Volgens onderzoek van HortiPower zijn de juiste intensiteit, het juiste spectrum en de juiste verhouding enkele van de grootste succesfactoren die ervoor zorgen dat je een grotere kans hebt om een potentiële opbrengst te behalen bij binnenteelt. Goede praktijken op het gebied van lichtontwerp blijven ook relevant. LIGHTSCRIPT is een benadering van duurzaam en effectief tuinbouwverlichtingsontwerp en helpt u goed te groeien.
Begrijp de succesfactoren die u kunt evalueren en volg de tips om de resultaten van de plantengroei te maximaliseren.
door Jille Kuipers en aanvullende input van Meng Meng Wang
Inhoudsopgave
L is voor armatuur.
Armaturen worden door een fabrikant ontworpen voor een bepaalde verlichtingstoepassing/installatie. Kenmerken zoals lichtopbrengst en stralingshoek zijn bijvoorbeeld ontworpen voor ideale sjabloonscenario's en klantvereisten. De belangrijkste criteria voor armaturen zijn vermogen, lichtkwaliteit, stralingshoek, fysieke afmetingen, efficiëntie, installatiemethode en regelbaarheid.
De output moet worden vermeld in zowel lumen als micromol. De kwaliteit van licht omvat meetwaarden zoals CRI, CCT en spectrale distributie. Bundelhoek en fotometrische informatie helpen om simulaties te maken van het lichtontwerp vóór de eigenlijke installatie. Het rendement van de armatuur bepaalt in hoge mate het rendement van de totale verlichtingsinstallatie. Installatie kan een andere belangrijke kostenfactor zijn en moet zo snel mogelijk zijn, met zo min mogelijk stappen en hulpmiddelen. De bestuurbaarheid van het armatuur verwijst naar dimbaarheid, spectrumcontrole, daisy chain en cloudcontrole.
Wat zijn enkele voorbeelden van een 'verkeerde' armatuurkeuze?
Zo bezochten we in 2019 een weefselkweeklab. Dit lab gebruikte high-end kweeklampen, maar de weefselkweek leek het niet leuk te vinden. Het probleem was dat dit armatuur gemaakt was voor een veel grotere 'vrije hoogte' (afstand tussen kap van weefselkweek tot armatuur). Dit armatuur moet op een grotere hoogte worden geïnstalleerd, maar de planken waren ongeveer 30 cm hoog om de ruimte te optimaliseren. En op een lagere hoogte was het lichteffect te intens en de lichtverdeling slecht. Een mogelijke oplossing zou zijn om het vermogen en de output te verlagen. In dit geval kon de armatuur niet dimmen en moest worden vervangen welke armaturen meer modulair en flexibel zijn.
Kies een armatuur die is ontworpen voor uw toepassing (dwz weefselkweek, indoor farming, kas enz.).
Een ander bekend voorbeeld zijn groene muren. In architecturale verlichting zijn wall grazers of wallwashers geweldige armatuurkeuzes voor het verlichten van een muur. Een greenwall met planten vraagt echter om een ander soort lichteffect, met meer licht op plantenbladeren. Vaak zullen bij architecturale armaturen de planten afsterven. De lichtopbrengst en het spectrum klopten niet, maar vooral de stralingshoek van het armatuur was te smal. Ze moeten ofwel een grotere stralingshoek gebruiken of op een grotere afstand installeren, zodat het licht verder kan reiken zonder te worden geblokkeerd door de eerste rij planten.
Het optische ontwerp van een armatuur bepaalt hoe het licht wordt verdeeld. Lichtsimulaties kunnen helpen bij het visualiseren en vergelijken van alternatieve voorstellen.
Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen het lichteffect in de ruimte en de verlichtingsarmaturen (ook wel armaturen genoemd). Een armatuur is de term in de verlichtingsindustrie voor een lichtarmatuur en wordt gedefinieerd als een complete verlichtingseenheid die een lichtbron omvat, samen met de behuizing en een aansluiting op een voeding. In armaturen moeten lampen of lichtbronnen worden geïnstalleerd. Bij LED hebben armaturen vaak een geïntegreerde lichtbron. Soms vergelijken mensen de efficiëntie van componenten, zoals LED-chips en fluorescentielampen, maar het is belangrijk om te vergelijken op armatuurniveau (inclusief factoren voor vermogensverlies enz.).
I is voor Intensiteit.
De benodigde intensiteit dient op bladniveau van de plant te worden gesimuleerd. Idealiter is de lichtintensiteit uniform, zonder donkere of lichtere plekken. Uniforme verlichting helpt bij het bereiken van een uniforme gewasgroei. Verschillende opstellingen van armaturen (afstand, hoogte, as) kunnen een verlichtingsontwerp efficiënter en consistenter maken. Er moet aandacht worden besteed aan strooilicht en reflectie.
Voldoende verlichting voor uw planten is essentieel voor fotosynthese en fotomorfogenese. En het moet worden gemeten in micromol.
G staat voor Doel.
Het doel wordt bepaald door de teler. Een faciliteit gericht op productie vereist andere verlichting dan een faciliteit met een focus op onderzoek. Het is belangrijk om iets over de bedrijfsdoelen te begrijpen. Welke gewassen worden verbouwd? Veranderen gewasvariëteiten over bijvoorbeeld een jaar? Wat zijn teeltuitdagingen? Zijn er beperkingen (bijv. max. energieverbruik, warmtewinst, koeling). Zijn er verschillende groeistadia? Is de initiële prijs/het budget belangrijk? Is de ruimte een productieve en comfortabele ruimte om in te werken?
Bijvoorbeeld: voor stadsboerderijen is marketing belangrijk (hetzij door visuele rondleidingen door de boerderij, hetzij door foto's en livestreams). Paarse kweeklampen zijn daarom niet geweldig omdat ze de producten er donker uit laten zien. We geven er de voorkeur aan lampen voor te stellen die geweldig zijn voor planten en zorgen voor een goede visuele inspectie, het oogcomfort van het personeel en het gebruik van media.
De juiste verlichtingsstrategie kan u helpen uw bedrijfs- en gewasdoelen te bereiken.
H staat voor Uren.
De intensiteit van een plant wordt gemeten in μmol/m2/s. Dit is een spotmeting en het is belangrijk om de bedrijfsuren van de installatie te kennen. In de meeste gevallen moet de verlichting worden geïntegreerd met de normale bedrijfsuren van de faciliteit en de natuurlijke zonsopgang volgen. De fotosynthese en fotomorfogenese van planten worden beïnvloed door de duur van de verlichtingsuren. Voor productiefaciliteiten helpt het ook om de DLI (dagelijkse lichtintegraal) te berekenen. Sommige planten kunnen ook worden getriggerd tot een eerdere of vertraagde bloei met een kritieke nachtduur.
Overdag kunnen planten fotosynthetiseren en 's nachts hebben ze rust en adem nodig. Het krijgen van de juiste bedrijfsuren per dag kan de groei en ontwikkeling van planten ondersteunen.
T staat voor Type.
Elke gewasvariëteit of -type kan iets andere voorkeuren en verlichtingsbehoeften hebben. Deze behoeften evolueren ook tijdens de levenscyclus van het gewas. Voor gangbare teelten hebben we lichtrichtlijnen. Het wordt aanbevolen om A/B-experimenten en -proeven uit te voeren. Na verloop van tijd kunnen deze stapsgewijze aanpassingen en verbeteringen u helpen de winstgevendheid en consistentie van uw binnenkweekfaciliteit te vergroten. Dit brengt ons bij onze volgende factor.
Elk gewas en elke groeifase heeft mogelijk een iets ander soort licht nodig. In sommige stadia kan de verlichting zich bijvoorbeeld richten op vegetatieve groei, in andere stadia op bloei, vruchtvorming, strekking enz.
S staat voor Spectrum.
Planten zien licht anders dan mensen. De fotoreceptoren van de planten zijn erg gevoelig voor rode golflengten, blauwe golflengten en in mindere mate groen/gele golflengten. Verschillende spectra kunnen u helpen verschillende resultaten te bereiken, zoals compacte groei of verlenging, meer bloei, betere beworteling (en opname van voedingsstoffen), enz. Het spectrum varieert van 350 tot 780 nm. Merk op dat het menselijk oog het meest gevoelig is voor licht rond 550 nm (wat het groene gebied is), terwijl planten het minst gevoelig zijn voor licht. Vandaar dat licht dat voor het menselijk oog helder lijkt, misschien niet helder is voor planten en omgekeerd.
In de meeste gevallen is het belangrijk om een grote hoeveelheid dieprood in je spectrum te hebben. Houd er rekening mee dat puur 'witte' lampen vaak heel weinig dieprood bevatten, waardoor ze een suboptimale keuze zijn voor plantenverlichting. Gebruik plantgerichte lampen.
C staat voor Kleur.
Met kleur verwijzen we naar de kleur zoals gedefinieerd door CIE die het menselijk oog waarneemt. Zoals vermeld onder het doel, is het belangrijk om goed of uitstekend licht te hebben voor visuele taken zoals gewasinspectie, oogsten en meer. In sommige landen zijn er steeds meer richtlijnen voor een minimaal percentage groen licht, zodat kweeklampen niet te paars lijken. Zuiver paars licht kan leiden tot droge ogen en ongemak. Wanneer we een binnenkweekfaciliteit ontwerpen, willen we graag weten over de aanwezigheid van het personeel en de taken die ze uitvoeren, zodat we de juiste verlichting voor planten en mensen kunnen ontwerpen.
Goed ontworpen kweeklampen kunnen goed zijn voor planten en visueel comfort van mensen.
R staat voor Verhouding.
Met verhouding bedoelen we de verhouding van kleuren binnen het spectrum. Het optimaliseren van deze factor kan de opbrengst verhogen en de ontwikkeling en groei van planten ondersteunen op de manier die u zou willen. In sommige gevallen kan minder licht met een betere verhouding tussen kleuren leiden tot een superieur effect. Bij natuurlijk daglicht is de verhouding tussen de kleuren rond het middaguur zeer gelijkmatig. In de vroege ochtend en late namiddag zijn er echter grote variaties in kleuren, bijvoorbeeld in de verre rode regio.
Het optimaliseren van de verhouding wordt aanbevolen voor kassen, boerderijen en laboratoria die toonaangevend zijn in hun vakgebied of willen leiden.
I is voor Installatie.
Ruimte in binnenfaciliteiten is schaars. De installatie moet eenvoudig, snel en duurzaam zijn zonder al te veel losse of bewegende onderdelen of onderdelen die warmte kunnen genereren of stof en insecten kunnen vasthouden. Slanke, gladde en slanke oppervlakken helpen stofophoping te voorkomen. Het uitpakken is ook onderdeel van de installatie en moet zo snel mogelijk zijn. We geven de voorkeur aan masterbox-verpakkingen voor professionele projecten in plaats van individuele verpakkingen, omdat dit materiaal en arbeidstijd bespaart.
De installatie zou probleemloos moeten zijn en idealiter binnen enkele seconden met minimaal gebruik van gereedschap en verpakking. Controleer voor weefselkweek en indoor farming de hoogte van de armaturen inclusief kabels. Controleer voor kassen de breedte van de armaturen en of deze het binnendringen van natuurlijk daglicht blokkeert.
P staat voor Kracht.
Het is belangrijk om het totale stroomverbruik van de hele installatie te controleren en te controleren of de elektriciteitsaansluiting van het gebouw dit kan ondersteunen. Het stroomverbruik moet zo energiezuinig mogelijk zijn, aangezien de energiekosten een substantiële operationele kostenpost zijn.
Gebruik armaturen die energiezuinig zijn. En een lichtontwerp dat energiezuinig is. Merk op dat armaturen over het algemeen efficiënter zijn als het wattage hoger is dan bijvoorbeeld 40 watt. Deze armaturen hebben echter vaak een hogere installatiehoogte nodig om het licht te verspreiden. Daarom kan licht in de lucht hangen en een armatuur gebruiken dat minder stroom verbruikt en dicht bij de planten kan worden geïnstalleerd, kan energiezuiniger zijn.
En ook externe voeding en bekabeling kunnen tot inefficiëntie leiden.
Een andere belangrijke factor is de warmtewinst van lampen. Terwijl de lichtstraal van een LED koel is, voeren de LED-chips warmte af naar de behuizing of het interne koellichaam. Een goed ontworpen armatuur houdt rekening met dit warmtebeheer. Een ander punt om op te merken is de wet van behoud van energie die eenvoudig stelt dat energie niet wordt gecreëerd of vernietigd, maar van vorm kan veranderen. Daarom is het belangrijk om de benodigde koelcapaciteit te berekenen met de hoeveelheid wattage die je de ruimte inbrengt.
Het rendement van de armatuur moet ≥ 1,9 µmol/J zijn volgens DLC en andere normen. Controleer het totale vermogen dat in de hele installatie wordt gebruikt. Houd rekening met mogelijke warmtewinsten.
T staat voor Geprobeerd & Getest.
Elke kweker en kweekomgeving is net iets anders. We raden daarom aan om een pilot of A/B-proef te doen, zodat u weet welk resultaat u met uw gewas haalt. Vaak adviseren wij een A/B proef tussen huidige lampen en bijvoorbeeld HortiPower lampen zodat de teler kan zien wat het verschil maakt. Het gebruik van uw eigen groeigegevens en observatie is betrouwbaarder en relevanter dan wat iemand anders in een geheel andere opstelling kan kweken.
Probeer het uit voordat je het uitrolt. Zeker als je op grote schaal kweekt (of plant) is het aan te raden om een mock-up installatie te maken en te kijken hoe je planten reageren op een nieuw lichtplan.
Nou, dat is de afronding van onze LIGHTSCRIPT-aanpak. Als u specifieke vragen heeft, laat het ons dan gerust weten.
Hieronder vindt u een lichtplan. Als u overweegt uw boerderij uit te breiden of uw huidige verlichting te vervangen, neem dan gerust contact met ons op via e-mail of maak een afspraak met ons voor een zoom-/teambijeenkomst.