Ładowanie

Technologia LED w uprawach szklarniowych jako sposób na większą wydajność upraw i energooszczędność.

Zazwyczaj motywem przewodnim innowacyjnego pomysłu na produkt lub usługę jest znalezienie odpowiedzi na oczekiwania Klientów, poszukiwania oszczędności w już pracujących instalacjach.  Bywa..., że podglądamy konkurencję.  Wszystkie 3 czynniki  zaowocowały tym, że  od pewnego czasu  pobudziły nasze  zainteresowanie   technologią LED w uprawie roślin, a szczególnie  badaniami  nad  zależnością  składu  widmowego   i  ilości   światła na wynik wzrostu konkretnych warzyw.

I ujawniamy, że  śledzimy od blisko 8 miesięcy światowe trendy  w tej dyscyplinie oświetlenia. Zważywszy na fakt, że do 2050 r. nasza populacja zwiększy się do 3 mld ludzi i   większość  ( ok.80%)  zamieszkiwać będzie  obszary miejskie – zajdą  z tych powodów zmiany w użytkowaniu gruntów.

Obecnie rynek świeżych warzyw i owoców, a także ziół uprawnych (warty ok. 50 mld euro – wg. ICI Business), zmaga się z problemem zmian klimatycznych.

Mówi się  w świecie i  od kilku lat w Polsce, że uprawy szklarniowe ze sztucznym sterowanym doświetleniem, uzupełniającym światło naturalne, staną się pewnym rozwiązaniem na przyśpieszenie hodowli roślin. Pojawiają się uprawy, mini plantacje w piwnicach wielopiętrowych budynków bez dostępu światła naturalnego. Co wpłynęło  na  chęć  uprawy  warzyw, owoców i kwiatów, które w naszych warunkach klimatycznych nie mogłyby się rozwijać?Zwiększający  się popyt na świeżą produkcję lokalną z uwagi na wysokie koszty dostaw z innych krajów o „ciepłym” klimacie.

Biorąc pod uwagę te fakty wykorzystywane będą wkrótce powierzchnie zintegrowane z miejscem pracy – czyli biurowce, magazyny,  oraz  mieszkania - szklarnie, kontenery.

Na świecie powstają już farmy ogrodnicze wertykalne rozwiązujące problemy zapotrzebowania na miejską produkcję żywności, a w Polsce powstają  już szklarnie ze sztucznym doświetleniem LED – optymalizujące produkcję.

Na przykład w Singapurze od 7 lat takie Sky Green produkują 5 - 10 razy więcej warzyw niż w tradycyjnej formie o takiej samej powierzchni.

Powstają już mini produkcje w częściowo zamkniętych wnętrzach (growbox-  rolnictwo kontrolowane), gdzie wszystkie czynniki środowiska zbliżone  do warunków panujących w szklarni ( światło, temperatura, wilgotność, zasilanie w nawozy, a nawet skład powietrza) – są kontrolowane.

W tych zamkniętych hodowlach naturalne światło słoneczne jest i będzie co raz bardziej uzupełniane przez sztuczne oświetlenie.

Uprawy wertykalne i powierzchnie  szklarniowe to konieczność użycia systemu oświetleniowego. Obecne HPS – sodowe źródła  nie zapewniają szerokiego zakresu długości fal. Ponadto ze względu na ciepło generowane przez te wyładowcze lampy (duża moc i pobierana energia elektryczna) – są one  instalowane  w stosunkowo dużej odległości od uprawianych roślin. Z powodu  na niską stosunkowo żywotność HPS ok. 8 tyś. h i niską efektywność w zapewnieniu konkretnego  wygenerowanego spektrum   dla roślin -  w przemyśle rolniczym zaczęło być ważne  oprócz  oszczędności energii - jakość światła LED jaką otrzymują poszczególne rodzaje roślin.

Na przykład rośliny zielone wykorzystują światło niebieskie ( 430 – 490 mm), oraz czerwone ( od  ok. 640 – 780 mm) do fotosyntezy i energii i absorbują również światło w zakresie podczerwieni ok. 730 mm do wzrostu.

Lampy ze źródłami LED generują obecnie wszystkie długości fal i są elastyczne zarówno w ilości jak  i spektrum potrzebnych barw dla dowolnego gatunku roślin.

Skomponowany skład światła może pozwalać, aż na 85 % procentową absorpcję promieniowania. W porównaniu światło ze źródeł HPS wypada „blado” – bo zaledwie na poziomie około 15 – 17 %. A to dlatego, że maksimum spektralne lampy sodowej  leży w zakresie koloru żółtego, który to zakres rośliny zielone najmniej potrzebują   ( nie zgłębiamy tu tematu  fotosyntezy, chlorofili  , karotenów, ksantofili )

Dało się zauważyć  w zeszłym roku, że  przemysł rolny wypatruje możliwości zwiększenia produkcji i skrócenia czasu dostawy wyhodowanych produktów do odbiorcy.

Dlatego my jako  Zespół  Inspiracji Światłem spotykamy się z gronem pasjonatów z kilku znaczących uczelni w Polsce, aby sprawdzać co nowego oferują te technologie i czym zajmują się ośrodki w Europie i świecie  w temacie  doświetlania farm z uprawami warzyw, ziół.   Interesując się tym tematem już około 8 – mcy potwierdzamy, że na światło LED  o charakterystycznej  poświacie   błękitu zmieszanego z czerwonym lub karmazynową barwą  coraz chętniej kierowane są oczy plantatorów upraw pod osłonami dlatego, że światło skomponowane z LEDów może dostarczać takie  światło w którym  możemy modyfikować skład barw w każdej chwili. I ten aspekt bardzo nas zainteresował.

Podczas spotkań dzielimy się wiedzą fachową i przygotowujemy się, aby  wkrótce zacząć  prace nad   tą technologią , która umożliwi dostarczenie  światła „ szytego  na miarę” do konkretnej rośliny i uprawy. Będziemy prowadzić eksperymenty z fotosyntezą i światłem z doświadczonymi w tym temacie  uczelniami również  spoza naszego  regionu. Będziemy też prowadzić badania światła najbardziej zbliżonego  do  światła słonecznego uzyskanym tylko z LED , aby potwierdzić ściśle emisję światła  potrzebnego  dla szybkiego wzrostu  określonych roślin i zagadnień ciepła oświetlenia LED  w porównaniu z lampami sodowymi

Będziemy analizować i weryfikować praktyczne cechy  i zalety LEDów i urządzeń doświetlających, aby zmaksymalizować  korzyści dla producentów  upraw szklarniowych.  W konsekwencji badań i po 2 latach eksperymentów z różnymi roślinami  opracujemy najbardziej  wydajne w korelacji z ceną   urządzenia  z inteligentnym systemem sterowania –  przynoszące  największe korzyści  producentom.

Jako ciekawostka : Na świecie powstają i w Polsce wkrótce wkroczą  w miejsce zielonych ścian ozdobnych – plantacje pionowe. Architekci myślący futurystycznie będą tworzyć mini produkcję na ścianach jako kompozycje dekoracyjno – ogrodnicze.

W Polsce jest  niewiele jeszcze badań z zakresu zastosowania światła LED-owego w ogrodnictwie szklarniowym i dlatego  pragniemy jednocześnie przestrzec potencjalnych Klientów, aby decydując się na wybór systemu oświetlenia LED w uprawach szklarniowych bardzo uważali.

Internet aż „ugina” się od  „nowalijkowych” produktów z atrakcyjnymi zdjęciami z purpurową poświatą , filmikami  i opisami. Niektóre na okrasę  i dla uatrakcyjnienia  oferowanych lamp pokazują monstrualne warzywa po kilkunastu dniach hodowli. Dostrzegając olbrzymią ofertę tego typu lamp w różnych cenach należy sprawdzać czy producent ma stosowne Certyfikaty niezależnych ośrodków popartymi  naukowymi badaniami.

 

                                                                                               Za Zespół Inspiracje Światłem                                                                                                 Inż. Krzysztof Nowakowski

Technologia LED w uprawach szklarniowych