LED ışıklar, düşük maliyetleri ve yüksek verimlilikleri sayesinde kapalı alan tarımından elde edilen verimin artmasını mümkün kıldığı bahçecilik sektöründe parlıyor. Bunun sonucunda, domates, yapraklı yeşillikler ve çok çeşitli diğer ürünleri yetiştiren çiftçiler, kentsel çiftliklerinde LED'lere güveniyor. Kapalı alan tarımına adanmış bütün bir sektör filizlenmeye başlıyor.

Bu yeşillik büyümesine güç sağlamak için bahçeciler, 1.000W aralığında daha güçlü LED ışıklara yönelebilir. Piyasada 1.000W ışıklar için çok sayıda seçenek bulunsa da, bunları besleyecek seçenekler daha azdır. Daha parlak kapalı alan çiftliklerini mümkün kılabilecek az sayıdaki elektrik kaynağı seçeneğinden biri de MEAN WELL HVGC-1000'dür; bu, IoT bağlantısı ve akıllı karartma gibi ilgi çekici yan avantajlar sunarken 1.000W'lık bir yükü taşıyabilen benzersiz bir sürücüdür.

Bahçecilikte LED'lerin Serpilmesi

 Kapalı alan tarımı geleneksel olarak, yapay aydınlatma kullanımıyla yetiştirme sezonunu uzatan, daha kısa yazlara sahip daha soğuk bölgelerdeki tarım merkezlerinde en yaygın olanıdır. Geçmişte, yüksek basınçlı sodyum (HPS) lambalar kapalı alan tarımı için en iyi seçenekti.

HPS aydınlatmasının LED'lerle değiştirilmesi geçmişte denenmiş olsa da, LED armatürlerle ilişkili daha yüksek maliyet ve sınırlı bulunabilirlik nedeniyle HPS ışıklarının tamamen değiştirilmesi zordu.

Ancak katı hal aydınlatması önemli ölçüde gelişti; çiftçiler, HPS'ye kıyasla daha az ısı yaydıkları için LED armatürlerin ürünlere daha yakın yerleştirilebileceğini öğrendiler. Dikey çiftlikler de, fiziksel alanın sınırlı olduğu yerlerde bitki yetiştirmek için LED kullanımının avantajlarını göstermiştir. Ayrıca LED'ler, belirli bir ürün için en yüksek verimi elde etmek amacıyla ışıkların renk spektrumunu ince ayar yapma imkânı sunar.

Örneğin, Wageningen Üniversitesi ve Araştırma Merkezi'nden yapılan bir çalışmaya göre, domates seralarında tamamlayıcı LED aydınlatma kullanımı, tamamlayıcı HPS armatürlere kıyasla verimi yüzde 11 oranında artırabilir.

ABD'nin bazı bölgelerinde kenevirin yasallaştırılması kapalı alan tarımı araştırmalarında bir artışa katkıda bulunmuş olsa da, LED aydınlatma kullanılarak yetiştirilen en baskın ürün kesinlikle bu değildir; bunu MEAN WELL ürün müdürü Kai Li açıklıyor.

Li, “Domatesler bir numara ve çok sayıda yapraklı yeşillik de var” dedi. “Ancak LED bahçecilik aydınlatması, çok daha kârlı olduğu için esrar sayesinde büyük ölçüde gelişti, dolayısıyla LED aydınlatma teknolojisinin araştırma ve geliştirmesine çok daha fazla kaynak ayrıldı. Şimdi LED bahçecilik ışıkları, çok daha uygun fiyatlı ve çok daha olgun bir noktaya ulaştı. Tüm LED yetiştirme ışığı sektörü bundan faydalandı ve birçok farklı ürün için kullanılıyor.”

Buna karşılık, kapalı alan tarımına adanmış bütün bir sektör, AppHarvest gibi şirketlerin dünyanın en büyük sera LED tesisiniinşa etmesiyle sanki bir gecede büyümüş gibi görünüyor. 60 dönümlük alanıyla kapalı alan çiftliği, 15 milyon dolarlık bir LED aydınlatma sistemine sahip olsa da, kışın ışığa ek olarak ısınma amacıyla HPS aydınlatması da kullanacak. Başka bir projede, Hollandalı yetiştirici Bryte de LED ışıklar kullanarak 8,3 hektarlık bir domates serası inşa etti.

Bu niş sektör çeşitli nedenlerle serpiliyor. Yerel kentsel tarım, büyük açık hava çiftliklerinin ayak izini azaltmaya yardımcı olabileceği gibi, Kaliforniya'nın Central Valley bölgesini taze ürünlerin ABD genelinde sevkiyatıyla ilişkili lojistik baskılardan da kurtarabilir. Bu, zaten kuraklık çeken bir bölge üzerindeki stresin azalması ve ulaşım ihtiyacının azalması anlamına gelir. Kapalı alan tarımı ayrıca, kötü veya kirlenmiş toprak ve yeraltı suyu kaynaklarından etkilenen bölgeler için de idealdir; bu da yerel olarak ürün yetiştirmeyi mümkün kılar.

Güçlü LED'lere Güç Vermek

Birçok kapalı alan tarımı projesinin boyutu ve kapsamı göz önüne alındığında, büyük ölçekli aydınlatma çözümleri gerekli olacaktır. Ancak bir seranın büyüklüğü 60 dönüme ulaşmasa bile, kuruluma bağlı olarak daha büyük ışıklar veya ışık grupları tercih edilebilir. Bu, 1.000W dizileri veya daha az enerji kullanan birden fazla dizi gibi daha güçlü ışıklara yönelmek anlamına gelir. Ancak piyasada pek fazla 1.000W güç kaynağı bulunmuyor.

HVGC-1000, akıllı karartma ve IoT entegrasyonu sunar. (Görsel MEAN WELL'in izniyle kullanılmıştır.)

Mevcut az sayıdaki 1.000W sürücüden biri, MEAN WELL'in HVGC-1000'üdür. Diğer tek rakip aslında 1.200W'lık bir cihazdır, ancak seralar yaygın 1.000W HPS armatürlerden LED'e dönüştürülebileceğinden, sistemin tam bir kablo değişimi planlanmadığı sürece 1.200W çok fazla güç olacaktır. Dahası, 1.200W sürücü sadece yüzde 20 daha fazla enerji sunmasına rağmen, HVGC-1000'in boyutunun iki katından daha büyüktür.

Kai Li'ye göre, MEAN WELL özellikle tarımsal uygulamalar için bir sürücü geliştirmeyi amaçlamamıştı; daha ziyade, cihazın LED odaklı bahçecilik patlamasına iyi uyması tesadüfen gerçekleşti. Bu kısmen güç kaynağının esnekliğinden ve IoT yardımcı ürünleriyle arayüz oluşturabilme yeteneğinden kaynaklanıyor.

HVGC-1000 sürücüsü, DALI 2.0 veya akıllı zamanlayıcı karartma kullanma seçeneğiyle birlikte yerleşik üçü bir arada karartma özelliğine (0 ila 10V DC, 10V PWM sinyali veya direnç) sahiptir. Bu, kullanıcıların, sürücüyü karartma, izleme ve kontrol etmeyi mümkün kılan dijital aydınlatma arayüzü DALI 2.0 dahil olmak üzere, halihazırda sahip olabilecekleri çeşitli karartma cihazlarını kullanabilmeleri anlamına gelir. Akıllı karartma, sürücünün karartma davranışının bir bilgisayar kullanılmadan doğrudan programlanmasını mümkün kılar.

Yukarıda bahsedilen özellikler, sürücünün 12V/500mA yardımcı gücüyle birleştiğinde, karartma kontrolörlerinin ve akıllı kontrol ile izleme uygulamaları için gerekli IoT donanımının bağlanmasını mümkün kılar.

Li, “Yardımcı güce dayanarak sürücüye bağlı akıllı bir sensöre sahip olabilirsiniz” diye açıkladı. “Bunlar, sürücünün çalışma durumunu izleyebilir ve sürücüyü kablosuz veya kablolu olarak kontrol edebilir, bir kontrol odasından açıp kapatabilir ve sürücünün çalışıp çalışmadığını bilebilir. Bu, uzaktan erişim ve izleme için önemlidir. Bir ofis ışığında, odaya girip kapalı olup olmadığını görebilirsiniz, ancak büyük bir kurulum alanında, tüm ışıkların çalışıp çalışmadığını görmek için her gün tüm sahayı yürüyerek dolaşamazsınız. Bununla, örneğin 22. sıradaki 7 numaralı ışığın söndüğünü kontrol sisteminden anlayabilir, böylece bakım hazırlığı yapabilirsiniz.”

Li ayrıca, kullanıcıların kontrolöre ekstra bir elektrik kablosu seti çekmek zorunda kalmaması için bir armatür kurulumunun maliyetini azaltmak amacıyla kablosuz karartmanın uygulanabileceğine dikkat çekti. Daha da önemlisi, karartma ışık verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için kullanılabilir. Akıllı sensörler, ışıkların uygun koşullarda otomatik ve akıllıca açılacak şekilde yapılandırılabilmesi için doluluk veya gün ışığını algılamak amacıyla kullanılabilir.

Bu bağlamda, HVGC-1000 özellikle yüzde 96'ya varan çok yüksek bir güç dönüştürme verimliliği sergilediği için pazarlanmaktadır; bu, gücün yalnızca yüzde dördünün ısı olarak dağıldığı anlamına gelir. Aynı zamanda sistem, 180 ila 528VAC arasında geniş bir voltaj giriş aralığını kabul eder ve 1320mA ila 7000mA arasında değişen farklı nominal akımlara göre uyarlanmış modellere sahiptir. Bu, tipik olarak yalnızca maksimum güç sağlayan tek bir voltaj ve akım kombinasyonuna izin veren diğer sürücülerle tezat oluşturur. Ancak HVGC-1000, müşterinin ihtiyaçlarına bağlı olarak daha düşük veya daha yüksek bir akımda çalışabilir ve genel enerji verimliliğini artırabilir.

Bahçecilik LED Aydınlatmasının Ötesinde

LED aydınlatma ve kentsel bahçecilik patlaması öngörüldüğü gibi devam ederse, sektör doğal olarak daha büyük LED ışık dizilerinin devreye alındığını görecektir; bu da kaçınılmaz olarak daha yüksek güçlü sürücüler anlamına gelecektir. LED ışıklar artık geleneksel aydınlatmaya kıyasla daha verimli ve genellikle daha uygun maliyetli olduğundan, bahçecilikte görülen bu eğilimin diğer sektörlere de yayılmasını görmek şaşırtıcı olmayacaktır.

Yüksek güçlü LED teknolojisindeki iyileştirmeler, havalimanları, deniz limanları ve stadyumlar gibi yüksek direklere monte edilmiş büyük ışıklar gerektiren alanları da etkileyebilir. Akıllı karartma veya IoT cihazlarının güçlü LED dizileriyle birleştirilerek kullanılması, sonuçta bu tesislerin genel enerji verimliliğini artıracak ve maliyetleri azaltacak şekilde armatürleri akıllıca izleyip kontrol etmesine olanak tanıyabilir. Ancak bunu mümkün kılmak için doğru sürücüye ihtiyaç duyacaklardır ve şu anda piyasada bu yetenekleri sunabilen ürün HVGC-1000'dir.

Daha fazla bilgi için MEAN WELL HVGC-1000.

 

[Kaynak: Engineering.com]