Energy Profiling of Solar-Powered Smart Hydroponic Systems in Kazakhstan

Energies, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/en19081994
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Kazakhstan, the largest landlocked country and the ninth-largest country by land area in the world, played a central role in the Soviet Virgin Lands campaign. However, decades of cultivation left the soil degraded and vulnerable to erosion. This legacy, along with worldwide water scarcity, drives the search for alternative farming methods such as hydroponics. This study investigates the feasibility of powering an indoor hydroponic system with photovoltaic (PV) technology in different regions of Kazakhstan. Three PV configurations, 16, 20, and 24 panels, were simulated in PVsyst (8.0.12) to meet the monthly energy demand of the system. The goal was to determine the minimum PV size and storage capacity for continuous year-round operation. Results showed that 16 panels were sufficient only from April to July, whereas 20- and 24-panel systems provided better reliability throughout the year. Optimal designs varied by region. For instance, those in the south, such as Turkistan, required smaller setups (6.8 kWp, 26 panels, 7 batteries), whereas those in the north, such as Akmola, needed larger ones (10.9 kWp, 42 panels, 10 batteries). Performance ratios ranged from 41% to 66% depending on the region. These results indicate that PV-powered hydroponic systems are feasible in Kazakhstan, although system configurations must be adapted to specific regional solar conditions.