Šiltnamio LED auginimo lemputės
Kaip naudoti papildomą apšvietimą siekiant maksimaliai padidinti{0}}metų derlių
Gruodžio mėnesį įeikite į komercinį šiltnamį Nyderlanduose, Kanadoje ar Ramiojo vandenyno šiaurės vakaruose ir pamatysite tai, ko nebuvo prieš dvidešimt metų: virš pasėlių stogelio sumontuotas LED šviestuvų eiles, kurios tyliai bėga trumpomis žiemos dienomis, o pomidorai ir salotos auga tokiu pat tempu, kaip ir liepą.
Tai yra papildomas apšvietimas darbe - ir tyliai tampa vienu iš svarbiausių infrastruktūros sprendimų šiuolaikinėje komercinėje šiltnamių gamyboje.
Tai skirta šiltnamių operatoriams, patalpų planuotojams ir augintojams, kurie nori aiškaus ir praktiško paaiškinimo, kaip tai padarytišiltnamio LED lemputėsiš tikrųjų atlieka realias operacijas - nuo DLI tarpo apskaičiavimo, pasirinkimo tarp viršutinio apšvietimo ir tarpinio-apšvietimo, iki supratimo, ką skaičiai iš tikrųjų reiškia jūsų apatinei linijai.
Ir štai ką verta pasakyti iš anksto: šiltnamio apšvietimas iš esmės skiriasi nuo vertikalaus ūkininkavimo ar auginimo patalpose. Dauguma problemų, kurias matome šiltnamio apšvietimo projektuose, kyla iš augintojų, taikančių patalpų auginimo kambario logiką šiltnamio aplinkai. Supraskite tai klaidingai specifikacijos etape ir ne tik prarasite efektyvumą -, bet ir atsidursite bereikalingų energijos sąnaudų ir nestabilios išeigos kelyje. Abu nėra vienodi, o skirtumas yra svarbesnis, nei pasakys dauguma tiekėjų.
Kodėl šiltnamių augintojai kreipiasi į papildomą LED apšvietimą
Pagrindinis komercinės šiltnamių gamybos iššūkis yra ne technologija -, o saulė. Natūrali šviesa yra nenuosekli, sezoninė ir priklausoma nuo geografinės padėties. Šiltnamis Minesotoje arba Škotijoje gruodį gauna žymiai mažiau tinkamos šviesos nei birželį. Debesuota savaitė kitaip produktyvų mėnesį gali nustumti visą derliaus partiją žemiau DLI tikslo, sulėtindama augimą, sumažindama derlių ir sutrikdydama gamybos grafiką, nuo kurio priklauso jūsų pirkėjai.
Komercinis šiltnamio apšvietimasišsprendžia šią problemą - ne pakeičiant saulės šviesą, o užpildant atotrūkį tarp to, ką suteikia saulė, ir to, ko iš tikrųjų reikia jūsų pasėliams.
Pasaulinė šiltnamių sodininkystės apšvietimo rinka 2023 m. buvo įvertinta maždaug 2,8 mlrd. USD, o iki 2028 m. prognozuojama, kad ji viršys 6,5 mlrd. USD. Augimą skatina trys susiliejančios tendencijos: didėjančios maisto saugos problemos, skatinančios vietinę gamybą -visus metus, energijos{5}}produktyvumo gerinimas, nuoseklus produkcijos{5}}patobulinimas, nuoseklus vartotojui reikalingas papildomas apšvietimas} nepriklausomai nuo sezono.
Komercinių šiltnamių operatorių verslo atvejis tampa vis aiškesnis:
Derliaus konsistencija
Papildomas apšvietimas stabilizuoja augalininkystę įvairiais sezonais. Vietoj 40 % mažesnės produkcijos žiemos mėnesiais, gerai -sukurta sistema užtikrina nuspėjamą partijų dydį ištisus metus--, ko iš tikrųjų reikia prekybos centrų ir maitinimo paslaugų pirkėjams.
Ciklo laiko kontrolė
Naudodami papildomą apšvietimą, augintojai gali išlaikyti tikslinę DLI nepaisant oro sąlygų, sutrumpinti pasėlių ciklus 10–20 % esant silpnam-apšvietimui ir įgalinti daugiau gamybos ciklų per metus.
Kokybės gerinimas
Lengvi -įtempti pasėliai -, neatitinkantys DLI tikslų -, rodo išmatuojamą kokybės pablogėjimą: mažesnis cukraus kiekis pomidoruose, laisvesnė galvų struktūra salotose, mažesnis gėlių tankis dekoratyviniuose augaluose. Papildomas apšvietimas to neleidžia.
Trys rodikliai lemia kiekvieno šiltnamio papildomo apšvietimo sprendimą:
DLI (Daily Light Integral)
Visas fotonų pristatymas per visą dieną, derinant tiek natūralią saulės šviesą, tiek dirbtinę šviesą. Tai skaičius, į kurį reaguoja jūsų derlius. Visa kita yra priemonė tikslui pasiekti.
PPFD
Momentinis fotonų tankis prie baldakimo. Jūsų papildomos įrangos PPFD išvestis kartu su aplinkos apšvietimo lygiais nustato, ar pasiekiate DLI tikslą.
Fotoperiodas
Bendras šviesos valandų skaičius per dieną. Pasėliams, jautriems dienos trukmei, fotoperiodų valdymas yra toks pat svarbus kaip šviesos intensyvumas -, o papildomas apšvietimas leidžia tiksliai valdyti abu.
Kaip veikia šiltnamio LED lemputės
Papildomas ir visas pakaitinis apšvietimas
Suprasti skirtumą tarp papildomo apšvietimo ir visiško pakaitinio apšvietimo yra bet kokio sprendimo dėl šiltnamio apšvietimo pagrindas. Jei tai daroma neteisingai, į sistemas investuojama per mažai -, kurios iš tikrųjų neuždengia DLI atotrūkio -, arba per daug investuojama - į sistemas, pritaikytas auginimui patalpose, kurios kainuoja daug daugiau, nei reikalauja šiltnamio efektą sukelianti programa.
Papildomas apšvietimaspadidina natūralią šviesą. Šviestuvas veikia, kai nepakanka natūralios šviesos - ryto ir vakaro valandomis, apsiniaukusiomis dienomis arba per mažai-šviesus žiemos mėnesius. Jis nėra skirtas visiškai pakeisti saulės šviesą. Tai reiškia mažesnį armatūros tankį, mažesnę bendrą galią ir reikšmingai mažesnes kapitalo bei eksploatavimo išlaidas nei pilnai uždarame auginimo kambaryje.
Pilnas apšvietimo pakeitimas(naudojamas vertikaliuose ūkiuose ir patalpų auginimo patalpose) visiškai pakeičia saulės šviesą. Kiekvienas fotonas kyla iš armatūros. Tam reikia žymiai didesnių PPFD tikslų, daugiau įrenginių ir daug didesnio energijos suvartojimo.
Šiltnamiuose daugumai pasėlių reikiapapildomas PPFD 50–200 µmol/m²/siš apšvietimo sistemos - daug mažiau nei 200–1 200 µmol/m²/s, reikalingas auginant uždarose patalpose. Tai svarbus skirtumas vertinant armatūros specifikacijas ir sistemos kainą.
Viršutinis apšvietimas prieš{0}}tarpinį apšvietimą (vidinis-baldakimas)
Viršutinis apšvietimas- šviestuvai, sumontuoti virš pasėlių stogelio, nukreipiantys šviesą žemyn - yra standartinė daugelio šiltnamio efektą sukeliančių papildomų apšvietimo sistemų konfigūracija. Tai nesudėtinga montuoti, lengva prižiūrėti ir efektyvu pasėliams su atvira stogo struktūra, kur šviesa prasiskverbia į apatines zonas.
Vidinis{0}}LED apšvietimas(taip pat vadinamas tarp-apšvietimu) - šviestuvai, įrengiami pasėlių vainiko viduje, tarp eilių arba tarp augalų stiebų - naudojami aukštiems, tankiems pasėliams, pvz., pomidorams, agurkams ir pipirams, kai viršutinis vainikas blokuoja didelę šviesą, kad pasiektų vaisių zoną. Įdėjus šviesos šaltinius baldakimu, tarp{4}}apšvietimas perduoda naudingą PPFD tiesiai į zoną, kurioje vystosi vaisiai, nereikalaujant didesnio viršutinio{5}}šviesos intensyvumo.
|
veiksnys |
Viršutinis apšvietimas |
Vidinis-baldako apšvietimas |
|
Montavimas |
Paprastas, montuojamas virš galvos |
Sudėtingas, per{0}}eilės diegimą |
|
Geriausi pasėliai |
Salotos, žolės, gėlės, dauginimas |
Pomidorai, agurkai, paprikos |
|
Šviesos įsiskverbimas |
Ribota tankiu baldakimu |
Tiesiogiai į vaisiaus zoną |
|
Priežiūra |
Lengva prieiga |
Reikia kruopštaus pasėlių valdymo |
|
Tipiškas PPFD indėlis |
50–200 µmol/m²/s |
50–150 µmol/m²/s papildomai |
|
Reikalingas IP įvertinimas |
IP65 minimumas |
Rekomenduojamas IP66 |
Daugelyje didelio masto{0}}komercinių pomidorų šiltnamių operacijų, viršutinis apšvietimas irVidinis{0}}LED apšvietimasnaudojami kartu - viršutiniai žibintai užtikrina bendrą stogo dangą, tarp-šviesos aktyvina apatines vaisiaus zonas. Būtent čia daugelis šiltnamių apšvietimo projektų, su kuriais dirbame, pastebi prasmingiausią derliaus padidėjimą.
Kaip apskaičiuoti savo DLI spragą
Tai yra žingsnis, kurį dauguma šiltnamių augintojų praleidžia -, todėl jų apšvietimo sistema niekada neduoda derliaus, kurio jie tikėjosi. Tai vienintelis svarbiausias skaičius jūsų apšvietimo specifikacijoje, ir dauguma tiekėjų jį ignoruoja, nes tam reikalingi tikri duomenys, o ne tik šviestuvų katalogas.
1 veiksmas:Raskite savo vietos vidutinį lauko DLI pagal mėnesį. USDA ir NASA teikia saulės spinduliuotės duomenų bazes daugeliui regionų. Pavyzdys: šiltnamis Olandijoje gruodžio mėnesį gauna maždaug 2–4 mol/m² per dieną naudingo DLI, o birželio mėnesį – 18–22 mol/m² per dieną.
2 veiksmas:Taikykite šiltnamio perdavimo koeficientą. Dauguma stiklinių šiltnamių praleidžia 60–75% lauko spinduliuotės. 3,0 mol/m² per parą lauko DLI šiltnamyje tampa maždaug 1,8–2,25 mol/m² per dieną.
3 veiksmas:Nustatykite savo pasėlių tikslinę DLI. Pomidorams reikia 20–30 mol/m² per dieną. Salotoms reikia 12–17 mol/m² per parą. Atotrūkis tarp to, ką gaunate, ir to, ko reikia jūsų pasėliams, yra jūsų papildomo apšvietimo tikslas.
4 veiksmas:Apskaičiuokite reikiamą papildomą PPFD. Formulė:Papildomas PPFD=DLI tarpas ÷ (fotoperiodo valandos × 0,0036)
Pomidorų pavyzdys Olandijos šiltnamyje gruodžio mėnesį:
- Tikslinė DLI: 22 mol/m² per dieną
- Natūralus DLI šiltnamyje: ~2,0 mol/m²/para
- DLI tarpas: 20 mol/m²/dieną
- Planuojamas fotoperiodo pratęsimas: iš viso 18 val
- Būtinas papildomas PPFD: 20 ÷ (18 × 0,0036) =309 µmol/m²/s
Tai yra skaičius, kurį jūsų armatūra turi pateikti stogelio aukštyje. Ne vardinė armatūros galia 1 metro atstumu. Baldakimo aukštyje. Visada patikrinkite fotometrinius duomenis ties savo faktine įrengimo geometrija.
Tai yra kažkas daugkomerciniai šiltnamio LED šviestuvaitiekėjai blizga -, jie nurodo armatūros išvestį, o ne baldakimo{1}}lygį PPFD jūsų konkrečiame montavimo aukštyje ir tarpuose. Tai labai skirtingi skaičiai, o atotrūkis tarp jų yra ta vieta, kur projektai suklysta.
Šiltnamio efektą sukeliančių LED lempučių reikalavimai pagal pasėlius
Atitinka jūsųLED auginimo šviestuvai šiltnamiuikomercinėje gamyboje naudoti jūsų konkrečiam augalui neprivaloma. Kiekviena kultūra turi skirtingus DLI reikalavimus, papildomus PPFD tikslus ir spektro jautrumą, kurie tiesiogiai nustato, kiek jūsų investicijos į apšvietimą iš tikrųjų pagerina derlių.
Pomidorai ir pipirai
Pomidorai ir pipirai yra dominuojantys vaisiniai augalai komercinėje šiltnamių gamyboje visame pasaulyje. Jie atitinka reikliausią papildomo apšvietimo - reikalavimus, aukštus DLI reikalavimus, aukštą stogo struktūrą, kuriai reikia atsižvelgti į-apšvietimą, ir stiprią CO₂ reakciją esant didesniam apšvietimui.
|
Parametras |
Pomidorai |
Paprikos |
|
Tikslinis DLI |
20-30 mol/m² per dieną |
18-25 mol/m² per dieną |
|
Papildomas PPFD |
150–300 µmol/m²/s |
150–250 µmol/m²/s |
|
Fotoperiodas |
Iki 18 valandų |
Iki 16 valandų |
|
Spektras |
Platus spektras, dominuoja- raudona spalva |
Platus spektras |
|
CO₂ reakcija |
Stiprus 800–1200 ppm |
Vidutinis 800–1 000 ppm |
|
Inter{0}}apšvietimas |
Aukštas (tankus baldakimas) |
Vidutinis |
LED lemputės pomidorams augintikomercinėse šiltnamių operacijose paprastai derinkite viršutinį 150–200 µmol/m²/s apšvietimą su 50–100 µmol/m²/s apšvietimu vaisiaus zonoje -, todėl bendras papildomas PPFD yra 200–300 µmol/m²/s. Vageningeno universiteto tyrimų programose atlikti tyrimai parodė, kad pomidorų auginimo papildomo DLI derlius nuosekliai padidėjo 1 % vienam mol/m² per dieną, todėl IG apskaičiuojant papildomą apšvietimą yra nesudėtinga mažai apšviestose srityse.
LED lemputės paprikoms augintilaikykitės panašios logikos, nors paprikos šiek tiek labiau toleruoja mažesnį šviesos lygį nei pomidorai. Regionuose, kuriuose žiemos švelnios, paprikoms gali nereikėti papildomo apšvietimo ištisus metus-ištisus metus - tikslingai naudojant žemiausius DLI mėnesius (paprastai nuo lapkričio iki vasario šiaurės pusrutulyje) dažnai gaunama ekonomiškiausia{3}}grąža.
Salotos ir žalumynai
Šiltnamio efektą sukeliančių salotų gamybai labai naudingas papildomas apšvietimas žiemos mėnesiais, o PPFD reikalavimai yra gana kuklūs, todėl investicijų ekonomiškumas yra patrauklus net ir vidutinio{0}} masto operacijoms.
|
Parametras |
Rekomenduojamas diapazonas |
|
Tikslinis DLI |
12–17 mol/m² per dieną |
|
Papildomas PPFD |
50–150 µmol/m²/s |
|
Fotoperiodas |
16-18 val |
|
Spektras |
Mėlyna{0}}patobulintas visas spektras |
Led salotų auginimo lemputėsšiltnamiuose paprastai yra paprastesnės specifikacijos nei pomidorų sistemose, - žemesni PPFD tikslai, nereikalaujama inter-apšvietimo ir paprastas viršutinis{2}}apšvietimas. Pagrindinė reikšmė yra ciklo trukmės nuoseklumas: be papildomo apšvietimo žieminių šiltnamio salotų ciklai didelėse{4}}platumose gali pailgėti 30–50 %, palyginti su vasaros produkcija. Naudojant atitinkamą papildomą DLI, ciklo laikas stabilizuojasi ištisus metus{8}}.
Čia daugelis šiltnamių operatorių atranda netikėtą IG šaltinį: daugiau gamybos ciklų per metus, o ne tik didesnį derlių per ciklą.
Braškės ir gėlės
Šiltnamio braškių apšvietimasir dekoratyvinių gėlių auginimas apima papildomą dimensiją, kurios neturi vaisinės daržovės ir žalumynai: jautrumas fotoperiodui. Daugelis braškių veislių ir dekoratyvinių augalų (chrizantemos, puansetijos, gvazdikai) žydi priklausomai nuo dienos ilgumo, o ne tik nuo šviesos intensyvumo.
Dieninių-neutralių braškių veislių vertikaliuose arba staliniuose šiltnamiuose papildomo apšvietimo tikslai yra panašūs į kitų vaisinių kultūrų - 200–400 µmol/m²/s bendras PPFD, o toli-raudonojo spektro papildymas pagerina vaisių augimą ir vystymąsi. Fotoperiodui{5}}jautrioms veislėms kruopščiai kontroliuojamas dienos ilginimas arba pertraukimas yra toks pat svarbus kaip ir bendras DLI.
Šiltnamio gėlių apšvietimasdekoratyviniams augalams dažnai pirmenybė teikiama fotoperiodo kontrolei, o ne neapdoroto intensyvumo - žemo- lygio naktiniam pertraukiamam apšvietimui (tamsaus laikotarpio viduryje 4 valandas) gali pakakti kontroliuoti žydėjimo laiką{5}}jautrioms rūšims ir esant labai mažoms eksploatacinėms sąnaudoms.
Viso spektro šiltnamio šviestuvaisu reguliuojamais toli{0}}raudonais kanalais vis dažniau naudojami mišrioms šiltnamių operacijoms, auginant vaisinius augalus ir dekoratyvinius augalus - galimybė derinti spektrą pagal zoną duoda geresnių rezultatų nei vienas fiksuotas spektras visame įrenginyje.
Daigai ir dauginimas
Dauginimui ir sodinukų auginimui šiltnamio sąlygomis naudingas papildomas apšvietimas, visų pirma dėl vienodumo ir ciklo trukmės nuoseklumo - tais pačiais principais kaip ir vertikalus dauginimas ūkyje, tačiau mažesniu intensyvumo lygiu, atsižvelgiant į natūralią aplinkos šviesą.
|
Parametras |
Rekomenduojamas diapazonas |
|
Tikslinis DLI |
6-12 mol/m² per dieną |
|
Papildomas PPFD |
50–120 µmol/m²/s |
|
Spektras |
Mėlyna-dominuoja |
|
Fotoperiodas |
16-20 valandų |
Papildomi LED auginimo žibintaiDauginant šiltnamyje, pirmenybė turėtų būti teikiama vienodumui, o ne intensyvumui. Dauginimo stenduose su keliais padėklais ±10–15 % PPFD kitimas yra tikslinis - netolygus dygimas, o įsišaknijimas dauginimo stadijoje sukuria kokybės svyravimus, kurie tęsiasi per visą gamybos ciklą.
Dažnos šiltnamio apšvietimo klaidos, kurios jums kainuoja
Dauguma šiltnamio apšvietimo problemų apie save nepraneša. Jie tyliai rodomi - kaip šiek tiek mažesnis žiemos derlius, nenuoseklios produktų klasės arba sąskaitos už energiją, kurios niekada visiškai neatitinka prognozių. Šiltnamių apšvietimo projektuose, kuriuos buvome pakviesti peržiūrėti, dažniausiai randame tokias klaidas.
1 klaida: tik bėgimo žibintai žiemą, neatsižvelgiant į papildymą debesuotą{1}}dieną
Daugelis šiltnamių operatorių įrengia papildomą apšvietimą ir nustato, kad jis veiktų tik nustatytais žiemos mėnesiais. Taip prarandama didelė potencialios vertės dalis. Vieną debesuotą savaitę kovo ar spalio mėn. DLI gali nustumti žemesnę nei derliaus normos lygiai taip pat veiksmingai, kaip ir gruodžio dieną. Jutiklių-pagrįstos valdymo sistemos, kurios įjungia papildomą apšvietimą, pagrįstą realiuoju-laiku DLI matavimu -, o ne kalendorine data -, nuolat pranoksta laiku{7}}pagrįstas sistemas. Daugelis šiltnamio apšvietimo valdiklių tiekėjų to neakcentuoja, nes jutikliais{9}}pagrįstoms sistemoms reikia sudėtingesnio įrengimo.
Čia dauguma šiltnamio apšvietimo projektų tyliai žlunga - ne todėl, kad neteisingi įrenginiai, o todėl, kad valdymo logika niekada nebuvo tinkamai nustatyta.
2 klaida: nustatytas per didelis papildomas PPFD
Daugiau šviesos ne visada yra geriau -, ypač kai jau prisideda natūrali šviesa. Jei jūsų sistema per daug-apšviečia stogelį šviesią dieną, tiesiogine prasme mokate už elektrą, kad sumažintumėte pelno maržą -, padidindami PPFD virš pasėlių šviesos prisotinimo taško, negausite papildomo derlingumo, o sąskaita už energiją padidės. Daugelis augintojų nesuvokia, kad tai vyksta, kol nemato elektros sąskaitos faktūros. Gerai-suplanuotose sistemosepritemdomi šiltnamio auginimo šviestuvaisu 0–10 V valdymu, integruotu su lauko šviesos jutikliais, automatiškai koreguoja išvestį pagal -realaus laiko sąlygas -, todėl tikslinė DLI efektyviai tiekiama be per-apšvietimo. Dauguma augintojų, kurie to neturi, praranda 15–25 % potencialaus energijos taupymo.
3 klaida: IP reitingo reikalavimų nepaisymas
Šiltnamio aplinka apima didelę drėgmę, kondensaciją, drėkinimo purškimą ir reguliarius valymo protokolus, kurie sukuria tikrai drėgnas sąlygas. Įrenginiai, neturintys tinkamo IP įvertinimo, per anksti sugenda šiose aplinkose -, o armatūra sugenda ciklo viduryje, vidury žiemos, yra brangi ir gerokai viršija pakeitimo išlaidas. IP65 yra minimalus šiltnamio apšvietimas. Inter-apšvietimui arčiau drėkinimo IP66 yra tinkama specifikacija. Bet koks rimtaskomercinio šiltnamio apšvietimo tiekėjasturėtų pasiūlyti IP65/IP66 įvertintus šviestuvus kaip standartinę -, o ne kaip aukščiausios kokybės parinktį.
Daugelis tiekėjų jums to nepasakys tol, kol nesuges armatūra vidury -ciklo vidury žiemos -, o tai yra pats brangiausias laikas išsiaiškinti.
4 klaida: nėra apšvietimo ir aplinkos valdymo priemonių integracijos
Papildomas apšvietimas padidina baldakimo temperatūrą ir transpiracijos greitį. Viso intensyvumo važiavimo žibintai nereguliuojant ŠVOK, vėdinimo ir drėkinimo sukuria drėgmės disbalansą ir temperatūros įtampą, kuri iš dalies kompensuoja padidėjusio DLI derlingumą. Apšvietimas ir aplinkos valdymas turi būti suprojektuoti kaip integruota sistema. Čia matome didžiausią atotrūkį tarp to, ko augintojai tikisi atnaujinę apšvietimą, ir to, ką jie iš tikrųjų gauna -, nes apšvietimo tiekėjas ir klimato kontrolės tiekėjas dažnai yra skirtingos įmonės, dirbančios savarankiškai.
5 klaida: viršutinio apšvietimo pasirinkimas tankiems-pasėliams be tarpinio{2}}apšvietimo
Viršutinis apšvietimas pomidorams ir agurkams tankiame, brandžiame vainiklyje daugiausiai PPFD patenka į viršutinį 30–40 cm augalo aukštį. Vaisiaus zona -, kurios ekonominė vertė iš tikrųjų yra -, gauna dalį jos.Vidinis{0}}LED apšvietimasišsprendžia tai tiesiogiai, tačiau daugelis operatorių atranda jo vertę tik po viso sezono neoptimalių rezultatų naudojant vien tik aukščiausio lygio apšvietimą. Tai yra paslėpta priežastis, kodėl jūsų IG niekada nerodoma popieriuje - investavote į aukščiausią apšvietimą, atlikote skaičius ir vis tiek negalėjote paaiškinti, kodėl žiemos derlius išliko nepakitęs. Atsakymas visą laiką buvo vaisiaus zonoje.
Kaip suprojektuoti šiltnamio LED apšvietimo sistemą
1 - veiksmas Apskaičiuokite savo DLI spragą
Kaip nurodyta pirmiau, DLI tarpo skaičiavimas yra bet kokios šiltnamio apšvietimo specifikacijos atskaitos taškas. Padarykite tai prieš žiūrėdami bet kokias armatūros specifikacijas. Pagrindiniai DLI tarpo skaičiavimo atskaitos duomenys:
|
Regionas |
Žiemos DLI (lauke, gruodžio–vasario mėn.) |
Tipiškas šiltnamio efektą sukeliančių DLI (60 % perdavimo) |
|
Nyderlandai / Šiaurės Europa |
1,5–4 mol/m² per dieną |
0,9–2,4 mol/m² per dieną |
|
Šiaurės JAV / Kanada |
3–8 mol/m² per dieną |
1,8–4,8 mol/m² per dieną |
|
Pietų JAV / Viduržemio jūra |
8-15 mol/m² per dieną |
4,8–9 mol/m² per dieną |
|
tropikai-visus metus |
15-25 mol/m² per dieną |
9-15 mol/m² per dieną |
Daugumoje komercinių šiltnamių operacijų Šiaurės Europoje ir Šiaurės Amerikos šiaurėje žiemos papildomas apšvietimas vaisiniams augalams neprivalomas - DLI tarpas tiesiog per didelis, kad jį būtų galima uždaryti be jo.
Veiksmas 2 - Pasirinkite Top Lighting vs Inter{1}}Lighting
Pasėlių tipas ir vainiko struktūra lemia, kuris metodas yra tinkamas:
Naudokite viršutinį apšvietimą, kai:
- Pasėlių vainiko aukštis yra mažesnis nei 60–80 cm
- Pasėliai yra salotos, žolės, gėlės arba dauginimas
- Šiltnamio konstrukcijos ribos-įrengiant baldakimą
Naudokite tarpinį{0}}apšvietimą, kai:
- Pasėlių lajos aukštis viršija 1,5 m (pomidorai, agurkai, paprikos)
- Viršutinis baldakimas yra tankus ir blokuoja šviesos prasiskverbimą
- Pirmenybė teikiama maksimaliam derliaus zonoje
Naudokite abu, kai:
- Vertingas derlius
- Reikalingas maksimalus DLI pristatymas{0}}ištisus metus
- Priemonės IG pateisina didesnes kapitalo investicijas
3 - veiksmas. Tvirtinimo pasirinkimas ir išdėstymas
IP įvertinimas:Minimalus IP65 viršutinis apšvietimas, IP66 tarpinis apšvietimas. Ne-derėtina šiltnamio sąlygomis.
Tvirtinimo tipas: Linijinės LED auginimo lemputėsirviso spektro LED auginimo šviesos juostosyra standartinės specifikacijos šiuolaikiniam komerciniam šiltnamio apšvietimui viršutiniame apšvietime - plonas profilis, užtikrinantis minimalų šešėliavimą, vienodą paskirstymą ant stendo ar eilės plotį ir pasyvų aušinimą, užtikrinantį patikimumą drėgnoje aplinkoje.
Tarpai ir išdėstymas:Armatūros atstumas lemia PPFD vienodumą. Daugumoje populiariausių-apšvietimo programų nustatykite ±15 % PPFD ar didesnį apkarpymo plotą. Prašykite visų fotometrinių paskirstymo duomenų (IES failų) iš bet kurio tiekėjo -, o ne tik didžiausių išvesties skaičių.
Valdiklio integravimas: A šiltnamio apšvietimo valdiklisintegruotas su lauko šviesos jutikliais, apkarpymo{0}}etapų planavimas ir 0–10 V pritemdymas yra būtini komercinėms operacijoms. Rankinis įjungimo / išjungimo valdymas eikvoja energiją ir sukuria nenuoseklų DLI pateikimą. Vertinant bet kuriąšiltnamio LED šviestuvų gamyklaarba tiekėjo, paklauskite konkrečiai apie valdymo sistemos integravimą - tai taip pat svarbu, kaip ir pati armatūros specifikacija.
Pritemdymo galimybė: Pritemdomi šiltnamio auginimo šviestuvaisu jutikliu{0}}pagrįstu automatiniu reguliavimu nuosekliai sumažina energijos sąnaudas 20–35 %, palyginti su fiksuotomis-išvesties sistemomis, veikiančiomis su laikmačiais -, išvengiant per-apšvietimo iš dalies saulėtomis dienomis.
Šiltnamio LED apšvietimo efektyvumas ir investicijų grąža
Energijos matematika
Komerciniame šiltnamyje papildomas apšvietimas paprastai sudaro 30–50 % viso elektros suvartojimo žiemos mėnesiais. Jūsų šviestuvų efektyvumas -, matuojamas AAP (µmol/J) -, tiesiogiai lemia eksploatacines išlaidas vienam pristatytos DLI vienetui.
Jei nesate tikri, ar dabartinė apšvietimo sąranka jau kainuoja, atidžiai perskaitykite šį skyrių. Toliau pateikti skaičiai pagrįsti realiais veikimo scenarijais -, o atotrūkis tarp prastai veikiančios ir gerai-suprojektuotos sistemos yra didesnis, nei tikisi dauguma augintojų.
Reprezentatyvus 5-metų sąnaudų modelis 5 000 m² komerciniam pomidorų šiltnamiui (Nyderlandai, 18 valandų veikimas 5 mėnesius esant prastam apšvietimui, 0,15 USD/kWh):
|
Sistema |
AAP |
Metinės apšvietimo energijos sąnaudos |
5 metų kaina |
|
HPS viršutinis apšvietimas (1,7 µmol/J) |
1,7 µmol/J |
~$148,000 |
~$740,000 |
|
Standartinis šviesos diodas (2,5 µmol/J) |
2,5 µmol/J |
~$101,000 |
~$505,000 |
|
Didelio-efektyvumo šviesos diodas (3,2 µmol/J) |
3,2 µmol/J |
~$79,000 |
~$395,000 |
|
Taupymas (HPS → didelio{0}}efektyvumo šviesos diodas) |
- |
~69 000 USD per metus |
~345 000 USD per 5 metus |
Skaičiavimo pagrindas: 5 000 m² stogelis, 200 µmol/m²/s papildomas PPFD tikslas, armatūra gauta iš AAP ir našumas . 5 mėnesių × 18 val. per dieną. Tikrieji rezultatai skiriasi priklausomai nuo įrenginio ir energijos suvartojimo.
Operacijose, kuriose šiuo metu veikia HPS papildomas apšvietimas - vis dar įprastas senesniuose šiltnamių įrenginiuose -, reikia atnaujinti įkomerciniai šiltnamio LED šviestuvaiyra patrauklus dabartinėmis energijos kainomis. 18–36 mėnesių atsipirkimo laikotarpis būdingas HPS-į-LED konversijoms, greitesnėms didelių-energijos-kaštų rinkose.
Didesnė investicijų grąža nei energijos taupymas
Energijos taupymas yra labiausiai matomas IG komponentas, bet ne visada didžiausias. Daugelyje komercinių šiltnamių projektų, su kuriais dirbome, derliaus padidėjimas dėl geresnio DLI nuoseklumo ir vienodumo viršija energijos taupymą absoliučiais doleriais.
Pomidorų augintojams Vageningeno tyrimų etalonas – 1 % derliaus padidėjimas už papildomą mol/m² per dieną DLI tiesiogiai reiškia pajamas. 5000 m² ploto įrenginys, gaminantis 60 kg/m² per metus už 1,50 USD/kg, sukuria 450 000 USD metinių pajamų. 10 % DLI patobulinimas dėl geresnio papildomo apšvietimo=45 000 USD papildomos metinės pajamos -, dažnai didesnės nei vien energijos taupymas.
Nuolaidos ir skatinimo programos
Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Kanadoje į DLC{0}}sąrašą įtraukti sodininkystės LED šviestuvai daugelyje teritorijų atitinka komunalinių paslaugų energijos vartojimo efektyvumo nuolaidas. Įrengiant didelius šiltnamius, šios nuolaidos gali kompensuoti 15–30 % įrangos pirkimo išlaidų ir reikšmingai pagerinti projekto atsipirkimą. Programos labai skiriasi priklausomai nuo paslaugų įmonės ir regiono - prieš priimdami galutinį pirkimo sprendimą, visada patikrinkite esamą pasiekiamumą. Bet koks patikimasdidmeninė prekyba šiltnamių šviestuvaistiekėjas turėtų galėti pateikti dokumentus, pagrindžiančius nuolaidų paraiškas DLC{0}}sąraše nurodytiems produktams.
Šiltnamio LED auginimo šviestuvai prieš vertikalųjį ūkininkavimo apšvietimą
Suprasdami esminius skirtumus tarp papildomo šiltnamio apšvietimo ir vertikalios žemdirbystės LED sistemų, įrenginių planuotojai padės išvengti nesutampančių specifikacijų - ir priimti tinkamą gamybos modelio sprendimą konkrečioms pasėliams ir rinkoms.
|
veiksnys |
Šiltnamio LED apšvietimas |
Vertikalus ūkininkavimo LED apšvietimas |
|
Šviesos šaltinio vaidmuo |
Papildomas (prideda saulės spindulių) |
Visiškas pakeitimas (pakeičia saulės šviesą) |
|
Reikalingas PPFD iš šviestuvų |
50–300 µmol/m²/s |
150–1200 µmol/m²/s |
|
Energijos kaina vienam m² |
Žemesnis |
Aukštesnis |
|
Sezoninė variacija |
Yra (natūrali šviesa skiriasi) |
Nėra (visiškai kontroliuojamas) |
|
Priklausomybė nuo vietos |
Taip (platuma turi įtakos natūraliam DLI) |
Nėra (bet kokia vieta) |
|
Pasėlių tankumas |
Viengubas stogelis, mažesnis tankis |
Kelių{0}}pakopų, labai didelis tankis |
|
Geriausi pasėliai |
Pomidorai, paprikos, agurkai, gėlės |
Lapiniai žalumynai, žolelės, mikrožalumynai |
|
Kapitalo kaina už m² baldakimą |
Žemesnis |
Aukštesnis |
|
Derliaus konsistencija |
Vidutinis{0}}aukštas (priklauso nuo oro) |
Labai aukštas (visiškai valdomas) |
|
Tvirtinimo tipas |
Viršutinė šviesa + tarp-šviesa |
Linijinė juosta, stelažas-integruotas |
Praktinis sprendimo pagrindas yra toks: jei jūsų pasėlis yra vaisinė daržovė arba dekoratyvinis augalas, kuriam naudingas natūralus apšvietimas ir vienkartinis{0}}baldakimas, šiltnamio apšvietimas beveik visada yra ekonomiškesnis nei vertikalus ūkininkavimas. Jei jūsų pasėlis yra žalumynai arba žolelės, reikalingas maksimalus erdvės efektyvumas arba visiškai nepriklausoma nuo geografijos ir oro sąlygų, vertikalus ūkininkavimas yra prasmingesnis.
Dauguma didelės apimties{0}}komercinių operacijų nesirenka iš dviejų -: pomidorams, agurkams ir paprikoms auginami šiltnamiuose, o lapiniams žalumynams ir prieskoninėms žolėms auginami vertikaliai, derindami gamybos modelį su pasėlių ekonomika.
Išsamų vertikalaus žemės ūkio apšvietimo sistemos dizaino ir pasėlių specifikacijų aprašymą rasite mūsųVertikalus ūkininkavimo LED apšvietimasvadovas.
DUK
Kl .: kokia yra geriausia LED lemputė komerciniam šiltnamiui?
A: Nėra vienintelės geriausios įrangos -, tinkamos specifikacijos priklauso nuo jūsų pasėlių, vietos, DLI tarpo ir stogelio struktūros. Pomidorams ir pipirams: didelio-galio viršaus apšvietimas kartu su tarp-apšvietimu tankioms stogo zonoms. Salotoms ir žolelėms: mažesnio{5}}intensyvumo viso spektro viršutinis apšvietimas. Dekoratyviniams augalams: visas spektras su fotoperiodo valdymo galimybe. Visais atvejais minimalus IP65 įvertinimas, AAP, didesnė arba lygi 2,5 µmol/J, ir patikrinti fotometriniai duomenys yra pagrindiniai reikalavimai.
K: Kiek papildomos šviesos reikia šiltnamiui?
A: Apskaičiuokite savo DLI atotrūkį: tikslinis DLI atėmus faktinį šiltnamio DLI iš natūralios šviesos. Padalinkite tarpą iš (fotoperiodo valandos × 0,0036), kad gautumėte reikiamą papildomą PPFD. Daugeliui komercinių šiltnamio efektą sukeliančių augalų Šiaurės Europoje ir Šiaurės Amerikos šiaurėje žiemos papildomi PPFD reikalavimai svyruoja nuo 100 iki 300 µmol/m²/s, priklausomai nuo pasėlių ir tikslinės DLI.
K: Kada turėčiau naudoti papildomą apšvietimą savo šiltnamyje?
A: Operacijai platumose, viršijančiose 45 laipsnius Š arba 45 laipsnius pietų: vaisiniams augalams -ištisus metus, lapiniams žalumynams žiemos mėnesiais. Veiksmams 35–45 laipsnių platumos: žiemos mėnesiai vaisiniams augalams, neprivaloma lapiniams žalumynams. Žemiau 35 laipsnių platumos: daugumoje pasėlių dažnai nereikia papildomo apšvietimo, išskyrus ilgalaikius debesuotus periodus. Jutikliu{9}}pagrįstas valdymas, įjungiantis apšvietimą pagal DLI matavimą realiuoju laiku, visada yra efektyvesnis nei kalendorinis{11}}planavimas.
K: Kas yra DLI ir kodėl tai svarbu šiltnamio apšvietimui?
A: DLI (Daily Light Integral) yra bendras fotosintetiškai aktyvios šviesos kiekis, kurį augalas gauna per visą dieną, matuojamas mol/m² per dieną. Jis sujungia tiek natūralią saulės šviesą, tiek dirbtinę šviesą. DLI yra pagrindinė metrika, kuri lemia pasėlių augimo greitį, derlių ir kokybę -, o ne vien PPFD. Įrenginys, tiekiantis 200 µmol/m²/s 16 valandų, sukuria 11,5 mol/m² per dieną DLI. DLI supratimas yra bet kokio racionalaus šiltnamio apšvietimo sprendimo pagrindas.
K: Ar šiltnamio LED lemputės turi būti atsparios vandeniui?
A: Taip - IP65 yra minimalus viršutinis apšvietimas šiltnamiuose, o IP66 - tarpinio-apšvietimo įrenginiuose šalia drėkinimo. Šiltnamio sąlygos - drėgmė, kondensatas, drėkinimo purškimas, valymas - sukuria tikrai drėgną aplinką. Šviestuvai, neturintys tinkamo IP įvertinimo, per anksti sugenda ir kelia pavojų saugai. Bet kuris šiltnamio efektą sukeliančių LED lempučių gamintojas, tiekiantis komercines operacijas, turėtų pasiūlyti IP65/IP66 standartinę specifikaciją.
Kl .: Kaip apskaičiuoti šiltnamio apšvietimo reikalavimus?
A: Atlikite keturių{0}}veiksmų DLI tarpo skaičiavimą, aprašytą šiame vadove: raskite savo vietos lauko DLI pagal mėnesį, pritaikykite šiltnamio efektą sukeliančių dujų perdavimo koeficientą, nustatykite pasėlių tikslinę DLI, tada apskaičiuokite reikiamą papildomą PPFD. Norėdami gauti tikslų armatūros skaičių ir išdėstymą, paleiskite fotometrinį modeliavimą naudodami IES failus iš savo armatūros tiekėjo -, o ne tik didžiausius išvesties skaičius iš specifikacijų lapo.
Kl.: kuo skiriasi viršutinis apšvietimas nuo šiltnamių{0}}tarpinio apšvietimo?
A: Viršutinis apšvietimas montuojamas virš baldakimo ir tinka žemiems{0}}pasėliams ir bendram papildomam apšvietimui. Tarpinis apšvietimas įrengiamas pasėlių vainiko viduje ir naudojamas aukštiems, tankiems pasėliams, pavyzdžiui, pomidorams ir agurkams, kai viršutinė šviesa negali prasiskverbti į vaisiaus zoną. Didelės-vertybės vaisiniams augalams mažai{5}}šviestuose regionuose derinant abu būdus gaunami geriausi derliaus rezultatai - ir didžiausia IG.
Kl .: Kiek trunka šiltnamio LED apšvietimo atsipirkimo laikotarpis?
A: HPS{0}}į-LED konvertavimas: paprastai 18–36 mėnesiai, atsižvelgiant į energijos sąnaudas, darbo valandas ir derliaus padidėjimą. Naujiems įrenginiams, kurie nepakeičia ankstesnės sistemos: tipiškas 24–48 mėn. Didelių-energijos-sąnaudų rinkose (Europoje, Japonijoje) arba operacijose, kuriose dirbama ilgomis papildomomis valandomis, atsipirkimas gali būti net 12–18 mėnesių. DLC nuolaidos, jei yra, gali sumažinti atsipirkimą 6–12 mėnesių.
Jei planuojate šiltnamio apšvietimo projektą - nauja instaliacija arba modifikavimas -, štai tokia realybė, kad dauguma tiekėjų tiesiogiai nepasakys: nuo apšvietimo sprendimų, kuriuos priimate specifikacijos etape, lems jūsų energijos sąnaudas ir derliaus nuoseklumą ateinančius 5–10 metų. Neteisingas iškvietimas dėl armatūros tipo, DLI tikslo ar valdymo sistemos turi įtakos ne tik šiam sezonui. Jis susijungia.
Dauguma klientų ateina pas mus po vieno ar dviejų sezonų nepaaiškinamo prasto darbo. Nereikia tiek laukti.
Atsiųskite mums savo šiltnamio vietą, pasėlių tipą, lajos plotą ir esamus derliaus duomenis. Apskaičiuosime jūsų DLI spragą, nustatysime, kur jūsų dabartinė sistema praranda našumą arba eikvoja energiją, ir pateiksime realią IG projekciją - prieš ką nors įsipareigodami. Kaip šiltnamio LED apšvietimo gamintojas, tiesiogiai dirbantis su komercinėmis operacijomis, problemą paprastai nustatome per 24 valandas. Prieš priimdami sprendimą, atsiųskite mums savo maketą.