Kasvuhoonete LED kasvuvalgustid
Kuidas kasutada lisavalgustust, et maksimeerida{0}}aastast saagikust
Astuge detsembris Hollandis, Kanadas või Vaikse ookeani loodeosas asuvasse kaubanduslikku kasvuhoonesse ja näete midagi, mida kakskümmend aastat tagasi ei eksisteerinud: viljakatte kohale paigaldatud LED-valgustite read, mis jooksevad vaikselt läbi lühikeste talvepäevade, hoides tomatite vilja ja salati kasvu samas tempos nagu juulis.
See on lisavalgustus tööl - ja see on vaikselt muutumas üheks kõige olulisemaks taristuotsuseks kaasaegses kaubanduslikus kasvuhoonetootmises.
See on kirjutatud kasvuhooneoperaatoritele, rajatiste planeerijatele ja kasvatajatele, kes soovivad selget ja praktilist ülevaadet selle kohta, kuidaskasvuhoone LED kasvuvalgustidtegelikult töötate reaalsetes toimingutes - alates DLI vahe arvutamisest kuni ülemise valgustuse ja inter-valgustuse vahel valimiseni, kuni mõistmiseni, mida numbrid teie lõpptulemuse jaoks tegelikult tähendavad.
Ja siin on midagi, mida tasub kohe öelda: kasvuhoonevalgustus erineb põhimõtteliselt vertikaalsest põllumajandusest või siseruumides kasvatamisest. Enamik probleeme, mida kasvuhoonevalgustuse projektides näeme, tulenevad kasvatajatest, kes rakendavad kasvuhoonekeskkonnas siseruumide kasvuruumi loogikat. Tehke see spetsifikatsiooni etapis valesti ja te mitte ainult ei kaota tõhusust -, vaid lukustate end aastateks tarbetute energiakulude ja ebastabiilse tootluse kätte. Need kaks ei ole samad ja erinevus on olulisem, kui enamik tarnijaid teile ütleb.
Miks kasvuhoonekasvatajad võtavad kasutusele LED-lisavalgustuse?
Kaubandusliku kasvuhoonetootmise põhiprobleem ei ole tehnoloogia, - vaid päike. Loomulik valgustus on ebaühtlane, hooajaline ja -sõltuv geograafilisest asukohast. Minnesotas või Šotimaal asuv kasvuhoone saab detsembris märgatavalt vähem kasutatavat valgust kui juunis. Muidu produktiivse kuu pilvine nädal võib lükata terve saagipartii allapoole oma DLI-eesmärki, aeglustades kasvu, vähendades saagikust ja häirides tootmisgraafikut, millest teie ostjad sõltuvad.
Kaubanduslik kasvuhoone valgustuslahendab selle probleemi - mitte päikesevalguse asendamisega, vaid täites lünga selle vahel, mida päike pakub ja mida teie põllukultuur tegelikult vajab.
Ülemaailmse kasvuhooneaianduse valgustite turu väärtuseks hinnati 2023. aastal ligikaudu 2,8 miljardit dollarit ja prognooside kohaselt ületab see 2028. aastaks 6,5 miljardit dollarit. Kasvu taga on kolm lähenevat suundumust: kasvavad toiduga kindlustatuse probleemid, mis tõukuvad kohalikku -aastaringset tootmist, energia-tootmise{5}}täiustused, järjepidevalt tarbijate nõudluse muutmine LED-lisavalgustite jaoks{6} olenemata aastaajast.
Kaubanduslike kasvuhoonete käitajate jaoks on ärijuhtum üha arusaadavam:
Saagise konsistents
Täiendav valgustus stabiliseerib taimekasvatust aastaaegade lõikes. Talvekuudel 40% väiksema toodangu asemel pakub hästi-kujundatud süsteem prognoositavaid partiide suurusi aastaringselt-aastaringselt -, mida supermarketite ja toitlustusteenuste ostjad tegelikult vajavad.
Tsükli aja kontroll
Täiendava valgustusega saavad kasvatajad säilitada eesmärgi DLI olenemata ilmast, lühendades põllukultuuride tsükleid 10–20% vähesel-valgusel ajal ja võimaldades rohkem tootmistsükleid aastas.
Kvaliteedi parandamine
Kerged -stressitud põllukultuurid -, mis ei vasta DLI-eesmärkidele -, näitavad mõõdetavat kvaliteedi langust: madalam suhkrusisaldus tomatites, lõdvem peastruktuur salatil, vähenenud õite tihedus dekoratiivtaimedel. Täiendav valgustus takistab seda.
Kolm mõõdikut mõjutavad iga kasvuhoonegaasi lisavalgustust:
DLI (igapäevane valgusintegraal)
Täielik footonite kohaletoimetamine terve päeva jooksul, kombineerides nii loomulikku päikesevalgust kui ka kunstlikku valgust. See on number, millele teie saak reageerib. Kõik muu on vahend eesmärgi saavutamiseks.
PPFD
Hetkeline footoni tihedus võrastiku juures. Teie lisaseadme PPFD väljund koos ümbritseva valguse tasemega määrab, kas saavutate oma DLI-sihi.
Fotoperiood
Valgustunde kokku päevas. Päeva pikkuse suhtes tundlike põllukultuuride puhul on fotoperioodi juhtimine sama oluline kui valguse intensiivsus - ja lisavalgustus annab mõlema üle täpse kontrolli.
Kasvuhoonete LED kasvuvalgustid töötavad
Täiendav vs täielik asendusvalgustus
Täiendava valgustuse ja täieliku asendusvalgustuse erinevuse mõistmine on iga kasvuhoonevalgustuse otsuse aluseks. Selle valesti mõistmine toob kaasa kas alainvesteeritud - süsteemid, mis tegelikult ei kaota DLI-lünka -, või üleinvesteeritud - süsteemid, mis on mõeldud siseruumides kasvatamiseks ja maksavad palju rohkem, kui kasvuhoonerakendus nõuab.
Täiendav valgustussuurendab loomulikku valgust. Armatuur töötab, kui loomulik valgus on ebapiisav - hommiku- ja õhtutundidel, pilvistel päevadel või vähese valgusega-talvekuudel. See ei ole mõeldud päikesevalguse täielikuks asendamiseks. See tähendab väiksemat seadmete tihedust, väiksemat koguvõimsust ning oluliselt madalamaid kapitali- ja tegevuskulusid kui täissiseruumides kasvatatav ruum.
Täielik asendusvalgustus(kasutatakse vertikaalsetes farmides ja siseruumides) asendab täielikult päikesevalguse. Iga footon pärineb kinnitusest. See nõuab oluliselt kõrgemaid PPFD sihtmärke, rohkem seadmeid ja palju suuremat energiatarbimist.
Kasvuhoonerakendustes vajab enamik põllukultuuretäiendav PPFD 50–200 µmol/m²/svalgustussüsteemist - palju vähem kui 200–1200 µmol/m²/s, mis on vajalik täieliku sisetingimustes kasvatamise korral. See on oluline erinevus kinnitusdetailide ja süsteemi maksumuse hindamisel.
Ülemine valgustus vs vahe{0}}valgustus (sise-varikatuses)
Ülemine valgustus- valgustid, mis on paigaldatud põllukultuuride varikatuse kohale, suunavad valgust alla - on enamiku kasvuhoonete lisavalgustuse rakenduste standardkonfiguratsioon. Seda on lihtne paigaldada, seda on lihtne hooldada ja see on efektiivne avatud võrastruktuuriga põllukultuuride puhul, kus valgus tungib alumistesse tsoonidesse.
Varikatusesisene-LED-valgustus(nimetatakse ka inter-valgustuseks) -, mis on paigaldatud põllukultuuri võradesse, ridade vahele või taimevarte vahele, - kasutatakse kõrgete ja tihedate põllukultuuride (nt tomatid, kurgid ja paprikad) puhul, mille ülemine võra blokeerib olulise valguse jõudmise viljavööndisse. Asetades valgusallikad võradesse, edastab inter{4}}valgustus kasutatava PPFD otse tsooni, kus viljad arenevad, ilma et oleks vaja suuremat ülemist{5}}valgust.
|
tegur |
Ülemine valgustus |
Varikatusesisene-valgustus |
|
Paigaldamine |
Lihtne, pea kohal paigaldatav |
Keeruline,{0}}rea paigaldus |
|
Parimad põllukultuurid |
Salat, maitsetaimed, lilled, paljundamine |
Tomatid, kurgid, paprika |
|
Valguse läbitungimine |
Tiheda varikatusega piiratud |
Otse viljavööndisse |
|
Hooldus |
Lihtne juurdepääs |
Nõuab hoolikat põllukultuuride majandamist |
|
Tüüpiline PPFD panus |
50–200 µmol/m²/s |
50–150 µmol/m²/s lisaks |
|
Nõutav IP reiting |
IP65 minimaalselt |
Soovitatav IP66 |
Paljudes suurtes-tomatite kasvuhoonete kaubanduslikes tegevustes on ülemine valgustus jaVarikatusesisene-LED-valgustuskasutatakse koos - ülemised tuled katavad kogu võrastiku, inter-tuled aktiveerivad alumised viljavööndid. See on koht, kus paljud kasvuhoonete valgustusprojektid, millega me töötame, näevad kõige olulisemat saagikuse paranemist.
Kuidas arvutada oma DLI vahe
See on samm, mille enamik kasvuhoonekasvatajaid vahele jätab - ja just seetõttu ei anna nende valgustussüsteem kunagi oodatud saaki. See on teie valgustuse spetsifikatsioonis kõige olulisem number ja enamik tarnijaid ei võta seda arvesse, kuna see nõuab tegelikke andmeid, mitte ainult valgustite kataloogi.
1. samm:Leidke oma asukoha keskmine DLI välistingimustes kuu kaupa. USDA ja NASA pakuvad enamiku piirkondade jaoks päikesekiirguse andmebaase. Näide: Hollandi kasvuhoone saab detsembris kasutatavat DLI-d ligikaudu 2–4 mol/m² päevas, juunis aga 18–22 mol/m² päevas.
2. samm:Rakendage kasvuhoone ülekandetegurit. Enamik klaaskasvuhooneid edastab 60–75% väliskiirgusest. 3,0 mol/m²/päevas väljas DLI muutub kasvuhoones ligikaudu 1,8–2,25 mol/m²/päevas.
3. samm:Tuvastage oma põllukultuuri siht-DLI. Tomatid vajavad 20–30 mol/m²/päevas. Salat vajab 12–17 mol/m²/päevas. Lõhe selle vahel, mida saate ja mida teie põllukultuur vajab, on teie lisavalgustuse sihtmärk.
4. samm:Arvutage vajalik täiendav PPFD. Valem:Täiendav PPFD=DLI vahe ÷ (fotoperioodi tundi × 0,0036)
Näide tomatite kohta Hollandi kasvuhoones detsembris:
- Eesmärk DLI: 22 mol/m²/päevas
- Looduslik DLI kasvuhoones: ~2,0 mol/m²/päev
- DLI vahe: 20 mol/m²/päevas
- Planeeritud fotoperioodi pikendus: kokku 18 tundi
- Nõutav täiendav PPFD: 20 ÷ (18 × 0,0036) =309 µmol/m²/s
See on number, mida teie seadmed peavad varikatuse kõrgusel edastama. See ei ole seadme nimivõimsus 1 meetri kõrgusel. Varikatuse kõrgusel. Kontrollige alati fotomeetriliste andmetega oma tegelikku paigaldusgeomeetriat.
See on midagi paljukaubanduslikud kasvuhoonete LED kasvuvalgustidtarnijad märgivad üle -, et nad tsiteerivad kinnituste väljundit, mitte varikatuse-taset PPFD-d teie kindlal paigalduskõrgusel ja vahekaugusel. Need on väga erinevad numbrid ja nende vaheline lõhe on koht, kus projektid lähevad valesti.
Kasvuhoonete LED kasvuvalgustite nõuded põllukultuuride kaupa
Sobivad sinugaLED kasvuvalgustid kasvuhoonesseTeie konkreetse põllukultuuri kasutamine ei ole kaubanduslikul tootmisel vabatahtlik. Igal põllukultuuril on erinevad DLI-nõuded, täiendavad PPFD-eesmärgid ja spektritundlikkus, mis määravad otseselt, kui palju teie valgustusinvesteering saagikust tegelikult parandab.
Tomatid ja paprikad
Tomatid ja paprika on ülemaailmses kaubanduslikus kasvuhoonetootmises domineerivad viljasaadused ning need esindavad kõige nõudlikumat lisavalgustuse rakendust, - kõrgeid DLI nõudeid, kõrget võrastruktuuri, mis nõuab inter-valgustust, ja tugevat CO₂-vastust kõrgemal valgustasemel.
|
Parameeter |
Tomatid |
Paprika |
|
Siht-DLI |
20-30 mol/m²/päevas |
18-25 mol/m²/päevas |
|
Täiendav PPFD |
150–300 µmol/m²/s |
150–250 µmol/m²/s |
|
Fotoperiood |
Kuni 18 tundi |
Kuni 16 tundi |
|
Spekter |
Lai spekter, punane{0}}dominant |
Lai spekter |
|
CO₂ reaktsioon |
Tugev 800–1200 ppm juures |
Mõõdukas 800–1000 ppm |
|
Inter{0}}valgustuse eelis |
Kõrge (tihe varikatus) |
Mõõdukas |
LED kasvuvalgustid tomatitelekaubanduslikes kasvuhoonetes kombineeritakse tavaliselt ülemine valgustus kiirusega 150–200 µmol/m²/s ja inter-valgustus 50–100 µmol/m²/s viljavööndis -, mis annab kogu täiendava PPFD 200–300 µmol/m²/s, kus see on kõige suurem. Wageningeni ülikooli uurimisprogrammide uuringud on näidanud järjekindlat saagikuse paranemist 1% võrra iga mol/m²/päevas tomatikasvatuses, mistõttu on lisavalgustuse ROI arvutamine vähese valgusega piirkondades lihtne.
LED kasvuvalgustid paprikatelejärgige sarnast loogikat, kuigi paprika talub madalamat valgustaset mõnevõrra paremini kui tomatid. Pehme talvega piirkondades ei pruugi paprika aastaringselt -aastaringselt - vajada lisavalgustust, mille sihipärane kasutamine madalaimate DLI-kuudel (tavaliselt novembrist veebruarini põhjapoolkeral) tagab sageli kõige kuluefektiivsema tulu.
Salat ja lehtroheline
Kasvuhoonesalati tootmisel on talvekuudel lisavalgustus märkimisväärselt kasulik, kuna PPFD-nõuded on suhteliselt tagasihoidlikud, mis muudab investeerimise ökonoomsuse atraktiivseks isegi keskmise mastaabiga tegevuste jaoks.
|
Parameeter |
Soovitatav vahemik |
|
Siht-DLI |
12-17 mol/m²/päevas |
|
Täiendav PPFD |
50–150 µmol/m²/s |
|
Fotoperiood |
16-18 tundi |
|
Spekter |
Sinine{0}}täiustatud täisspekter |
Salati LED kasvuvalgustidkasvuhoonerakendustes on tavaliselt lihtsamad spetsifikatsioonid kui tomatisüsteemides - madalamad PPFD-sihid, puudub inter-valgustuse nõue ja lihtne ülemise-valgustuse paigutus. Peamine väärtus on tsükliaja järjepidevus: ilma lisavalgustuseta võivad talvised kasvuhoonesalati tsüklid kõrgetel-laiuskraadidel pikeneda suvise tootmisega võrreldes 30–50%. Piisava täiendava DLI-ga stabiliseerivad tsükliajad aastaringselt-.
See on koht, kus paljud kasvuhooneoperaatorid avastavad ootamatu ROI allika: rohkem tootmistsükleid aastas, mitte ainult suuremat saaki tsükli kohta.
Maasikad ja lilled
Kasvuhoone maasikavalgustusja dekoratiivlillede tootmine hõlmab täiendavat mõõdet, mida puuvilja- ja lehtköögiviljadel ei ole: valgusperioodi tundlikkus. Paljud maasikasordid ja dekoratiivkultuurid (krüsanteemid, jõulutähed, nelgid) õitsevad vastavalt päeva pikkusele, mitte ainult valguse intensiivsusele.
Vertikaalsetes või laudkasvuhoonesüsteemides kasutatavate päevaste-neutraalsete maasikasortide puhul on lisavalgustuse eesmärgid sarnased muude viljasaagide - 200–400 µmol/m²/s kogu PPFD-ga, kusjuures punase spektri lisamine on kaugelt- ja parandab viljade kasvu ja arengut. Fotoperioodi{5}tundlike sortide puhul on hoolikalt kontrollitud päeva pikkuse pikendamine või katkestamine sama oluline kui kogu DLI.
Kasvuhoone lillevalgustusdekoratiivtaimede puhul eelistab sageli fotoperioodi kontrolli töötlemata intensiivsusega - madala-taseme öine katkestusvalgustus (nii vähe kui 2–5 µmol/m²/s 4 tunni jooksul keset pimedat perioodi) võib olla piisav õitsemise aja reguleerimiseks fotoperioodi{5}}tundlikel liikidel väga madalate tegevuskuludega.
Täisspektriga kasvuhoonevalgustidreguleeritavate kaug{0}}punaste kanalitega kasutatakse üha enam nii vilja- kui ka dekoratiivtaimede kasvatamiseks mõeldud segakasvuhoonegaase. - spektrit tsoonide kaupa häälestamise võimalus annab paremaid tulemusi kui üks fikseeritud spekter kogu rajatises.
Seemikud ja paljundamine
Kasvuhoonekeskkonnas paljundamiseks ja seemikute kasvatamiseks tuleb lisavalgustusest kasu eelkõige ühtsuse ja tsükliaja järjepidevuse tagamiseks - samadel põhimõtetel kui vertikaalsel talus paljundamisel, kuid ümbritseva loomuliku valguse olemasolu tõttu on see madalam.
|
Parameeter |
Soovitatav vahemik |
|
Siht-DLI |
6-12 mol/m²/päevas |
|
Täiendav PPFD |
50–120 µmol/m²/s |
|
Spekter |
Sinine-domineerib |
|
Fotoperiood |
16-20 tundi |
Täiendavad LED kasvuvalgustidkasvuhoones paljundamiseks tuleks eelistada ühtlust intensiivsusest kõrgemale. Mitme kandikuga paljunduspinkides on ±10–15% PPFD varieerumine eesmärk - ebaühtlane idanemine ja paljundusfaasis juurdumine loob kvaliteedimuutuse, mis kannab läbi kogu tootmistsükli.
Levinud kasvuhoonevalgustuse vead, mis maksavad teile tulu
Enamik kasvuhoonevalgustuse probleeme ei anna endast teada. Need ilmuvad vaikselt - pisut madalama talvise saagikuse, ebaühtlaste tooteklasside või energiaarvetena, mis ei vasta kunagi prognoosidele. Kasvuhoonete valgustusprojektide puhul, mida oleme kutsutud üle vaatama, leiame neid vigu kõige sagedamini.
1. viga: talvel ainult sõidutuled, jättes tähelepanuta pilvise{1}}päeva lisavarustuse
Paljud kasvuhooneoperaatorid paigaldavad lisavalgustuse ja panevad selle tööle ainult kindlaksmääratud talvekuudel. See kaotab olulise osa potentsiaalsest väärtusest. Üks pilvine nädal märtsis või oktoobris võib viia DLI saagi sihttasemest allapoole sama tõhusalt kui detsembri päev. Anduri-põhised juhtimissüsteemid, mis käivitavad lisavalgustuse, mis põhinevad reaalajas-DLI mõõtmisel - mitte kalendrikuupäeval -, ületavad pidevalt aja{7}}põhiseid süsteeme. Paljud kasvuhoonevalgustuse kontrollerite tarnijad seda ei rõhuta, kuna anduripõhised süsteemid nõuavad keerukamat paigaldust.
See on koht, kus enamik kasvuhoonevalgustusprojekte vaikselt ebaõnnestuvad - mitte sellepärast, et kinnitused on valed, vaid seetõttu, et juhtimisloogikat pole kunagi õigesti seadistatud.
Viga 2: lisa-PPFD on liiga kõrgeks seatud
Rohkem valgust ei ole alati parem -, eriti kui loomulik valgus juba annab oma panuse. Kui teie süsteem on enam-valgustamas varikatust eredal päeval, maksate sõna otseses mõttes elektrienergia eest, et vähendada oma kasumimarginaali - PPFD tõstmine põllukultuuri valgusküllastuspunktist kõrgemale ei anna energiaarve suurendamisel täiendavat saaki. Enamik kasvatajaid ei saa aru, et see juhtub enne, kui nad näevad elektriarvet. Hästi läbimõeldud-süsteemidesreguleeritavad kasvuhoonevalgustid0–10 V juhtseadmega, mis on integreeritud välisvalgusanduritega, reguleerib automaatselt väljundit-reaalajas tingimuste alusel -, pakkudes siht-DLI-d tõhusalt ilma üle-valgustamata. Enamik kasvatajaid, kellel seda pole, kaotavad 15–25% potentsiaalsest energiasäästust.
Viga 3: IP reitingunõuete eiramine
Kasvuhoonekeskkonnas on ühendatud kõrge õhuniiskus, kondensatsioon, niisutuspihusti ja korrapärased puhastusprotokollid, mis loovad tõeliselt niisked tingimused. Adekvaatse IP-reitinguta seadmed ebaõnnestuvad nendes keskkondades - enneaegselt ja tsükli keskel, keset talve, on kinnitusrike rike, mis ületab oluliselt asenduskulusid. IP65 on kasvuhoone ülavalgustuse miinimum. Kastmisele lähemal asuvate inter-valgustuste jaoks on IP66 sobiv spetsifikatsioon. Igasugune tõsinekaubandusliku kasvuhoonevalgustite tarnijapeaks pakkuma IP65/IP66 reitinguga seadmeid standardvarustuses -, mitte esmaklassilise valikuna.
See on midagi, mida enamik tarnijaid ei ütle teile enne, kui kinnitusseade ebaõnnestub keset talve keset -tsüklit -, mis on kõige kallim aeg selle väljaselgitamiseks.
Viga 4: puudub integratsioon valgustuse ja keskkonnajuhtimisseadmete vahel
Täiendav valgustus suurendab varikatuse temperatuuri ja transpiratsiooni kiirust. Jooksutuled täisintensiivsusega ilma HVAC-i, ventilatsiooni ja niisutust reguleerimata tekitavad niiskuse tasakaalustamatust ja temperatuuri pingeid, mis osaliselt kompenseerivad suurenenud DLI-st saadava kasu. Valgustus ja keskkonnajuhtimine tuleb projekteerida ühtse süsteemina. Siin näeme suurimat lõhet selle vahel, mida kasvatajad valgustuse uuendamiselt ootavad, ja selle vahel, mida nad tegelikult saavad, - kuna valgustite tarnija ja kliimaseadme tarnija on sageli erinevad ettevõtted, kes töötavad iseseisvalt.
Viga 5: ülemise valgustuse valimine tihedate-võrade jaoks ilma vahevalgustuseta{2}}
Tomatite ja kurkide pealmine valgustus tihedas küpses võras annab suurema osa PPFD-st taime ülemisele 30–40 cm kõrgusele. Viljavöönd -, kus majanduslik väärtus tegelikult on -, saab sellest osa.Varikatusesisene-LED-valgustuslahendab selle otse, kuid paljud operaatorid avastavad selle väärtuse alles pärast tervet hooaega, mille tulemused on ebaoptimaalsed ainult tippvalgustusega. See on varjatud põhjus, miks teie investeeringutasuvus ei ilmu kunagi paberil - investeerisite tippvalgustusse, tegite arvud ja ei suutnud ikkagi selgitada, miks talvine saagikus jäi samaks. Vastus oli kogu aeg viljavööndis.
Kuidas kavandada kasvuhoone LED-valgustussüsteemi
Samm 1 - Arvutage oma DLI-lünk
Nagu ülalpool kirjeldatud, on DLI vahe arvutamine kasvuhoone valgustuse spetsifikatsioonide lähtepunkt. Tehke seda enne mis tahes kinnitusdetailide vaatamist. Peamised võrdlusandmed DLI vahe arvutamiseks:
|
Piirkond |
Talvine DLI (väljas, detsember–veebruar) |
Tüüpiline kasvuhoone DLI (60% ülekanne) |
|
Holland / Põhja-Euroopa |
1,5–4 mol/m²/päevas |
0,9–2,4 mol/m²/päevas |
|
Põhja-USA / Kanada |
3-8 mol/m²/päevas |
1,8–4,8 mol/m²/päevas |
|
USA lõunaosa / Vahemeri |
8-15 mol/m²/päevas |
4,8–9 mol/m²/päevas |
|
aastaringne-troopikas |
15-25 mol/m²/päevas |
9-15 mol/m²/päevas |
Enamiku kaubanduslike kasvuhoonetööde puhul Põhja-Euroopas ja Põhja-Ameerika põhjaosas ei ole talvine lisavalgustus viljasaagi jaoks vabatahtlik - DLI vahe on lihtsalt liiga suur, et ilma selleta sulgeda.
Samm 2 - Valige Top Lighting vs Inter-Lighting
Sobiva lähenemisviisi määravad põllukultuuri tüüp ja võra struktuur:
Kasutage ülemist valgustust, kui:
- Vilja võra kõrgus on alla 60–80 cm
- Põllukultuur on salat, ürdid, lilled või paljundamine
- Kasvuhoone struktuuri piirangud-varikatuse paigaldamisel
Kasutage vahe{0}}valgustust, kui:
- Viljakate on üle 1,5 m (tomatid, kurgid, paprika)
- Ülemine varikatus on tihe ja takistab valguse läbitungimist
- Prioriteet on maksimaalne viljavööndi saagikus
Kasutage mõlemat, kui:
- Väärtus-viljasaak vähese-valgusega piirkonnas
- Maksimaalne DLI kohaletoimetamine on nõutav{0}}aastaringselt
- Rajatise ROI õigustab suuremaid kapitaliinvesteeringuid
Samm 3 - Kinnituse valimine ja paigutus
IP reiting:Minimaalne IP65 ülemise valgustuse jaoks, IP66 vahevalgustuse jaoks. Kasvuhoonekeskkondades ei ole-kaubeldav.
Kinnituse tüüp: Lineaarsed LED kasvutuledjatäisspektri LED kasvuvalgustidon kaasaegse kaubandusliku kasvuhoone ülavalgustuse standardspetsifikatsioon - õhuke profiil, mis tagab minimaalse varjutuse, ühtlase jaotuse üle pingi või rea laiuse ning passiivse jahutuse, mis tagab töökindluse niiskes keskkonnas.
Vahed ja paigutus:Kinnituste vahemaa määrab PPFD ühtluse. Enamiku populaarsemate-valgustusrakenduste puhul sihtige ±15% PPFD variatsiooni või paremat kogu kärpimisalal. Taotlege täielikke fotomeetrilisi jaotusandmeid (IES-faile) mis tahes tarnijalt -, mitte ainult tipptoodangu numbreid.
Kontrolleri integreerimine: A kasvuhoone valgustuse kontrollerintegreeritud välisvalgusanduritega, kärpimise{0}}plaanimine ja 0–10 V hämardamine on äritegevuse jaoks hädavajalikud. Käsitsi sisse- ja väljalülitamine raiskab energiat ja tekitab ebaühtlase DLI-edastuse. Kui hinnata mis taheskasvuhoone LED kasvuvalgustite tehasvõi tarnijalt, küsige konkreetselt juhtimissüsteemi integreerimise kohta - see on sama oluline kui kinnitusseadme spetsifikatsioon ise.
Hämardamise võimalus: Hämardatavad kasvuhoonevalgustidandur{0}}põhine automaatne reguleerimine vähendab energiatarbimist järjekindlalt 20–35% võrreldes taimeriga töötavate püsi-väljundsüsteemidega -, vältides üle-valgustust osaliselt päikesepaistelistel päevadel.
Kasvuhoone LED-valgustuse tõhusus ja ROI
Energia matemaatika
Kaubanduslikus kasvuhoones moodustab lisavalgustus talvekuudel tavaliselt 30–50% kogu elektritarbimisest. Teie valgustite tõhusus -, mõõdetuna isikukaitsevahendites (µmol/J) -, määrab otseselt teie tegevuskulu tarnitud DLI ühiku kohta.
Kui te pole kindel, kas teie praegune valgustuse seadistus maksab teile juba tulu, lugege see jaotis hoolikalt läbi. Allolevad arvud põhinevad tegelikel toimimisstsenaariumidel - ning lõhe halvasti toimiva süsteemi ja hästi{2}}konstrueeritud süsteemi vahel on suurem, kui enamik kasvatajaid eeldab.
Tüüpiline 5-aastane kulumudel 5000 m² suuruse kaubandusliku tomatikasvuhoone jaoks (Holland, 18-tunnine töö 5 vähese valguse kuu jooksul, 0,15 $/kWh):
|
Süsteem |
IKV |
Aastane valgustuse energiakulu |
5-aastane kulu |
|
HPS ülemine valgustus (1,7 µmol/J) |
1,7 umol/J |
~$148,000 |
~$740,000 |
|
Standardne LED (2,5 µmol/J) |
2,5 umol/J |
~$101,000 |
~$505,000 |
|
Suure{0}}tõhususega LED (3,2 µmol/J) |
3,2 umol/J |
~$79,000 |
~$395,000 |
|
Säästmine (HPS → suure{0}}tõhususega LED) |
- |
~69 000 dollarit aastas |
~345 000 dollarit 5 aasta jooksul |
Arvutusalus: 5000 m² varikatus, 200 µmol/m²/s täiendav PPFD sihttase, seadmete arv tuletatud isikukaitsevahenditest ja võimsus . 5 kuud × 18 tundi päevas. Tegelikud tulemused sõltuvad rajatisest ja energiatarbimisest.
Praegu HPS-i lisavalgustust kasutavate toimingute puhul - on endiselt levinud vanemates kasvuhoonesüsteemides - on vaja uuendadakaubanduslikud kasvuhoonete LED kasvuvalgustidon praeguste energiahindade juures mõjuv. Tasuvusperioodid 18–36 kuud on tüüpilised HPS-i-LED--konversioonide jaoks, mis on kiiremad kõrge-energia-kuluga turgudel.
Tootlus ROI üle energiasäästu
Energiasääst on kõige nähtavam ROI komponent, kuid mitte alati suurim. Paljudes ärilistes kasvuhooneprojektides, millega oleme töötanud, ületab DLI parema järjepidevuse ja ühtluse tulemusel saavutatud saagikuse paranemine energiasäästu absoluutsetes dollarites.
Tomatitootjate jaoks tähendab Wageningeni uuringute võrdlusalus 1% saagikuse paranemist iga täiendava DLI mol/m² kohta päevas otse tulus. 5000 m² suurune rajatis, mis toodab 60 kg/m² aastas hinnaga 1,50 $/kg, teenib 450 000 $ aastas tulu. 10% DLI-täiustus tänu paremale lisavalgustusele=45 000 dollarit aastane lisatulu -, mis on sageli suurem kui ainuüksi energiasääst.
Allahindlused ja ergutusprogrammid
Ameerika Ühendriikides ja Kanadas kvalifitseeruvad DLC{0}}loendis olevad aianduse LED-valgustid paljudel territooriumidel kommunaalteenuste energiatõhususe allahindlustele. Suurte kasvuhoonepaigaldiste puhul võivad need allahindlused kompenseerida 15–30% inventari ostukuludest, parandades oluliselt projekti tasuvust. Programmid erinevad utiliidi ja piirkonna lõikes oluliselt. - Kontrollige alati enne ostuotsuse tegemist, kas need on saadaval. Igasugune usutavkasvuhoonete kasvuhoonete hulgimüüktarnija peaks suutma esitada dokumente, mis toetavad DLC{0}}loetletud toodete allahindlustaotlusi.
Kasvuhoonete LED kasvuvalgustid vs vertikaalsed põllumajandusvalgustid
Kasvuhoone lisavalgustuse ja vertikaalse põllumajanduse LED-süsteemide põhiliste erinevuste mõistmine aitab rajatiste planeerijatel vältida mittevastavaid tehnilisi andmeid - ning teha oma konkreetsete põllukultuuride ja turgude jaoks õige tootmismudeli otsuse.
|
tegur |
Kasvuhoone LED valgustus |
Vertikaalne põllumajanduslik LED-valgustus |
|
Valgusallika roll |
Täiendav (lisab päikesevalgust) |
Täielik vahetus (asendab päikesevalgust) |
|
Armatuurilt nõutav PPFD |
50–300 µmol/m²/s |
150–1200 µmol/m²/s |
|
Energiakulu m² kohta |
Madalam |
Kõrgem |
|
Hooajaline varieeruvus |
On olemas (looduslik valgus varieerub) |
Puudub (täielikult kontrollitud) |
|
Asukoha sõltuvus |
Jah (laiuskraad mõjutab loomulikku DLI-d) |
Puudub (ükskõik milline asukoht) |
|
Vilja tihedus |
Ühekordne varikatus, väiksem tihedus |
Mitmetasandiline, väga suur tihedus |
|
Parimad põllukultuurid |
Tomatid, paprika, kurk, lilled |
Leherohelised, ürdid, mikrorohelised |
|
Kapitalikulu m² varikatuse kohta |
Madalam |
Kõrgem |
|
Saagise konsistents |
Mõõdukas{0}}kõrge (sõltub ilmast) |
Väga kõrge (täielikult juhitav) |
|
Kinnituse tüüp |
Ülemine valgus + vahetuli- |
Lineaarne riba, rack-integreeritud |
Praktiline otsustusraamistik on järgmine: kui teie põllukultuur on puuvilja- või dekoratiivtaimed, mis saavad kasu loomulikust valgusest ja ühe -võrastiku tootmisest, pakub kasvuhoone lisavalgustus peaaegu alati paremat ökonoomsust kui vertikaalne põllumajandus. Kui teie põllukultuuriks on rohelised või ürdid, see nõuab maksimaalset ruumitõhusust või vajab täielikku sõltumatust geograafiast ja ilmastikust, on vertikaalne põllumajandus mõistlikum.
Enamik suuremahulisi{0}}kommertstegevusi ei tee valikut kahe - vahel, nad kasutavad kasvuhoonetootmist tomatite, kurkide ja paprikate jaoks ning vertikaalset põllumajandust lehtroheliste ja ürtide tootmiseks, sobitades tootmismudeli põllukultuuride ökonoomikaga.
Vertikaalse põllumajanduse valgustussüsteemi kujunduse ja põllukultuuride spetsifikatsioonide täieliku ülevaate saamiseks vaadake meieVertikaalne põllumajanduslik LED-valgustusjuhend.
KKK
K: Mis on kaubandusliku kasvuhoone jaoks parim LED-valgusti?
V: Pole olemas ühte parimat kinnitust - õige spetsifikatsioon sõltub teie kärpimisest, asukohast, DLI vahest ja varikatuse struktuurist. Tomatite ja paprikate jaoks: suure-võimsusega ülemine valgustus koos inter-valgustusega tihedate varikatuste jaoks. Salati ja ürtide jaoks: madalama intensiivsusega{5}}täisspektriga ülemine valgustus. Dekoratiivtaimede jaoks: täisspekter koos fotoperioodi juhtimise võimalusega. Kõikidel juhtudel on lähtenõuded IP65 minimaalne reiting, isikukaitsevahend, mis on suurem või võrdne 2,5 µmol/J, ja kontrollitud fotomeetrilised andmed.
K: Kui palju lisavalgust kasvuhoone vajab?
V: Arvutage oma DLI vahe: siht-DLI miinus tegelik kasvuhoone DLI loomulikust valgusest. Vajaliku täiendava PPFD saamiseks jagage vahe (fotoperioodi tundidega × 0,0036). Enamiku kaubanduslike kasvuhoonekultuuride puhul Põhja-Euroopas ja Põhja-Ameerika põhjaosas jäävad talvised täiendavad PPFD nõuded vahemikku 100–300 µmol/m²/s olenevalt põllukultuurist ja siht-DLI-st.
K: Millal peaksin oma kasvuhoones lisavalgustust kasutama?
V: toimingud laiuskraadidel üle 45 kraadi N või 45 kraadi S: aasta-viljaviljade puhul, talvekuud roheliste lehtede puhul. Töötamiseks 35–45 laiuskraadiga: talvekuud viljaviljade puhul, valikuline roheliste lehtede puhul. Alla 35 laiuskraadi: lisavalgustus pole enamiku põllukultuuride puhul sageli vajalik, välja arvatud pika pilvise perioodi korral. Anduripõhine juhtimine, mis käivitab valgustuse reaalajas{10}}DLI mõõtmise põhjal, on alati tõhusam kui kalendripõhine ajastamine.
K: Mis on DLI ja miks see on kasvuhoonevalgustuse jaoks oluline?
V: DLI (Daily Light Integral) on fotosünteetiliselt aktiivse valguse koguhulk, mida taim saab terve päeva jooksul, mõõdetuna mol/m²/päevas. See ühendab endas nii loomuliku päikesevalguse kui ka kunstliku valguse panuse. DLI on peamine mõõdik, mis juhib põllukultuuride kasvukiirust, saagikust ja kvaliteeti - mitte ainult PPFD-d. Armatuur, mis annab 200 µmol/m²/s 16 tunni jooksul, annab DLI panuse 11,5 mol/m²/päevas. DLI mõistmine on iga ratsionaalse kasvuhoonevalgustuse otsuse aluseks.
K: Kas kasvuhoone LED-tuled peavad olema veekindlad?
V: Jah - IP65 on minimaalne tippvalgustuse jaoks kasvuhoonekeskkondades ja IP66 inter-valgustusrakenduste jaoks niisutamise läheduses. Kasvuhoonetingimused - niiskus, kondensatsioon, niisutuspihustid, puhastamine - loovad tõeliselt märja keskkonna. Adekvaatse IP-reitinguta valgustid ebaõnnestuvad enneaegselt ja tekitavad ohutusriske. Kõik kaubanduslikke tegevusi tarnivad kasvuhoonete LED-kasvuvalgustite tootjad peaksid standardspetsifikatsioonina pakkuma IP65/IP66.
K: Kuidas ma arvutan oma kasvuhoone valgustuse nõudeid?
V: Järgige selles juhendis kirjeldatud nelja{0}}etapilise DLI vahe arvutamist: leidke oma asukoha välistingimustes olev DLI kuu kaupa, rakendage kasvuhoone ülekandetegur, määrake oma põllukultuuri siht-DLI ja arvutage seejärel vajalik täiendav PPFD. Täpse kinnituste arvu ja paigutuse jaoks käivitage fotomeetriline simulatsioon, kasutades oma kinnitusdetailide tarnija - IES-faile, mitte ainult spetsifikatsioonilehe tippväljundnumbreid.
K: Mis vahe on kasvuhoonete ülemisel{0}}valgustusel ja vahevalgustusel?
V. Ülemine valgustus paigaldatakse varikatuse kohale ja sobib madala{0}}varikatusega põllukultuuride ja üldise lisavalgustuse jaoks. Inter-valgustus paigaldatakse põllukultuuride võradesse ja seda kasutatakse kõrgete ja tihedate põllukultuuride (nt tomatid ja kurgid) jaoks, kus ülemine valgus ei pääse viljatsooni. Kõrge-väärtuslike viljasaagide puhul madala-valgusega piirkondades annab mõlema lähenemisviisi kombineerimine parima saagikuse - ja tugevaima investeeringutasuvuse.
K: Kui pikk on kasvuhoone LED-valgustuse tasuvusaeg?
V: HPS{0}}LED-i-konversioonide puhul: tavaliselt 18–36 kuud, olenevalt energiakuludest, töötundidest ja tootluse paranemisest. Uute paigalduste puhul, mis ei asenda varasemat süsteemi: tüüpiline on 24–48 kuud. Kõrge -energiakulu-turgudel (Euroopa, Jaapan) või pikkade lisatundide korral võib tasuvusaeg olla 12–18 kuud. Võimaluse korral võivad DLC allahindlused vähendada tasuvust 6–12 kuu võrra.
Kui plaanite kasvuhoone valgustusprojekti - uus paigaldus või moderniseerimine -, siin on tegelikkus, mida enamik tarnijaid otse ei ütle: spetsifikatsiooni etapis tehtud valgustusotsused määravad teie energiakulu ja saagikuse järjepidevuse järgmise 5–10 aasta jooksul. Vale kõne kinnitusseadme tüübi, DLI sihtmärgi või juhtimissüsteemi kohta ei mõjuta ainult seda hooaega. See ühendab.
Enamik kliente tuleb meie juurde pärast seda, kui üks või kaks hooaega on seletamatut kehva tulemust. Sa ei pea nii kaua ootama.
Saatke meile oma kasvuhoone asukoht, põllukultuuri tüüp, võra pindala ja hetkeandmed saagikuse kohta. Arvutame teie DLI-vahe, tuvastame, kus teie praegune süsteem kaotab tootlikkust või raiskab energiat, ja anname teile realistliku ROI-prognoosi -, enne kui midagi ette võtate. Kasvuhoonete LED-valgustite tootjana, kes tegeleb otseselt äritegevusega, märkame probleemi tavaliselt 24 tunni jooksul. Enne selle otsuse tegemist saatke meile oma kujundus.