Energiebewust belichten: een hele kunst

Transcriptie

1 Energiebewust belichten: een hele kunst Tom Dueck, Wageningen UR Glastuinbouw 10 november, 2009

2 Belichting in Nederland Tuinbouw onder glas ha Glastuinbouw met kunstlicht ha (19%) + 1% op jaarbasis Gewassen: areaal/belichting Snijbloemen ha waarvan 1810 ha belicht roos, chrysant Groente ha waarvan 190 ha belicht Tomaat, paprika, komkommer

3 Kosten van belichting Aannames Gemiddelde lichtintensiteit (65 µmol/m2/s) 10c kwh Belichtingseizoen (150 dgn, 12 uur per dag) 2000 ha belichte areaal Per ha k 90 per belichtingseizoen Voor de sector M 180 op jaarbasis

4 Belichtingstrategieën Belichting: wel of niet? Waarom? Jaarrond productie, rendement, WKK en teruglevering Belichtingintensiteit vs belichtingsduur Stuurlicht (dagverlenging) of groeilicht Lagere intensiteiten voldoende? Impact type belichting (SON-T, LEDs) op energie, gewasrespons, teeltmaatregelen

5 Belichtingsintensiteit vs belichtingsduur Welke strategie levert het meeste rendement op? Op basis van kosten? Op basis van energie? Rekening houden met teruglever voordeel

6 Light sum PAR (mol m -2 dag -1 ) Het belang van belichting in de winter Global radiation Lamp light Total light sum Aandeel lampen: Tot wk 14: 55% Tot wk 30: 25% okt 15-nov 15-dec 15-jan 15-feb 15-mrt

7 Behandelingen (tot week 14) Nr Duration Light intensity Light sum Light on (hours) µmol/m 2 /s lux mol/m 2 /day (hours) :00-16: :00-16: :00-16: :00-16:00

8 Experiment - november en januari

9 Net photosynthesis (µmol m -2 s -1 ) Fotosynthese capaciteit overdag H 15 H H 18 L 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 Time (hour:min)

10 Net photosynthesis (µmol m -2 s -1 ) Fotosynthese capaciteit s nachts :00 1:00 2:00 3:00 Time (hour:min)

11 Tomato FW (kg m -2 ) Productie hele experiment H 15 H 18 H 18 L end of lighting w eek

12 Cumulative FW tomato (kg m -2 ) Productie belichtingseizoen H H H L Lights off week

13 Cumulatieve vruchtproductie (kg FW m -2 ) Productie gerelateerd aan totale lichtsom (t/m wk 20) H H H L 8% % Cumulatieve straling in de kas (mol PAR m -2 )

14 Cumulatieve productie tomaten (%) Productie in relatie tot licht H H H L Licht (%)

15 Intensiteit > duur (gelijke lichtsom - tot wk 20) Intensiteit: 18 L vs 18 H (van µmol/m2/s) 8.4% meer licht 14.0% meer productie 1% meer licht -> 1.7% meer productie Duur: 15 H vs 18 H (bij 162 µmol/m2/s) 7.9% meer licht 8.2% meer productie 1% meer licht -> 1.0% meer productie

16 Productie (%) Energie efficiëntie: belichtingsperiode hoog hoog hoog laag Energie input totaal (%)

17 Productie (%) Energie efficiëntie: belichtingsperiode g/mj 11.2 g/mj 10.3 g/mj g/mj hoog hoog hoog laag Energie input totaal (%)

18 Conclusies: Fotosynthese komt op gang na 30 min Bij efficiënte gebruik van belichting in Ned > besparing k 25/dag Bij dezelfde lichtsom lijkt intensiteit belangrijker Energetisch (totaal kas) iets minder voordelig Meer kg/eenheid licht (1.7% vs 1% productie per % licht) 3 uur langer terugleveren mogelijk

19 Gebruik van LEDs in de glastuinbouw: voordelen Efficientie (licht zonder warmte, lampen dichterbij het gewas) Intensiteit aanpassing via dimmers Fysiologische processen sturen via specifieke emissie-spectra LEDs zijn klein, gemakkelijk te plaatsen, minder schaduw, hebben een lange levensduur

20 Combinatie LEDs in tomaat

21 Paprika, blauwe LEDs

22 LEDs en roos

23 Welke aspecten worden onderzocht? Temperatuur Verdeling luchttemperatuur in de kas Blad- en koptemperatuur Gewasontwikkeling en -sturing Bladafsplitsing, trosontwikkeling, groei, morfologie Teeltstrategie per lichttype Energie stromen

24 Wat gaan we doen in huidige experiment? Tot nu toe vnl óf SON-T óf LEDs als bovenbelichting In huidige experiment: 100% SON-T - bovenbelichting 100% LEDs bovenbelichting 50% SON-T en 50% LEDs bovenbelichting 50% SON-T bovenbelichting en 50% LEDs tussenbelichting Alle behandelingen worden optimaal geteeld!

25 Voorbeelden van metingen

26 Photosynthesis rate (µmol CO2/m2/s) Fotosynthese: interactie licht en CO ppm 580 ppm 780 ppm Light intensity (µmol PAR/m2/s) Fotosyntheseberekening bij 25 C

27 Netto fotosynthese, (µmol/m2/s) Fotosyntheseverschillen in het gewas Diffuus, boven Diffuus, onder Controle, boven Controle, onder Licht op blad (µmol PAR/m2/s)

28 Gewasfysiologie gewastemperatuur Gewas warmer door zonnestraling en lamplicht (infrarood) Invloed op ontwikkeling en fysiologie

29 Energiestromen Energie de kas in: - Zonnestraling - Electriciteit - Gas Energie de kas uit: - Warmte via ventilatie of kaswand - Vocht - Gewasgroei - Kg tomaten

30 Beoogde resultaten 4 optimaal geteelde gewassen Kennis over fysiologische en morfologische respons op deze verschillende belichtingsystemen Kennis over hoe te telen onder verschillende belichtingsystemen Energiebalans onder deze belichtingsystemen (kg tomaat/mj netto energie)

31 Bedankt voor uw aandacht Wageningen UR