Evaluación del entorno luminoso de una fábrica de plantas con luz artificial mediante una simulación óptica
Autores: Saito, Kota; Ishigami, Yasuhiro; Goto, Eiji
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Evaluación del entorno luminoso de una fábrica de plantas con luz artificial mediante una simulación óptica
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Diseños de iluminación
Fábricas de plantas con luz artificial
Simulaciones ópticas
Coeficiente de variación
Distribución de PPFD
Absorción de luz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Buenos diseños de iluminación pueden establecer entornos de luz adecuados en fábricas de plantas con luz artificial (PFALs). Este estudio utilizó simulaciones ópticas para investigar los efectos de los diseños de iluminación en PFALs en el coeficiente de variación de la absorción de luz () de plantas individuales y el coeficiente de utilización del sistema de iluminación (U). Se construyeron modelos tridimensionales de plantas de colza utilizando un escáner, y también se creó un modelo 3D del estante de cultivo. Primero se estimó la distribución de la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) en los espacios de cultivo, con o sin las plantas de colza. Luego se estimó el PPFD en las hojas de colza cuando se modificaban los parámetros de diseño de iluminación, como el número, la distancia, la altura, el flujo radiante y la distribución de luz de las lámparas de diodos emisores de luz. La simulación óptica mostró una buena precisión al estimar las distribuciones de PPFD en el estante de cultivo y las hojas de las plantas de colza. Los resultados mostraron que, si bien la distribución de PPFD en toda el área de cultivo era uniforme, no lo era en un dosel de plantas. Controlando adecuadamente el diseño de las lámparas y su direccionalidad, podrían ser posibles diseños de iluminación que reduzcan y mejoren U en PFAL, y las simulaciones ópticas podrían ayudar a desarrollarlos.
Descripción
Buenos diseños de iluminación pueden establecer entornos de luz adecuados en fábricas de plantas con luz artificial (PFALs). Este estudio utilizó simulaciones ópticas para investigar los efectos de los diseños de iluminación en PFALs en el coeficiente de variación de la absorción de luz () de plantas individuales y el coeficiente de utilización del sistema de iluminación (U). Se construyeron modelos tridimensionales de plantas de colza utilizando un escáner, y también se creó un modelo 3D del estante de cultivo. Primero se estimó la distribución de la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) en los espacios de cultivo, con o sin las plantas de colza. Luego se estimó el PPFD en las hojas de colza cuando se modificaban los parámetros de diseño de iluminación, como el número, la distancia, la altura, el flujo radiante y la distribución de luz de las lámparas de diodos emisores de luz. La simulación óptica mostró una buena precisión al estimar las distribuciones de PPFD en el estante de cultivo y las hojas de las plantas de colza. Los resultados mostraron que, si bien la distribución de PPFD en toda el área de cultivo era uniforme, no lo era en un dosel de plantas. Controlando adecuadamente el diseño de las lámparas y su direccionalidad, podrían ser posibles diseños de iluminación que reduzcan y mejoren U en PFAL, y las simulaciones ópticas podrían ayudar a desarrollarlos.