1,000W 驱动器助力,农业因 LED 热潮而繁荣
LED照明正在园艺行业大放异彩,其低成本和高效率使室内农业提高产量成为可能。因此,番茄、叶菜类蔬菜以及各种其他农产品的种植者都在依靠LED来发展他们的城市农场。整个室内农业产业正开始蓬勃发展。
为了给这种绿色产业的增长提供动力,园艺工作者可能会转向功率更大的1000W级LED灯具。尽管市场上有众多1000W灯具可供选择,但能为其供电的选择却较少。少数能够支持更明亮室内农场的电源方案之一就是 MEAN WELL HVGC-1000,这是一款独特的驱动电源,能够承载1000W的负载,同时还提供一些有趣的附加优势,比如物联网连接和智能调光功能。
园艺领域LED的绽放
室内种植传统上在气候较冷、夏季较短的农业中心最为常见,通过使用人工照明来延长生长季节。过去,高压钠灯(HPS)曾是室内种植的最佳选择。
尽管过去也曾尝试用LED替代HPS照明,但由于LED灯具成本较高且供应有限,全面更换HPS灯具一直较为困难。
然而,固态照明技术已有显著提升,种植者们了解到,由于LED灯具产生的热量比HPS更少,因此可以将其放置得离作物更近。垂直农场也证明了在空间有限的场所使用LED种植植物的优势。此外,LED还能够精细调节光谱,以便针对特定作物产生最大产量。
例如,根据瓦赫宁根大学与研究中心的一项研究,在番茄温室中使用补充LED照明相比补充HPS灯具可将产量提高11%。
MEAN WELL产品经理Kai Li解释说,尽管美国部分地区大麻合法化推动了室内农业研究的增长,但大麻绝对不是使用LED照明种植最多的作物。
Li说:“番茄是第一位的,此外还有大量的叶菜类蔬菜。但LED园艺照明很大程度上是通过大麻种植发展起来的,因为它的利润要高得多,因此投入到LED照明技术研发中的资源也多得多。如今,LED园艺灯已经发展到价格更实惠、技术更成熟的阶段。整个LED植物生长灯行业都因此受益,并被用于许多不同的作物。”
反过来,一个专注于室内农业的产业似乎在一夜之间蓬勃发展起来,像AppHarvest这样的公司建造了 全球最大的温室LED装置。这座占地60英亩的室内农场拥有一套价值1500万美元的LED照明系统,不过冬季它也会使用HPS照明来补充保温和光照。在另一个项目中,荷兰种植商Bryte也建造了一座占地8.3公顷的番茄温室,使用LED照明。
这一细分产业蓬勃发展的原因多种多样。本地城市农业有助于减少大型露天农场的占地面积,同时也能缓解加利福尼亚中央谷地在向全美运输新鲜农产品方面所承受的物流压力。这意味着已经饱受干旱困扰的地区可以减轻压力,也减少了对运输的需求。室内种植同样非常适合土壤和地下水资源受污染或质量欠佳的地区,使得当地种植农产品成为可能。
为强大的LED供电
鉴于许多室内农业项目的规模和范围,大规模的照明解决方案将是必要的。但即使温室的规模达不到60英亩,根据具体设置的不同,使用更大功率的灯具或成组的灯具可能也是更好的选择。这意味着需要使用功率更大的灯具,比如1000W灯具阵列,甚至是能耗更低的多组灯具阵列。然而,市场上的1000W电源产品并不多。

HVGC-1000具备智能调光和物联网集成功能。(图片由MEAN WELL提供。)
现有的少数1000W驱动电源之一就是 MEAN WELL的HVGC-1000。唯一的另一个竞争产品实际上是一款1200W设备,但由于温室可能是从常见的1000W HPS灯具改造为LED的,1200W的功率会显得过大——除非有计划对整个系统进行彻底重新布线。此外,这款1200W驱动电源的体积也是HVGC-1000的两倍多,尽管它提供的能量只多出20%。
据Kai Li介绍,MEAN WELL最初并没有打算专门为农业应用开发一款驱动电源,而只是恰好这款设备很好地契合了LED驱动的园艺热潮。这在一定程度上要归功于该电源的灵活性及其与物联网辅助产品对接的能力。
HVGC-1000驱动电源内置三合一调光功能(0至10V直流、10V PWM信号或电阻调光),并可选配DALI 2.0或智能定时调光。这意味着用户能够使用他们可能已经拥有的各种调光设备,包括数字照明接口DALI 2.0,从而实现对驱动电源的调光、监控和控制。智能调光功能使用户无需借助电脑即可直接对驱动电源的调光行为进行编程。
上述功能与该驱动电源12V/500mA的辅助电源相结合,使连接调光控制器以及智能控制和监测应用所需的物联网硬件成为可能。
Li解释道:“你可以借助辅助电源,将智能传感器连接到驱动电源上。它们能够监测驱动电源的运行状态,并通过无线或有线方式控制驱动电源,从控制室将其开启或关闭,并了解驱动电源是否在正常工作。这对于远程访问和监控非常重要。对于办公室的灯,你可以走进房间查看它是否关闭,但在大型安装场所,你不可能每天走遍整个场地去检查所有灯具是否正常工作。有了这个系统,你就可以从控制系统中得知,比如第22排第7号灯已经熄灭,从而提前安排维护。”
Li还指出,可以采用无线调光来降低灯具安装的成本,这样用户就无需再为控制器铺设一组额外的电缆。更重要的是,调光功能可用于最大限度地提高照明效率。智能传感器可用于检测有人在场或日光情况,从而使灯具能够在合适的条件下自动、智能地开启。
在这方面,HVGC-1000尤其以高达96%的高功率转换效率而著称,这意味着只有4%的电力会以热量形式耗散。同时,该系统可接受180至528VAC的宽电压输入范围,并提供针对不同额定电流的多种型号,电流范围从1320mA到7000mA不等。这与其他驱动电源形成对比,后者通常只允许一种能提供最大功率的电压和电流组合。而HVGC-1000则可以根据客户需求以较低电流或较高电流运行,从而全面提高能效。
超越园艺LED照明
如果LED照明和城市园艺的热潮如预期般持续下去,该行业自然会看到部署更大规模的LED灯具阵列,这必然意味着需要功率更高的驱动电源。由于LED照明现在比传统照明更高效,且往往更具成本效益,因此园艺领域的这一趋势延伸到其他行业也不足为奇。
大功率LED技术的进步或将惠及那些需要将大型灯具安装在高杆上的领域,例如机场、海港和体育场馆。将智能调光或物联网设备与强大的LED灯具阵列相结合,最终或将使这些场所能够智能地监测和控制灯具,从而全面提高能效并降低成本。然而,要实现这一目标,它们需要合适的驱动电源,而目前市场上能够提供这些功能的正是HVGC-1000。
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[来源:Engineering.com]