Kellene-e, hogy a növénytermesztési LED világítás üvegházakban szabványos legyen?
Az üvegházak nagyon jól tudják hasznosítani a természetes napfényt. Ennek mennyisége azonban az év során jelentősen ingadozik. Míg nyáron elegendő lehet, télen, borult időben, illetve a reggeli és esti órákban éppen a fény válhat az egyik olyan tényezővé, amely korlátozza a növekedést és a termelést.
Ezért a modern termesztő üvegházakban egyre gyakrabban alkalmaznak kiegészítő LED növénytermesztő világítást. Segítségével pontosan akkor biztosítható további fény a növények számára, amikor nem kapnak eleget a napból. Így meghosszabbítható a termesztési szezon, és nagyobb ellenőrzés érhető el a teljes termelési ciklus felett.
A magas hatékonyságnak, a fényerő-szabályozás lehetőségének és az automatikus vezérléssel való összekapcsolhatóságnak köszönhetően a LED-technológia napjaink üvegházi termesztésének egyik legérdekesebb megoldása.
Miért érdemes LED-világítást telepíteni az üvegházba?
A természetes fény legnagyobb problémája a változékonysága. Az üvegházba jutó fény mennyiségét befolyásolja az évszak, az időjárás, a földrajzi elhelyezkedés, az üvegház szerkezete és maga a növényállomány is. A professzionális termesztés során ráadásul nem csupán az a cél, hogy a növények életben maradjanak. Ugyanilyen fontos a növekedés üteme, a termés minősége, a termesztési ciklus hossza és a betakarítás tervezhetősége.
A kiegészítő LED-világítás segít mérsékelni ezeket az ingadozásokat. Amikor elegendő napfény áll rendelkezésre, a LED-lámpák lehalványíthatók vagy kikapcsolhatók. Amikor csökken a természetes fény mennyisége, a mesterséges világítás pótolhatja a hiányzó részt. Ennek eredményeként kiegyensúlyozottabb fényviszonyok biztosíthatók egész évben.
1. Hosszabb termesztési szezon és nagyobb ellenőrzés a termelés felett
Az üvegházi növénytermesztő világítás egyik legnagyobb előnye, hogy a termesztés kevésbé függ az időjárástól és a nappalok hosszától.
A LED-világítás segíthet:
- meghosszabbítani a termesztési szezont
- kiegészítő fényt biztosítani a téli hónapokban
- ellensúlyozni a tartósan borult időszakokat
- pontosabban megtervezni az egyes termesztési ciklusokat
- stabilabb körülményeket teremteni az egyes betakarítások között
Egy kereskedelmi termesztő számára a kiszámíthatóbb termelés ugyanolyan fontos lehet, mint maga a villamosenergia-megtakarítás.
2. A LED kihasználja a nappali fényt, nem pedig feleslegesen helyettesíti azt
Az üvegház nagy előnye, hogy a szükséges fény egy részét ingyen, a napból kapja. Egy jól megtervezett LED-rendszer ezt hatékonyan ki tudja használni. A modern, szabályozható fényerejű világítás képes alkalmazkodni az aktuális fényviszonyokhoz. Derült időben csökkentheti a teljesítményt, borult időben pedig növelheti azt.
A növények így a következő fényforrások kombinációját kapják:
napfény + kiegészítő LED-világítás
A cél nem az, hogy a lámpatestek egész nap maximális teljesítményen működjenek, hanem hogy pontosan annyi fényt pótoljanak, amennyi az adott pillanatban hiányzik a növényeknek. Ez lehetővé teszi a természetes fény és a felhasznált elektromos energia hatékonyabb kihasználását.
3. Egyenletesebb napi fénymennyiség
A növények számára nemcsak az adott pillanatban mért fényintenzitás fontos. Az is meghatározó, mennyi fényt kapnak egy teljes nap alatt. Éppen ezért különösen hasznos az üvegházi kiegészítő világítás. Egy napsütéses napon a növények a szükséges fény nagy részét természetes módon kapják meg, míg egy sötét téli napon a LED-rendszer jóval nagyobb részt pótolhat.
Professzionális üzemekben a világítás a célként meghatározott DLI – napi fényintegrál alapján is vezérelhető. Ezáltal jobban kiegyenlíthetők a napsütéses és borult napok közötti különbségek, és következetesebb fényviszonyok tarthatók fenn.
4. A magas hatékonyság segít csökkenteni az üzemeltetési költségeket
Egy nagy üvegházban a világítás a teljes energiafogyasztás jelentős részét teheti ki. Ezért nemcsak az számít, hány wattos egy lámpatest, hanem elsősorban az, mennyi, a növények számára hasznosítható fényt állít elő a felhasznált energiából.
A jó minőségű, modern LED-ek magas fotonhatékonyságot érhetnek el, és a régebbi rendszerekhez képest a szükséges fénymennyiséget alacsonyabb villamosenergia-fogyasztással biztosíthatják. További előny a fényerő-szabályozás. Ha elegendő napfény áll rendelkezésre, nincs szükség maximális teljesítményre.
A legnagyobb megtakarítási lehetőség ezért nem csupán a hatékonyabb lámpatestből, hanem a következők kombinációjából ered:
- hatékony LED-lámpatestek
- fényerő-szabályozás
- a természetes nappali fény kihasználása
- automatikus vezérlés
- a teljes felület megfelelően megtervezett megvilágítása
5. A LED könnyen integrálható az üvegház automatizálásába
Éppen a szabályozhatóság az egyik oka annak, hogy a LED-világítás jól illeszkedik a modern üvegházakhoz. A világítás érzékelőkkel és vezérlőrendszerrel kapcsolható össze, teljesítménye pedig az aktuális körülményekhez igazítható.
A rendszer például a következőkre reagálhat:
- a napfény mennyisége
- az elért DLI-érték
- a napszak
- a termesztett növény fejlődési szakasza
- az árnyékolás beállítása
- az üvegház egyéb környezeti feltételei
Így a világítás nem egy rögzített program szerint működik, hanem annak megfelelően, amire a növényeknek és az üvegháznak ténylegesen szüksége van. A nagyobb kereskedelmi üzemek számára ez nemcsak pontosabb szabályozást, hanem az energiafogyasztás hatékonyabb optimalizálását is lehetővé teszi.
6. Kevesebb sugárzó hő és új lehetőségek a klímaszabályozásban
A LED-ek természetesen szintén termelnek hőt, de a HPS-lámpákhoz képest más módon adják át azt a növényeknek. Általában kisebb közvetlen sugárzó hőterhelést jelentenek a növényállomány számára. Ez különösen ott lehet előnyös, ahol intenzív kiegészítő világításra van szükség anélkül, hogy a növények közben feleslegesen túlmelegednének.
Ugyanakkor számolni kell azzal, hogy a világítás megváltoztatása az egész üvegház hőmérlegét befolyásolja. Ha például HPS-rendszerről LED-világításra vált, szükség lehet a fűtés, a szellőztetés vagy más klímatechnikai rendszerek beállításának módosítására is.
A modern üvegházakban ezért különösen fontos, hogy a világítás és a klíma egyetlen összehangolt rendszerként legyen szabályozható.
7. A nagyobb fényintenzitás további lehetőségeket nyit meg
A modern LED-rendszerek nagy fényintenzitást képesek biztosítani a növények számára. Ez különösen a termelő üvegházakban előnyös, ahol a cél a termesztett növényekben rejlő potenciál minél teljesebb kihasználása.
A fényintenzitás növelésével azonban egyre fontosabbá válnak a többi környezeti feltételek is, különösen:
A fény ugyanis nem az egyetlen tényező, amely meghatározza a fotoszintézis sebességét. Ha jelentősen növeli a növények számára biztosított fény mennyiségét, a termesztési környezet többi feltételének is ehhez kell igazodnia. Az intenzív professzionális üzemekben ezért a LED-világítás gyakran az egész üvegház átfogó szabályozási rendszerének részévé válik.
8. LED-világítás és CO₂-pótlás
A nagy fényintenzitással működő üvegházakban érdemes lehet megfontolni a szabályozott CO₂-pótlást is. Elegendő fény mellett ugyanis a rendelkezésre álló CO₂ mennyisége a fotoszintézist korlátozó tényezők egyikévé válhat. A magasabb CO₂-koncentráció ezért egy jól szabályozott rendszerben további eszközt jelenthet a rendelkezésre álló fény hatékonyabb hasznosításához.
Ez azonban nem jelenti azt, hogy a több fény és a több CO₂ automatikusan meghatározott százalékos termésnövekedést eredményez. Az eredmény az adott növénykultúrától és az összes többi körülménytől függ.
A professzionális üvegházak számára elsősorban az a fontos, hogy a LED-ek nagy és pontosan szabályozható fényintenzitást tesznek lehetővé, amelyhez a környezet további paraméterei is hozzáigazíthatók.
9. Hogyan válasszunk LED-világítást üvegházba?
Egy üvegházi projektnél nem elegendő néhány lámpatestet kizárólag a teljesítményfelvételük alapján kiválasztani.
A megfelelő tervezés során figyelembe kell venni:
- a termesztett növénykultúrát
- az üvegház méretét és szerkezetét
- a rendelkezésre álló természetes fény mennyiségét
- a kívánt PPFD- és DLI-értékeket
- a megvilágítás egyenletességét
- a lámpatestek hatékonyságát
- a telepítési magasságot
- a lámpatestek által okozott árnyékolást
- a fényerő-szabályozás és az automatikus vezérlés lehetőségét
Az egyenletesség is fontos. Az egyik lámpatest alatt mért magas PPFD-érték nem sokat ér, ha a néhány méterrel távolabb elhelyezkedő növények lényegesen kevesebb fényt kapnak. Ezért a nagyobb üvegházakban érdemes a világítást egységes rendszerként, az adott felület és a növénykultúra igényei alapján megtervezni.
10. Mi a helyzet a beruházás megtérülésével?
A jó minőségű üvegházi LED-világítás beruházást jelent. Professzionális üzemek esetében azonban érdemesebb a több év alatt felmerülő teljes költségeket és előnyöket vizsgálni, nem csupán a lámpatestek beszerzési árát.
A megtérülést például a következők befolyásolják:
- energiafogyasztás
- a lámpatestek hatékonysága
- üzemidő
- fényerő-szabályozási lehetőség
- karbantartási költségek
- a termesztési szezon hossza
- a megtermelt termény értéke
- a betakarítás kiszámíthatóbb tervezésének lehetősége
Különösen érdekes lehet az átállás azoknál az üzemeknél, amelyek még régebbi HPS-világítást használnak, vagy az év során intenzív kiegészítő megvilágításra van szükségük. Az ilyen projektekben a LED-rendszerek magasabb hatékonysága és jobb szabályozhatósága jelentős üzemeltetési előnyt biztosíthat.
11. És mi a helyzet a környezettel?
A LED-ek magasabb hatékonysága azt jelenti, hogy a kívánt fénymennyiség biztosításához kevesebb elektromos energiára lehet szükség. A fényerő-szabályozásnak köszönhetően ráadásul csökkenthető a működési idő vagy a teljesítmény, amikor az üvegházban elegendő napfény áll rendelkezésre.
Nagy üvegházak esetében érdemes foglalkozni a környezetbe kiszűrődő fénnyel is, különösen az esti vagy éjszakai kiegészítő megvilágítás során.
Ebben például a következők segíthetnek:
- sötétítő árnyékolók
- automatikus teljesítményszabályozás
- a világítás megfelelő időzítése
- szakszerűen megtervezett telepítés
A modern üvegházi világítás tehát nemcsak a teljesítményről szól, hanem arról is, hogyan lehet a fényt a leghatékonyabban hasznosítani, és ott tartani, ahol a növényeknek szükségük van rá.
A növénytermesztő LED-világításnak tehát alapfelszereltségnek kellene lennie az üvegházakban?
A modern termelő üvegházakban, ahol kiegészítő világításra van szükség, a LED ma már rendkívül észszerű választás.
Hatékony, jól szabályozható, összekapcsolható automatikus vezérléssel, és lehetővé teszi a természetes napfény pontosabb kiegészítését. Ez a kombináció nagyobb ellenőrzést biztosít a termesztőknek a fényviszonyok felett, és lehetővé teszi az üvegház jobb kihasználását a fő napsütéses szezonon kívül is.
Ez természetesen nem jelenti azt, hogy minden kisebb kerti üvegháznak nagy teljesítményű mesterséges világítási rendszerre van szüksége. Ha azonban egész éves termelést, professzionális kiegészítő megvilágítást, szezonhosszabbítást vagy egy régebbi HPS-rendszer korszerűsítését tervezi, a LED-nek ma már az elsők között kell szerepelnie a megfontolandó technológiák között.
A nagyobb üvegházi projektek esetében pedig a legjobb, ha a világítást egyedileg, a növénykultúra, a terület, a rendelkezésre álló nappali fény és a kívánt teljesítmény alapján tervezik meg.
Gyakran ismételt kérdések
Alkalmas a LED-világítás üvegházakhoz?
Igen. A LED kiválóan alkalmas az üvegházak kiegészítő megvilágítására, mivel magas hatékonyságot, fényerő-szabályozási lehetőséget és a rendelkezésre álló napfényhez igazodó pontos vezérlést kínál.
Egész nap világítaniuk kell a LED-eknek az üvegházban?
Nem. A LED-ek egyik előnye éppen a teljesítmény szabályozhatósága. A lámpák csak a napi fénymennyiségnek azt a részét pótolhatják, amelyet a növények nem kapnak meg a napból.
Meghosszabbíthatja a LED-világítás a termesztési szezont?
Igen. A kiegészítő világítás lehetővé teszi a szükséges fénymennyiség biztosítását a rövidebb téli napokon és az alacsony napsugárzású időszakokban is.
Energiatakarékosabb a LED, mint a HPS?
A jó minőségű, modern LED-ek fotonhatékonysága magasabb lehet, mint a hagyományos HPS-rendszereké. Így a szükséges fénymennyiséget alacsonyabb villamosenergia-fogyasztással biztosíthatják. A tényleges megtakarítás azonban az összehasonlított rendszerektől függ.
Szükséges CO₂-pótlás a LED-világítás mellé?
Nem minden esetben. A CO₂-pótlást elsősorban intenzív professzionális üzemekben alkalmazzák, ahol nagy fényintenzitással és a többi környezeti feltétel pontos szabályozásával dolgoznak.
Hogyan állapítható meg, mennyi LED-fényre van szüksége egy üvegháznak?
Figyelembe kell venni a termesztett növénykultúrát, a terület méretét, a rendelkezésre álló természetes fényt, a célként meghatározott PPFD- és DLI-értékeket, valamint a megvilágítás egyenletességét. Nagyobb telepítések esetén ezért érdemes az adott projektre szabott világítási tervet készíteni.