Oświetlenie LED do uprawy a HPS do uprawy komercyjnej: Jak właściwie wybrać?

Wysoko-wysokoprężne oświetlenie sodowe od dawna jest standardem w komercyjnych pomieszczeniach do uprawy, ponieważ działa, jest w miarę wydajne, dobrze rozumiane i tanie w zakupie od razu. To, co się nie zmieniło, to jego widmo, skoncentrowane głównie w zakresie żółto-pomarańczowym, ze stosunkowo małą ilością emitowanego światła niebieskiego i jego zasadnicza nieefektywność w przekształcaniu energii elektrycznej w użyteczne światło, a nie ciepło. Żaden z tych problemów nie jest nowy. To po prostu problemy, nad którymi branża pracowała przez dziesięciolecia, zamiast je rozwiązywać.

W tym miejscu wiele porównań od początku kończy się niepowodzeniem. Lumeny mierzą jasność postrzeganą przez ludzkie oko, a rośliny nie widzą światła tak jak ludzie. Miernikiem, który faktycznie ma znaczenie w uprawie, jest PAR, promieniowanie aktywne fotosyntetycznie, a dokładniej skuteczność fotosyntezy (PPE), mierzona w mikromolach użytecznego światła na dżul zużytej energii (μmol/J).

W ten sposób oprawy HPS zwykle dostarczają około 1,7–2,1 μmol/J, podczas gdy nowoczesne komercyjne lampy LED do uprawy zwykle osiągają 2,5–3,0 μmol/J lub więcej, w zależności od jakości oprawy i technologii diod. Ta różnica wydaje się skromna jako liczba surowa, ale znacznie się zwiększa w całym cyklu uprawy i liczbie opraw w całym obiekcie, ponieważ reprezentuje naprawdę więcej użytecznego światła na jednostkę zużytej energii elektrycznej, a nie tylko procent marketingowy.

Jest to liczba, którą większość rozmów sprzedażowych całkowicie pomija i zazwyczaj to ona faktycznie decyduje o tym, czy zmiana się opłaci. Oprawy HPS przekształcają znaczną część pobieranej energii w ciepło, a nie w użyteczne światło, a w komercyjnej uprawie ciepło nie tylko znika, ale staje się obciążeniem chłodniczym, które musi usunąć system HVAC, co kosztuje dodatkową energię elektryczną oprócz tego, co zużywają same światła.

Przejście na oprawy LED o znacznie niższej mocy cieplnej bezpośrednio zmniejsza obciążenie związane z chłodzeniem i właśnie dlatego rachunek za prąd za pierwszy miesiąc po zmianie często zaniża rzeczywiste oszczędności, ponieważ pełny cykl HVAC, szczególnie w gorącym sezonie, faktycznie ujawnia się skumulowana korzyść. Hodowcy porównujący HPS i LED wyłącznie pod kątem części rachunku za energię elektryczną, jaką jest oświetlenie, dają niepełny obraz.

Oto jak to wygląda na przybliżonych liczbach w-obiekcie średniej wielkości, w którym odbywa się 20 spotkań. Komercyjne pomieszczenie do uprawy wyposażone w 20 jednostek HPS o mocy 1000 W każda pobiera 20 kW bezpośrednio na oświetlenie, ale rzeczywiste obciążenie elektryczne obiektu jest wyższe po uwzględnieniu chłodzenia, ponieważ znaczna część tych 20 kW jest ostatecznie usuwana w postaci ciepła przez system HVAC, co stanowi znaczący procent oprócz bezpośredniego poboru oświetlenia w cieplejszych miesiącach. Przejście na 20 równoważnych opraw LED o tej samej mocy znamionowej zmniejsza zarówno bezpośredni pobór oświetlenia dzięki wyższej skuteczności fotosyntezy, jak i późniejsze obciążenie chłodnicze, ponieważ mniej zużywanej energii przekształca się przede wszystkim w ciepło odpadowe. Obiekty śledzące to porównanie przez cały rok, a nie przez jeden miesiąc, zwykle stwierdzają, że łączne oszczędności w zakresie oświetlenia-i-chłodzenia są znacznie większe, niż sugerowałby sam rachunek za oświetlenie.

A Komercyjne oświetlenie LED do uprawy o mocy 1000 Wjest powszechnie określany jako zamiennik-nastawiony na bezpośrednią wydajność tradycyjnej oprawy HPS o mocy 1000 W, zwykle zajmujący porównywalną powierzchnię, a jednocześnie zapewniający znacznie więcej użytecznego PAR na zużyty wat. Poziom ten pasuje do standardowych wysokości sufitów w komercyjnych pomieszczeniach uprawowych i rozstawu opraw już zaprojektowanych dla układów HPS o mocy około 1000 W, co czyni go częstym pierwszym krokiem dla hodowców modernizujących istniejący obiekt bez konieczności przeprojektowywania całego układu oświetlenia od zera.

A Komercyjne oświetlenie LED do uprawy o mocy 1200 Wogólnie ma sens w przypadku wyższych sufitów, odmian o większym-światle-zapotrzebowaniu lub projektów mających na celu pokrycie większej powierzchni na oprawę, aby zmniejszyć całkowitą liczbę opraw w dużym obiekcie. Na tym poziomie wyższy początkowy koszt jednostkowy można zastąpić potencjalnie mniejszą łączną liczbą opraw potrzebnych na danym obszarze uprawy, co może uprościć zarówno instalację, jak i długoterminowe-planowanie konserwacji w przypadku większych operacji komercyjnych.

Komercyjne światło do uprawy o mocy 1100 W LED o pełnym spektrum działania znajduje się pomiędzy tymi dwoma poziomami i podkreśla naprawdę ważną przewagę diod LED nad HPS: elastyczność widmową. Rośliny mają różne potrzeby świetlne w trakcie cyklu wzrostu, więcej niebieskiego-światła podczas wzrostu wegetatywnego, więcej czerwonego-światła podczas kwitnienia, a odpowiednio zaprojektowana oprawa LED o pełnym-zakresie może zaspokoić oba potrzeby z jednej jednostki, czasami z wbudowanymi regulowanymi współczynnikami widma.

Hodowcy HPS od dawna rozwiązywali ten problem, dodając dodatkowe żarówki lub oprawy o niebieskim-zakresie do swoich jednostek HPS w fazach wegetacyjnych, dodatkowy sprzęt, dodatkowe zużycie energii i dodatkową złożoność, którą oprawa LED o rzeczywiście pełnym-zakresie widma może całkowicie wyeliminować, pokrywając niezbędny zakres z jednego źródła.

To zasługuje na szczerą odpowiedź, a nie marketingową. Badania ogrodnicze ogólnie potwierdzają, że odpowiednie światło zarówno w niebieskich, jak i czerwonych obszarach widma jest korzystne dla morfologii i rozwoju roślin w porównaniu z widmem skupionym wąsko w jednym zakresie, a oprawy LED o pełnym-zakresie widma są dobrze umiejscowione, aby zapewnić to bez dodatkowego wyposażenia. To powiedziawszy, całkowite natężenie światła (PAR) dostarczane do korony i spójność fotoperiodu pozostają głównymi czynnikami wpływającymi na plony, a samo widmo nie gwarantuje wyższego plonu, jeśli intensywność lub jednolitość pokrycia w koronach nie jest wystarczająca. Hodowcy oceniający zmianę powinni przyjrzeć się mapom PAR i danym dotyczącym jednorodności zasięgu dla konkretnego urządzenia, a nie tylko wykresowi widma, porównując deklaracje dotyczące wydajności w rzeczywistych-światach.

Różnice w żywotności żarówek między HPS i LED powodują koszty pracy na dalszym etapie, które rzadko pojawiają się w tabeli porównawczej-obok-. Żarówki HPS zazwyczaj wymagają wymiany po 10 000–24 000 godzin, a poza zwykłym przepaleniem żarówki HPS ulegają również stopniowej amortyzacji strumienia świetlnego na długo przed całkowitą awarią, co oznacza, że ​​obiekt korzystający ze starszych żarówek może już tracić użyteczną moc świetlną i nikt tego nie zauważy, dopóki bezpośrednie porównanie ze świeżymi żarówkami nie wykaże różnicy.

W przypadku obiektu, w którym światła działają przez około 12-18 godzin dziennie, w zależności od etapu wzrostu, ten cykl wymiany może oznaczać wymianę żarówek w całym obiekcie co rok lub dwa, przy czym każda wymiana wymaga czasu pracy, drabiny lub windy do wyższych opraw oraz kosztu samej żarówki. Komercyjna oprawa LED, której trwałość wyjściowa wynosi 50,000+ godzin przy 70% wydajności, skutecznie wysuwa cały cykl wymiany o kilka lat dalej, zamieniając powtarzający się roczny lub dwuletni koszt robocizny i materiałów na znacznie rzadszy. W przypadku dużego obiektu z dziesiątkami lub setkami opraw sama oszczędność pracy jest często niedoceniana w porównaniach czysto energetycznych.

Porównywanie tylko ceny zakupu oprawy bez uwzględnienia całkowitego kosztu operacyjnego. Jak wykazano w tym artykule, zużycie energii i obciążenie chłodnicze mają wpływ na rzeczywiste porównanie, a nie tylko cenę naklejki.

Używanie lumenów zamiast PAR i skuteczności fotosyntezy w celu porównania opcji oświetlenia. Lumeny opisują ludzką percepcję wzrokową, a nie światło przydatne do wzrostu roślin.

Ignorowanie kosztów HVAC i chłodzenia przy obliczaniu potencjalnych oszczędności wynikających z przejścia na technologię LED. Jest to często największa ukryta różnica w kosztach pomiędzy obiema technologiami w warunkach komercyjnych.

Zakładając, że liczba watów przekłada się bezpośrednio pomiędzy HPS i LED, bez sprawdzania rzeczywistego zasięgu i intensywności. Oprawa LED o mocy 1000 W nie zastępuje automatycznie oprawy HPS o mocy 1000 W w każdym układzie bez potwierdzenia, że ​​pokrycie PAR odpowiada konkretnemu obszarowi czaszy.

Oświetlenie upraw komercyjnych uległo znaczącym zmianom w ciągu ostatnich kilku lat.

Stosowanie diod LED w komercyjnych obiektach upraw stale rośnie, napędzane ciągłą poprawą efektywności fotosyntezy fotonów, zmniejszającą historyczną różnicę w kosztach w przypadku HPS

Ceny opraw LED spadły wraz ze wzrostem skali produkcji, przez co różnica w kosztach początkowych między HPS i LED jest znacznie mniejsza niż jeszcze kilka lat temu

Więcej obiektów uwzględnia całkowite koszty energii, oświetlenia i HVAC przy podejmowaniu decyzji o zakupie, zamiast oceniać technologię oświetleniową w oderwaniu od jej dalszego wpływu na chłodzenie

Różne regiony wprowadziły programy zachęt do efektywności energetycznej lub wymogi dotyczące sprawozdawczości, szczególnie ukierunkowane na komercyjne zakłady uprawowe, biorąc pod uwagę, jak-energochłonna-może być kontrolowana uprawa środowiskowa. Niektórzy dostawcy usług użyteczności publicznej oferują rabaty związane z przejściem z oświetlenia HPS na bardziej wydajne oświetlenie LED, podczas gdy w niektórych jurysdykcjach wymagane jest raportowanie zużycia energii w przypadku licencjonowanych obiektów upraw powyżej określonej wielkości. Te programy i wymagania różnią się znacznie w zależności od regionu i zmieniają się z biegiem czasu, dlatego przed podjęciem decyzji dotyczącej oświetlenia warto potwierdzić aktualne wymagania i dostępne zachęty bezpośrednio z lokalnym zakładem energetycznym lub organem regulacyjnym.

Oblicz bieżący całkowity koszt energii, obejmujący zarówno oświetlenie HPS, jak i obciążenie HVAC wymagane do usunięcia ciepła generowanego przez te oprawy

Porównaj opcje oświetlenia przy użyciu mocy wyjściowej PAR i skuteczności fotonów fotosyntetycznych, a nie lumenów, aby uzyskać dokładne porównanie wydajności

Potwierdź, że rzeczywisty obszar zasięgu oprawy LED i mapa intensywności odpowiadają konkretnemu śladowi baldachimu, zamiast zakładać, że sama moc przekłada się bezpośrednio

Uwzględnij zmniejszone obciążenie HVAC w obliczeniach całkowitych oszczędności, a nie tylko redukcję zużycia energii na oświetlenie bezpośrednie

Skontaktuj się z Aproducent oświetlenia do uprawyaby uzyskać prawdziwą mapę PAR i dane dotyczące skuteczności specyficzne dla modelu urządzenia i poziomu, który rozważasz, zamiast polegać wyłącznie na ogólnych twierdzeniach marketingowych

Często zadawane pytania

Porównanie samych lamp HPS i lamp LED do uprawy pod kątem ceny oprawy pomija większość tego, co faktycznie decyduje o tym, czy przełącznik się opłaca. Skuteczność fotosyntezy, moc cieplna i jej wpływ na koszty chłodzenia, pokrycie widma na etapach wzrostu i żywotność oprawy – wszystko to wpływa na rzeczywisty całkowity koszt, niezależnie od tego, czy oceniasz komercyjną lampę LED do uprawy o mocy 1000 W, komercyjną lampę LED do uprawy o mocy 1200 W czy komercyjną lampę LED o pełnym spektrum 1100 W dla konkretnego obiektu.

Jeśli jesteś gotowy, aby porównać te liczby z rzeczywistym rozmiarem pomieszczenia do uprawy i bieżącą konfiguracją HPS, warto zwrócić się do komercyjnego producenta oświetlenia LED do uprawy, który może przejrzeć rzeczywiste dane PAR dla Twojej konkretnej przestrzeni, zamiast porównywać same liczby w watach.

Skontaktuj się teraz