Сколько электричества нужно для вертикальной фермы
Сколько электричества нужно для вертикальной фермы
Вертикальная ферма по технологиям iFarm — это модульная фабрика для городского фермерства в закрытых помещениях. Рассказываем, из каких устройств она состоит, и сколько электричества расходует каждое из них.
В каждой стране свой климат: теплые или холодные зимы, минимальное количество солнечных дней, круглогодичная жара и т.д. Чтобы расход электричества на вертикальных фермах по технологиям iFarm не зависел от природных условий, их устанавливают в зданиях с качественной теплоизоляцией. Если теплоизоляция сделана в соответствии со строительными нормами и правилами страны, помещение не будет переохлаждаться или перегреваться слишком сильно, и его не придется дополнительно отапливать или охлаждать с помощью оборудования.
Главный инженер iFarm Павел Зееман рассказал для блога «Городских теплиц», что «в идеале температура на производстве должна быть около 20−22°С. Тогда системе автоматизированного климата не придется сильно догревать или охлаждать помещение, она внесет в температурный режим минимальные корректировки, и ее работа практически никак не отразится на расходах на электричество».
Оборудование на ферме
Вертикальная ферма состоит из множества элементов. Перечислим устройства, которые расходуют электроэнергию:
- LED-лампы освещают растения на фермах (они светят белым светом, включающим в себя красный, синий, желтый и зеленый спектры, и полностью заменяют солнечный свет).
- Система кондиционирования охлаждает, нагревает и перемешивает воздух.
- Осмотическая система очищает воду.
- Растворный узел, разработанный инженерами iFarm, готовит питательный раствор для растений.
- Помпы подают на стеллажи питание для растений.
- Увлажнители воздуха. Их включают в первые несколько месяцев работы объекта, когда растения еще маленькие, и не могут сами обеспечить необходимый уровень влажности в помещении. Как только ферма заполняется взрослыми растениями, а уровень влажности достигает необходимого уровня, их отключают. Больше увлажнители не нужны.
- Осушители воздуха. На больших фермах взрослые растения испаряют много воды, и чтобы влажность в помещении оставалась на нужном уровне, включаются эти приборы. Также они помогают экономить воду.
- Контроллеры и автоматика поддерживают стабильный микроклимат, управляют замешиванием растворов и поливом растений и т.д.
- Лампы освещают рабочие помещения.
- Компьютер и модем используются для входа в IT-систему Growtune и управления фермой.
- Веб-камеры обеспечивают непрерывное наблюдение за растениями, передают фото в Growtune, а она выявляет отклонения в росте и заболевания при помощи технологии компьютерного зрения.
Основные потребители электричества на ферме — это LED-лампы (55%), кондиционеры (30%) и осушители воздуха (10%). Они расходуют более 95% всей энергии. На прочие устройства приходится менее 5%.
Расход электричества
Расход электричества на ферме зависит от выращиваемой культуры. Рассмотрим, сколько энергии расходует ферма по технологиям iFarm площадью выращивания 1000 м², если на ней растет светолюбивый салат «Романо», тенелюбивая рукола и земляника садовая. В среднем на один квадратный метр с учетом рассадного и основного отделений приходится около 16 часов досветки — на основе этих данных приведены расчеты в таблице.
Салаты «Романо» и рукола
Свайп влево, чтобы посмотреть всю таблицу
Земляника садовая
Свайп влево, чтобы посмотреть всю таблицу
Количество потребляемого электричества на квадратный метр фермы практически одинаково для производств любых размеров. Это связано с тем, что на квадратный метр заложено определенное количество LED-ламп, и чем больше ферма, тем больше на ней осветительных приборов. При этом потребление электричества на квадратный метр фермы остается почти неизменным.
Способы снижения расхода энергии
Есть три способа снизить расходы на электроэнергию на вертикальной ферме:
Использовать фрикулинг (технология охлаждения объекта за счёт окружающей среды без применения компрессоров и другого энергоёмкого оборудования) в странах, где температура зимой опускается ниже нуля. Это сократит расход кондиционерами электричества в холодное время года примерно в пять раз.
При выращивании салатов это снизит расход электроэнергии на 1м² с 76,55 кВт/ч до 57,35 кВт/ч в месяц, при выращивании земляники садовой — с 124,81 кВт/ч до 91,7 кВт/ч.
Установить на крыше объекта солнечные батареи. Это поможет снизить расход природных ресурсов и сократить затраты на энергию.
Включать освещение ночью. В некоторых странах ночные тарифы на электроэнергию значительно ниже. Также ночью холоднее, из-за чего снижается нагрузка на кондиционеры, а время использования фрикулинга увеличивается. Благодаря одновременному включению фрикулинга и освещения вертикальной фермы в ночное время можно получить лучший результат, чем используя эти способы по отдельности.
Использовать фрикулинг (технология охлаждения объекта за счёт окружающей среды без применения компрессоров и другого энергоёмкого оборудования) в странах, где температура зимой опускается ниже нуля. Это сократит расход кондиционерами электричества в холодное время года примерно в пять раз.
При выращивании салатов это снизит расход электроэнергии на 1м² с 76,55 кВт/ч до 57,35 кВт/ч в месяц, при выращивании земляники садовой — с 124,81 кВт/ч до 91,7 кВт/ч.
Установить на крыше объекта солнечные батареи. Это поможет снизить расход природных ресурсов и сократить затраты на энергию.
Включать освещение ночью. В некоторых странах ночные тарифы на электроэнергию значительно ниже. Также ночью холоднее, из-за чего снижается нагрузка на кондиционеры, а время использования фрикулинга увеличивается. Благодаря одновременному включению фрикулинга и освещения вертикальной фермы в ночное время можно получить лучший результат, чем используя эти способы по отдельности.
Сейчас инженеры iFarm разрабатывают лампы с новым спектром, которые позволят сохранить количество урожая зелени и ягод на прежнем уровне и снизить энергопотребление вертикальных ферм. В зависимости от культуры это уменьшит расход электричества на 20-50%.
7.12.2020