Wymień HPS na LED - Oszczędne oświetlenie roślin

Przez dziesiątki lat lampy sodowe były uważane za idealne źródło światła w ogrodnictwie. Jednak w ostatnich latach pojawiła się nowa technologia - dioda elektroluminescencyjna. W tym artykule wyjaśniamy, dlaczego należy teraz zastąpić HPS diodą LED.
Zastąpić NDL przez LED
Share this post

W Crescience pracujemy z diodami LED do oświetlenia roślin od 2016 roku. Już wtedy było jasne, że lampy sodowe (NDL) zostaną zastąpione przez diody LED - nie wiadomo było tylko jak i kiedy. Dioda elektroluminescencyjna w ogrodnictwie była jeszcze w powijakach. W międzyczasie diody LED dojrzały i przewyższają lampy sodowe we wszystkich scenariuszach.

Wymień NDL na LED - Oszczędne oświetlenie roślin 1

NDL kontra LED w praktyce

Wartości podane w arkuszach danych mówią same za siebie. Nowoczesne diody LED mogą pochwalić się sprawnością modułu przekraczającą 3 µmol/J, podczas gdy Lampa z parą sodową jest określona jako 1,6 µmol/J. Dobra dioda LED może więc emitować prawie dwa razy więcej fotonów, niż wynosi jej moc. Zakres PAR lub zaoszczędzić nieco mniej niż połowę energii.

Te zmierzone wartości nie uwzględniają jednak strat w statecznikach, a także strat optycznych spowodowanych odbłyśnikami lub soczewkami oraz absorpcji ścian. Odwzorowanie wartości PAR na symulowanej powierzchni uprawowej dostarcza informacji o tym, jak systemy działają w praktyce. Zebraliśmy wartości porównawcze za pomocą naszego zautomatyzowanego stanowiska testowego:

Jak zamienić HPS na LED

Philips SON-T PIA Plus 600W w teście PAR

Do testów użyliśmy fabrycznie nowej lampy Philips SON-T Pia Plus 600W na stateczniku cyfrowym GIB. Jako odbłyśnik w pozycji środkowej zastosowano Adjust-A-Wings Avenger Medium. Przy pomiarze z odległości 40 cm, obszar mógł być oświetlony najlepiej i najskuteczniej bez powodowania zbyt silnych hotspotów. Stara technika produkuje przyzwoity strumień fotonów, ale wymaga dużej ilości energii elektrycznej. 

Badanie HPS PAR

odległość 30 cm, "Super Spreader

NDL z Super Spreaderem
Super Spreader może złagodzić bezpośrednie ciepło pod żarówką, ale tworzy ekstremalne hotspoty. Zmierzyliśmy pobór mocy 642 W na gniazdku.

użytkowa PAR : 615 µmol/m²
PPFD/W: 1,38 µmol/m²/J

Rozstaw 40 cm, "Super Lumen 660W"

Wymień NDL na LED - oszczędne oświetlenie zakładu 2
Przy odległości 40 cm obyło się bez rozsiewacza. Pomiar w trybie Super Lumen (660 W) wykazał zużycie energii na poziomie nieco poniżej 700 W w gniazdku ściennym.

Użyteczny PAR : 696 µmol/m²
PPFD/W: 1,43 µmol/m²/J

Budżetowy test LED PAR

Dla porównania, mierzymy niedrogi system LED z naszą referencyjną konfiguracją "The Frugal Four". Ci, którzy chcą wymienić swoje HPS na LED, zazwyczaj szukają bardzo ekonomicznego systemu. Nasza budżetowa konfiguracja składa się z czterech FLUXshield Silver, zasilanych przez HLG-480H-C2100B.

W przypadku użycia dwóch naszych zestawów "The Wingman Mk II" można spodziewać się mniej więcej takich samych wartości.

Tablice LED można rozmieszczać w zależności od potrzeb, aby zoptymalizować oświetlenie obszarów obsadzonych roślinami. W naszym teście, FLUXshield zostały zamontowane w odległych rogach, aby w pełni wykorzystać efektywny obszar uprawy.

Zastąpić NDL przez LED
Frugal Four Reference PAR Test
Cztery jednostki FLUXshield Silver z przetwornikiem Mean Well pobierały 449 W mocy i nagrzewały się do 51°C...

Użyteczny PAR : 710 µmol/m²
PPFD/W: 2,28 µmol/m²/J

Wymień NDL na LED - oszczędne oświetlenie roślin 3
...podczas gdy temperatura otoczenia wynosiła 31° C. Najniższa wartość PPFD na wysokości 40 cm wynosiła jeszcze 62% zmierzonego maksimum.

Użyteczny PAR : 667 µmol/m²
PPFD/W: 2,14 µmol/m²/J

High End LED PAR Test

Aby sprawdzić granice możliwości, przeprowadziliśmy kolejny pomiar z konstrukcją referencyjną "The Generous Four". Dla uzyskania ekstremalnej wydajności zastosowano sterownik HLG-480H-C2100B, ale dla uzupełnienia CO2 lub większych powierzchni zestaw można wyposażyć również w sterownik 600W. Wartości PAR można również osiągnąć za pomocą 2x "The Wingcommander".

Wielkopowierzchniowe rozmieszczenie diod LED umożliwia pracę bardzo blisko roślin, co dodatkowo poprawia wydajność fotonów. Ponieważ FLUXshield Gold zawiera również diody dalekiej czerwieni, których promieniowanie nie jest wykrywane w zakresie PAR, wydajność tego systemu jest jeszcze wyższa.

Konstrukcja referencyjna Generous Four

odległość 15 cm
Szczodra Czwórka

Hojne cztery Par Test 15 cm Odległość
W rzeczywistości zaprojektowane dla znacznie wyższych mocy, cztery jednostki FLUXshield Gold nagrzewają się do temperatury 38°C przy temperaturze otoczenia 30°C.

Użyteczny PAR : 820 µmol/m²
PPFD/W: 2,68 µmol/m²/J

Odległość 30 cm
Szczodra Czwórka

Obfite cztery PAR Test odległość 30 cm
Ta konfiguracja zużywa tylko 440 W w gniazdku ściennym. Niemniej jednak, wytwarzane jest znacznie więcej użytecznego PAR niż w przypadku NDL zużywającego 700 W.

Użyteczny PAR : 743 µmol/m²
PPFD/W: 2,43 µmol/m²/J

Przeliczone: Która lampa do uprawy jest bardziej ekonomiczna?

Zakup lampy sodowej, takiej jak testowana przez nas, kosztuje około 290 €, przy czym koszty rozkładają się następująco (stan na lipiec 2021):

  • Statecznik cyfrowy GIVE NXE 600W: € 160
  • Odbłyśnik z gniazdem lampy Adjust-A-Wings Avenger Medium: €90
  • Iluminant Philips SON-T PIA Plus 600W: 40 €

Ten system może być łatwo pobity przez nasz setup "The Frugal Four" lub 2x "The Wingman Mk II". Koszty z tym związane można oszacować na około 600 €.

Koszty nabycia różnią się zatem o 310 EUR na korzyść lampy sodowej. Załóżmy teraz, że lampa pracuje w trybie Super Lumen 660 W. Odpowiada to zapotrzebowaniu na moc 700 Waby osiągnąć średnio 700 µmol/m² w namiocie o wymiarach 120 x 120 cm.

W przypadku zestawu LED "The Frugal Four", osiągamy tę wartość w odległości 30 cm i 450 W Pobór mocy.

Jak długo potrwa teraz zwrot dodatkowych kosztów zakupu w wysokości 310 euro z rachunku za prąd?

Przy naświetlaniu roślin fotoperiodycznych można przyjąć średnio 14 godzin naświetlania dziennie (jeden miesiąc 18 godzin, dwa miesiące 12 godzin). Cena energii za kilowatogodzinę wynosi około 0,29 €. System LED "Frugal Four" oszczędza około 3,5 kWh dziennie (różnica w zużyciu 250 W * 14 godzin).

Zaoszczędź jedno euro każdego dnia!

Wymiana opraw HPS na LED daje oszczędność 1 € dziennie, a zwrot kosztów następuje po 310 dniach!

Ponadto, lampa musi być wymieniona po około roku. Jeśli wymienisz NDL na LED, możesz wytrzymać do 10 lat bez wymiany lampy. Ze względu na bardziej równomierne oświetlenie powierzchni uprawnej, można założyć wyższy plon przy zastosowaniu systemu LED. Bardziej zrównoważone spektrum światła i niższe temperatury pod lampą pozwalają nam oczekiwać znacznej poprawy jakości i smaku.

Wymień NDL na LED - Oszczędne oświetlenie roślin 4
Porównanie kosztów: W tym przykładzie inwestycja w LED zwraca się od 11 miesiąca. Następnie można zaoszczędzić ponad 300 € rocznie.

Właściwości lampy z parą sodową

Wielu ogrodników wewnętrznych nadal docenia zalety lamp sodowych. Technologia ta jest prosta i niedroga w zakupie, a żarówki zamienne są dostępne niemal wszędzie. Do niedawna jednak skuteczność HPS przewyższała wszystko inne dostępne na rynku. Dlatego też świecące na pomarańczowo żarówki są nadal spotykane nie tylko w grow boxach, ale również w oświetleniu ulicznym.

Sprawność - HPS vs LED

W epoce lamp sodowych istniał praktycznie tylko jeden standard dla światła: lumeny. Ten Metric jest w dziedzinie oświetlenia roślin ale nieaktualne. Typowa skuteczność świetlna lamp sodowych wynosi 130 lm/W, a modele z podwójną końcówką 1000W osiągają nawet 150 lm/W. W przeliczeniu na PPE oznacza to 1,6 µmol/J, do 2 µmol/J dla najlepszych. Jest to wciąż dobry standard, biorąc pod uwagę, że świetlówki i żarówki energooszczędne osiągają odpowiednio tylko 60 lm/W i 0,7 µmol/J.

Początkowo poważną konkurencją dla HPSna rynku były diody COB LED (technologia chip on board). 160-180 lm/W i 1,8-2,2 µmol/J stały się nagle przystępne ze względu na wysoką gęstość mocy COBs. Jednakże, tylko najnowsze diody LED SMD Grow LED (z. np. Samsung LM301), które umożliwiają oświetlenie w pełnym spektrum z wydajnością ponad 200 lm/W i ponad 3,0 µmol/y. Jest to prawie dwukrotne zwiększenie wydajności fotonów w porównaniu z lampą sodową. To sprawia, że już po krótkim czasie warto wymienić HPS na LED.

Wymiana diod elektroluminescencyjnych na LED - dostępność i koszty

Ze względu na ich powszechne zastosowanie, oprawy i lampy do lamp sodowych są bardzo przystępne cenowo. Przynajmniej tak jest, jeśli weźmie się pod uwagę tylko koszty zakupu. Za około 100 €, można uzyskać kompletny system HPS o mocy 600 W. Jednakże, najpóźniej po roku (lepiej po 6 miesiącach), nowa żarówka jest należna za 20-60 € z powodu utraty jasności. Do tego dochodzi oczywiście rachunek za prąd. Dla pracy lamp sodowych trzeba liczyć około 80% więcej kosztów energii elektrycznej niż w przypadku nowoczesnego systemu LED.

Podczas gdy istnieje duża oszczędność kosztów na rachunku za energię elektryczną, gdy konwersja do LED, nie jest znacznie większa inwestycja na początek na zakup lampy roślin. Należy liczyć co najmniej 1 € - 1,50 € za wat dla obecnych, wydajnych grow LED. Jeśli szukasz dobrego systemu plug-and-play, może to być znacznie więcej. Z drugiej strony, żywotność wysokiej jakości diod LED wynosi około 8-10 lat, a najlepsze modele mogą teoretycznie wytrzymać ponad 100 000 godzin.

Głównym problemem jest dostępność. W sklepach specjalistycznych dostępne są zazwyczaj lampy o wysokiej cenie, które przekonują również jakością. W handlu internetowym mnożą się jednak podejrzani sprzedawcy, którzy przebijają się nawzajem superlatywami i wprowadzającymi w błąd opisami produktów. Dla początkujących, dobre oferty na Amazon i Ebay są trudne do zidentyfikowania.

Promieniowanie cieplne

Podczas gdy większość hodowców indoor ma problemy z usuwaniem nadmiaru ciepła z namiotu do uprawy, mówi się o odosobnionych przypadkach, w których ciepło promiennikowe jest potrzebne do osiągnięcia akceptowalnych temperatur w zimie. Może się tak zdarzyć na przykład w przypadku nieocieplonych poddaszy. Ponieważ lampa sodowa zamienia dużą część zużytej energii na moc cieplną, ta technologia lamp może być w takich przypadkach pomocna.

W lecie natomiast scenariusz zmienia się na korzyść technologii LED, ponieważ w tym przypadku generowane jest tylko minimalne promieniowanie cieplne. Do 80% energii (Osram Oslon Square Gen 4) mogą być przekształcone w fotony efektywne fotosyntetycznie. Niewielkie straty mocy są odprowadzane do góry przez radiator, dzięki czemu na powierzchnię montażową odprowadzane jest tylko minimalne ciepło. Ci, którzy chcą zastąpić HPS przez LED, mogą zatem również skorzystać z niższych temperatur liści.

Wniosek: Dlaczego powinienem wymienić moje HPS na LED?

Dlatego z różnych punktów widzenia zawsze warto wymienić HPS na LED. Czy to lepsze oświetlenie całego obszaru uprawy bez gorących punktów, oszczędność kosztów po krótkim czasie czy obniżenie temperatury w lecie. Pozostaje tylko pytanie, który zestaw LED jest właściwy. Zaprojektowaliśmy różne opcje dla wszystkich obszarów upraw.

Koncepcje oświetlenia "High Value" przemawiają przede wszystkim do ogrodników, którzy szukają jak najszybszego zwrotu z inwestycji.

Dla profesjonalistów oferujemy gamę produktów o nazwie "Ultimate Performance". Charakteryzuje się on wyszukanymi i częściowo regulowanymi spektrami, jak również największą możliwą wydajnością.

Share this post

Jesteśmy Crescience

Automatyka i oświetlenie fabryczne LED to nasza pasja.

Razem tworzymy silną społeczność wokół najbardziej ekscytujących technologii dla hodowli roślin w systemie zamkniętym. Dołącz do nas, to nic nie kosztuje!

Spis treści

Więcej wiadomości

Zostaw komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.

Witryna jest chroniona przez reCAPTCHA i Google Politykę Prywatności oraz obowiązują Warunki Korzystania z Usługi.