Đèn LED trồng trọt có thể tiết kiệm bao nhiêu tiền và năng lượng? —Xem xét kỹ lưỡng các trường hợp trồng cần sa và rau quả

Khi đất đai ngày càng khan hiếm và công nghệ nông nghiệp tiếp tục được cải thiện, ngày càng nhiều nông dân áp dụng các phương pháp canh tác bán tự động hoặc hoàn toàn tự động. Ví dụ, những người nông dân làm việc trong các nhà máy trồng trọt, canh tác thẳng đứng và nhà kính không còn phụ thuộc vào thời tiết để kiếm sống nữa. Điều này là do ánh sáng nhân tạo đang thay thế ánh sáng mặt trời tự nhiên. Khi công nghệ LED ngày càng trở nên tốt hơn, đèn LED đang thay thế các hệ thống đèn HPS, MH và đèn huỳnh quang cũ hơn. Tại sao ngày càng nhiều người trồng trọt sử dụng đèn LED trồng trọt?

Từ quan điểm so sánh hiệu suất ánh sáng, quản lý tản nhiệt và điều khiển thông minh, bài viết này sẽ xem xét cách tiết kiệm năng lượng của đèn LED trồng trọt. Nó cũng sẽ sử dụng hai-ví dụ thực tế (cần sa trong nhà và rau ăn lá trong nhà kính) để cho thấy họ có thể tiết kiệm được bao nhiêu tiền mỗi năm.

So sánh đèn LED trồng cây với hệ thống chiếu sáng truyền thống

tham số	Đèn HPS / MH	Đèn huỳnh quang	Đèn LED trồng cây-hiệu suất cao
PPE (Hiệu suất Photon)	1,2–1,7 µmol/J	0,8–1,2 µmol/J	2,3–3,6 µmol/J
Tiêu thụ điện năng	1000W	216–400W	600–800W
Góc chùm tia	Đa hướng 360 độ	180 độ –360 độ	Định hướng 90 độ –120 độ (có gương phản xạ)
Tuổi thọ	10.000–20.000 giờ	10.000–15.000 giờ	50.000–60.000 giờ
Kiểm soát quang phổ	Đã sửa (chủ yếu là màu đỏ)	Đã sửa (màu trắng)	Quang phổ đầy đủ (bao gồm UV/IR), quang phổ có thể điều chỉnh, có thể điều chỉnh độ sáng
Sản lượng nhiệt	Cao	Trung bình	Thấp
Sản phẩm nổi bật	Bóng đèn HPS, MH	Đèn huỳnh quang T8	Đèn LED trồng trọt toàn phổ, Đèn trồng trọt LED có thể gập lại, Đèn trồng cây LED có thể tháo rời

Tóm lại, giá trị PPE cao giúp dễ dàng chuyển hóa năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng, giúp cây quang hợp và phát triển nhanh hơn. Đèn LED trồng trọt sử dụng ít năng lượng hơn và ít cần bảo trì hơn vì chúng có tuổi thọ cao hơn và có quang phổ ánh sáng có thể thay đổi. Chúng cũng hoạt động tốt như các loại đèn trồng trọt khác.

Làm thế nào để đèn LED trồng trọt tiết kiệm năng lượng và tiền bạc?

1. Chuyển đổi ánh sáng hiệu quả
Chip LED phát ra ánh sáng trong phạm vi 400–700nm, rất lý tưởng cho sự phát triển của thực vật. Điều này không chỉ cung cấp cho cây trồng loại ánh sáng phù hợp mà còn biến đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng mà chúng cần.

Ví dụ: Đèn phát triển LED toàn phổ có PPE 2,9 µmol/J có thể tạo ra lượng ánh sáng gần gấp đôi so với đèn HPS có PPE 1,5 µmol/J ở cùng công suất.

2. Chiếu sáng có định hướng, giảm lãng phí

Chiếu sáng định hướng, ít lãng phí Đèn LED thường có góc 120 độ. Thêm một tấm phản xạ có thể giúp tập trung ánh sáng vào cây tốt hơn, loại bỏ ánh sáng không được sử dụng do nó lan rộng.

So với HPS khuếch tán 360 độ, hiệu suất sử dụng ánh sáng khoảng 15–20%.

3. Ít thất thoát nhiệt hơn, chiếu sáng tốt hơn
1) Chip LED chỉ tỏa ra 40–50% nhiệt lượng của HPS, nghĩa là chúng biến năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng và tiết kiệm năng lượng.

2) Phát thải nhiệt thấp có nghĩa là thiết bị làm mát không phải làm việc vất vả trong không gian kín trong nhà, điều này có thể tiết kiệm chi phí điện làm mát từ 30% đến 50%.

4. Tối ưu hóa quang phổ và điều chỉnh độ sáng thông minh
1) Đèn trồng cây LED có thể gập lại và tháo rời có thể điều chỉnh độ sáng từ 0 đến 10V và 1 đến 4 kênh, thay đổi lượng ánh sáng đỏ, xanh lam, tia cực tím và hồng ngoại dựa trên mức độ phát triển của cây.

2) Kiểm soát quang phổ chính xác giúp thực vật phát triển bằng cách thực hiện quá trình quang hợp hiệu quả hơn và cắt giảm lãng phí ánh sáng.

5. Lâu dài{1}}và dễ chăm sóc
1) Đèn LED có tuổi thọ hơn 50.000 giờ, nghĩa là chúng không mất nhiều ánh sáng và ít cần phải thay thế thường xuyên hơn. Điều này giúp cắt giảm chi phí bảo trì từ 40–60%.

2) Thiết kế có thể tháo rời giúp lắp ráp dễ dàng hơn. Nếu một dải đèn ngừng hoạt động, bạn chỉ cần thay dải đèn đó chứ không phải thay toàn bộ đèn.

Nghiên cứu điển hình

1. Phân tích cách tiết kiệm năng lượng khi trồng cần sa trong nhà trên diện tích 500 m2 với 60 cây trồng

So sánh các nguồn sáng: Đèn LED hiệu suất cao HPS 1000W và 660W- (PPE 2,9 µmol/J)

Mục chi phí	HPS (1000W)	Đèn LED (có thể tháo rời 660W)
Chi phí điện chiếu sáng	60 × 1000W × 16h/ngày ≈ $43,200	60 × 660W × 16h/ngày ≈ $28,512
Chi phí điện năng làm mát	$12,000	$6,000
Thay thế bóng đèn/bộ phận	$5,000	$1,000
Tổng chi phí hàng năm	$60,200	$35,512
Tiết kiệm hàng năm	-	$24,688 (tiết kiệm 41%)

Nhiều lợi ích hơn:

1) Lượng THC tăng 8–10%, dẫn đến tăng cả về chất lượng và giá cả.

2) Ánh sáng mặt trời đều hơn làm cho cây ít khác biệt hơn và dễ thu hoạch hơn.

2. Tiết kiệm năng lượng trong trồng rau trong nhà kính

Kích thước nhà kính: 1,000 m²

Cây trồng:Rau diếp, rau bina, rau lá xanh

Hệ thống đèn LED:Đèn LED phát triển quang phổ đầy đủ có thể gập lại

Hệ thống trước đây:Ống huỳnh quang T8

Mục chi phí	Hệ thống huỳnh quang	LED (Có thể gập lại)
Chi phí điện chiếu sáng	$20,000	$11,200
Lao động bảo trì	$4,000	$1,500
Phụ tùng thay thế	$3,000	$800
Tổng chi phí hàng năm	$27,000	$13,500
Tiết kiệm hàng năm	-	$13.500 (tiết kiệm 50%)

Lợi ích bổ sung:

1) Chu kỳ tăng trưởng rút ngắn 10–15%

2) Tích hợp ánh sáng ban ngày thông minh giúp giảm hơn nữa mức tiêu thụ điện năng từ 5–10%

Tại sao chọn đèn LED trồng cây của chúng tôi?

Tính năng	Lợi ích chính
PPE cao toàn phổ	PPE Lớn hơn hoặc bằng 2,9 µmol/J có hỗ trợ UV & IR cho toàn bộ-sự phát triển của cây trồng
Thiết kế có thể gập lại	Tiết kiệm không gian-, dễ vận chuyển và lắp đặt; lý tưởng cho nhà kính và giá đỡ
Thiết kế có thể tháo rời	Dễ dàng thay thế hoặc bảo trì, giảm nhân công và thời gian ngừng hoạt động
Điều khiển mờ thông minh	Hỗ trợ điều chỉnh độ sáng 0–10V và 4 kênh; đồng bộ với hệ thống điều khiển thông minh
Nhiệt độ thấp và tuổi thọ dài	Giảm tải làm mát; kéo dài hơn 50.000 giờ để thay thế ít hơn