Permitiendo el cultivo durante todo el año en los países nórdicos: agrivoltaicos y control adaptativo de iluminación LED para el índice de luz diario
Autores: Hernandez Velasco, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Lámparas LED
Control de iluminación adaptativa
Fotovoltaica integrada en invernaderos
Cultivo durante todo el año
Cultivo en sala de crecimiento
Iluminación suplementaria
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Las lámparas LED de alta eficacia combinadas con control de iluminación adaptativa y la integración de fotovoltaica (PV) en invernaderos podrían permitir el concepto de cultivo durante todo el año. Este concepto puede ser especialmente útil para aumentar la producción en los países nórdicos de cultivos como herbáceas perennes, plántulas de bosque y otras plantas en maceta no nativas de la región, que se cultivan durante más de una temporada en este clima duro. Los datos satelitales meteorológicos de esta región fueron analizados en un estudio paramétrico para evaluar el potencial de estas tecnologías. Los mapas generados mostraron fluctuaciones de las temperaturas promedio mensuales de -20 grados Celsius a 20 grados Celsius a lo largo del año. El fotoperíodo natural y la intensidad de la luz también cambiaron drásticamente, lo que resultó en niveles promedio diarios integrales de luz (DLI) que van desde 45-50 mol·m·d en verano y contrastando con 0-5 mol·m·d durante el invierno. Para compensar, el cultivo en salas de crecimiento que es independiente de las condiciones exteriores podría ser utilizado en invierno. Dependiendo de la eficacia de las lámparas, la electricidad requerida para iluminación de fuente única a una intensidad de 300 umol·m·s durante 16 h estaría entre 1.4 y 2.4 kWh·m·d. Los invernaderos con iluminación suplementaria podrían ayudar a comenzar el cultivo antes en primavera y extenderlo más en otoño. La energía requerida para la iluminación depende en gran medida de varios factores como la transmitancia natural de la luz, los ajustes del umbral de luz y el protocolo de control de iluminación, lo que resulta en demandas eléctricas entre 0.6 y 2.4 kWh·m·d. La integración de PV en las estructuras del techo o pared del invernadero podría compensar parte de esta electricidad, con rendimientos energéticos específicos que van desde 400 a 1120 kWh·kW·año dependiendo de la región y el diseño del sistema.
Descripción
Las lámparas LED de alta eficacia combinadas con control de iluminación adaptativa y la integración de fotovoltaica (PV) en invernaderos podrían permitir el concepto de cultivo durante todo el año. Este concepto puede ser especialmente útil para aumentar la producción en los países nórdicos de cultivos como herbáceas perennes, plántulas de bosque y otras plantas en maceta no nativas de la región, que se cultivan durante más de una temporada en este clima duro. Los datos satelitales meteorológicos de esta región fueron analizados en un estudio paramétrico para evaluar el potencial de estas tecnologías. Los mapas generados mostraron fluctuaciones de las temperaturas promedio mensuales de -20 grados Celsius a 20 grados Celsius a lo largo del año. El fotoperíodo natural y la intensidad de la luz también cambiaron drásticamente, lo que resultó en niveles promedio diarios integrales de luz (DLI) que van desde 45-50 mol·m·d en verano y contrastando con 0-5 mol·m·d durante el invierno. Para compensar, el cultivo en salas de crecimiento que es independiente de las condiciones exteriores podría ser utilizado en invierno. Dependiendo de la eficacia de las lámparas, la electricidad requerida para iluminación de fuente única a una intensidad de 300 umol·m·s durante 16 h estaría entre 1.4 y 2.4 kWh·m·d. Los invernaderos con iluminación suplementaria podrían ayudar a comenzar el cultivo antes en primavera y extenderlo más en otoño. La energía requerida para la iluminación depende en gran medida de varios factores como la transmitancia natural de la luz, los ajustes del umbral de luz y el protocolo de control de iluminación, lo que resulta en demandas eléctricas entre 0.6 y 2.4 kWh·m·d. La integración de PV en las estructuras del techo o pared del invernadero podría compensar parte de esta electricidad, con rendimientos energéticos específicos que van desde 400 a 1120 kWh·kW·año dependiendo de la región y el diseño del sistema.