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Stromversorgungen für das Gewächshaus

Gewächshaus 2.0

8. November 2018, 10:56 Uhr | Von Stefan Bergstein, Product Manager Power Supplies bei Emtron electronic

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Abgestimmte Versorgung

Bei all diesen Überlegungen darf ein wichtiger Aspekt nicht unter den Tisch fallen: die Stromversorgung. Sie steht selten im Rampenlicht, doch ohne sie läuft nichts. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, ist eine sorgfältige Auswahl unerlässlich. LED-Beleuchtungen erfordern eine exakt auf die jeweilige Konfiguration abgestimmte Versorgung. Der Anforderungskatalog ist umfangreich. Beginnen wir mit dem wichtigsten Aspekt: Im Gegensatz zu den meisten anderen Lichttechniken arbeiten LEDs nicht mit konstanter Spannung, sondern mit eingeprägtem Strom. Sie müssen daher aus einer Konstantstromquelle gespeist werden. Um den hohen Ansprüchen an die Lichtqualität gerecht zu werden, kommen hier nur präzise geregelte Ausführungen infrage – als Beispiel seien die Produktfamilien ELG(C), HLG(C) oder HVG(C) des Herstellers Mean Well, im Vertrieb von Emtron electronic, genannt. Der hohen Energieeffizienz der LED-Beleuchtung steht dabei ebenso ein hoher Wirkungsgrad der Stromversorgung gegenüber: Gute Netzteile, oft als Treiber bezeichnet, bieten eine Effizienz von mehr als 90 Prozent; die besten ihrer Klasse kommen auf bis zu 95 Prozent. Auch ist durch die Auswahl des geeigneten Modells dafür Sorge zu tragen, dass die Stromversorgung eine ähnlich hohe Lebenserwartung mitbringt wie die LED-Beleuchtung. Das ist keineswegs selbstverständlich – damit die Stromversorgung nicht vorzeitig schlappmacht, ist die Verwendung qualitativ hochwertiger aktiver und passiver Bauelemente wie bei den Geräten von Mean Well eine Voraussetzung.

Das Anforderungsprofil von LED-Beleuchtungen in der Pflanzenzucht sieht aber noch weitere Eigenschaften vor. So ist es wünschenswert oder gar notwendig, die Beleuchtungsstärke über den Tagesverlauf hinweg zu verändern oder gar die spektrale Zusammensetzung dem Tagesrhythmus anzupassen. Diese Anforderung lässt sich realisieren, wenn sich die Stromversorgungstreiber über einen externen Steueranschluss dimmen lassen. Idealerweise bieten sie darüber hinaus auch die Möglichkeit, den gewünschten zeitlichen Tagesgang der Beleuchtung auf dem Treiber zu hinterlegen und abzurufen – Stichwort „Smart Timer Dimming“. Erfolgt die Lichtsteuerung über eine zentrale Anlage, etwa im Rahmen der Automatisierung, so ermöglicht die Ausrüstungsoption der genannten Treiber mit der analogen 3-in-1-Schnittstelle, diese Steuer- und Dimmfunktionen auf drei unterschiedliche Arten zu realisieren. Hiermit ist es möglich, die Bauteile über ein und dieselbe Schnittstelle entweder per Widerstand, per Steuerspannung oder mittels PWM-Signal zu steuern. Darüber hinaus verfügen die Familien auch über die Option einer digitalen DALI-Schnittstelle. Damit kann eine Steuerung jedes Gerät individuell ansprechen, seinen Status abfragen und Einstellungen vornehmen.

Mit all den angesprochenen Dimmfunktionen werden bei den genannten Treibern jeweils nur die linearen Ausgangsströme begrenzt. Es entstehen keine unerwünschten Flickereffekte oder gar hochfrequente Helligkeitsschwankungen, wie es bei preiswerten Modellen oft der Fall ist. Über die Steuer- und Dimmfunktionen hinaus bietet das Modell HVGC-650 die Möglichkeit zur direkten Versorgung weiterer Steuer- und Sensorfunktionen mittels eines Auxiliary-Ausgangs. Hierdurch kann wiederum eine zusätzliche Stromversorgung oder gar die Verkabelung für diese Aufgabe eingespart werden. Ebenfalls wichtig ist die Schutzklasse der Stromversorgung. In Gewächshäusern herrscht typischerweise erhöhte Temperatur sowie eine hohe Luftfeuchtigkeit; nicht selten werden die Pflanzen künstlich bewässert. Selbst wenn die Stromversorgung nicht dem künstlichen Regen ausgesetzt sein sollte, ist die Wahl einer erhöhten Schutzart wie etwa IP65 (staubdicht, Schutz gegen Strahlwasser) oder IP67 angesagt. Realisiert wird diese Schutzart durch die Einbettung der Elektronik in eine Vergussmasse und die Umhüllung des Geräts mit einem robusten, allseitig geschlossenen Ganzmetallgehäuse. Die Vergussmasse gewährleistet zusätzlich eine homogene Verteilung der entstehenden Wärme auf die Gehäusebauteile.

Bei der Suche nach Treiber-Bausteinen, welche alle diese Eigenschaften erfüllen und darüber hinaus ihre Robustheit durch eine fünf- oder gar siebenjährige Hersteller-Garantie unter Beweis stellen, wird der Systemkonfigurator mit hoher Wahrscheinlichkeit wieder auf die genannten, von Emtron vertriebenen Produktfamilien ELG(C), HLG(C) und HVG(C) stoßen.

Sie bieten mit den bereits integrierten Optionen geringe Instandhaltungskosten und durch ihre hohe Effizienz geringe Betriebskosten für die Beleuchtungsanlage und somit einen doppelten Gewinn