Economize nos custos de energia de efeito estufa com iluminação dinâmica

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Os preços da energia são hoje muito elevados e isso reflecte-se nas instalações de iluminação dos produtores. As lâmpadas HPS estão sendo desligadas e substituídas por luzes LED, que além de serem mais econômicas, podem ser reguladas. Ainda precisamos de utilizar luz artificial, mas ao utilizá-la de formas mais inteligentes, podemos conseguir poupanças significativas de custos por quilograma de produto sem comprometer a qualidade.

Dois conceitos são fundamentais para a nova abordagem à iluminação: rentabilidade e flexibilidade. As plantas precisam de radiação ativa fotossintética (PAR) para crescer. Afinal, o truque é fornecer às plantas luz PAR suficiente na composição certa (espectro e intensidade) com o menor custo possível para ter um bom desempenho. E tal como os custos de electricidade não são constantes, mas podem variar de hora em hora, as necessidades de luz de uma planta também não são constantes. A investigação e a prática já demonstraram que pode ser benéfico tanto para o desenvolvimento das plantas como para as contas de energia tratar a luz como um factor de crescimento dinâmico. Os dias em que as instalações de iluminação sempre funcionavam com potência máxima em horários fixos em breve serão coisa do passado, porque você está sempre procurando otimizar a produção para cada unidade de entrada de energia.

A relação custo-eficácia pode ser considerada como um jogo dinâmico com diferentes variáveis, tais como a soma PAR a ser dada por dia ou semana, as quantidades necessárias de luz LED para complementar a luz natural até essas quantidades. Também é importante considerar a distribuição dos períodos e da duração da iluminação ao longo do dia e da semana, a fim de atingir esses valores da forma mais econômica possível. Para alcançar o mais alto nível de eficiência energética, você pode variar o espectro oferecido, minimizando ao máximo o uso de cores que são menos eficientes, mas às vezes necessárias ou desejáveis ​​(por exemplo, vermelho extremo e luz verde/branca). É claro que a instalação de iluminação e o software devem ser adequados para isso. Por último, precisamos de investigação prática e de experiência para demonstrar que gama pode ser utilizada e que poupanças podem realmente ser alcançadas.

Como os produtores conseguiriam economizar custos agora com uma instalação de LED regulável e contínua e o programa certo para controlá-la? Em primeiro lugar, dizendo adeus aos padrões fixos. Deixe-se guiar pela colheita e pela luz natural que já está disponível e complemente conforme necessário. Pense na luz como um fator de crescimento dinâmico, assim como a temperatura. Isto permite-lhe utilizar a iluminação, com a potência máxima disponível, durante as horas económicas, como à noite e em determinadas horas do dia, em vez de no início da manhã e no final da tarde, e também mais nos fins de semana, quando os preços da electricidade são relativamente baixos. .

Na época passada, em ensaios comparativos, a nossa equipa da Signify testou a combinação de tempo e soma de luz com base no preço da energia nas culturas de tomate. Isso foi feito em dois compartimentos que recebiam semanalmente a mesma soma de luz. O compartimento 1 foi iluminado com uma intensidade de luz constante de 220 μmol/m2/seg e uma duração de dia de 18 horas. No compartimento adjacente, a iluminação dinâmica foi fornecida com uma intensidade máxima de luz de 300 μmol/m2/seg, mas também reduzida. A intensidade luminosa mínima durante o período de iluminação foi sempre de 50 µmol/m2/s. Este mínimo depende, entre outras coisas, da variedade, posição da cultura e carga da planta, podendo ser ligeiramente superior dependendo do estágio e da carga. Foi controlado com base nas tarifas de energia elétrica, sendo utilizadas as maiores intensidades de luz nos finais de semana e à noite. Isto significou que as temperaturas mais elevadas do efeito estufa também foram atingidas nessas épocas. É aqui que difere do método de cultivo atual. Na prática, o objetivo é muitas vezes atingir um pico de temperatura à tarde. No piloto, o controle de iluminação é um pouco mais extremo do que o habitual na prática, para definir passo a passo a faixa de iluminação dinâmica.

Ao longo do cultivo, vimos diferenças nos resultados da colheita. Dependendo do rigor com que a iluminação era controlada, os custos de energia eram até 8% mais baixos, enquanto a colheita apresentava um desempenho semelhante em termos de produção e qualidade. Como a cultura foi exposta à luz em horários menos dispendiosos do dia, o preço médio por kWh é menor e as luminárias também se tornam mais eficientes quando você diminui a intensidade. Isto reduz o consumo total de energia. Não observamos nenhuma diferença na atividade fotossintética, o que nos leva a concluir que o potencial de crescimento é igual. Outra coisa que se destacou foi que o crescimento generativo da cultura no compartimento controlado dinamicamente poderia ser gerenciado um pouco mais facilmente, então esta cultura teve um equilíbrio um pouco melhor. Contudo, isto não resultou em qualquer diferença na produção. Notamos também que a evaporação foi ligeiramente maior no compartimento iluminado dinamicamente, mas isso não resultou em nenhuma alteração na qualidade. Finalmente, vimos que o peso dos frutos diferiu entre os dois compartimentos durante o cultivo, embora a produção permanecesse a mesma. Aparentemente, o equilíbrio assimilado é influenciado pelo horário de iluminação.