EN
Šiuolaikinis patalpose vykdomas žemės ūkis ir šiltnamio ūkininkavimas remiasi tikslia apšvietimo valdymo sistema, kad būtų maksimaliai padidintas augalų derlius ir tuo pačiu laikomos kontrolėje eksploatacinės sąnaudos. Bevielis šiltnamio apšvietimo valdymo sistema yra tinklinė sprendimo sistema, kuri leidžia ūkininkams nuotoliniu būdu valdyti, planuoti ir reguliuoti augimo lempas be fizinio laidynio tarp valdymo taškų. Šios technologijos pagrindu yra energiją taupančios daržininkystės sistemos , kurie derina išmanųją automatizaciją su optimizuota šviesos padavimu, kad būtų sumažinta elektros energijos sąnauda ir pagerinta derliaus vienodumas. Suprasti, kas tai yra ir kaip veikia šie sistemos, yra būtina bet kuriai veiklai, siekiančiai efektyviai augti.
Energiją taupančios daržininkystės sistemos daugiau nebeprabangos prekė, skirta tik didelėms komercinėms šiltnamio ūkininkystės įmonėms. Dėka bevielio ryšio protokolų ir LED auginimo šviesos technologijų pažangai net vidutinio masto ūkininkai dabar gali diegti energiją taupančias daržininkystės sistemas, kurios užtikrina matomą energijos naudojimo, darbo laiko ir derliaus nesėkmių rodiklių sumažėjimą. Šiame straipsnyje paaiškinama bevielio valdymo sistemų, specialiai sukurtų daržininkystės apšvietimo aplinkai, apibrėžtis, pagrindiniai komponentai, funkcionalūs privalumai ir praktiniai pasirinkimo kriterijai.
Bevielio daržininkystės apšvietimo valdymo sistemos apibrėžtis ir pagrindiniai komponentai
Ką iš tikrųjų reiškia bevielė valdymo sistema
Bevielė valdymo sistema šiltnamio apšvietimui – tai įranga ir programinė įranga, kurios pagalba augalininkystės šviesos įrenginiai valdomi per radijo dažnio, Zigbee, bevielio DALI ar panašius protokolus vietoj tradicinių laidų, skirtų reguliuoti ryškumą ar jungti/ išjungti šviesą. Šioje architektūroje sukurtos energiją taupančios šiltnamio sistemos leidžia kiekvienam šviestuvui ar šviestuvų grupei gauti komandas iš centro mazgo ar debesų pagrindu veikiančio valdymo skydelio. Augintojai gali reguliuoti šviesos intensyvumą, spinduliavimo spektrą, švietimo trukmės grafikus ir šviesos reguliavimo lygius naudodami planšetinį kompiuterį, išmanųjį telefoną ar pastato valdymo sąsają. Ši bevielė struktūra pašalina įdiegimo sudėtingumą ir padaro energiją taupančias šiltnamio sistemas žymiai lengviau konfigūruoti, kai keičiasi augalų auginimo zonos.
Pagrindiniai įrangos elementai energiją taupančiose šiltnamio sistemose
Energetiškai efektyvių šiltnamio ūkininkavimo sistemų fizinės sudedamosios dalys paprastai apima belaidį šliuzą arba valdymo centrą, atskirai adresuojamus LED šviesos šaltinių valdiklius su įmontuotais imtuvais ir neprivalomus jutiklių mazgus, kurie realiuoju laiku siunčia duomenis atgal į valdymo platformą. PAR lygius, aplinkos temperatūrą, drėgmę ir CO2 koncentraciją stebintys jutikliai leidžia energetiškai efektyvioms šiltnamio ūkininkavimo sistemoms automatiškai reguliuoti šviesos kiekį, kad būtų išvengta perdaug ar nepakankamai apšvietimo. Kiekvienas gerai suprojektuotos energetiškai efektyvios šiltnamio ūkininkavimo sistemos valdiklis palaiko tolydų 0–100 procentų šviesos intensyvumo reguliavimą, leisdamas pritaikyti šviesos spektrą konkrečioms augimo stadijoms – dauginimui, vegetaciniam augimui ir žydėjimui. Šliuzas prisijungia prie objekto tinklo naudodamas „Ethernet“ arba „Wi-Fi“, todėl energetiškai efektyvios šiltnamio ūkininkavimo sistemos visiškai suderinamos su esama pastato infrastruktūra.
Kaip belaidis valdymas padeda pasiekti energinę efektyvumą šiltnamio ūkininkavime
Planavimas ir šviesos intensyvumo reguliavimas kaip pagrindiniai energijos taupymo įrankiai
Tiesioginiausias būdas, kuriuo energiją taupančios daržininkystės sistemos sumažina elektros sąnaudas, yra tikslus planavimas ir adaptuojama pritemdimas. Vietoje to, kad augimo šviestuvai veiktų visą galios pajėgumą nustatytu kasdieniu ciklu, energiją taupančios daržininkystės sistemos taiko naudojimo laiko planavimą, kuris intensyvų apšvietimą derina su aukščiausios fotosintezės aktyvumo laikotarpiais. Energiją taupančiose daržininkystės sistemose įmontuotos pritemdinimo funkcijos reiškia, kad šviestuvai sunaudoja tik tiek vatažolių, kiek reikia kiekvieno augimo etapo metu, todėl žymiai sumažėja kasdienė energijos sąnauda vienam kvadratiniam metro augalų vainiko ploto. Tyrimai, atlikti komercinėse šiltnamio sąlygomis, nuolat rodo, kad energiją taupančios daržininkystės sistemos su dinaminiais pritemdinimo funkcionalumais gali sumažinti apšvietimo energijos sąnaudas 20–40 procentų lyginant su rankiniu įjungimu ir pastovaus išvesties sistemomis.
Jutikliais valdoma automatizacija energiją taupančiose daržininkystės sistemose
Jutiklių integracija transformuoja energiją taupančius šiltnamio ūkio sistemas iš paprastų laikmatavių į reaktyvias, protingas platformas. Kai PAR jutikliai nustato, kad natūralus saulės šviesos kiekis papildo dirbtinę šviesą iki pakankamo lygio, energiją taupančios šiltnamio ūkio sistemos automatiškai pritemdina arba išjungia tam tikrus plotus, taip neleisdamos nereikalingai sunaudoti elektros energijos. Taip pat temperatūros jutikliai, esantys energiją taupančiose šiltnamio ūkio sistemose, gali sumažinti apšvietimo intensyvumą karštomis dienomis, kad būtų mažinamas augalų šiluminis stresas ir vienu metu sumažintas šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (HVAC) apkrovos lygis. Būtent šis uždarosios kilpos grįžtamasis ryšys energiją taupančiose šiltnamio ūkio sistemose padeda atskirti tikrai efektyvią sprendimą nuo paprastos nuotolinio jungiklio sistemos. Šiltnamio ūkininkai gauna naudos iš žemesnių komunalinių sąskaitų, stabileresnių auginimo sąlygų ir sumažėjusio visų įrengimų, kuriais valdo energiją taupančios šiltnamio ūkio sistemos, ausimo.
Praktiniai bevalių šiltnamio ūkio apšvietimo sistemų parinkimo kriterijai
Mastelio didinimas ir zonų valdymas
Įvertinant energiją taupančius daržininkystės sistemas objektui, mastelis yra pirmasis funkcionalus kriterijus, kurį reikia įvertinti. Energiją taupančių daržininkystės sistemų belaidis tinklas turėtų leisti nepriklausomą zonų valdymą, kad skirtingi augalai, auginami skirtingomis šviesos trukmės sąlygomis, būtų valdomi vienu metu be signalų sutrikimų ar grafiko konfliktų. Dideliuose objektuose pageidautina naudoti energiją taupančias daržininkystės sistemas, suprojektuotas su tinklo (mesh) tinklų architektūra, nes kiekvienas mazgas padidina signalo nuotolį, sumažina „aklojoje zonoje“ esančias vietoves ir užtikrina patikimą komandų pristatymą kiekvienam įrenginiui. Galimybė pridėti įrenginių ir jutiklių be naujo laidų tiesimo daro energiją taupančias daržininkystės sistemas praktiška ilgalaikiu investicija, kai objektai plečiasi.
Protokolo suderinamumas ir integracija su esama infrastruktūra
Suderinamumas su esamomis pastatų valdymo sistemomis yra svarbus veiksnys komerciniams augintojams, įdiegiant energiją taupančias šiltnamio sistemas. Sistemos, palaikančios atviruosius protokolus, tokius kaip DALI-2, Zigbee 3.0 ar standartinės API integracijos, leidžia energiją taupančioms šiltnamio sistemoms bendrauti su šilumos, ventiliacijos ir oro kondicionavimo (HVAC) valdikliais, drėkinimo valdymo sistemomis ir energijos stebėjimo valdymo skydeliais vieningoje objekto platformoje. Proprietarinės sistemos gali siūlyti patobulintus sąsajos interfeisus, tačiau energiją taupančios šiltnamio sistemos, sukurtos remiantis atviraisiais standartais, operatoriams suteikia didesnį lankstumą atnaujinant atskirus komponentus be visos tinklo keitimo. Saugumo funkcijos, įskaitant užšifruotus ryšio kanalus, taip pat yra vienodai svarbios energiją taupančiose šiltnamio sistemose, kurios diegiamos internetu sujungtuose šiltnamiuose, kad nuotolinis prieigos būdas nekeltų operacinės saugos rizikos.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kokie augimo šviesos lemputės modeliai suderinami su energiją taupančiomis šiltnamio sistemomis?
Dauguma šiuolaikinių LED auginimo lempų su 0–10 V arba PWM reguliavimo įėjimais gali būti integruotos į energiją taupančius augalininkystės sistemas naudojant suderinamus belaidžius varikliukų modulius. Kai kurie lempų gamintojai belaidžius imtuvus tiesiog įmontuoja į varikliuko korpusą, todėl integracija tampa beproblemė. Prieš diegdami energiją taupančias augalininkystės sistemas, rekomenduojama patikrinti protokolo suderinamumą tarp belaidžio šliuzo ir konkrečios varikliuko modelio, kad užtikrintumėte visą reguliavimo ir planavimo funkcionalumą.
Kiek sudėtinga įdiegti belaidžią augalininkystės apšvietimo valdymo sistemą?
Kadangi energiją taupančios šiltnamio sistemos pašalina daugumą valdymo laidų tarp lempų ir centro skydo, įrengimo darbų sąnaudos yra žymiai mažesnės nei tradicinėse suvestose DALI arba 0–10 V tinkluose. Lempos reikalauja standartinių maitinimo jungčių, o bevielės mazgų poros paprastai būna iš anksto sujungtos gamykloje. Energiją taupančių šiltnamio sistemų paleidimas paprastai apima zonų žemėlapio sudarymą per programinės įrangos sąsają, o ne papildomų signalinių laidų tiesimą ir prijungimą visame objekte.
Ar energiją taupančios šiltnamio sistemos gali būti naudojamos mažųjų mastų patalpose auginti augalus?
Taip. Energiją taupančios augalininkystės sistemos yra prieinamos konfigūracijose, skirtose mažoms auginimo palapinėms, vertikaliosioms lentynų ūkio sistemoms ir vienos patalpos auginimo erdvėms. Pradinio lygio energiją taupančios auglininkystės sistemos gali apimti kompaktišką šliuzą, palaikančią ribotą šviesos įrenginių skaičių, todėl jos yra naudingos augintojams, norintiems automatizacijos ir efektyvumo pranašumų be įmonės lygio platformos papildomų išlaidų. Kai ūkio veikla plečiama, į tą pačią energiją taupančių augalininkystės sistemų tinklą galima pridėti papildomų mazgų, nekeičiant pagrindinės infrastruktūros.