«Умные» теплицы могут сократить расходы на электроэнергию до 33%
Согласно исследованию, проведенному учеными из Университета Джорджии, новая подключенная к Интернету система освещения для теплиц может резко сократить расходы фермеров на электроэнергию.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Plants, показало, что система прогнозирующего управления освещением может оптимизировать освещение для растений, улавливая солнечный свет и включая свет только тогда, когда это необходимо. Данные показали, что фермеры могут сократить расходы на электроэнергию в теплицах на целых 33 процента, оптимизировав освещение.
В дождливые или пасмурные дни растениям дают дополнительное освещение, чтобы компенсировать недостаток солнечного света. Хотя эти лампы эффективны, они могут быть дорогими, неэффективными и потреблять огромное количество электроэнергии. В отчете Министерства энергетики США за 2017 год подсчитано, что садовое освещение ежегодно потребляет электроэнергии на 600 миллионов долларов.
«Когда светодиодные светильники впервые появились на рынке, они дали нам возможность управлять освещением теплиц на уровне, который раньше был невозможен», — сказал Марк Ван Ирсел, профессор Колледжа сельскохозяйственных наук и наук об окружающей среде. «В то время проводилось много исследований по оптимизации самого освещения, но почти никто не работал над интеллектуальным управлением системой освещения. Электроэнергия, используемая для освещения, составляет от 10 до 30 процентов стоимости содержания теплицы. Наше исследование началось с идеи о том, что если мы сможем снизить эту стоимость, мы сможем очень быстро повлиять на эффективность и устойчивость теплиц».
Группа исследователей из Университета Джорджии разработала новую систему освещения, которая может снизить потребление электроэнергии в теплице без вреда для растений.
Студентка магистра электротехники Ширин Афазли построила систему управления, которая использует датчики для измерения текущих погодных условий, и доктор философии. студент Саханд Мошарафян и доцент Джавад Мохаммадпур Велни разработали в своих лабораториях алгоритмы прогнозирования освещенности. В сочетании система может прогнозировать количество солнечного света в будущем. Это позволяет оптимизировать освещение внутри теплицы и дать растениям правильное количество света.
Теплицы в основном используются зимой и весной, поэтому команда тестировала свою систему в течение обоих вегетационных периодов. Хотя оба эксперимента показали снижение затрат при сохранении роста растений, весной новая система оказала большее влияние. Это снизило затраты на 33 процента весной и только на 4 процента зимой. Система обеспечивает наибольшую экономию, пока светит солнце. Поскольку в зимние месяцы дни короче, свет должен включаться чаще.
Также читайте: Специальная накидка рассказывает о проблемах со здоровьем у лошадей
По мнению исследователей, фактическая экономия средств может быть еще выше. В их экспериментах предполагалась фиксированная стоимость электроэнергии, но в реальном мире цены на фермы варьируются. Команда уже запрограммировала систему для учета этой переменной и планирует опубликовать будущие исследования, показывающие более высокие нормы сбережений. Поскольку население планеты продолжает расти, все более важным становится поиск способов производства большего количества продовольствия с меньшими ресурсами.
В 2017 году Ван Ирсел стал соучредителем стартапа Candidus, основанного на его исследованиях эффективного освещения теплиц. Компания создает более совершенные системы управления освещением для теплиц.
Источник: Университет Джорджии
