Para que un invernadero sea rentable hay que maximizar la eficiencia y reducir los residuos. Una forma de lograr estos objetivos es desvincular la iluminación de la calefacción. En términos más sencillos, la electricidad utilizada para alimentar las luces HPS y LED de un invernadero se convierte en calor y luz, y luego las plantas captan la energía fotónica para transformar el CO2 en biomasa utilizable mediante la fotosíntesis. La tecnología LED es sencillamente más eficaz en todo este proceso de conversión y permite un mejor control medioambiental.
La clave para reducir el consumo total de energía es cambiar a sistemas LED o aplicar una estrategia de iluminación híbrida LED/HPS. Dado que los LED producen menos calor derivado, esta mayor eficiencia de la iluminación provoca la necesidad de aumentar la temperatura del aire ambiente. Aunque la modernización con LED puede aumentar los costes de calefacción, esto se compensa con el aumento de la producción durante todo el año, un mayor control ambiental y un menor consumo energético global. Los LED representan una transición crucial para los cultivadores que desean ahorrar energía y mantener una producción y una calidad constantes.
Desacoplar la calefacción de la iluminación utilizando dos sistemas dedicados (iluminación LED y calefacción HVAC) ofrece un mayor control ambiental que los sistemas HPS heredados, reduce los residuos térmicos y minimiza los costes. Los LED permiten a los agricultores mantener un entorno de cultivo más optimizado y uniforme, lo que mejora tanto el rendimiento como la calidad de las cosechas. Por ejemplo, en la estación cálida, cuando la luz ambiental es baja y las temperaturas ya son altas, un cultivador HPS no puede añadir más luz sin sobrecalentar los cultivos. Por ello, los sistemas HPS suelen requerir ciclos de ventilación, lo que supone un desperdicio del valioso CO2 y crea un entorno de cultivo subóptimo e incoherente, con cambios bruscos de temperatura y humedad. Este entorno tan variable es estresante para las plantas y un derroche para los cultivadores. Sin embargo, con los LED, los agricultores disponen de opciones de iluminación suplementaria más frescas que pueden contrarrestar estas condiciones y establecer un entorno uniforme durante todo el año. En comparación con un sistema de calefacción independiente, el coste de calentar un invernadero con luces (como las HPS) suele ser de 2 a 5 veces superior en términos de $/BTU.
Qué significa una retroadaptación LED para la reducción de energía
Un importante estudio de la Universidad e Investigación de Wageningen (WUR), en los Países Bajos, ha analizado recientemente cómo la transición de la iluminación HPS a la LED ahorra energía en diversos climas.
La investigación de WUR utilizó sofisticados modelos y datos climáticos para predecir los cambios en el consumo de energía en un hipotético invernadero de tomates en 15 ubicaciones, desde subtropicales hasta árticas.
El estudio evaluó los vectores energéticos relacionados con la radiación solar, la temperatura del aire, la humedad relativa, la radiación horizontal del cielo, el aislamiento, la ventilación, la densidad del flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) y una variedad de eficiencias de las luminarias tanto para LED como para HPS.
Las reducciones de energía de iluminación de los LED se vieron contrarrestadas por aumentos de energía de calefacción, pero produjeron una reducción de entre el 10 y el 25 por ciento en el uso total de energía en todas las ubicaciones.
¿Significa esto que la reducción del consumo energético de los LED es la misma en todos los casos? No siempre. Los sistemas LED son especialmente beneficiosos cuando el coste de la electricidad es más elevado, como ocurre en la mayoría de países y regiones hoy en día, porque los LED desplazan la carga de los servicios públicos de la calefacción eléctrica a fuentes de energía térmica menos costosas.
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