|
|
|
|
Teoretisk overslag: Bestråler vi en flade på 1 kvadratmeter dækket af tynde blade på 0.1 mm, hvoraf halvdelen er vandfase, har vi 1m*1m*0.05mm vand dvs. 0.05 liter eller 50 gram vand fordelt i bladene. Opvarmes 1 gram vand 1 grad kræves 1 cal. eller 4.18 Joule. 50 gram vand, fordelt i de tynde blade, opvarmes tilsvarende 1 grad ved tilførsel af 209 Joule. Tilføres en energidosis på f.eks. 10000 Joule opvarmes bladene tilsvarende 48 grader. Er omgivelsestemperaturen 22 grader kommer bladenes temperatur op på i alt 70 grader, hvad der begynder at give varmeskader. Med en 3 gange så stor dosis, 30 000 Joule, vil vandet i bladene begynde at koge også i lidt tykkere blade. Test af teorien:
Det bemærkes, at forsøgsudstyret kun indeholder én lyskilde, som bestråler planten oppefra i en vinkel på ca. 300 set fra planten. Den resterende vinkel, 3600 - 300 = 3300 eller mere end 90% er således kolde omgivelser, der forsøger at modvirke en temperaturstigning i planten. Energitransport til omgivelserne kan minimeres ved at placere flere lamper ved siden af hinanden og ved anvendelse af kraftige lamper, så eksponeringstiden kan blive lille. De indledende forsøg indikerer et energibehov i størrelsesorden 10 000 Joule/m2 = 100 Mega Joule / hektar, på arealer hvor gentagne behandlinger i løbet af en vækstsæson holder ukrudtet nede. Sammenligning med gas/flammebehandling: Oplysninger om et typisk energiforbrug på 2300 MJ/ha ved flamme-behandling kan ikke direkte sammenlignes med 100 MJ/ha ved UV-behandling, da vi skal tillægge betydelige varmetab i udstyret. 300 MJ/ha må tilføres lyskilden i elektrisk energi, hvis der anvendes en højeffektiv lyskilde med 35% UV-virkningsgrad og ekstrem effektive reflektorer med en virkningsgrad på 95%. Hvis elenergi skal fremstilles på stedet med en dieselmotor og elgenerator, er virkningsgraden næppe mere end 40%, svarende til 750 MJ/ha i dieselolie. Med lidt snilde i udformningen af udstyret, kan disse varmetab i form af varm luft dog anvendes til at "forvarme" og tørre ukrudtet umiddelbar før UV-behandlingen og dermed bidrage til en forøget virkningsgrad. Virkningsgraden forøges også betydelig af synligt lys og af infrarød stråling fra lyskilden. Sammenlagt forventes 500 MJ/ha med UV-behandling at skulle sammenlignes med 2300 MJ/ha ved flamme-behandling.
Behandlingstid: En stor standard traktor kan typisk yde 180 hk på kraftudtaget svarende til 180 * 736W = 132 KW. Heraf bliver ca. 40 KW omsat til UV-lys, medens resten omsættes til synligt lys, infrarød stråling og varm luft, under forudsætning af, at der anvendes højeffektive reflektorer og højeffektive lyskilder styret af elektroniske ballaster. Med mere almindelige reflektorer, lyskilder og ballaster kan UV andelen af energien let falde til 10 KW. En UV-lysdosis på 100 MJ/ha giver således en behandlingstid pr hektar på: 100 M Watt sekunder / 40 K Watt = 2500 sekunder = 42 minutter. Ved at udforme udstyret, så spildvarmen fra lyskilde og motor anvendes til forvarmning og tørring at ukrudtet, kan virkningsgraden forbedres lidt, men næppe til mere end en behandlingstid på ca. 2 hektar pr time. Tilsvarende må en halv så stor traktor, med 90 hk på kraftudtaget, anvende 1 time pr hektar. Behandlingstiden pr hektar for en lille "gartnermodel" på størrelse med en plæneklipper, enten forsynet med 18KW fra en 380 Volt stikkontakt eller forsynet fra en lille traktor med 25 hk på kraftudtaget, er således oppe på omkring 4 timer.
Ovenstående indledende beregninger og forsøg var baggrund for
patenteringen, |
