Vertical Farm

Warum Vertical Farming?

Wir stehen vor immer mehr Herausforderungen. Klimawandel, wachsende Weltbevölkerung, Verlust von Ackerland und die Notwendigkeit einer besseren Nutzung der Ressourcen. Um diese Herausforderungen zu lösen, beschleunigt Würth Elektronik aktiv die grüne Revolution, indem es die Entwicklung des Bauernhofs von morgen unterstützt, um eine nachhaltige Lebensmittelproduktion zu gewährleisten.

Es geht also um das Vertical Farming. Lesen Sie unseren Artikel über Design Spark oder erfahren Sie unten mehr.

Erfahren Sie mehr über Vertical Farming von WE with RS

Vertical Farm Diagram

Licht

LEDs sind die ideale Lösung für die Beleuchtung von vertikalen Farmen. Sie können sehr spezifische Lichtbandbreiten emittieren und sind dabei extrem robust und im Vergleich zu anderen Beleuchtungstechnologien relativ klein.

Darüber hinaus haben LEDs eine lange Lebensdauer, haben einen geringen Spannungsbedarf und emittieren vergleichsweise wenig Wärme, was sie außergewöhnlich effizient macht.

Entwicklungskit für Beleuchtung

Das All-in-One-Beleuchtungsentwicklungskit bietet eine einfache Lösung, um RGBW-Farben für verschiedene Beleuchtungssituationen zu mischen, das Wachstum von Pflanzen mit dem Gartenbaupanel zu verstärken oder sogar für die Innenbeleuchtung auf Basis von Human Centric Lighting (HCL). Der MagI³C Multi Colour LED-Treiber kann alle drei Panels mit Strom versorgen. Mit vier MagI³C LED Step Down High Current Modulen (172946001) als Herzstück ist es möglich, die Intensität und Farbe jedes der vier LED-Strings individuell zu steuern, um den Anforderungen der Anwendung gerecht zu werden.

Wurth Elektronik LEDs for hoticulture

Horticulture-LEDs - Optoelektronik Portfolio

Die Wellenlängen (450 nm, 660 nm, 730 nm) wurden speziell für den Pflanzenanbau ausgewählt, um die Photosynthese zu fördern und die Pflanzenentwicklung zu optimieren. Die überlegenen PPF-Werte, die geringe Größe und die geringe Verlustleistung machen die WL-SMDC-Serie perfekt für die Beleuchtung des Gartenbaus.

• Hohe Leuchtkraft

• Farbspektrum individuell an Pflanzen anpassbar

• Komplettes Farbspektrum verfügbar, einschließlich Weiß-, UV- und IR-LEDs

• Geringer thermischer Widerstand

• Elektrisch neutraler Wärmepfad

• Ein Lötpad für das komplette Farbspektrum

WPME-LDHM LED-Treiber

Der LDHM ist ein Konstantstrom-Abwärts-LED-Treiber, der einen LED-Strom von bis zu 450 mA ansteuern und bis zu 16 LEDs in Reihe ansteuern kann. Aus der MagI3C Power Module Familie bietet es einen voll integrierten Konstantstrom-LED-Treiber, der den Controller-IC, die Freilaufdiode und die Induktivität in einem Gehäuse umfasst.

  • Eine gebrauchsfertige Lösung für Single-String-LED-Beleuchtungsanwendungen.
  • Bereits verkabelte Treiber für einfache Inbetriebnahme und Prototyping
  • Einfaches Layout
  • Unterstützt ein einfaches Design in nur 5 Schritten
  • PWM und analoges Dimmen werden unterstützt
  • Einstellbare LED-Spannung
  • Geringe leitungsgebundene und abgestrahlte EMI (konform mit EN55015)

Sicherungshalter für Leiterplattenmontage und LED-Steckverbinder

WR-FSH Sicherungshalter sind so konzipiert, dass sie die Sicherheit der Geräte erhöhen. Das flache Design des WR-LECO-Steckverbinders trägt zusammen mit seiner weißen Farbe dazu bei, Verschattungen zu verhindern und Platz zu sparen. Der Ein-Kontakt-Poke-In-Steckverbinder ist für die vertikale Kabeleinführung geeignet.

• Lösungen für die Leiterplatten- und Schalttafelmontage zur Verwendung mit 5 x 20-mm-Sicherungen

• UL & VDE, IEC Standard 60127-6 zertifiziert

• Bleifrei und RoHS-kompatibel

• Nennstrom bis zu 9 A

Steckverbinder

Vertikale Farmen verfügen über eine Reihe von Sensoren, Leistungsmodulen und Beleuchtungssystemen, die alle in einer feuchten Umgebung sicher angeschlossen werden müssen.

M12-Rundsteckverbinder sind robuste, mechanisch widerstandsfähige Komponenten, die dank ihrer hohen IP-Schutzart und ihrer stabilen Schraubensicherung in rauen Umgebungen (Vibrationen, Staub, Wasser) arbeiten können.

M12-Rundsteckverbinder

M12-Rundsteckverbinder sind robuste, mechanisch und umweltbeständige Komponenten, die für den Einsatz in Industrie und im Freien geeignet sind.

  • Erhältlich in den Schutzklassen IP67/IP68
  • Unterstützt Stromversorgung (bis zu 5 A) und Datenübertragung
  • Lösungen für Schalttafeleinbau, Leiterplatten und Kabel

FFC-Steckverbinder

WR-FFC flexible Flachkabel sind ideal für sichere, leichte, flache und platzsparende Board-to-Board-Verbindungen mit hoher Dichte.

Die erhöhte Flexibilität dieser FFC-Kabel ermöglicht komplexe Board-to-Board-Verbindungen in kompakten und schwer zugänglichen Anwendungen.

Hohe Flexibilitätsbewertung und ein Biegetest von 180° >20 Mal

Niedriges Profil und geringes Gewicht, ideal zur Platzersparnis bei Anwendungen mit hoher Dichte

Blaues PET-Stützband zur Erleichterung von ZIF- und LIF-Verbindungen

Einfacher Montageprozess

Vielzahl von Längen und Schaltungen

Flachbandkabel

Dieses 4-adrige 1-m-Flachbandkabel der WR-CAB-Serie von Würth Elektronik wurde mit der Absicht entworfen und entwickelt, in allgemeinen elektronischen Geräten eingesetzt zu werden. Der Nennstrom des Kabels beträgt 1 A und die Nennspannung 300 V.

  • Der Betriebstemperaturbereich reicht von -25 °C bis +105 °C
  • Litzenquerschnitt 28 (AWG)
  • PVC-Isolatormaterial
  • Das Leitermaterial besteht aus Kupfer
  • Beschichtung von Verzinnungsleitern

REDFIT IDC SKEDD-Steckverbinder

REDFIT IDC ist ein lötfreier, reversibler Direktsteckverbinder mit SKEDD-Technologie und Schneidklemmanschluss. Die SKEDD-Kontakte werden direkt in die plattierten Durchgangslöcher einer Leiterplatte gesteckt. Der Gegenpartner und eine potentielle Fehlerquelle werden eliminiert.

  • Höhere Prozesssicherheit
  • Platzsparende Lösung
  • Geringere Material- und Prozesskosten
  • Verbinden des Mainboards mit der Frontplatteninstallation

Energieversorgung

In der vertikalen Landwirtschaft wird Energie benötigt, um die Beleuchtung, die Wasser- und Nährstoffverteilung sowie die Sensoren mit Strom zu versorgen. Je nach Standort des Betriebs ist auch das Heizen und Kühlen der Umgebung durch eine überwachte Klimatisierung erforderlich.

Ein effizientes Energiemanagement ist wichtig, um die Nachhaltigkeit dieser Art der Landwirtschaft zu gewährleisten.

LeistungsInduktivitäten

PV-Spannung zu Netzspannung Steuerungseinheit: In dieser Anwendung werden höhere Leistungspegel verwaltet, sodass Komponenten benötigt werden, die diese Leistung verarbeiten können.

Control Box DC-DC-Wandler: Dieser wandelt die Netzspannung für alle Verbraucher in die gewünschte Spannung um: CPU, Schnittstelle, Display usw. In diesem Fall ist ein kompakter Formfaktor aufgrund des hohen Leistungsbedarfs wichtiger als die Ausgangsleistung.

WR-BHD Stiftleisten

Ganz gleich, ob es sich um die Aufbereitung von Nährstoffen oder die Stromversorgung eines automatisierten Systems handelt, Ihr Betrieb benötigt zuverlässige und kostengünstige Kabel-zu-Platine-Steckverbinder.

Vorteile der WR-BHD-Serie von Würth Elektronik:

  • Erhältlich in einer Reihe von Rastermaßen und Pin-Zahlen
  • Betriebstemperatur-40 bis +105 °C
  • Übergangswiderstand 20 mΩ
  • RISO 1000 MΩ

WS-RSTV-Wippschalter

WS-RSTV-Wippschalter können sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom aufnehmen und werden in der Regel für den primären Netzschalter verwendet, um den Stromkreis zu aktivieren oder zu trennen.

Um die Einhaltung der Sicherheitsstandards zu gewährleisten, sind alle WS-RSTV-Schalter zertifiziert und entsprechen der Norm IEC/UL/CQC 61058.

  • Wechselstrom: max. 250 VAC
  • Gleichstromversorgung: 12 VDC, 24 VDC, 60 VDC abhängig von den Abmessungen der Komponenten.
  • Glühdrahtprüfung nach GWEPT IEC 60695-2-11 für 750ºC
  • UV-Test in Anlehnung an IEC 60068-2-5

Aluminium-Polymer-Kondensatoren

WCAP-PSLP Aluminium-Polymer-Kondensatoren sind flach und weisen einen hohen Rippelstrom, niedrige parasitäre Induktivitäten, eine hohe Zuverlässigkeit und sehr gute Temperatureigenschaften auf. Sie sind so gebaut, dass sie eine gute Lebensdauer haben, was sie kostengünstig und zuverlässig macht.

  • Niedriger ESR über hohen Frequenzbereich
  • Kapazitätsbereich: 4,7 μF ‒ 390 μF
  • Kapazitätstoleranz: ±20 %
  • Spannungsbereich (UR): 6,3 ‒ 100 V(DC)
  • Betriebstemperatur: -55 °C bis +105 °C
  • Ausdauer: 2000h @ +105 °C

REDCUBE Terminals

REDCUBE Terminals sind die zuverlässigsten Hochstromkontakte auf Leiterplattenebene. Ihre Strombelastbarkeit, insbesondere bei REDCUBE PRESS-FIT – bis zu 500 A – ist wirklich beeindruckend.

Selbst bei vergleichbarer Stromtragfähigkeit erzeugen diese Komponenten im Vergleich zu alternativen Stromversorgungsteilen für Leiterplatten die geringste Wärme. REDCUBE Terminals eignen sich perfekt für die Verbindung des Systems mit der Stromversorgung oder Batterie.

  • Einfache und schnelle Verarbeitung
  • Auszugskraft 10 kg / Pin
  • Keine kalten Lötstellen
  • Hohe Prozesssicherheit

Überwachung

Die Überwachung von Klima, Beleuchtung, Nährstoffen und anderen Umweltfaktoren ist für den Erfolg von Vertical Farmen unerlässlich.

Robuste Sensoren, die drahtlos verbunden sind, ermöglichen die Verarbeitung und Verarbeitung von Daten über Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wachstum jeder Pflanze, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Sensoren

Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren können Echtzeitdaten über die Umgebungsbedingungen innerhalb der Vertical Farming-Anlage liefern.

Diese Daten erleichtern es, die notwendigen Anpassungen vorzunehmen, um eine ideale Wachstumsumgebung für Pflanzen zu erhalten. Auch helfen die Daten dabei, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, um die Ausbreitung von Krankheiten, Pilzen und Schimmelpilzen zu verhindern und die allgemeine Gesundheit der Pflanze zu gewährleisten.

Drucksensoren helfen dabei, Wetteränderungen zu verstehen und vorherzusagen, die sich auf die Wachstumsbedingungen auswirken können.

Drahtlose Konnektivität

Der Hauptzweck der beschrieben IoT-Lösung besteht darin, Daten vom Feld in die Cloud für die Analyse vorzubereiten.

Mit einer breiten Palette von IoT-Konnektivitätsoptionen basieren Entscheidungen zunehmend auf Kosten, Sicherheit, Abdeckung, Stromverbrauch und dem potenziellen Durchsatz der Konnektivität.

  • IoT-Konnektivitätsoptionen für kurze und lange Entfernungen
  • WLAN, Bluetooth®, Mesh

USB-Steckverbinder für eine sichere und schnelle Datenverbindung

USB-Steckverbinder werden für die Kommunikation, Datenübertragung und Stromversorgung zwischen Computern und elektronischen Geräten verwendet.

USB wird immer mehr als Ersatz für andere Steckverbinder (hohe Datenrate und Stromversorgung) verwendet.

  • Verschiedene Standard-A-, Standard-B-, Mini-B- und Typ-C-Konfigurationen
  • Doppelte Steckdosen-Kombinationen
  • Unterschiedliche Ausrichtungen

Videos

The future of food production! Würth Elektronik as enabler in the field of vertical farming:

Vertical indoor farming with horticulture LEDs makes a significant contribution to producing food sustainable and locally. It can be seen as part of the solution when it comes to feeding the growing world population in the future. It complements traditional agriculture in a meaningful way and ensures more yield and a secure food supply.

Sustainable Food Production with Horticulture LEDs:

You want to know more about sustainable food production with Horticulture LEDs? Business Development Manager, Johann Waldherr, will introduce you to the newest products from WE's portfolio of Horticulture LEDs and offer insights into this highly topical subject. In addition, he will discuss the most important features of the Horticulture LEDs and answer the most important questions around this topic.

#askLorandt explains: The benefits of using LEDs in horticultural applications

Lorandt explains the versatility of LEDs in Horticulture applications. With our Horticulture Evaluation Board we can tailor the different wavelengths of light a plant receives at different stages of growth to increase desirable characteristics.