Dlaczego porównania mocy kończą się niepowodzeniem
Ludzie nadal porównują oprawy pod względem mocy. Takie podejście mija się z celem. Liczy się to, ile fotonów fotosyntetycznych otrzymasz na każdą jednostkę zużytej energii elektrycznej. Przemysł mierzy to jako skuteczność fotosyntezy fotonów, czyli PPE, w µmol/J.
Dobry system HPS z podwójnym-zakończeniem zwykle mieści się w zakresie od 1,5 do 1,7 µmol/J. Nowoczesne komercyjne oprawy LED zwykle osiągają 2,5 do 3,5 µmol/J, a niektóre są wyższe. Ta luka jest głównym powodem, dla którego systemy LED mogą zapewnić ten sam poziom światła przy zauważalnie mniejszej mocy. Technologia HPS po prostu zamienia większą część energii elektrycznej w ciepło, a nie w użyteczne światło.
Typowe zakresy skuteczności
|
Źródło światła |
Typowy ŚOI (µmol/J) |
Znaczenie praktyczne |
|
Starszy singiel-zakończony HPS |
0.9 – 1.4 |
Największe zużycie energii |
|
Nowoczesne, dwustronne-HPS |
1.5 – 1.7 |
Aktualna baza komercyjna |
|
Dioda LED-średniego zasięgu |
1.8 – 2.4 |
Wyraźna poprawa |
|
Wysoko-komercyjna dioda LED o wysokiej wydajności |
2.5 – 3.5+ |
Znaczące zmniejszenie poboru mocy |
Zakresy te pochodzą z niezależnych testów i danych producenta, które były wielokrotnie weryfikowane w warunkach komercyjnych. Poszczególne urządzenia są różne, dlatego zawsze sprawdzaj aktualny raport z testów.
Ciepła strona równania
Lampy HPS nagrzewają się. Latem lub w ściśle kontrolowanych warunkach dodatkowe ciepło często zmusza układ chłodzenia do cięższej pracy. Operatorzy, którzy obliczają tylko kilowatogodziny-oświetlenia, pomijają ten dodatkowy koszt.
Diody LED wytwarzają mniej ciepła promieniowania na czaszy przy tej samej mocy fotonów. W ciepłym klimacie może to obniżyć zapotrzebowanie na chłodzenie. W zimnym klimacie zmniejszony udział ciepła może zwiększyć wymagania grzewcze. Wynik energetyczny netto zależy zatem od lokalizacji, cen paliwa i sposobu zarządzania szklarnią. Ignorowanie tego kompromisu-jest jednym z najczęstszych błędów we wczesnych szacunkach oszczędności.
Praktyczne przykłady z obecnymi typami opraw
Inter-oświetlenie jeszcze bardziej zmienia porównanie. Światło LED do uprawy warzyw o mocy 4FT i mocy 50 W może znajdować się bliżej upraw niż większość opraw HPS, nie powodując stresu cieplnego. Więcej światła dociera do dolnej części czaszy, więc efektywny strumień światła na wat poprawia się ponad różnicę w surowych środkach ochrony indywidualnej.
W systemach wielo-warstwowych lub pionowych aLiniowy pasek świetlny LED do uprawy o mocy 40 W do upraw szklarniowych i pionowychoferuje podobną zaletę. Niski profil i niższa temperatura powierzchni umożliwiają mniejsze odstępy między poziomami. Moc cieplna HPS zwykle wymusza większą separację, co powoduje marnowanie światła i energii. Bliższe umiejscowienie poprawia wydajność-na poziomie systemu nawet przed doliczeniem wyższych środków ochrony indywidualnej.
W przypadku większych zastosowań napowietrznych oświetlenie LED do uprawy o mocy 720 W z jednokanałowym przyciemnianiem do upraw komercyjnych jest często porównywane z tradycyjnymi oprawami HPS o mocy 1000 W-. Ponieważ dioda LED zaczyna się od wyższego PPE, potrzeba mniej watów, aby osiągnąć ten sam średni cel PPFD. Możliwość przyciemniania zapewnia kolejną warstwę oszczędności, gdy dostępne jest światło dzienne lub gdy uprawy wymagają niższej intensywności na niektórych etapach.
Jak oszacować realne oszczędności
Użyteczne obliczenia wymagają czterech informacji z Twojej własnej działalności:
Bieżąca całkowita zainstalowana moc HPS i rzeczywiste roczne godziny pracy
Lokalna stawka za energię elektryczną
Docelowe ŚOI rozważanych opraw LED
Przybliżony koszt instalacji i wszelkie dostępne zachęty za media
Na tej podstawie można oszacować moc wymaganą do zapewnienia tej samej mocy fotosyntezy, pomnożyć różnicę przez godziny pracy i cenę energii elektrycznej, a następnie uwzględnić zmiany w ogrzewaniu lub chłodzeniu. Publikowane średnie dotyczące redukcji zużycia energii świetlnej o 30–50% często pojawiają się w raportach branżowych, ale pozostają wartościami średnimi. Twój numer będzie inny.
Okresy zwrotu dobrze-planowanych projektów komercyjnych często mieszczą się w przedziale od dwóch do czterech lat. Ceny energii elektrycznej, roczne godziny oświetlenia i zmiany klimatyczne znacznie się wahają. Traktowanie jakiejkolwiek pojedynczej wartości z branży jako gwarancji zwykle prowadzi do rozczarowania.
Typowe błędy, które zniekształcają liczby
Porównanie watów z tabliczki znamionowej zamiast PPE i dostarczonych fotonów
Zapominając o chłodzącym lub grzewczym wpływie niższego ciepła promieniowania
Stosowanie ogólnego procentu oszczędności bez stosowania lokalnych stawek i godzin
Pozostawienie kosztów instalacji i ewentualnych rabatów poza kalkulacją zwrotu
Pominięcie przyciemniania i reakcji na światło dzienne, które dodatkowo zmniejszają zużycie energii LED
Prosta lista kontrolna przed zatwierdzeniem
Zmierz lub zapisz istniejący pobór mocy HPS i liczbę godzin pracy w ciągu roku.
Sprawdź aktualne koszty energii elektrycznej i paliwa grzewczego.
Zbierz niezależnie zmierzone dane dotyczące PPE dla potencjalnych opraw LED.
Oblicz moc elektryczną potrzebną do dopasowania aktualnego poziomu oświetlenia.
Dodaj realistyczne koszty instalacji i wszelkie znane zachęty.
Przeprowadź obliczenia zwrotu na podstawie własnych danych.
Rozważ ograniczony obszar pilotażowy, aby zweryfikować rzeczywiste zużycie PPFD i energii przed pełną konwersją.
Często zadawane pytania
P: O ile bardziej wydajne są nowoczesne diody LED w porównaniu z HPS?
Odp.: Komercyjne diody LED-o wysokiej wydajności zazwyczaj dostarczają 2,5–3.5+ µmol/J w porównaniu z 1,5–1,7 µmol/J w przypadku dobrego dwustronnego-HPS. Ta różnica powoduje większość redukcji zużycia energii elektrycznej.
P: Czy przejście na technologię LED obniży koszty chłodzenia?
Odp.: Często tak, w cieplejszych warunkach. W chłodniejszych regionach zmniejszona ilość ciepła emitowanego przez armaturę może zwiększyć zapotrzebowanie na ciepło, więc całkowity obraz energii wymaga lokalnej oceny.
P: Dlaczego środki ochrony indywidualnej są ważniejsze niż moc?
Odp.: PPE informuje, jak skutecznie urządzenie zamienia energię elektryczną na fotony, które mogą wykorzystać rośliny. Sama moc nie.
P: Jakiego okresu zwrotu powinienem się spodziewać?
Odp.: Wiele projektów komercyjnych kończy się na okres od dwóch do czterech lat. Cena energii elektrycznej, godziny pracy i klimat określają, gdzie mieścisz się w tym zakresie.
P: Czy diody LED są tańsze w eksploatacji w każdym klimacie?
Odp.: Energia elektryczna oświetlenia prawie zawsze spada w przypadku diod LED o wyższej-skuteczności. Całkowity koszt energii, włączając ogrzewanie i chłodzenie, zależy od warunków lokalnych.
P: Czy większe szklarnie przynoszą większe oszczędności?
Odp.: Skala oszczędności bezwzględnych w zależności od wielkości obciążenia oświetleniowego. Procentowe oszczędności zależą bardziej od luki w efektywności i cen energii niż samej wielkości obiektu.
P: Czy dostępne są rabaty w przypadku konwersji HPS-na-LED?
Odp.: Niektóre przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i regiony oferują zachęty w przypadku opraw spełniających minimalne progi skuteczności. Programy te ulegają zmianom, dlatego należy sprawdzić aktualne przepisy lokalne.
P: Co jeszcze poza oprawą wpływa na rzeczywiste oszczędności?
Odp.: Godziny pracy, strategia przyciemniania, udział światła dziennego,-obciążenie ogrzewania i chłodzenia zależne od klimatu oraz różnice w konserwacji – wszystko to odgrywa rolę.
Ostateczna perspektywa
Oszczędności energii elektrycznej wynikające z przejścia na lampy LED do uprawy są realne, jeśli porównania dokonuje się na podstawie dostarczonych fotonów, a nie watów na tabliczce znamionowej. Nowoczesne oprawy w zakresie 2,5–3.5+ µmol/J poszerzają tę zaletę. Jednak dokładna liczba dla każdej szklarni wynika z jej własnej stawki za energię elektryczną, klimatu, harmonogramu pracy i wybranych elementów wyposażenia.
Niezależnie od tego, czy szukasz opcji oświetlenia wewnętrznego, takich jak oświetlenie LED do uprawy warzyw o mocy 4 stóp i mocy 50 W, listwy liniowe do systemów wielo-poziomowych czy oprawy komercyjne o wyższej-mocy, przydatnym punktem wyjścia są pomiary danych bazowych i przejrzyste dane dotyczące skuteczności. Takie podejście zamienia ogólne twierdzenia w kalkulację, za którą możesz się oprzeć
