Az alábbiakban áttekintjük azokat a jelenlegi és újonnan megjelenő technológiákat, amelyeket az üvegházak üzemeltetői használhatnak az áramfogyasztásuk csökkentésére, a jobb terméshozam elérésére és az eredményességük javítására.
Kanadában az ontariói üvegházak létfontosságúak az élelmiszer-, kannabisz- és virágellátás szempontjából. Ezek mind nagy gazdasági tényezők a tartomány számára. Ugyanakkor ezek a műveletek sok villamos energiát fogyasztanak, így Ontario folyamatos fejlődésével egyre fontosabbá válik az energiahatékonyság növelésének módja.
A meglévő energiatakarékos technológiák mellett, amelyekkel az üvegházak üzemeltetői már most elkezdhetik a munkát, számos új generációs innováció tűnt fel az elmúlt időszakban, amelyek segítségével az elkövetkező években az üvegházak még energiahatékonyabbá válhatnak.
Lássuk, mit kell szem előtt tartaniuk a termelőknek, hogy optimalizálják energiafelhasználásukat most, és mire kell odafigyelniük, amikor a jövőre terveznek.
A jelen: LED-es növénytermesztő lámpák
A legtöbb üvegház esetében a világítás rejti magában a legnagyobb lehetőséget az energiamegtakarításra. Sok üvegházban ma nagynyomású nátrium (HPS) lámpákat használnak, de a LED-es termesztőfények 35-55 százalékkal több energiát takaríthatnak meg. Emellett hosszabb élettartamúak, ami csökkenti a karbantartási költségeket.
A LED-ek segítségével a termesztők jobban szabályozhatják, hogy mennyi fényt használjanak és mikor.
– Az automatizált vezérlőrendszerek segíthetnek a fény intenzitásának változtatásában, és lehetővé teszik a termesztők számára, hogy különböző színeket használjanak a növények meghatározott reakcióinak kiváltására – mondta Mike Dixon, a Guelphi Egyetem professzora és az ellenőrzött környezetek kutatója a saveonenergy.ca oldalon. – Például a szaporodási szakaszban a gyümölcsök és a magvak különböző színképi minőségre reagálnak, és eltérő anyagcsereigényük van.
A világításérzékelők üvegházba történő integrálása segíthet a termelőknek optimalizálni a LED-es világítás szintjét a napfény szintjétől függően. Egyes kannabisz-termesztők például környezeti érzékelőket használhatnak a napi fényintervallumra vonatkozó igényeik kielégítéséhez.
A jövő: napenergia-technológia
A technológiát Ontarioban még nem használják széles körben, de a kutatók világszerte vizsgálják, hogyan lehet a napelemes fotovoltaikát beépíteni a tetőkbe és az árnyékolókba. Amellett, hogy ezek a panelek a napenergiát termelnek, potenciálisan a növénytermesztéshez megfelelő fényspektrum létrehozásához is betakaríthatják a fényt, és ezzel kettős feladatot látnak el az üvegházak üzemeltetői számára. Folyamatban vannak olyan kutatások is, amelyek a napenergia hőszivattyúk számára történő elraktározását célozzák.
A jelen: változó frekvenciájú meghajtók
A változtatható frekvenciájú meghajtók (VFD) segítenek a motoros meghajtású berendezések – például a ventilátorok és a szivattyúk – hatékonyabb működésében. Ezek a meghajtók a motoros berendezések fordulatszámát a szükséges terhelés alapján állítják be. Más szóval, képesek lassítani vagy gyorsítani – így az adott feladattól függően csak a szükséges energiát használják fel, ahelyett hogy mindig teljes kapacitással működnének.
Ha például egy üvegházban az elszívó ventilátoroknak nem kell egész nap teljes fordulatszámon működniük, a VFD-k a változó igényekhez igazodva csökkenthetik a teljes energiafogyasztást.
A VFD-k mindenféle üvegházban használhatók, és a szivattyúk és ventilátorok esetében 12 százalékkal csökkenthetik az energiafelhasználást. A berendezések korszerűsítésekor nagy hatékonyságú ventilátorokat tanácsos választani.
A jövő: jobb akkumulátorok és mikrohálózatok
Az akkumulátor-rendszerek további fejlődésével a termelőknek hamarosan több lehetőségük lesz a napenergia-technológiával gyűjtött energia tárolására, így az üvegházak önfenntartóbbá válhatnak.
Az ontariói és más észak-amerikai kutatók az összekapcsolt mikrohálózatokat is vizsgálják, különösen a nagy mennyiségű hálózati áramot használó területeken (mint például Essex megye Ontarióban). Ezek a megújuló energiára összpontosító mikrohálózatok olyan technológiákat kombinálnak, mint a napelemes fotovoltaika, a generátorok, a tárolóegységek és a mikroturbinák, így az egymáshoz közeli üvegházi üzemek számára egy megbízható, hosszú távú energiaellátási lehetőséget biztosítanak.
A jelen: integrált környezetszabályozó rendszerek
A világítás, a fűtés, a hűtés és a szellőzés megfelelő kezelése kulcsfontosságú a minőségi növények termesztéséhez. Ebben segíthetnek az integrált környezetszabályozó rendszerek. Egy integrált vezérlő magában foglalhatja a VFD-ket, az elszívó ventilátorok sebességét, az árnyékoló és a hőfüggöny működését, valamint a fűtő- és szellőztetőberendezéseket. A termesztők a zónaszivattyúk, keverőszelepek és öntözőrendszerek vezérlésére is használhatják őket.
A jövő: több szenzor és mesterséges intelligencia
A jobb érzékelők, a mesterséges intelligencia (AI) és a gépi tanulási technológia kutatása és fejlesztése egyre komolyabbá válik. A Guelphi Egyetem munkatársa, Mike Dixon szerint ezek a technológiák több energiát takaríthatnak meg a termelőknek, és segíthetnek a kártevők és betegségek megfigyelésében és ellenőrzésében.
Az ontariói kutatók jelenleg intelligens, vezeték nélküli öntözési technológiákat és érzékelőket fejlesztenek a talaj és a levegő nedvességtartalmának érzékelésére és ellenőrzésére. – Hamarosan a kifinomult képalkotó rendszereket rutinszerűbben fogják alkalmazni a szabályozott környezetben történő munkavégzés során, ahol még a legkisebb tápanyag-egyensúlyhiányt és a kórokozók aktivitását is észlelni lehet, és automatizált környezetszabályozással lehet reagálni rájuk – árulta el Dixon.
Ahogy az adat- és automatizálási képességek tovább fejlődnek, a termelők hatékonyabban tudják majd használni a világítási, fűtési és szellőztetési technológiát, hogy jobb termést termeljenek, és kevesebb energiát használjanak fel a folyamat során.
Ahogy ezek a technológiák tovább fejlődnek, az üvegházak üzemeltetőinek még több lehetőségük lesz arra, hogy rugalmas, energia-hatékony műveleteket tervezzenek, amelyekkel Ontario termelékenysége még évekig növekedési pályán tud maradni.
Forrás: Energy-saving greenhouse technology you should know about | Save on Energy
