智能照明控制将温室电费最高降 33%
佐治亚大学研究者研究表明,一种联网温室照明系统可大幅降低农户电费。
最近发表在《Plants》上的研究显示,预测性照明控制系统通过预测日照、仅在需要时开灯,优化植物光照。数据显示农户优化灯光可减高达 33% 温室电费。
阴雨天需补光弥补日照不足。虽有效但灯具昂贵、低效、耗电巨大。美国能源部 2017 年报告估计园艺照明年耗电 6 亿美元。
“LED 灯上市给了我们以前不可能的温室灯光控制水平,”农业环境科学学院教授 Marc Van Iersel 说。“当时许多研究优化灯具本身,几乎无人研究灯光系统智能控制。”
“灯光电费占温室运营成本 10%-30%,”Van Iersel 说。“研究初衷:若能降这成本,能快速提升温室效率和可持续性。”
电气工程硕士 Shirin Afazli 构建控制系统,用传感器测量当前天气;博士生 Sahand Mosharafian 和副教授 Javad Mohammadpour Velni 在实验室开发光照预测算法。两者结合可预测未来日照量,从而优化温室内灯光,给植物正确光量。
温室主要用于冬春,团队在两个生长季测试。两实验均降成本并维持植物生长,但春季影响更大:春季降 33%,冬季仅 4%。系统在阳光充足时节省最多。冬季白天短,灯需更长时间开启。
研究者称实际节省可能更高。实验假设电价固定,现实中农场面临浮动定价。系统已编程适配变量,计划发布显示更高节省率的后续研究。随着人口增长,用更少资源生产更多粮食愈发重要。
传感器