Innowacyjna oprawa LED – nowoczesne rozwiązanie do oświetlania roślin

Autor: Artykuł promocyjny dostarczony przez Cezos 31 marca 2020 15:29

PARTNER SERWISU
Innowacyjna oprawa LED – nowoczesne rozwiązanie do oświetlania roślin Sterownik z oprawą

W ramach prac rozwojowych dotyczących stworzenia innowacyjnej oprawy LED do oświetlania roślin, firma Cezos zbudowała prototyp oprawy LED. Prototyp został przebadany w laboratorium fotometrycznym.

Wykonane zostały pomiary w kuli całkującej oraz na goniometrze. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano charakterystykę rozsyłu,  całkowity strumień świetlny opraw w (lm) oraz energię użyteczną dla roślin PPF (umol/s). Na tej podstawie utworzono pliki LDT wyskalowane w obu jednostkach. Zaimportowanie stworzonych plików do programów typu Dialux daje możliwość łatwego projektowania instalacji oświetleniowych pod konkretne uprawy. Rozmieszczenie w programie opraw w określonych odległościach a następnie ustalenie widma światła i mocy świecenia umożliwia wykonanie symulacji, której wynikiem jest rozkład natężenia światła lub energii w zakresie widmowym wykorzystywanym przez rośliny na powierzchniach naświetlanych. Co za tym idzie jeszcze przed wykonaniem instalacji w hali produkcyjnej czy też w szklarni jest możliwość wprowadzenia poprawek i skorygowania parametrów instalacji.

Oprawa LED w trakcie pomiarów w kuli Ulbrichta

Oprawa LED w trakcie pomiarów na goniometrze

Charakterystyka kierunkowa oprawy LED

Charakterystyka kierunkowa oprawy LED

Dla potwierdzenia poprawności pomiarów i stworzonych plików fotometrycznych wykonano także pomiary natężenia oświetlenia na powierzchni z odległości 250 i 500mm. Wyniki zostały stabelaryzowane i porównane z wynikami, które zostały uzyskane w drodze symulacji w programie Dialux. Różnice jakie występują pomiędzy symulacją a pomiarami są rzędu maksymalnie kilku procent co pozwala stwierdzić iż symulacje odzwierciedlają rzeczywiste warunki jakie będzie można uzyskać na instalacji po jej wykonaniu. Różnice są tym większe im niżej znajduje się badana oprawa. Wynika to z niedoskonałości pomiarów na goniometrze, który traktuje oprawę jak punkt świetlny niezależnie od jej długości. Przy tak niskich odległościach naświetlania (25-50 cm) duże znaczenie odgrywają pojedyncze punkty świetlne LED.

Pomiar rozkładu natężenia światła na powierzchni

Porównanie wyników symulacji z rzeczywistymi pomiarami

 

Widmo światła z opraw może być regulowane w dość szerokim zakresie co daje swobodę dopasowania dla każdego typu rośliny. Oprawa posiada cztery niezależne kanały.

Widmo światła oprawy LED

 

Oprócz pomiarów fotometrycznych zmierzona została także krzywa nagrzewania oraz wykonano dokumentację zdjęć termowizyjnych. Założenia teoretyczne i symulacje pokrywają się z rzeczywistymi pomiarami przeprowadzonymi na prototypie. Na szczególną uwagę zasługuje zachowanie oprawy w całym zakresie temperatur pracy – wraz z nagrzewaniem strumień oprawy zmniejsza się jedynie o 0,5%.

Krzywa nagrzewania oprawy LED

 

10.jpg 10.jpg
Zdjęcie termowizyjne

 

W celu zobrazowania jak może wyglądać przykładowa instalacja oświetleniowa, wykonano symulację doświetlenia uprawy wertykalnej dedykowanej hodowli bazylii, gdzie wysokość zawieszenia opraw to około 500mm nad powierzchnią roboczą a gęstość strumienia fotonów niezbędny do uzyskania to 150-180umol/s/m^2.

 

Założono następujące warunki instalacji:

- szklarnia o rozmiarze 10x50m,

- pokrycie ścian i sufitu materiałem refleksyjnym (współczynnik odbicia 6%),

- współczynnik odbicia dla podłogi 20%,

- współczynnik utrzymania 0,80 (strata strumienia, zabrudzenie itp.),

 

Otrzymano następujące wyniki:

- średnia wartość PPFD 164 umol/m2/s,

- odległość pomiędzy oprawami: 45cm między liniami, 8cm w linii,

- gęstość mocy dla instalacji 83,64W/m^2.

Widok symulacji w programie Dialux

 

Oprawa zawiera także dodatkowe akcesoria takie jak zestaw uchwytów montażowych i sterowniki co w połączeniu w całość umożliwia stworzenie kompleksowego rozwiązania dla SmartFarmingu. System sterowania DMX umożliwia regulację mocy opraw zależnie od aktualnie dostępnego światła naturalnego ale także formowanie widma w zakresie najistotniejszych długości fal pożądanych z punktu widzenia roślin. Zastosowanie systemu sterowania dedykowanego do Smart Farmingu gwarantuje osiągnięcie korzyści nie tylko poprzez uzyskiwanie bardziej wartościowych roślin i owoców ale także poprzez zmniejszenie kosztów utrzymania upraw ze względu na niższe zapotrzebowanie energetyczne i dłuższą żywotność urządzeń.

 

Parametry prototypowej oprawy:

- wymiary: długość 2m, średnica 55mm,

- Moc elektryczna – 79,2 W,

- Strumień wyjściowy – 203,9 umol/s,

- Sprawność oprawy – 2,58 umol/J, przy włączonych wszystkich kanałach na 100%,

- Strumienie i sprawności dla poszczególnych kanałów:

RED – 125,65umol/s, 3,93umol/J,

FAR RED – 2,59umol/s, 0,17umol/J,

BLUE – 38,89 umol/s, 2,39 umol/J,

WHITE – 36,75umol/s, 2,34umol/J,

- żywotność oprawy powyżej 60 000 godzin,

- szczelność IP67,

- zakres temperatur pracy 0°C – 40°C,

- masa całkowita oprawy – 2,7kg,

- możliwość szybkiej i łatwej instalacji,

- zewnętrzny sterownik z interfejsem wejściowym do sterowania w systemie DMX,

Projekt: „Prace badawcze nad opracowaniem innowacyjnej lampy LED” nr RPPM.01.01.01-22-0034/17 współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Pomorskiego na lata 2014-2020.

 

 

 

Podobał się artykuł? Podziel się!
PARTNER SERWISU

BĄDŹ NA BIEŻĄCO

POLECAMY CZASOPISMA

WYSZUKIWARKI

Drogi Użytkowniku!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych możemy przetwarzać Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. O celach tego przetwarzania zostaniesz odrębnie poinformowany w celu uzyskania na to Twojej zgody. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane dodatkowo jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.