Contenu original écrit par Chris Higgins @ Urban Ag NEWS
Apprenez les 3 éléments à considérer lors du choix d’un éclairage économe en énergie pour votre serre ou votre ferme verticale.
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Avant de commencer, définissons quelques règles de base pour cet article.
1. Je veux croire que tout le monde veut faire ce qui est bon pour la planète tant qu'il pense que son entreprise peut se le permettre. Nous ne nous concentrerons donc pas sur l'efficacité énergétique et son impact sur la durabilité.
2. Dans cet article je ne publierai pas le nom des fournisseurs ni le prix des luminaires. Le prix de la lumière aura certainement un impact sur les décisions des gens et variera considérablement en fonction du volume de lumières achetées et du fournisseur qui les fournit.
3. Cet article ne concerne pas la qualité de la lumière ou le spectre lumineux. Pour rechercher des informations sur le spectre, veuillez lire cet article : Pourquoi je crois toujours aux lampes de culture à LED rouge/bleu
4. Cet article est écrit en pensant aux producteurs commerciaux de produits en serre, mais nous incluons un modèle qui montre des lampes de culture à LED à haut rendement fonctionnant pendant de longues heures par jour, ce qui pourrait impliquer une culture de cannabis en serre.
5. Nous sommes pleinement conscients que lorsque vous modifiez la quantité d’énergie injectée dans la lumière ainsi que le type de lumière électrique (HPS ou LED) utilisée, cela aura un impact sur le climat dans la zone de culture/production. Des facteurs tels que la chaleur et l’humidité relative devraient être pris en compte si l’on adoptait une approche globale des économies d’énergie à la ferme.
6. Toutes les lumières ont une puissance différente (mesurée en PPF.) Dans cet article, nous allons supposer qu'un producteur utilise la même quantité de luminaires par acre, quelle que soit la puissance. Par souci de simplicité, nous allons également supposer que le producteur allume les lumières pendant la même durée. Nous sommes pleinement conscients que cela aura un impact sur le rendement potentiel de la culture.
7. Toutes les serres peuvent nécessiter une quantité différente de lumière par acre pour atteindre les intensités lumineuses cibles. J'utilise une moyenne de la quantité de lumières par acre. La hauteur de la serre, la largeur des baies, l'emplacement des allées, la disposition des cultures, la densité des cultures, ainsi que de nombreuses autres variables auront un impact sur le nombre exact de lumières par acre.
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Il y a de plus en plus de discussions autour de la durabilité environnementale d’une serre ou d’une ferme verticale. Une grande partie de cette discussion est motivée par deux ou trois gros consommateurs d’énergie au sein de ces installations de production. Cela inclut les lampes de culture et les équipements de gestion climatique tels que les radiateurs et les unités de refroidissement.
Nous savons tous que les lampes de culture à LED sont plus efficaces que les anciennes lampes HPS que les producteurs utilisent depuis des décennies, mais savons-nous exactement comment mesurer cela ? Et comprenons-nous comment cela aura un impact direct non seulement sur les économies d’énergie, mais aussi sur les coûts d’exploitation de la ferme ? Pour ceux qui cultivent sous serre, comprendre ces chiffres pendant les sombres mois d’hiver peut avoir un impact énorme sur les factures d’électricité.
3 POINTS D'INTÉRÊT
1. Commencez par comprendre la quantité de lumière dont vous avez besoin.
Urban Ag News recommande d'aller sur des sites Web comme Traqueur solaire ou la Cartes ESRI DLI site. Ces sites Web permettent à quiconque de déterminer les moyennes mensuelles historiques de l'IDD pour son emplacement individuel. Pour cet exemple, je vais utiliser la zone où se trouve la ferme de mes grands-parents, dans le sud-ouest du Michigan. Comme on peut le constater, c’est une région des États-Unis où les hivers sont très sombres.
2. Travaillez avec un conseiller de confiance ou un spécialiste de la vulgarisation pour déterminer le nombre d'heures dont votre culture a besoin pour croître de manière constante tout au long de l'année. N'oubliez pas que toutes les cultures n'ont pas les mêmes besoins en lumière et que certaines cultures ont des photopériodes très spécifiques qui peuvent déterminer le nombre d'heures pendant lesquelles on peut éclairer leurs cultures. Utilisez toutes ces informations pour voir quand vous aurez besoin de lumière supplémentaire et avec quelle quantité de lumière vous aurez besoin de compléter.
Pour cet exemple, je vais utiliser 1 acre de tomates de serre dans une serre en verre située dans le sud-ouest du Michigan.
3. Calculons maintenant combien il vous en coûtera pour faire fonctionner les lampes de culture pendant les heures estimées. vous et votre conseiller avez déterminé que vous aviez besoin chaque année pour obtenir les rendements souhaités.
- a) Pour fournir une base de référence, nous avons commencé avec des lampes HPS traditionnelles de 1 000 W surlignées en jaune.
- b) Ensuite, nous avons choisi six luminaires de culture à LED différents. Étant donné que le spectre lumineux a un impact sur l’efficacité du fonctionnement des lumières, nous avons choisi trois luminaires à large spectre et trois luminaires rouges et bleus uniquement.
- c) Étant donné que HPS est la référence, la dernière colonne intitulée « économies » indique le montant total des économies annuelles que l'on pourrait réaliser en remplaçant le HPS traditionnel par la dernière technologie d'éclairage de culture à LED.
- d) Nous avons fait quelques hypothèses importantes dans cet exemple. Premièrement, le coût par kWh se situe autour de la moyenne nationale américaine de 0,09 $/kWh. Deuxièmement, la même quantité de lampes de culture serait utilisée même s'il y aurait des différences relatives dans les mesures en umols/m 2 /s pour deux des échantillons. Nous avons décidé de ne pas les modifier car cela aurait un impact sur l'uniformité (la répartition uniforme de la lumière sur l'ensemble de la culture) et sur le coût en capital associé, non abordé dans cet article.
NOTES IMPORTANTES!
Il est important de rappeler les 7 hypothèses formulées au début de cet article et que les lumières ne sont pas égales. Ce graphique compare uniquement ppf (sortie) et w (watts). Nous avons choisi de tenir compte de la différence de rendement en modifiant le nombre d'heures dont nous estimons qu'il vous faudrait pour faire fonctionner les lumières. Une autre façon de voir les choses serait de se rappeler la règle d’or de la lumière selon laquelle 1 % d’augmentation de la lumière équivaut à 1 % d’augmentation du rendement.
L'exécution de ces calculs simples vous montrera pourquoi vous devez vous pencher sur un éclairage économe en énergie et, en général, l'importance de rechercher des équipements économes en énergie en général. Ce que ces calculs ne montrent pas, c'est la qualité de certains luminaires par rapport à d'autres. Les acheteurs doivent toujours être conscients de la valeur des garanties, de la facilité des retours, de la durabilité et de la qualité du produit ainsi que de l'exactitude de votre fournisseur pour créer des informations détaillées sur la meilleure façon d'utiliser et d'installer les luminaires. Nous comprenons que ce sujet soit intimidant pour la plupart, mais il s’agit d’un achat important pour votre ferme. Assurez-vous de prendre le temps d'apprendre les mathématiques et de faire vos devoirs avant d'acheter.
Plonger dans ces calculs mettra également en évidence la quantité d’énergie qui sera nécessaire pour cultiver une grande variété de cultures de manière constante avec des rendements uniformes tout au long de l’année dans des climats à faible luminosité. Espérons que dans les articles à venir, nous pourrons discuter de ce que cela signifie pour notre environnement et de la manière dont nous pourrions développer des moyens supplémentaires pour réduire cette empreinte écologique.
Pour obtenir de l'aide dans le calcul de l'efficacité énergétique des lampes de culture que vous envisagez, veuillez nous envoyer un e-mail et nous vous mettrons en contact avec des professionnels capables de vous aider à prendre une décision éclairée.
Chris Higgins est le fondateur d'Urban Ag News, ainsi que directeur général et copropriétaire de Hort Americas, LLC, une société de fourniture en gros axée sur tous les aspects des industries horticoles. Avec plus de 20 ans d'expérience dans l'industrie de l'horticulture commerciale, Chris se consacre aux secteurs de l'horticulture et de l'agriculture de niche et est inspiré par les opportunités actuelles d'innovation continue dans le domaine de l'agriculture en environnement contrôlé.