Rapport de recherche: tests sur les luminaires horticoles DEL et DHI
28 mai 2018
Le centre de recherche sur l’éclairage (LRC) de l’Institut Polytechnique de Rensselaer a récemment procédé à une évaluation de l’énergie et de la performance économique des luminaires horticoles à diodes électroluminescentes (DEL) par rapport au sodium à haute pression (HPS) et aux halogénures métalliques (MH) des luminaires horticoles.
Sur la base des résultats d’une étude documentaire et d’un sondage en ligne menés par le LRC en 2016, l’équipe du projet a élaboré un cadre d’évaluation et de comparaison des luminaires horticoles. Le cadre comprend des méthodes de test, d’évaluation et de rapport recommandées. Il permet de comparer les luminaires en fonction de la densité de flux photonique photosynthétique (PPFD). PPFD pour les plantes est analogue à l’éclairement photopique sur une surface de travail dans une application architecturale. Le cadre comprend l’analyse de 11 métriques spécifiques aux luminaires et de 5 métriques spécifiques à l’application, qui fournissent aux producteurs de la meilleure information disponible concernant les performances d’un luminaire horticole donné.
Le LRC a ensuite utilisé ce cadre pour tester et évaluer 13 luminaires horticoles, dont dix DEL, deux HPS et un produit MH. 1 tout d’abord, le LRC a testé photométriquement les luminaires individuels. Ensuite, le LRC a modélisé l’utilisation des luminaires dans une serre simulée pour évaluer le nombre de luminaires et les exigences énergétiques du système d’éclairage nécessaires pour atteindre les critères minimaux de PPFD et d’uniformité.
Le LRC a constaté que les luminaires horticoles à DEL ne peuvent remplacer les luminaires HPS sur une base unique tout en maintenant le PPFD original. Environ trois fois plus de luminaires horticoles DEL seraient nécessaires pour fournir le même PPFD qu’une disposition typique de luminaires horticoles de HPS, en moyenne.
Les résultats montrent que la distribution d’intensité joue un rôle important, illustré par le fait que deux des luminaires à DEL testés avaient une efficacité de luminaire plus élevée que les luminaires HPS, mais avait encore une demande de puissance totale plus élevée dans l’application de serre.
Le LRC a trouvé une augmentation de l’ombrage des luminaires DEL par rapport aux luminaires HPS en raison de la taille des luminaires et le fait que plus sont nécessaires pour fournir le même PPFD dans une serre. L’ombrage des luminaires DEL réduit la lumière du jour dans une serre de 13 à 55% par rapport à une réduction de 5% de la lumière du jour des luminaires HPS, de sorte que plus d’énergie électrique pourrait être nécessaire pour l’éclairage avec les systèmes DEL, en fonction de la lumière du jour disponible.
Le plus grand nombre de luminaires DEL et leur équivalence, en moyenne, dans la demande de puissance d’application ont affecté leurs coûts de cycle de vie. Le LRC a constaté que trois des systèmes d’éclairage à DEL horticoles testés avaient des coûts de cycle de vie inférieurs et que les sept autres avaient des coûts de cycle de vie plus élevés que l’un des systèmes d’éclairage HPS de 2 1000 watts qui ont été testés.
Ce texte est une version abrégée de l’introduction du rapport (consultez le rapport).
Les résultats de ce rapport sont basés sur des essais électriques et photométriques d’un échantillon d’éclairage par modèle. Les tests de vie n’ont pas été effectués pour ce projet. Aucune culture n’a été cultivée ou évaluée avec l’un des luminaires testés.
Les résultats de l’évaluation montrent que les intervenants peuvent être induits en erreur en tenant compte de l’efficacité du luminaire seul. Au contraire, la distribution et la mise en page de l’intensité du luminaire pour atteindre un critère PPFD sont nécessaires pour une analyse précise des coûts du cycle de vie. Le rapport LRC fournit un cadre technologiquement neutre que les intervenants peuvent utiliser pour évaluer les systèmes d’éclairage.
Le projet a été financé par la Lighting Energy Alliance et Ressources naturelles Canada. Les membres de la Lighting Energy Alliance comprennent include Efficiency Vermont, Energize Connecticut, National Grid et l’Alliance de l’efficacité énergétique du Nord-Ouest.
Photo : Lighting Research Center
