In boeken over glastuinbouw wordt veel gesproken over lichtniveaus in de kas en hun belang voor plantgroei. Kassen, materialen en constructies, automatisering en besturing, en de werking van een worden uitgebreid besproken, maar er wordt verder niet ingegaan op de twee belangrijkste onderdelen van kassen: daglicht en (optioneel) aanvullend artificieel licht. Dat constateert Ian Ashdown van HelioSol. Zij zetten in op het modelleren van licht in en rondom kassen.
De reden voor de omissie is eenvoudig volgens Ian: er bestaan geen doeltreffende ontwerpinstrumenten om de ruimtelijke en temporele verdeling van licht (of meer bepaald fotosynthetisch actieve straling, of PAR) in een kas te modelleren en te begrijpen. "We kunnen dit meten met een PAR-meter voor een specifieke positie en tijd, maar dit zegt ons in wezen niets over wat het gewas tijdens zijn levenscyclus zal ondervinden. Daarom is "adequate en uniforme" belichting het beste waarop we kunnen hopen als de kas eenmaal is gebouwd en in gebruik is genomen."
Licht modelleren
Met tuinbouwbelichtingssoftware valt het 'probleem' aan te pakken, vervolgt hij. "Zo zouden we bijvoorbeeld de uniformiteit van het licht op het bladerdak kunnen voorspellen, of het nu gaat om een horizontaal vlak of om de verticale vlakken van opgebonden gewassen, de prestaties van schermen die lichtuitstoot beperken en de doeltreffendheid van zonnepanelen en beglazing voor zonnepanelen. Dergelijke instrumenten zouden ook inzicht geven in het energieverbruiksprofiel van teeltlicht, op basis van historische weergegevens en weersatellietdata."
De software is niet bedoeld voor dagelijks gebruik van bestaande installaties of integratie met kassenbeheersystemen (hoewel dat wel zou kunnen). Het zou veeleer een geavanceerd planningsinstrument zijn voor zowel de bouw van nieuwe kassen als de "wat als" analyse en validatie van bestaande installaties voor verbeterd teeltlicht of geschiktheid voor nieuwe gewassen.
Sommige fabrikanten van tuinbouwarmaturen bieden aangepaste "lichtplannen" aan voor aanvullende elektrische belichting in kassen, maar deze zijn beperkt tot het gebruik van grafische belichtingsontwerpsoftware. Deze programma's zijn ontworpen om de verdeling van elektrische belichting in complexe ruimten te berekenen en vereisen aanzienlijke expertise op het gebied van computerondersteund tekenen (CAD). Zij kunnen de verdeling van het daglicht op een bepaalde tijd en datum berekenen, maar dit is ontoereikend om bijvoorbeeld de Daglicht Integrale (DLI) verdeling in een kas te berekenen.
Daglicht en kunstlicht
"Daarom hebben we de Cerise365+GreenHouseDesigner van SunTracker Technologies ontworpen," zegt Ian. "Dit is specifiek voor tuinbouwlichtontwerp van kassen en vertical farms. In tegenstelling tot belichtingsontwerpsoftware vereist het geen enkele CAD-ervaring; alles wat de gebruiker moet doen is het specificeren van basis gebouwparameters zoals lengte breedte, hoogte, soort kasdek en beglazingseigenschappen, en Cerise365+GreenHouseDesigner zal automatisch de juiste gebouwgeometrie genereren."
"Fabrikanten van tuinbouwarmaturen verstrekken geen informatie over de verdeling van de fotosynthetische fotonintensiteit (PPI), een belangrijke vereiste voor het werken met belichtingsontwerpsoftware, maar dit is niet belangrijk," vervolgt hij. "Afgezien van armaturen tussen de rijen voor gewassen aan de draad in kassen, kan de PPI-verdeling van bijna elke tuinbouwarmatuur worden weergegeven door generieke verdelingen. Het enige wat de gebruiker moet opgeven is de fotosynthetische fotonefficiëntie (PPE) van de armatuur, uitgedrukt in micromol per joule, en de afmetingen van de behuizing."
Armaturen vergelijken
Een belangrijk kenmerk van Cerise365+GreenHouseDesigner is dat het zowel daglicht als elektrische belichting (inclusief HPS en LED's) op uurbasis kan modelleren voor een heel jaar, terwijl het draait op een desktop- of laptopcomputer, met rekentijden van slechts enkele minuten. "Als zodanig kan het snel worden gebruikt om producten van verschillende armatuurfabrikanten te vergelijken, terwijl het rekening houdt met beschikbaar daglicht en een schatting maakt van de maandelijkse elektrische energiebehoeften," merkt hij op.
Meer in het algemeen is Cerise365+GreenHouseDesigner ontworpen om de gewenste kenmerken die aan het begin van dit artikel zijn opgesomd, en meer, aan te pakken. "Zoals met elk nieuw product zijn er echter uitdagingen geweest. De software werd openbaar gemaakt in Q1 2022. In antwoord op de feedback die we ontvingen, hebben we gekeken naar de workflow van kasexploitanten, tuinbouwarmatuurfabrikanten en nutsbedrijven en zullen we nieuwe functies introduceren in Cerise365+GreenHouseDesigner," legt Ian uit.
"Vanuit een kwart eeuw in lichtontwerp is het een leerzame ervaring geweest, en Cerise365+GreenHouseDesigner wordt verder verbeterd om te voldoen aan de behoeften en verwachtingen van de tuinbouwsector."
Voor meer informatie:
Shirley Lang, eigenaar
HelioSol Software Solutions
licensing@heliosolsoft.com
www.heliosolsoft.com