta erradiazioa urtaroaren arabera kontrolatzeko balio du. Gainera, nekazariaren jarduera ekonomikoari lagundu diezaioke, lortutako energia salduta edota norberak kontsumituta.
Garatutako teknologia horrek modu erraz, sendo eta eraginkor batean eragozten ditu neguko gehiegizko itzalarekin eta udako erradiazioarekin loturiko arazoak. ULMA Agrícolaren berotegietan balioetsi ostean, 2012ko bigarren seihilekoan merkaturatzea aurreikusten dute.
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