Energijos taupymas ir IG: Praktinis „Energiją{0}}taupančių“ LED auginimo lempučių poveikis
Teiginys, kad LED augalų šviestuvai „taupo energiją“, yra daugiau nei tik rinkodaros retorika-, jis pagrįstas esminiais skirtumais, kaip šie įrenginiai paverčia elektros energiją į augalams tinkamą šviesą. Palyginti su tradicinėmis apšvietimo sistemomis, tokiomis kaip aukšto -slėgio natrio (HPS) lempos, šviesos diodai žymiai sumažina energijos suvartojimą ir sutaupo realų -pasaulį, o tai laikui bėgant atneša išmatuojamą finansinę grąžą.
Mokslas už LED energijos vartojimo efektyvumą
LED auginimo lemputės pranoksta tradicinį apšvietimą visų pirma dėl jų gebėjimo sutelkti energiją į augalų faktiškai naudojamus bangos ilgius. Augalai fotosintezei labiausiai pasikliauja mėlyna (400–500 nm) ir raudona (600–700 nm) šviesa, o žalia šviesa daugiausia atsispindi. HPS lempos skleidžia platų spektrą, įskaitant didelį nepanaudotų bangų ilgių kiekį ir perteklinę šilumą,{6}}išeikvodamos iki 70 % energijos kaip šiluminę galią. Priešingai, šviesos diodai gali būti sukurti taip, kad skleistų tam tikrus bangos ilgius50–70 % mažiau energijos suvartojamatai pačiai fotosintetiškai aktyviajai spinduliuotei (PAR). Laboratoriniai tyrimai ir žemės ūkio tyrimai nuolat tai patvirtina. Pavyzdžiui, 2023 m. Amerikos žemės ūkio ir biologijos inžinierių draugijos atliktas tyrimas parodė, kad LED sistemos sunaudojo 58 % mažiau energijos nei HPS lempos, teikdamos lygiavertį šviesos intensyvumą pomidorų auginimui. Šis efektyvumas atsiranda dėl to, kad šviesos diodai 80–90 % elektros energijos paverčia tiksline šviesa, o HPS – tik 20–30 %.
IG apskaičiavimas: praktinis pavyzdys
Nors šviesos diodų išankstinės sąnaudos yra didesnės, jų energijos taupymas ir ilgaamžiškumas lemia didelę IG. Panagrinėkime 1 000{3}}kvadratinių metrų ploto salotų ūkį, kad įvertintume tai:
Tradicinė HPS sąranka:Naudoja 100 lempų (kiekviena po 600 W) iš viso=60kW. Veikia 16 valandų per dieną, 365 dienas per metus=60kW × 16 h × 365=350,400 kWh per metus.
LED sąranka:Naudoja 100 LED šviestuvų (kiekvienas po 300 W) iš viso=30kW. Tos pačios darbo valandos: 30kW × 16h × 365=175,200 kWh/metus. Metinė elektros kaina =26 280. LED tarnavimo laikas: 50 000 valandų (≈8,5 metų), reikia 12 pakeitimų per metus po 150=1 800 per metus. Bendros metinės išlaidos:
1 800 per metus. Iš viso metinė kaina: 28 080
IG apskaičiavimas:
15 000÷27 430 ≈ 0,55 metų (6,6 mėnesio).
Šiame pavyzdyje papildomai sutaupoma dėl sumažėjusių vėsinimo poreikių (šviesos diodai gamina 70 % mažiau šilumos, sumažina ŠVOK sąnaudas) ir didesnio derliaus (skirtingesnė šviesa dažnai padidina augimą 10–20 %), o tai dar labiau sumažintų IG.
Kintamieji, įtakojantys realius{0}}pasaulio rezultatus
IG laiko grafikai skiriasi atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip energijos kainos, darbo valandos ir pasėlių tipas. Regionuose, kuriuose elektros sąnaudos didesnės (pvz., kai kuriose Europos dalyse 0,30 USD/kWh), IG gali sumažėti iki mažiau nei 4 mėnesių. Mažai-šviesiems augalams, pvz., žolėms, sutaupoma šiek tiek mažiau, bet vis tiek daug. Ir atvirkščiai, retai naudojamos sistemos (pvz., sezoniniai šiltnamiai) turės ilgesnį atsipirkimo laikotarpį, paprastai 2–3 metus.
Ilgalaikiu-šviesos diodų teikiama nauda: 10 metų gyvavimo ciklo analizė rodo, kad aukščiau esantis salotų ūkis su šviesos diodais sutaupytų daugiau nei 270 000 USD, atsižvelgiant į visas išlaidas. Tobulėjant LED technologijai ir mažėjant kainoms, ši grąža tik gerės
Apibendrinant,„Energiją{0}}taupantys“ LED auginimo žibintai duoda apčiuopiamų rezultatų – sunaudojama 50–70 % mažiau energijos ir IG, dažnai mažiau nei per metus, esant dideliam-naudojimo scenarijui. Komerciniams augintojams matematika yra aiški: pradinės investicijos nublanksta šalia ilgalaikio-taupymo ir veiklos efektyvumo.
