BELICHTING EN ENERGIE 18/01/ januari 2017 Herman Marien. Wat krijgen we van de natuur?

Transcriptie

1 18/1/217 BELICHTING EN ENERGIE 17 januari 217 Herman Marien Though it is pleasant weaving nets, it is wiser to make cages. (Thomas More ) BELICHTING EN ENERGIE Wat krijgen we van de natuur? Hoeveel heeft plant nodig? (vertalen van praktijkregels) Hoeveel licht krijgen we in onze serre? Wat geven we onze planten met belichting? Waar kunnen verbeteren? Dagelijkse lichthoeveelheid = DLI Lichtintegratie voorspelling gebruiken Effect op energiebalans verhouding belicht-onbelichte 2 1

2 18/1/217 LICHT VAN ZON : TOTALE STRALING 35 3 MJ/m² Stralingsom per dag J/cm² Straling zon 215 Straling zon 214 Straling zon 213 Straling zon 212 Straling zon 211 gemid FOTOSYNTHESE ACTIEVE STRALING VAN DE ZON Niet hoeveel energie maar wel hoeveel fotonen is van belang Globale grafiek in J/cm² of MJ/m² Omzetten van MJ/m² naar mol/dag 45-5% is PAR (fotosynthese actieve straling) Omzetting 4,22 (helder) 4,57 (diffuus) Dus 2 2,2 4 2

3 18/1/217 PAR = FOTOSYNTHESE ACTIEVE STRALING J/cm² mol/m² gemid PAR J/cm² gemid PAR mol/m² PAR tomaat PAR sla PAR aardbei 6 HOEVEEL LICHT VOOR DE PLANT 25 Licht responsie curve (LRC) (Universiteit Gent) 2 Fotosynthese (µmol CO 2 m 2 s 1 ) 15 sla groen Presteria 5 sla rood Xandra aardbei sonata aardbei Elsanta Tomaat admiro PAR (µmol fotonen m 2 s 1 ) Stijgende lichtopbrengst geeft afnemende meer opbrengst 6 µmol/m²/s naar 12 µmol/m²/s geeft 2% stijging fotosynthese 7 3

4 18/1/217 HOEVEEL LICHT VOOR DE PLANT Licht responsie curve (LRC) (Universiteit Gent) Fotosynthese (µmol CO 2 m 2 s 1 ) 8 6 sla groen Presteria 4 sla rood Xandra 2 aardbei sonata aardbei Elsanta Tomaat admiro PAR (µmol fotonen m 2 s 1 ) Het lichtniveau in het gebied van kunstlicht geeft spectaculaire stijging van fotosynthese Van 5 µmol/m²/s naar µmol/m²/s is ook een % stijging in fotosynthese 8 DLI : MOL/M²/DAG: TOMAAT SLA - AARDBEI hoeveel groeilicht heeft plant nodig per dag = DLI tomaat plantonderhoud tros ontwikkeling totaal 115 J/cm² J/cm² 1 st 9 st 1 15 J/cm² PAR 5%,58 MJ/m²,5 MJ/m² 5,8 J/cm² MJ/m² > mol/m² 4,43 2,55 mol/m² 2,22 mol/m² 22,5 mol/m² lichttransmissie 8% 2,4 mol/m² 1,77 mol/m² 18, mol/m² foton intensiteit lichtsom 1 uur 45 µmol/m²/s 37 lux 36 sec,16 mol/m² 9 µmol/m²/s 74 lux 36 sec,32 mol/m² 18 µmol/m²/s 148 lux 36 sec,65 mol/m² 9 4

5 18/1/217 MAXIMAAL LICHT BINNEN? AR: theoretisch +5,5% - praktisch +4,5% Praktisch minder omwille van nat glas (nog +1,5%) Buiten (5-% van tijd) Binnen: AR sneller een film Transmissie Haze: +3% + dieper indringen in gewas Gewoon glas met druppels Transmissie 5,6% Serre-oriëntatie O-W-nok in wintermaanden N-Z-nok is beste uitgezonder okt/nov/dec/jan/feb/mrt WUR-Wageningen MAXIMAAL LICHT BINNEN KRIJGEN 4 belichting in mol/dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag extra lichtbehoefte in serre in mol/m² belichtingsuren 214 1,92 µmol/w transmissie met 185 µmol/m²/s kwh/m² 65% % u 254 7% % 2 42 u % % u 239 8% % u % % u 225 9% % u

6 18/1/217 BIJDRAGE BELICHTING MOL / M² / DAG Gemiddelde PAR per dag mol/m²/dag Teelt Teelt Teelt Teelt Teelt Gemiddeld Belgisch weer is oktober 11,3 12,9 13,1 17,9 15,4 13,9 wisselvallig, dus ook november 6, 6,5 5,6 7,7 8,4 6,8 sterk variërende lichtsommen per dag december januari 4,6 5, 3, 4,6 5,1 5,3 4,7 5,2 3,9 5,2 4,3 5,1 februari 9,9 11, 9,7,7 11,,2 maart 18,6 19,7 23,9 21,7 2,6 21,2 Afwijking in % tov gemiddelde Teelt Teelt Teelt Teelt Teelt oktober 19% 7% 6% 28% 11% november 11% 4% 17% 13% 24% december 7% 3% 19% % 9% januari 2% % 4% 2% 1% februari 3% 8% 5% 5% 7% maart 12% 7% 13% 2% 3% Tomaat aandeel belichting in dagsom PAR = DLI mol/m²/dag Gewenst DLI Teelt Teelt Teelt Teelt Teelt gemiddeld 12 oktober 6,6 afhankelijk van de dag november 15,5 61% 58% 64% 5% 46% 56% december 18, 75% 83% 72% 74% 78% 76% januari 18, 72% 75% 7% 71% 71% 72% februari 18, 45% 39% 46% 4% 39% 43% maart 18, afhankelijk van de dag MAXIMAAL LICHT: VAST BELICHTINGSPATROON 4 belichting in mol/dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag plant vast belichtingsprofiel mol/m²dag 2 Vast belichtingspatroon: 16 mol/m² 23 uren 232 kwh/m² elektriciteit met 1,92 µmol/w 13 6

7 18/1/ belichting in mol/dag met vast belichtingspatroon //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag plant vast belichtingsprofiel mol/m²dag BELICHTING OPTIMALISEREN : DLI belichting in mol/dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag toegediende kunstmatige belichting mol/m²dag 2 Belichting ifv tekort: 1614,8 Mol/m² toegediend 2341 uren 234 kwh/m² elektriciteit met 1,92 µmol/w 15 7

8 18/1/ belichting in mol/dag op basis van DLI //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 2 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag toegediende kunstmatige belichting mol/m²dag 16 mol/m² met belichting Past 1 dagen Future dagen kwh/m² in 214 transmissie met 1,92 µmol/w 65% % 268 7% % % % 244 8% % % % 226 9% % 218 belichtingsuren met 185 µmol/m²/s transmissie % % % % % % BELICHTING OPTIMALISEREN + VERLEDEN 4 3 belichting in mol/dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag toegediende kunstmatige belichting mol/m²dag Aangemaakte suikers zijn paar dagen beschikbaar Rekening houdend met ontvangen licht Dag ,4 Mol/m² toegediend 2167 uren 216 kwh/m² elektriciteit met 1,92 µmol/w

9 18/1/ DLI + dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/ nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag toegediende kunstmatige belichting mol/m²dag mol/m² met belichting Past 3 dagen Future dagen kwh/m² in 214 transmissie met 1,92 µmol/w 65% % 253 7% % % % 226 8% % % % 28 9% % 21 belichtingsuren met 185 µmol/m²/s transmissie % % % % % % BELICHTING OPTIMALISEREN + TOEKOMST 4 3 belichting in mol/dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag toegediende kunstmatige belichting mol/m²dag 2 Lichtintegratie met weersvoorspelling Rekeninghouden met verwachte licht DAG ,7 Mol/m² toegediend 214 belichtingsuren 212 kwh/m² elektriciteit met 1,92 µmol/w 19 9

10 18/1/ DLI + dag 2 + dag //217 1/11/217 1/12/217 1/1/218 1/2/218 1/3/218 1/4/218 nuttige zoninstraling in serre 8% mol/m²dag toegediende kunstmatige belichting mol/m²dag 2 2 mol/m² met belichting Past 3 dagen Future 2 dagen kwh/m² in 214 transmissie met 1,92 µmol/w 65% % 248 7% % % % 221 8% % % % 24 9% % 198 belichtingsuren met 185 µmol/m²/s transmissie % % % % % % EFFECT VAN LED Led zitten sterke in ontwikkeling Gloeilamp : lm/w Halogeen: 14 lm/w Spaarlamp: 46 lm/w Led: 63 lm/w Tl-5 = 97 lm/w Powerled: 15 lm/w Nabije toekomst 2 lm/w in de maakt Theoretisch Maximum : 689 lm/w (alle energie wordt bruikbaar licht) Fotosynthese actieve straling - fotonflux Natrium Hogedruk: 1,9 2,1 µmol/w Leds in het gewas : 2,1 µmol/w Leds boven het gewas : 2,7 µmol/w Led niet enkel voor assimilatie maar ook voor morfologie inzetbaar 21

11 18/1/217 BELICHTE ONBELICHTE OPPERVLAKTE Een eerste indicatie geeft aan dat de belichte teelt 15% meer warmte vraagt. 7 kwh/m² energieverbruik tomatenteelt i.f.v. % belicht oppervlak tov onbelicht 6 kwh/m² 5 kwh/m² 4 kwh/m² 3 kwh/m² 2 kwh/m² kwh/m² kwh/m² 25% 35% 45% 55% 65% 75% Gasverbruik voor WKK's (SON T) Nuttige warmte door WKK's (SON T) Eigenverbruik elektriciteit (SON T) Injectie elektriciteit (SON T) Gasverbruik voor WKK's (P LED) Nuttige warmte door WKK's (P LED) Eigenverbruik elektriciteit (P LED) Injectie elektriciteit (P LED) 22 MOTO VOOR GLASTUINBOUW Uw brandstofrekening daar steken we energie in. Contact: Kennis Centrum Energie (KCE) Thomas More Kempen Kleinhoefstraat 4, 244 Geel Tel: herman.marien@thomasmore.be michiel.vanerdeweghe@thomasmore.be bert.deschutter@thomasmore.be 23 11