Kontrol Penerangan Cerdas Potong Tagihan Listrik Rumah Kaca hingga 33%
Sistem penerangan baru yang terhubung internet untuk rumah kaca dapat secara tajam mengurangi tagihan listrik petani, menurut studi dari peneliti Universitas Georgia.
Studi yang baru-baru ini diterbitkan di Plants menunjukkan bahwa sistem kontrol penerangan prediktif dapat mengoptimalkan penerangan untuk tanaman dengan memprediksi sinar matahari dan hanya menjalankan lampu saat diperlukan. Data menunjukkan bahwa petani dapat mengurangi biaya listrik rumah kaca mereka hingga 33% dengan mengoptimalkan lampu mereka.
Pada hari hujan atau berawan, tanaman diberi penerangan tambahan untuk mengisi kekurangan sinar matahari. Meskipun efektif, lampu ini dapat mahal, tidak efisien, dan mengonsumsi sejumlah besar listrik. Laporan tahun 2017 dari Departemen Energi AS memperkirakan bahwa penerangan hortikultura mengonsumsi listrik senilai $600 juta setiap tahun.
“Saat lampu LED pertama kali hadir di pasar, mereka memberi kami kesempatan untuk mengontrol penerangan rumah kaca pada tingkat yang sebelumnya tidak mungkin,” kata Marc Van Iersel, profesor di College of Agricultural and Environmental Sciences. “Pada saat itu, banyak penelitian yang sedang terjadi untuk mengoptimalkan lampu itu sendiri, tetapi hampir tidak ada yang bekerja pada kontrol pintar sistem penerangan.”
“Listrik yang digunakan untuk lampu adalah antara 10% hingga 30% dari biaya menjalankan rumah kaca,” kata Van Iersel. “Penelitian kami dimulai dengan ide bahwa, jika kita dapat mengurangi biaya ini, kita dapat dengan cepat memiliki dampak pada efisiensi dan keberlanjutan rumah kaca.”
Mahasiswa magister teknik elektro Shirin Afazli membangun sistem kontrol yang menggunakan sensor untuk mengukur kondisi cuaca saat ini, dan mahasiswa PhD Sahand Mosharafian dan profesor asosiat Javad Mohammadpour Velni mengembangkan algoritma prediksi cahaya di laboratorium mereka. Dalam kombinasi, sistem dapat memprediksi jumlah sinar matahari di masa depan. Ini memungkinkannya untuk mengoptimalkan lampu di dalam rumah kaca dan memberi tanaman jumlah cahaya yang benar.
Rumah kaca terutama digunakan selama musim dingin dan semi, jadi tim menguji sistem mereka selama kedua musim tanam. Keduanya menunjukkan biaya yang lebih rendah sambil juga mempertahankan pertumbuhan tanaman, namun sistem baru memberikan dampak yang lebih besar selama musim semi. Ini mengurangi biaya 33% di musim semi tetapi hanya 4% di musim dingin. Sistem menghasilkan penghematan paling besar saat sinar matahari bersinar. Karena bulan musim dingin memiliki hari yang lebih pendek, lampu harus dihidupkan lebih sering.
Menurut para peneliti, penghematan biaya aktual mungkin bahkan lebih tinggi. Eksperimen mereka mengasumsikan biaya listrik yang tetap, tetapi di dunia nyata, pertanian tunduk pada harga bervariasi. Tim telah memrogram sistem untuk mengakomodasi variabel ini dan berencana untuk menerbitkan penelitian masa depan yang menunjukkan tingkat penghematan yang lebih tinggi. Seiring dengan bertambahnya populasi bumi, menemukan cara untuk menghasilkan lebih banyak makanan dengan lebih sedikit sumber daya menjadi semakin penting.
