Περίληψη

Η παρούσα πτυχιακή εργασία διερευνά την προοπτική ενσωμάτωσης φωτοβολταϊκών συστημάτων σε θερμοκηπιακές εγκαταστάσεις ,αναδεικνύοντας τόσο τα οφέλη όσο και τις δυσκολίες που απορρέουν από τη σύζευξη της αγροτικής παραγωγής με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα θερμοκήπια συνιστούν θεμελιώδες στοιχείο της σύγχρονης γεωργικής δραστηριότητας, καθώς καθιστούν δυνατή την καλλιέργεια φυτών υπό ελεγχόμενες περιβαλλοντικές παραμέτρους διασφαλίζοντας αυξημένες αποδόσεις και ομοιογένεια στην ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων. Παρά τα πλεονεκτήματα αυτά οι σημαντικές ενεργειακές τους ανάγκες καθιστούν επιτακτική την αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων που να χαρακτηρίζονται από βιωσιμότητα και υψηλή ενεργειακή απόδοση.

Η ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε θερμοκηπιακές υποδομές προβάλλεται ως μια καινοτόμος πρακτική που παραχωρεί την παράλληλη αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας και την αύξηση γεωργικών δραστηριοτήτων. Στην παρούσα εργασία εξετάζονται οι κύριες τεχνολογικές κατηγορίες φωτοβολταϊκών συστημάτων, οι εναλλακτικές μέθοδοι ενσωμάτωσης τους στις θερμοκηπιακές κατασκευές καθώς και οι επιδράσεις τους στο εσωτερικό μικροκλίμα, στις διεργασίες φωτοσύνθεσης και στη συνολική αποδοτικότητα των καλλιεργειών. Ιδιαίτερη έμφαση αποδίδεται σε ζητήματα που αφορούν τη σκίαση , τη ρύθμιση της προσπίπτουσας  ηλιακής ακτινοβολίας καθώς καις τις τεχνικές και οικονομικές παραμέτρους που σχετίζονται με την εγκατάσταση των συστημάτων.

Η ερευνητική προσέγγιση στηρίζεται σε εκτενή ανασκόπηση της διεθνούς επιστημονικής βιβλιογραφίας σε συνδυασμό με την εξέταση του ευρωπαϊκού και ελληνικού θεσμικού πλαισίου που διέπει τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τη θερμοκηπιακή παραγωγή. Τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι η κατάλληλη σχεδιασμένη ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών δύναται να συμβάλλει ουσιαστικά στον περιορισμό του κόστους ενέργειας, στην ενίσχυση της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας και στην αύξηση της ενεργειακής αυτάρκειας των θερμοκηπιακών εκμεταλλεύσεων χωρίς να επηρεάζεται αρνητικά η γεωργική παραγωγή. Τέλος  αναδεικνύονται οι υφιστάμενοι περιορισμοί και οι μελλοντικές προοπτικές της εν λόγω τεχνολογίας επισημαίνοντας την ανάγκη για περεταίρω έρευνα και βελτιστοποίηση των φωτοβολταϊκών εφαρμογών.

Abstract

This thesis investigates the prospect of integrating photovoltaic systems into greenhouse installations highlighting both the benefits and the challenges arising from the coupling of agricultural production with electricity generation. Greenhouses constitute a fundamental component of modern agricultural activity as they enable plant cultivation under controlled environmental conditions ensuring increased yields and uniformity in the quality of produced goods. Despite these advantages their significant energy demands make the search for alternative solutions – characterized by sustainability and high energy efficiency imperative.

The integration of photovoltaic systems into greenhouse infrastructures emerges as an innovative practice that allows the simultaneous utilization of solar energy and the development of agricultural activities. This study examines the main technological categories of photovoltaic systems the alternative methods of their integration into greenhouse structures

as well as their alternative effects on the internal microclimate photosynthesis processes and the overall productivity of crops. Particularly emphasis is placed on issues related to shading the regulation of incident solar radiation as well as the technical and economic parameters associated with system installation.

The research approach is based on an extensive review of international scientific literature combined with an examination of the European and Greek regulatory framework governing renewable energy sources and greenhouse production. The findings indicate that properly designed photovoltaic integration can significantly contribute to reducing energy costs enhancing environmental sustainability and increasing the energy self-sufficiency of greenhouse operations without negatively affecting agricultural production. Finally existing limitations and future prospects of this technology are highlighted emphasizing the need for further research and optimization of photovoltaic applications.