Bij Crescience werken we sinds 2016 met leds voor fabrieksverlichting. Toen al was het duidelijk dat de natriumdamplamp (NDL) zou worden vervangen door LED's - alleen was nog onduidelijk hoe en wanneer. De lichtemitterende diode in de tuinbouw stond nog in de kinderschoenen. Intussen zijn LED's volwassen geworden en overtreffen zij de natriumdamplamp in alle scenario's.
NDL versus LED in de praktijk
De waarden op de gegevensbladen spreken voor zich. Moderne leds kunnen bogen op module-efficiënties van meer dan 3 µmol/J, terwijl de Natriumdamplamp is gespecificeerd als 1,6 µmol/J. Een goede LED kan dus bijna tweemaal de hoeveelheid fotonen uitzenden in de PAR-bereik uit te stoten, of iets minder dan de helft van de energie te besparen.
Deze gemeten waarden houden echter geen rekening met verliezen in de voorschakelapparaten, noch met optische verliezen door reflectoren of lenzen en de absorptie van de wanden. Het in kaart brengen van de PAR-waarden op een gesimuleerd teeltgebied levert informatie op over hoe de systemen in de praktijk presteren. Wij verzamelden vergelijkende waarden met onze geautomatiseerde testopstelling:
Hoe vervang ik NDL door LED
De Philips SON-T PIA Plus 600W in PAR-test
Voor de tests hebben wij een gloednieuwe Philips SON-T Pia Plus 600W lamp gebruikt op een GIB digitale ballast. De Adjust-A-Wings Avenger Medium werd gebruikt als reflector in de middelste stand. Gemeten op een afstand van 40 cm kon het gebied het best en het efficiëntst worden verlicht zonder al te sterke hotspots te veroorzaken. De oude techniek produceert een respectabele fotonenflux, maar vereist veel elektriciteit.
NDL PAR Test
30 cm afstand, "Super Strooier
bruikbare PAR ∅: 615 µmol/m²
PPFD/W: 1,38 µmol/m²/J
40 cm tussenruimte, "Super Lumen 660W"
Bruikbare PAR ∅: 696 µmol/m²
PPFD/W: 1,43 µmol/m²/J
Budget LED PAR test
Ter vergelijking meten we een goedkoop LED-systeem met onze "The Frugal Four" referentie-opstelling. Wie zijn NDL door LED wil vervangen, zal meestal op zoek zijn naar een zeer zuinig systeem. Onze budget opstelling bestaat uit vier FLUXshield Silver, gevoed door een HLG-480H-C2100B.
Als twee van onze "The Wingman Mk II" kits worden gebruikt, kunnen ongeveer dezelfde waarden worden verwacht.
De LED-borden kunnen naar behoefte worden gerangschikt om de verlichting van de beplante zones te optimaliseren. Voor onze test zijn de FLUXshield's in de uiterste hoeken gemonteerd om de effectieve groeiruimte volledig te benutten.
Bruikbare PAR ∅: 710 µmol/m²
PPFD/W: 2,28 µmol/m²/J
Bruikbare PAR ∅: 667 µmol/m²
PPFD/W: 2,14 µmol/m²/J
High End LED PAR test
Om de grenzen te testen van wat mogelijk is, hebben wij nog een meting uitgevoerd met "The Generous Four" referentieontwerp. Voor extreme efficiëntie gebruiken we een HLG-480H-C2100B driver, maar voor CO2-suppletie of grotere oppervlakken kan de kit ook worden uitgerust met een 600W driver. De PAR-waarden kunnen ook worden bereikt met 2x "The Wingcommander".
De grote spreiding van de LED's maakt het mogelijk om zeer dicht bij de planten te werken, wat de fotonenopbrengst nog verbetert. Aangezien de FLUXshield Gold ook ver-rode LED's bevat waarvan de straling niet in het PAR-bereik wordt gedetecteerd, is de efficiëntie van dit systeem nog hoger.
15 cm afstand
De Vrijgevige Vier
Bruikbare PAR ∅: 820 µmol/m²
PPFD/W: 2,68 µmol/m²/J
30 cm afstand
De Vrijgevige Vier
Bruikbare PAR ∅: 743 µmol/m²
PPFD/W: 2,43 µmol/m²/J
Herberekend: Welke kweeklamp is zuiniger?
De aankoop van een natriumdamplamp zoals de lamp die wij hebben getest, kost ongeveer 290 euro. De kosten kunnen als volgt worden opgesplitst (vanaf juli 2021):
- Digitaal voorschakelapparaat GEEF NXE 600W: € 160
- Reflector met lampvoet Adjust-A-Wings Avenger Medium: €90
- Verlichtingsmiddel Philips SON-T PIA Plus 600W: 40 €
Dit systeem kan gemakkelijk worden overtroffen met onze opstelling "The Frugal Four" of 2x "The Wingman Mk II". De kosten hiervoor kunnen op ongeveer 600 € worden geraamd.
De aankoopkosten verschillen derhalve 310 euro in het voordeel van de natriumdamplamp. Laten we nu eens uitgaan van een werking in de 660 W Super Lumen modus. Dit komt overeen met 700 W benodigd vermogenom een gemiddelde van 700 µmol/m² te bereiken in een tent van 120 x 120 cm.
Met de LED opstelling "The Frugal Four", bereiken we deze waarde op een afstand van 30 cm en 450 W Stroomverbruik.
Hoe lang zal het nu duren voordat de € 310 extra kosten van de aankoop zijn terugverdiend via de elektriciteitsrekening?
Bij belichting van fotoperiodieke planten kan men uitgaan van een gemiddelde belichtingstijd van 14 uur per dag (één maand 18 uur, twee maanden 12 uur). De energieprijs per kilowattuur is ongeveer 0,29 €. Het "Frugal Four" LED-systeem bespaart ongeveer 3,5 kWh per dag (250 W verbruiksverschil * 14 uur).
Bespaar elke dag een euro!
Vervanging van de NDL door LED levert een besparing op van 1 € per dag en een terugverdientijd na 310 dagen!
Bovendien moet de lamp na ongeveer een jaar worden vervangen. Als u de NDL vervangt door LED, kunt u tot 10 jaar vooruit zonder de lamp te vervangen. Door de meer gelijkmatige verlichting van het teeltgebied kan men uitgaan van een hogere opbrengst bij de LED-opstelling. Het evenwichtiger lichtspectrum en de koelere temperaturen onder de lamp doen ook een aanzienlijke verbetering van de kwaliteit en de smaak verwachten.
Eigenschappen van de natriumdamplamp
Veel binnentuiniers waarderen nog steeds de voordelen van de natriumdamplamp. De technologie is eenvoudig en goedkoop aan te schaffen, en vervangingslampen zijn bijna overal verkrijgbaar. Tot voor kort overtrof de doeltreffendheid van de NDL echter alles wat op de markt beschikbaar was. Daarom worden de oranje gloeilampen nog steeds aangetroffen, niet alleen in kweekbakken, maar ook in straatverlichting.
Rendement - NDL vs. LED
In het tijdperk van de natriumdamplamp was er praktisch maar één norm voor licht: lumen. Deze Metric is op het gebied van fabrieksverlichting maar verouderd. Het typische lumenrendement van natriumdamplampen is 130 lm/W, terwijl de 1000W modellen met dubbele fitting zelfs 150 lm/W bereiken. Uitgedrukt in PPE betekent dit 1,6 µmol/J, tot 2 µmol/J voor de best presterende. Dit is nog steeds een goede norm, in aanmerking genomen dat fluorescentiebuizen en spaarlampen respectievelijk slechts 60 lm/W en 0,7 µmol/J halen.
Aanvankelijk waren COB LED's (chip on board technologie) serieuze concurrenten voor de NDL op de markt. 160-180 lm/W en 1,8-2,2 µmol/J waren plotseling betaalbaar door de hoge vermogensdichtheid van COB's. Echter, alleen de huidige SMD LED groeien LED's (z. b.v. Samsung LM301) die een volspectrumverlichting met meer dan 200 lm/W en meer dan 3,0 µmol/j mogelijk maken. Dit is bijna een verdubbeling van de fotonenopbrengst vergeleken met de natriumdamplamp. Dit maakt het de moeite waard om de NDL al na korte tijd door LED te vervangen.
NDL vervangen door LED - beschikbaarheid en kosten
Door het wijdverbreide gebruik zijn armaturen en lampen voor natriumdamplampen zeer betaalbaar. Tenminste, als je alleen naar de aanschafkosten kijkt. Voor ongeveer 100 €, kan je een compleet 600 Watt NDL systeem krijgen. Na uiterlijk een jaar (beter na 6 maanden) is echter een nieuwe lamp nodig voor 20-60 € wegens verlies van lichtsterkte. En dan, natuurlijk, is er de elektriciteitsrekening. Voor de werking van natriumdamplampen moet u rekenen op ongeveer 80% meer elektriciteitskosten dan met een modern LED-systeem.
Hoewel er een grote kostenbesparing is op de elektriciteitsrekening wanneer u overschakelt op LED, is er een veel grotere investering om mee te beginnen voor de aankoop van de plantenlamp. Voor de huidige, efficiënte groei-LED's moet u rekenen op ten minste 1 tot 1,50 euro per watt. Als u op zoek bent naar een goed plug-and-play systeem, kan dit aanzienlijk meer zijn. Anderzijds bedraagt de levensduur van hoogwaardige leds ongeveer 8-10 jaar, en de beste modellen kunnen theoretisch meer dan 100.000 uur meegaan.
Het grootste probleem is de beschikbaarheid. Speciaalzaken hebben meestal hooggeprijsde lampen in voorraad die ook qua kwaliteit overtuigen. In de online handel is er echter een wildgroei van dubieuze handelaars die elkaar overbieden met superlatieven en misleidende productbeschrijvingen. Voor beginners zijn goede aanbiedingen op Amazon en Ebay moeilijk te vinden.
Thermische straling
Hoewel de meeste binnenkwekers problemen hebben met het verwijderen van overtollige warmte uit de kweektent, zijn er naar verluidt geïsoleerde gevallen waarin stralingswarmte nodig is om in de winter aanvaardbare temperaturen te bereiken. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn op ongeïsoleerde zolders. Omdat de natriumdamplamp een groot deel van de gebruikte energie omzet in warmteafgifte, kan deze lamptechnologie in dergelijke gevallen nuttig zijn.
In de zomer slaat het scenario echter in het voordeel van de LED-technologie om, omdat hier slechts een minimum aan warmtestraling wordt gegenereerd. Tot 80% van de energie (Osram Oslon Vierkant Gen 4) kunnen worden omgezet in fotosynthetisch effectieve fotonen. Het lage vermogensverlies wordt via een koellichaam naar boven afgevoerd, zodat slechts een minimale hoeveelheid warmte op het montageoppervlak wordt aangebracht. Wie NDL door LED wil vervangen, kan dus ook profiteren van lagere bladtemperaturen.
Conclusie: Waarom zou ik mijn NDL vervangen door LED?
Daarom is het vanuit verschillende oogpunten altijd de moeite waard om een NDL door een LED te vervangen. Of het nu gaat om de betere verlichting van het hele teeltgebied zonder hotspots, de kostenbesparing na korte tijd of de verlaging van de temperaturen in de zomer. De enige vraag is welke LED-opstelling de juiste is. Wij hebben verschillende opties ontworpen voor alle teeltgebieden.
De "High Value" verlichtingsconcepten spreken vooral tuiniers aan die op zoek zijn naar de snelst mogelijke terugverdientijd.
Voor professionals bieden wij een productgamma aan onder de naam "Ultimate Performance". Deze wordt gekenmerkt door uitgebreide en deels instelbare spectra, alsmede door de grootst mogelijke efficiëntie.
