Tuloksia projektista Växthus-LED. Daniel Sjöholm/Mats Borg

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Tuloksia projektista Växthus-LED. Daniel Sjöholm/Mats Borg 29-30.10.2014"

Niilo Melasniemi
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Tuloksia projektista Växthus-LED Daniel Sjöholm/Mats Borg

2 Rahoittajat Projektiaika Rahoittajat: Pohjanmaan liitto (ERUF-medel) Österbottens svenska producentförbund (ÖSP) Närpiön kaupunki VASEK MTT Yrkeshögskolan Novia

3 Kiitoksia Botnia Grönsaker Ab LED Finland Oy Itä-Suomen yliopisto Electroteam Närpes Ab Helle Oy LED Finland Oy

4 Projekti LED-valaistuskokeita kasvihuoneissa Millaista valoa kasvit saavat? Satomäärä? Sähkönkulutus? Lämpötilaeroja? Maku? Terveysvaikutteiset aineet? Laboratoriokokeet Tehokkuus?

5 Mikä on tehokas valonlähde? Oikea mitta: Viljelytuotos per syötetty sähköenergia Yksinkertaistettu mitta: PAR-fotonimäärä per sähköenergia Liian yksinkertaistettu mitta: säteilyenergia per sähköenergia sähkö fotoneja (valoenergia)

mitta: PAR-fotonimäärä per sähköenergia Liian yksinkertaistettu mitta:

6 Varteenotettavat tekijät valaisimen valinnassa PAR-tehokkuus (mitattavissa) Spektri (mitattavissa, optimi ei tarkasti tiedossa) Valon kohdistus (riippuu olosuhteista) Hinta

7 Eri valaisimien fotonispektrit

8 Eri valaisimien fotonispektrit

9 PAR-mittarit W/m2-mittari ei anna vertailukelpoisia arvoja LED-valon mittauksissa! Tavallisimmat PAR-mittarit ovat silikonifotodiodi-tyyppiä Nämäkään ei välttämättä anna riittävän tarkkaa arvoa LED-valon mittauksissa.

10 Mittarien ilmoitetut fotonivasteet

11 Erot eri mittarien välillä Responssikäyrien mukaan Oikea arvo Apogee Li-Cor DeltaOHM PAR DeltaOHM RAD HPS Netled Valoya Philips Kokeelliset arvot (Apogeen arvo vertailuarvona) Oikea arvo Apogee Li-Cor DeltaOHM PAR DeltaOHM RAD HPS? Netled? Valoya? Philips?

100 100 102 68 18 Kokeelliset arvot (Apogeen arvo vertailuarvona) Oikea arvo Apogee Li-Cor

12 Mittausmenetelmä

13 Valaisimien fotonivuo

14 Tehonkulutus

15 Tehokkuusvertailun tulokset

16 Välijohtopäätös Yksinkertaistetun mitan (PAR-fotonimäärä per sähköenergia) mukaan LED-valaistus ei välttämättä kannata. Saattaa riippua valaisimesta Oikea mitta (viljelytuotos per syötetty sähköenergia) saattaa antaa toisen vastauksen sähkö fotoneja (valoenergia)

Saattaa riippua valaisimesta Oikea mitta (viljelytuotos per syötetty

17 LED-välivalaistus kasvihuoneessa 5 Tarjousta Netled Oy Hortishine á 205 W - korkein fotonitehokkuus, µmol/ws - korkein fotonivuo µmol/s - alhaisin kustannus euroa / µmol/s 112 valaisinta 4 riviä 448 m 2

18 Kasvihuone ja viljelijä Kauppapuutarha Martin Sigg, Närpiöllä 6300 m 2, 4 mm lasikasvihuone Ympärivuotinen tomaativiljely (Encore), 2,5 taimia/m 2 Ylhäältävalaistusteho 600W/750W Priva

19 Asennustehot HPS+LED: LED 205 W / HPS 600 W+LED 205 W (47 W/m 2 / 186 W/m W/m 2 ) = 47 W/m 2 / 233 W/m 2 HPS (referenssi): HPS 600 W/750 W 186 W/m 2 / 232 W/m 2

20 Koealueet

21 Kausi istutus valaistus luonnonvalon mukaan säännöllinen valaistus valaistus luonnonvalon mukaan ei valaistusta taimet ulos

22 Päivittäiset valaistusajat ja -määrät : HPS+LED: HPS+LED (186 W/m W/m 2 ) kl. 23:30-16:30 (17 h/vuorok.) LED (47 W/m 2 ) kl. 23:00-23:30 + kl. 16:30-17:00 (1 h/vuorok.) 4008 kwh/m 2 HPS (referenssi): HPS (232 W/m 2 ) kl. 23:30-16:30 (17 h/vuorok.) HPS (186 W/m 2 ) kl. 23:00-23:30 + kl. 16:30-17:00 (1 h/vuorok.) 4130 W/m 2 (+ 3 %)

23 Lämpötila ja kosteus Erot ovat pieniä LED-riveissä: alhaisempi hedelmälämpötila (1,2 1,5 C) yleensä alhaisempi lehtilämpötila (< 0,9 C) latvatasolla korkeampi ilmalämpötila (< 0,5 C). välitasolla korkeampi suht.kosteus (< 3 % RH).

24 Suhteellinen sato kuukausittain

25 Suhteellinen sato valaistuskausittain Valaistus Ei valaistusta - HPS-ljus vid plantuppdrivning, hur påverkar det? - När all belysning av - några veckor innan skördeminskning. - Varjostavatko LED-valaisimet?

26 Tomaattien paino ~ g Erot lähinnä satunnaisia (0,2 % koko jaksolta) Säännöllisen valaistuksen aikana HPS+LED 0,6 % Valaisemattomana aikana HPS+LED +0,4 %

27 Sähkönkulutus Koko kaudelta n 5,1 % alhaisempi sähkönkulutus per sato-kg Säännöllisen valaistuksen aikana LED-riveissä 2,5 % alhaisempi vuorokausikulutus [kwh/m 2 ]

28 Siniset LED-valaisimet LED-Finland Oy 4 valaisinta Mikä on sinisen LED-valon vaikutus terveysvaikutteisiin aineisiin (hyperiini)? Yhteistyössa Itä-Suomen yliopiston ja MTT:n kanssa

29 Sinisten LEDien valaistusajat Siniset LEDit: kl. 23-6, (7 h) HPS 600 W: kl. 23:00 23: :30 17:00, (1 h) HPS 750 W: kl. 23:30 16:30, (17 h) Koekausi

30 Tomattianalyysit 4-5 eri poiminnoilta n 1 kk:n välein Vertailussa: 1) HPS (referenssi) 2) HPS + LED (Netled) 3) HPS + LED (Philips) 4) HPS + sininen LED (LED Finland) Brix mittaukset ja orgaaniset hapot (MTT)

31 Tomaatin väri 16 Fruktens färg Referens Netled Philips Blå Januari Februari Mars April/Mai Värikartta (Int. Standardisation of Fruits and Vegetables: Tomato, OECD 2003).

32 Kuivaainepitoisuus Korkeimmat arvot sinisessä LED-valossa 6,00 Torrsubstans % i frukten 5,75 5,50 5,25 5,00 % 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 Referens Netled Philips Blå 3,50 3,25 3,00 Januari Februari Mars April/Mai

33 Brix Erot eri valolähteiden välillä ovat pienet 5 Brix 4,5 4 3,5 % 3 2,5 2 Netled Philips Referens Blå 1,5 1 0,5 0 Januari Februari Mars April/Mai

34 µg/g färskvikt Hyperiini 7 Hyperin Referens Netled Philips Blå 1 0 December Januari Februari Mars Apil/Mai Sininen valo tuotti korkeimmat hyperinpitoisuudet varsinkin pimeinä kuukausina Kasvavan globaalisäteilyn myötä erot pienenivät Kypsyysasteella ei vaikutusta

35 Makutesti Testissä: 1. HPS (referens) 2. HPS + LED (Netled) 3. HPS (referens) = 1! 4. HPS + LED (Philips)

36 Procent av svararna (n = 93) Makutestin tulokset 45% Konstljusets inverkan på tomaternas smak 40% 41,9 % 35% 30% 25% 28,0 % 34,4 % 24,7 % 33,3 % 37,6 % 36,6 % 25,8 % 30,1 % 20% 21,5 % 19,4 % 15% 16,1 % 10% 12,9 % 12,9 % 5% 6,5 % 6,5 % 7,5 % 0% 3,2 % 0,0 % 1,1 % Tallrik 1: HPS Tallrik 2: HPS + LED (Netled Oy) Tallrik 3: HPS Tallrik 4: HPS + LED (Philips) Mycket välsmakande Bra smak Medelmåttlig smak Dålig smak Riktigt dålig smak

37 Makutestin keskiarvot Johtopäätös: Ei eroja!

38 Johtopäätöksiä LED-valaisimien PAR-tehokkuus vaihtelee Paras LEDi 25 % tehokkaampi kuin HPS Huom! Välivalaistus verrattu ylhäältävalaistukseen. Tuotoserot ovat positiivisia, mutta pieniä 2,2 % enemmän satoa koko kaudelta Suurimmat erot (+ 6,6 %) pimeällä kaudella 5,1 % enemmän satoa per sähkö-kwh koko kaudelta Valon spektri vaikuttaa tomaatin laatuun, varsinkin talvella Kannattavuus kyseenalainen

Samankaltaiset tiedostot

Älykäs katuvalaistus ja valaisimen elinikä. Hans Baumgartner Muuttuva valaistus- ja liikenneympäristö Aalto Yliopisto

Älykäs katuvalaistus ja valaisimen elinikä Hans Baumgartner Muuttuva valaistus- ja liikenneympäristö Aalto Yliopisto 5.4.2016 Johdanto Älykkäässä katuvalaistuksessa valaistustasoa säädetään valaistuksen