9. novembra, 2020

Razsvetljava za pridelavo rastlin, s svetilkami LED do kmetij v nebotičniku

Revija logo rutronik - Razsvetljava za pridelavo rastlin, s svetilkami LED do kmetij v nebotičnikuRutronik GmbH
Avtor: Safa Demir, vodja prodaje izdelkov za optoelektroniko pri podjetju Rutronik
2020_190_

Navpično kmetijstvo bo imelo vedno pomembnejšo vlogo pri pridelavi hrane. S sodobno tehnologijo LED je mogoče gojiti najrazličnejše rastline z minimalnimi sredstvi in povsem brez sončne svetlobe, pri tem pa pozitivno vplivati na njihovo rast. To pa zahteva učinkovitejše rešitve za razsvetljavo.

Halder Heike Rutronik 172x300 - Razsvetljava za pridelavo rastlin, s svetilkami LED do kmetij v nebotičnikuPred svetom sta dva velika izziva: naraščanje prebivalstva in podnebne spremembe. Če zanju ne bomo našli primernih rešitev, utegne priti do pomanjkanja hrane. Odličen ukrep je navpično kmetijstvo kot vrsta pridelave rastlin.

S sodobno tehnologijo LED skoraj brez segrevanja je mogoče vire svetlobe približati rastlinam brez nevarnosti nastanka opeklin. To zato omogoča pridelavo v nadstropjih. Takšno navpično kmetijstvo zagotavlja veliko učinkovitejšo rabo površine in vode kot pri klasičnem kmetijstvu ali običajnih rastlinjakih in je primerno tudi za mesta.

S tem je zanimivo tudi za komercialno pridelavo zelo iskanih rastlin, na primer konoplje za medicinsko uporabo.Ne glede na področje pa sta odločilnega pomena učinkovitost in zanesljivost razsvetljave.

Optimalna fotosinteza s primernim svetlobnim spektrom

Za optimalno fotosintezo rastlin pri umetni svetlobi je bistvena prava kombinacija širokega spektra valovnih dolžin svetlobe. Za fotosintezo so pomembne samo valovne dolžine 450, 660 in 730 nm ter v manjši meri še zelena svetloba od 520 do 550 nm. Optimalna sestava svetlobe se spreminja glede na rastno fazo (kaljenje, vegetativna faza ali oploditev). To še posebej velja, kadar pri navpičnem kmetijstvu nimamo naravne sončne svetlobe. Valovne dolžine je treba prilagoditi tudi cilju pridelave. To je odvisno od tega, ali naj rastlina raste hitro ali počasi in ali imajo prednost cvetovi ali posebno veliki ali številni plodovi.

Nekateri svetlobni viri pri samostojni uporabi nimajo prav visokega deleža valovnih dolžin, ki bi bile učinkovite za fotosintezo, če pa jih pravilno kombiniramo z drugimi valovnimi dolžinami, se fotosinteza pospeši.Razmerja bi morala posnemati kombinacijo valovnih dolžin pri naravni svetlobi skozi dan. Zvečer je na primer optimalna valovna dolžina 730 nm (globoko rdeča), ki rastline pripravi na nočno mirovanje, za fotosintezo pa sta potrebni valovni dolžini 450 nm (globoko modra) in 660 nm (hiper rdeča). Različne sestave svetlobnega spektra je mogoče preprosto doseči s spreminjanjem števila sijalk LED za ustrezne valovne dolžine brez spreminjanja tiskanega vezja ali zasnove svetilke. Vseeno pa je za natančno krmiljenje sijalk LED in s tem spreminjanje sestave svetlobnega spektra čez dan potreben krmilnik.

Sijalke LED za učinkovito razsvetljavo za pridelavo rastlin

Na voljo so najrazličnejše sijalke LED z najrazličnejšimi valovnimi dolžinami, ki jih je mogoče kombinirati glede na potrebe in s tem sestaviti plošče za pridelavo rastlin po meri.

 

Vertical Farming SOURCE Zapp2photo Adobe Stock 300x200 - Razsvetljava za pridelavo rastlin, s svetilkami LED do kmetij v nebotičniku

Bild: zapp2photo/stock.adobe.com

Sijalke LED velike moči zagotavljajo največjo možno svetilnost. Družina Oslon iz podjetja Osram vključuje sijalke LED velike moči z različnimi svetilnimi koti (80°, 120°, 150°) in široko paleto barvnih spektrov. Posebej za razsvetljavo pri pridelavi rastlin je podjetje Osram razvilo sijalke Oslon SSL Color LED z valovnimi dolžinami 450 nm (globoko modra), 660 nm (hiper rdeča) in 730 nm (globoko rdeča) ter Oslon Square z valovnima dolžinama 450 nm (globoko modra) in 660 nm (hiper rdeča). Družina SSL dodatno zagotavlja barvne spektre, kot so modra, prava zelena in rdeča, za posebne kombinacije svetlobe. Sijalke Oslon Square s svetilnim kotom 120° dosegajo učinkovitost do 3,7791 μmol/J, družina Oslon SSL pa celo do 3,91 μmol/J.

 

Ponuja tudi široko paleto sijalk LED srednje moči. Te sicer nimajo tolikšne svetilnosti kot izvedbe z veliko močjo, vendar so cenovno ugodnejše. Zaradi tega so posebej primerne za široko potrošnjo. Tudi njihovi izkoristki so pri taki uporabi primerni za primerno spodbujanje fotosinteze. Primerne komponente srednje moči so na primer serija Duris S5 iz podjetja Osram in sijalke v ohišjih 2835 ter 3030 iz podjetja Everlight.

 

Serija Duris S5 je primerna tudi za domačo pridelavo rastlin. Kompaktna sijalka LED Duris S5 Purple ponuja na primer priročno kombinacijo fotosintezno aktivnih valovnih dolžin 450 in 650 nm, s katero lahko prihranite prostor.

 

Poleg sijalk LED z vidnimi spektri so na voljo tudi komponente podjetja Stanley z ultravijoličnimi valovnimi dolžinami UV-B (280–315 nm) in UV-A (315–400 nm). Z njimi lahko uničujete klice in s tem podaljšate rok skladiščenja. Hkrati lahko izboljšajo okus in barvo sadežev.

 

Večja učinkovitost s pravimi rešitvami za napajanje

Ko izberemo optimalne sijalke LED za ustrezne načine uporabe, velja ustrezno izbrati še napajalnik LED. Ker je na tiskanih vezjih za pridelavo rastlin veliko sijalk LED, potrebujejo zmogljive napajalnike. Družina OT FIT 380/230-400/1A4 iz podjetja Osram omogoča s širokim razponom napetosti od 200 do 400 V in širokim razponom tokov od 400 do 1400 mA prilagodljivo načrtovanje tiskanega vezja ter najrazličnejša števila sijalk LED. Poleg tega omogoča tudi nastavljanje toka s tehnologijo NFC in izboljšane lastnosti pri zagonu ter konicah do 4 kV.

 

Če sijalke LED dodatno opremimo s sekundarno optiko, je mogoče bolje obvladovati barvni spekter in svetilni kot. Odvisno od gostote sijalk LED je mogoče svetlobo zgoščevati ali sipati. S tem dosežemo tudi različne osvetljenosti, kar omogoča prilagajanje potrebam različnih rastlin. Široko ponudbo leč z različnimi lastnostmi ima na primer podjetje Ledil.Združljive so s številnimi običajnimi sijalkami LED, na primer iz družine Osram Oslon.

Rutronik GmbH
Podružnica v Ljubljani
Motnica 5, 1236 Trzin, Slovenia
E-pošta: rutronik_si@rutronik.com
Tel. +386 1 561 09-80
www.rutronik.com