L'exploitation d'une serre rentable consiste à maximiser l'efficacité et à réduire les déchets. L'un des moyens d'atteindre ces objectifs est de découpler l'éclairage du chauffage. En termes simples, l'électricité utilisée pour alimenter les lampes HPS et LED dans une serre est convertie en chaleur et en lumière, puis les plantes capturent l'énergie photonique pour transformer le CO2 en biomasse utilisable par le biais de la photosynthèse. La technologie LED est tout simplement plus efficace tout au long de ce processus de conversion et permet un meilleur contrôle de l'environnement.
Pour réduire la consommation globale d'énergie, il est essentiel de passer à des systèmes LED ou de mettre en œuvre une stratégie d'éclairage hybride LED/HPS. Comme les LED produisent moins de chaleur, cette efficacité accrue de l'éclairage entraîne la nécessité d'augmenter la température de l'air ambiant. Bien qu'une modernisation par LED puisse augmenter les coûts de chauffage, cette augmentation est compensée par des gains de production tout au long de l'année, un meilleur contrôle de l'environnement et une réduction de la consommation globale d'énergie. Les LED représentent une transition cruciale pour les producteurs qui souhaitent économiser de l'énergie et maintenir une production et une qualité constantes.
Le fait de dissocier le chauffage de l'éclairage en utilisant deux systèmes dédiés (éclairage par LED et chauffage par CVC) offre un meilleur contrôle de l'environnement que les anciens systèmes à HPS, réduit le gaspillage thermique et minimise les coûts. Les LED permettent aux agriculteurs de maintenir un environnement de culture plus optimisé et plus cohérent, ce qui améliore à la fois le rendement et la qualité des cultures. Par exemple, pendant la saison chaude, lorsque la lumière ambiante est faible et que les températures sont déjà élevées, un producteur de lampes à vapeur haute pression ne peut pas ajouter plus de lumière sans surchauffer les cultures. En conséquence, les systèmes HPS nécessitent souvent des cycles de ventilation, gaspillant ainsi du CO2 précieux et créant un environnement de culture sous-optimal et incohérent avec des variations importantes de température et d'humidité. Cet environnement très variable est stressant pour les plantes et source de gaspillage pour les cultivateurs. Mais avec les LED, les agriculteurs disposent d'options d'éclairage d'appoint plus froides qui peuvent contrer ces conditions et établir un environnement cohérent tout au long de l'année. Comparé à un système de chauffage autonome, le coût du chauffage d'une serre avec des lampes (comme les HPS) est souvent 2 à 5 fois plus élevé en $/BTU.
Ce qu'une rénovation par LED signifie pour la réduction de la consommation d'énergie
Une étude de référence de l'université et de la recherche de Wageningen (WUR) aux Pays-Bas a récemment analysé les économies d'énergie réalisées par le passage de l'éclairage à lampes à haute pression à l'éclairage à diodes électroluminescentes (LED) dans différents types de climats.
La recherche de WUR a utilisé une modélisation sophistiquée et des données climatiques pour prédire les changements de consommation d'énergie dans une serre hypothétique de tomates sur 15 sites allant du subtropical à l'arctique.
L'étude a évalué les vecteurs énergétiques liés au rayonnement solaire, à la température de l'air, à l'humidité relative, au rayonnement horizontal du ciel, à l'isolation, à la ventilation, à la densité de flux de photons photosynthétiques (PPFD) et à une variété d'efficacités de luminaires pour les LED et les HPS.
Les réductions de l'énergie d'éclairage des LED ont été compensées par des augmentations de l'énergie de chauffage, mais ont permis une réduction de 10 à 25 % de l'utilisation globale de l'énergie sur tous les sites.
Cela signifie-t-il que la réduction de la consommation d'énergie des LED est la même partout ? Pas toujours. Les systèmes à LED sont particulièrement avantageux lorsque le coût de l'électricité est plus élevé, comme c'est le cas dans la plupart des pays et régions aujourd'hui, parce que les LED déplacent la charge du chauffage électrique vers des sources d'énergie thermique moins coûteuses.
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