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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

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 11

Citaciones: Sin citaciones


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.

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