CoolGrow® Linear - LED-balk Vertical Farming

“Een lineaire LED-groeilampbalk vol verrassingen”, zo zou je de CoolGrow® Linear het best kunnen omschrijven.
Naast toonaangevende lichtefficiëntie is dit belichtingsplatform voor meerlaagse teelt voorzien van diverse geavanceerde functies en opties waardoor de implementatie van deze lichtoplossing uiterst praktisch is voor uw teeltbedrijf.

Lichtspectra in dienst van uw doelen

“Eén spectrum voor allen” is nooit de ideale benadering.

De timing / lichtduur, die de fotoperiode wordt genoemd, beïnvloedt voornamelijk de bloei van de planten. De bloeitijd kan worden beïnvloed door de fotoperiode te regelen.

De spectrale samenstelling van de verschillende golflengtegebieden (blauw, groen, geel, rood, verrood of onzichtbaar, zoals UV of IR) is belangrijk voor de groei, vorm, ontwikkeling en bloei (fotomorfogenese) van de plant.

Onder deze effecten worden de fytomorfogene effecten gecontroleerd door een spectrum toe te passen met een bepaalde mix van 660 nm en 730 nm. Dit kan de Pr (rood) en Pfr (verrood) fytochromen stimuleren, die invloed hebben op de germinatie, plantengroei, bladontwikkeling en bloei.

In dezelfde teeltrekkenopstelling hebben de gewassen zowel in de wortel- als in de vegetatieve stadia een relatief hoge dosis blauwe fotonen in het lichtspectrum nodig.
Wij richten ons altijd op het potentieel van bestuurbare lichtspectra in kassen, en het voordeel van onze LED-groeilampen is dat ze dimbaar en bestuurbaar zijn via de klimaatcomputer. Naast het verkrijgen van inzicht in wat planten spectrumtechnisch nodig hebben in elke groeifase, is dynamische verlichting, waarbij het lichtspectrum gedurende de dag verandert, bewezen zeer gunstig voor het verbeteren van de morfologie van de plant en het genereren van een hogere opbrengst voor veel gewassen.

De lichtintensiteit en fotoperiode moeten worden aangepast aan de groeifase en moeten geleidelijk worden verhoogd naarmate de vegetatieve fase ten einde loopt.
Om dit mogelijk te maken, kan de CoolGrow® Linear worden uitgerust met de CoolControls® digitale BLE-regelingen. Zowel de lichtintensiteit als de fotoperiode kunnen worden ingesteld in een kalenderprogramma dat draait op een cloudapplicatie, zonder extra bekabeling op de lampen.

Daarom hebben we een breed scala aan groeilichtspectra ontwikkeld, elk met een specifiek doel en met een absoluut evenwicht tussen gerichte plantengroei en optimale lichtefficiëntie.

Gewas specifieke lichtverdeling

Het intensief onderzoek en ontwikkeling, in samenwerking met marktleiders in teeltsystemen, heeft geleidtot een breed aanbod van beschikbare stralingspatronen.

Voor een optimale balans tussen benodigde lampen en een perfecte lichtverdeling bieden we drieverschillende lichtstralen.

Gewasspecifieke lichtstralen leiden tot grote verbeteringen in specifieke teeltsystemen. Een voorbeeldhiervan is de brede lichtstraal die boven een goot met aardbeien is geplaatst. Dit zorgt direct voor eenmeer homogene fotonenverdeling over de bladeren, wat resulteert in een hogere netto fotosyntheseen een merkbare stijging van het brix-gehalte in de vruchten.

Plantgebalanceerd Warmtebeheer

De beperkte warmteproductie van LED-groeilampen sluit perfect aan bij de teelt van koudere gewassenzoals microgroenten en bladgroenten, maar biedt ook grote klimaatvoordelen voor hoogbelichte gewassenzoals medicinale cannabis.

Hoewel LED’s zeker ook warmte produceren, ligt het grote verschil met andere verlichtingstechnologieën inhet type en de hoeveelheid geproduceerde warmte.

Een HPS SON-T-lamp van de nieuwste generatie heeft een efficiëntie van ongeveer 40%. Dit betekent dateen 1000-watt HPS SON-T-lamp 40% licht produceert en 60% warmte, oftewel 600 watt aan warmte.

Omdat een HPS SON-T-lamp extreem heet wordt, gaat het merendeel van dit warmteverlies (90%) naarstralingswarmte of IR-straling. Hierdoor kan deze technologie niet worden gebruikt om de lampen te dichtbij de gewassen te hangen, omdat dit zou leiden tot bladrandverbranding en schade aan de huidmondjes.

Bij hogere lichtniveaus zorgt de overtollige straling en het algemene warmteverlies voor grotere uitdagingenop het gebied van klimaatbeheersing.

CFL of fluorescentielampen (vaak in de vormgeving van een TL) worden ook vaak toegepast bijmicropropagatie of gewassen met een beperkte lichtnood, maar leveren een behoorlijk slechtrendement van slechts 20%. Dus van alle energie gaat 20% naar nuttig licht terwijl 80% wordt omgezetin warmte.

Een LED groeilamp geeft een gemiddelde lichtopbrengst van 70%, dus de overige 30% gaat eveneensnaar warmte.
Deze afgegeven warmte gaat door de koude temperaturen van de LEDs zich grotendeels uiten als opstijgende, convectie warmte.
Hierdoor is LED technologie dus ideaal voor vertical farming opstellingen met de lampen kort op hetgewas.

Omdat de levensduur van LED groeilampen sterk afhankelijk is van de temperatuur van de LEDs en wetoch de afgegeven warmte positief wensen te benutten is de CoolGrow® Linear zo ontwikkeld dat de50% verlieswarmte het chassis van de lamp op 40°C brengt bij een omgevingstemperatuur van 23°C.Op die manier creëren we een artificiële groeibuis waar de energie nuttig wordt gebruikt.

Marktleidend lichtefficiëntie

Een specifiek spectrum is niet alleen belangrijk voor specifieke groeiresultaten; het stelt u ook in staat om te werken met een maximum aan lichtefficiëntie, wat uiteindelijk meer dan 50% van uw jaarlijkse kosten bij verticale teelt bepaalt.

De impact van lichtefficiëntie wordt vaak ernstig onderschat. Aangezien de jaarproductie afhankelijk is van jaarronde belichting is de efficiëntie van de groeilampen zelfs nog belangrijker dan in een kas.

Hieronder enkele voorbeelden:

Plant factory system for Salads & Microgreens

• Als voorbeeld een typische opstelling voor botersla met hoog lichtniveau PPFD 280μmol/sm².Een opstelling met 12 teeltunits van 2,4 x 1,2 meter (2,88m² per unit, 34,56m² totaal) wordtingericht met 48 CoolGrow® Linear lampen van 60 watt verbruik per stuk per unit, wat dus eenverbruik maakt van 2,88kWh.

  De belichting draait 280 dagen aan een gemiddelde van 16 branduren per dag of 4480 branduren perjaar, wat goed is voor een dagelijkse licht dosis DLI van 16,13mil/d.
  Het totaal jaarlijks elektriciteit verbruik staat dan op 12,9MW.
  De investeringskost met depreciatie op 7 jaar bedraagt 1110€ per jaar, terwijl de energiekost berekentaan 70€ per MW op 903€ uitkomt.
  Totale kost per meter per jaar wordt dus 58,24€ tijdens de 7 jaar depreciatie en 26,13€ na de afschrijving.
  Dit systeem gaat ervan uit dat de groeilampen een efficiëntie hebben van 3,5μmol/sm².
  De belangrijkste reden voor deze gematigde operationele kost, is de hoge efficiëntie van de CoolGrow® Lineair LED groei licht, met een efficiëntie van 3,5 μmol/J met een spectrum voor bladgroen.

  Om het belang van licht en spectrum-efficiëntie te demonstreren; een vergelijkbaar systeem met een licht efficiëntie van 2,3 μmol/J zou een grote impact hebben op zowel capex als opex.
  Om een lichtgehalte van 280μmol/sm² te bereiken zou je 40% meer lampen en kapitaal nodig hebben,terwijl de energie de kosten zouden doen stijgen met dezelfde 40%.

Voorbeeld van een teeltopstelling voor vegetatieve groei

• Als voorbeeld een 3-laagse opstelling met per teeltlaag een teeltoppervlakte van 2,4m x 1,2m =2,88m² per teeltlaag, 8,64m² totaal

  Lichtniveau PPFD 435μmol/sm²
  Lichtspectrum hoog blauw breed spectraal - concentratie op wortelvorming – compacte groei met kortevegetatieve cyclus
  8 CoolGrow® Linear lampen van 60 watt per teeltlaag – 166,7 watt/m²
  Fotoperiodische belichting 18 uur – DLI 27 mol/dag
  De lampen kunnen zowel in losse opstelling horizontaal geplaatst worden als in een opstelling van 4 rijen per 2 stuks doorgekoppeld worden
  Door gebruik te maken van de CoolGrow® Linear 100 watts kunnen de 4 rijen gereduceerd worden naar 3rijen.

Voorbeeld van een teeltopstelling voor bloemvorming

• 2-laagse opstelling met per teeltlaag een teeltoppervlakte van 2,4m x 1,2m = 2,88m²

  Lichtniveau PPFD 900μmol/sm²
  Lichtspectrum breed spectraal generatief - concentratie op bloemvorming en homogeniteit van het gewas 
  16 CoolGrow® Linear lampen van 60 watt per teeltlaag – 333,4 watt/m²
  Fotoperiodische belichting 12 uur – DLI 39 mol/dag
  De lampen kunnen zowel in losse opstelling horizontaal geplaatst worden als in een opstelling van 8 rijen per 2 stuks doorgekoppeld worden, of 5 rijen van 100 Watt.
  De lichtintensiteit en totale DLI kan zowel met een simpele dimmer (0-10 volt of PWM) als met de CoolControls® digitale sturing opgebouwd worden doorheen de teelt.De CoolControls® laat kalendersturing toe zodat de teelt compleet op voorhand kan ingepland worden.

Conclusie

Met de CoolGrow® Linear wordt alles net een beetje effectiever, wat uiteindelijk het verschil maakt. Door de LED-groeilampbalken zo dicht mogelijk bij het gewas te positioneren, wordt al het geproduceerde licht op de meest effectieve manier naar de gewassen geleid.

Bovendien zal de gegenereerde warmte, hoewel minder prominent dan bij andere groeilamptechnologieën, een positieve bijdrage leveren aan de opening van de stomata en de activatie van de plant. De lichtintensiteit op het gewas kan worden bepaald door de afstand tot de planten, het aantal lichtbalken op het oppervlak en door de lichtopbrengstregeling op de lampen zelf.

Op deze manier kunt u het benodigde PPFD-lichtniveau voor elke groeifase van de plant optimaliseren.

Natuurlijk gaat het potentieel van de CoolGrow® Linear veel verder dan dit.

Als u specifieke teeltverzoeken heeft, laat het ons weten en onze gewasspecialisten staan klaar om u te adviseren.

CoolGrow® Linear - Het unieke groeilicht systeemvoor meerlaagse teelten