Lighting Research Center (LRC)’dan LED Tarımsal Aydınlatma Sistemleri (Horticultural Lighting) ile ilgili yeni rapor

Rensselaer Polytechnic Institute’teki Lighting Research Center (Aydınlatma Araştırma Merkezi –LRC) LED tarımsal aydınlatma armatürlerinin enerji ve ekonomik performansı üzerine yeni bir rapor yayımladı.

LRC; güç talebi, kullanım ömrü maliyeti, armatür ışık dağılımı ve armatür perdelemesi gibi önemli faktörleri değerlendirdi. Esas önemli olan ise LRC’nin kontrollü yetiştirme ortamında bütün aydınlatma sisteminin verimliliğini göz önüne almış olması.

LRC araştırma ekibi, verili bir yetiştirme alanında, aynı fotosentetik foton akı yoğunluğu (PPFD) kriteri karşılandığında, test edilmiş yüksek basınçlı sodyum (HPS) ve metal halide (MH) tarımsal aydınlatma armatürlerine kıyasla bazı test edilmiş LED tarımsal aydınlatma armatürleriyle enerji tasarrufunun mümkün olduğunu buldu. Ancak ürünler arasında ciddi ölçüde varyasyonlar vardı.

LRC, değerlendirme için esas metrik olarak PPFD’yi seçti çünkü PPFD, mimari bir uygulamadaki bir çalışma yüzeyinde fotopik parlaklıkla benzeşiktir. Tıpkı bunun yalnızca çalışma düzlemi üzerindeki eşit parlaklık seviyelerindeki almaşık aydınlatma sistemlerinin güç yoğunluklarını karşılaştırmak için geçerli olduğu gibi, almaşık tarımsal aydınlatma armatürlerinin güç yoğunlukları da ancak bitki örtüsünde aynı PPFD’yi sağlamaları durumunda karşılaştırılmalıdır.

LRC’nin bulgusuna göre; ortalamada, tipik bir 1000-watt HPS tarımsal aydınlatma armatürü yerleşimi olarak aynı PPFD’yi sağlamak için yaklaşık üç katı fazla LED tarımsal aydınlatma armatürü gerekecektir.

Bu proje için LRC; tarımsal aydınlatma armatürlerini değerlendirmek ve kıyaslamak için, 11 armatüre özel metrik ve 5 uygulamaya özel metrik içeren eşit PPFD bazlı bir çerçeve geliştirdi.

Bununla amaçlanan, herhangi bir verili tarımsal aydınlatma armatürünün performansıyla ilgili olarak üreticilere en kesin bilgiyi vermekti. LRC bu çerçeveyi kullanarak toplamda 14 tarımsal aydınlatma armatürünü değerlendirdi. Buna 10 LED ürünü de dahil.

Değerlendirme; fotometrik test, uygulama simülasyonları ve kullanım ömrü maliyet analizlerini kapsıyor.

Değerlendirme sonuçları, paydaşların tek başına armatür etkililiğini dikkate alarak yanılabileceklerini gösteriyor. Bilakis, kesin bir kullanım ömrü maliyet analizi için bir kriter PPFD’ye ulaşmaya yarayan aydınlatma armatürünün ışık dağılımı ve yerleştirmesi, gereklidir.

LRC raporu, paydaşların aydınlatma sistemlerini değerlendirmek için kullanabilecekleri, teknoloji bakımından nötr bir çerçeve sağlıyor.

Raporu yazan LRC araştırma bilim insanı Leora Radetsky, “Verilerimizi analiz ettiğimizde, ışık dağılımı ve yerleştirmenin sistem performansında ana faktörler olarak ortaya çıkması ilgimizi çekti,” diyor.

Sera için aydınlatma sistemi seçerken, üreticilerin gerekli aydınlatma armatürlerinin büyüklük ve sayısını değerlendirmesi gerekir çünkü aydınlatma armatürleri gün ışığını bloke edip bitkilere ulaşmasını engeller. LRC’nin perdeleme analizleri, aydınlatma armatürlerinin büyüklüğüne ve aynı PPFD’yi sağlamak için daha fazlasının gerekli olduğu gerçeğine bağlı olarak, HPS aydınlatma armatürlerine kıyasla LED aydınlatma armatürlerinin perdelemesinde bir artış buldu. Bir sera içerisinde HPS aydınlatma armatürleri gün ışığını %5 azaltırken LED aydınlatma armatürleri %55’e kadar azaltabiliyor. Bu da kullanılabilir gün ışığına bağlı olarak LED sistemleriyle aydınlatmada daha fazla elektrik enerjisinin gerekebileceğini gösteriyor.

LRC’nin yakın zamanlı bir çalışmasında, üreticilerin %75’i LED tarımsal aydınlatması maliyetini, bu aydınlatmayı benimsemelerinin önünde bir engel olarak tanımladı. Bu nedenle rapora kullanım ömrü maliyet analizinin eklenmesi önemliydi. LRC’nin bulgusuna göre; test edilen her iki 1000-watt HPS aydınlatma sistemine göre, test edilen LED tarımsal aydınlatma armatürü sistemlerinden üçünün daha düşük kullanım ömrü maliyeti ve kalan yedisinin daha yüksek kullanım ömrü maliyeti vardı.

“Kontrollü ortam seracılığında, LED ve HPS aydınlatma sistemleri arasında enerji kullanımı ve kullanım ömrü maliyetleri oldukça farklılaşıyor,” diyor Radetsky. “Mimari aydınlatma alanında yıllardır standart yaklaşım bu. Tarımsal aydınlatmasında her özel uygulamaya hangi teknolojinin en iyi uyacağına dair kesin bir tanımlama elde etmek için komple sistem enerji ve kullanım ömrü maliyet analizleri yürütmemiz gerektiği gittikçe daha fazla ortaya çıkıyor.”

Projenin fonlaması Lighting Energy Alliance ve Natural Resources Canada tarafından gerçekleştirildi. Lighting Energy Alliance üyeleri arasında Efficiency Vermont, Energize Connecticut, National Grid ve Northwest Energy Efficiency Alliance bulunuyor.

Haber kaynağı: http://www.lrc.rpi.edu/resources/newsroom/pr_story.asp?id=396#.WxfzeyN94nV