LED-verlichting in de praktijk

Op woensdag 13 mei organiseerde Agreon op de site NV Kranenburg (te Zandvoorde) haar tweede KMO-event. Zaakvoerder Filip Ghekiere vertelt dat de broeierij vanaf juni 2015 wil starten met de kweek van 81.000 kuikens op deze site. Bij het aanpassen van de bestaande stallen, werd ook de oude TL-verlichting vervangen door LED-verlichting. Filip Ghekiere werkte hiervoor samen met de KMO myLite.

Het doel van een KMO-event is enerzijds netwerking en triggering tot innovatie, maar ook een forum bieden aan leden KMO’s met nieuwe AgroCleantech technologie. Agreon is een netwerk van West-Vlaamse KMO’s die innovatieve producten en diensten ontwikkelen voor de landbouwsector met als doel de landbouwsector groener te maken en de KMO’s economisch te versterken.

Filip Ghekiere wilde de oude verlichting in een aantal stallen op verschillende sites van Broeierij Ghekiere vervangen. Hiervoor ging Filip Ghekiere in overleg met Michel Bossu, bedrijfsleider van myLite en vond een oplossing in LED-verlichting met automatische sturing. Door het plaatsen van de LEDs werd een betere en energie-efficiëntere verlichting gerealiseerd, maar werd ook door de bedrijfsdierenarts vastgesteld dat de dieren rustiger waren. 

Gelijkmatige lichtverdeling en lichtkleur

Op basis van een lichtplan werd berekend hoeveel armaturen er nodig waren, hoe en op welke plaatsen die moesten opgehangen worden. Na de lichtstudie bleek dat de nieuwe LED-armaturen op dezelfde plaats van de oude TL-armaturenkonden opgehangen worden. Om tot een goede lichtverdeling te komen, wordt de lamp opgemaakt uit vier afzonderlijke plaatjes met elk 33 LED-lampjes. In tegenstelling tot een klassiek TL-buis wordt het licht slechts in 1 richting gestraald, wat zorgt voor een betere benutting van het licht. Het belang van een goed lichtplan werd duidelijk toen de LED-verlichting in de kippenstal op vol vermogen werd gebracht: nergens in de stal was er een minder verlichte spot te bespeuren.

De kippen worden twee keer per dag gevoederd. Met de automatische sturingvan de LED-verlichting kan een lichtregime ingesteld worden. De mogelijkheden met deze sturing zijn oneindig: men kan iedere lamp volledig automatisch en afzonderlijk aansturen. In deze pluimveestal brandt de verlichting in totaal 14 uur per dag, met een simulatie van daglichtregime op twee momenten tijdens de dag. Het overgrote deel van de dag wordt het licht gedimd tot ongeveer 30% van het vol vermogen. Rond het moment van voederen wordt de verlichting opgedreven tot 80%.

Elke lichtbron wordt gekenmerkt door een kleurcode. Deze code bestaat uit drie cijfers waarvan het eerste de kleurweergaveindex weergeeft en de twee laatste cijfers de kleurtemperatuur. Daglicht biedt de beste mogelijkheden om kleuren te onderscheiden, met kunstlicht is dat moeilijker. Een klassieke TL-verlichting heeft als kleurcode 840. Het eerste cijfer betekent een kleurweergaveindex tussen 80 en 89% is (ter vergelijking: daglicht = 100%). Met bijvoorbeeld gele natriumverlichting is het moeilijker om kleuren te onderscheiden. Deze lichtbron heeft een kleurherkenning van 60 procent. Het tweede en derde cijfer zijn een maat voor de lichtkleur. Het tweede en derde cijfer van de kleurcode van de klassieke TL-verlichting staat voor een kleurtemperatuur van 4000 K, wat overeenkomt met wit licht. De eerste LED-verlichting in de stal had een kleurcode van 840. Deze verlichting produceerde teveel blauw licht, waardoor de dieren opnieuw onrustig werden. Daarom werd gezocht naar een gepastere lichtkleur en werd finaal gekozen voor LED-lampen met kleurcode 830.

IP 67 armatuur uit PMMA

In pluimveestallen kan ammoniakaantasting zorgen voor een snelle degradatie van de lamp en de armatuur. Elektrische apparaten, waaronder ook lamparmaturen krijgt een IP-code. Deze IP-code is een aanduiding voor de mate van beveiliging van de constructie tegen schade door gebruik in vijandige omgevingen en tegen gevaar voor de gebruiker. De code bestaat uit twee cijfers: het eerste geeft de beschermingsgraad tegen aanraken en indringen van voorwerpen of stof, het tweede de beschermingsgraad tegen vocht. De LED-armaturen in de pluimveestal van Filip Ghekiere hebben een code IP 67. Dit betekent dat de armatuur volledig dicht is, bescherming biedt tegen stof en dat er geen water binnendringt als de armatuur wordt ondergedompeld. De kap zelf is gemaakt uit PMMA (polymethylmethacrylaat of 'plexiglas'). Dit materiaal heeft iets minder te lijden onder het agressieve milieu in de stal dan polycarbonaat.

Het bedrijf myLite voerde een eigen proef uit om na te gaan in welke mate ammoniak in de kippenstal een effect heeft op de veroudering van de LED-verlichting. Uit een andere kippenstal van Filip Ghekiere werd één LED-armatuur met lamp, die reeds een jaar in de stal in gebruik was, meegenomen voor onderzoek. Na onderzoek tot op microscopisch niveau bleek dat de veroudering van het koper gelijk was aan de normale veroudering van koper na 1 jaar onder standaard omstandigheden. Er was dus geen bijkomende schade waarneembaar op het koper, wat betekent dat door de IP67 beschermingsgraad voorkomen werd dat het agressieve milieu in de stal een negatieve impact kon hebben op de armatuur en de LED-lamp.

Ecologisch en economisch duurzaam

LED-lampen zijn voor deze kippenstal een duurzame verlichtingstechniek en dit op verschillende vlakken. LED-lampen worden gekenmerkt door een zeer lange gebruiksduur, ook wel serviceleeftijd genoemd. De serviceleeftijd van de meeste lichtbronnen is gebaseerd op de branduren: vanaf nieuw (100 procent) tot het moment dat de lichtbron nog een lichtopbrengst heeft van 80 procent. Tijdens de gebruiksperiode daalt het lichtniveau langzaam. Als een lichtopbrengst van ongeveer 80 procent van de nieuwwaarde is bereikt, moeten de lichtbronnen in principe worden vervangen. Daarna is het lichtniveau weer op het ontwerpsuitgangspunt en voltrekt deze cyclus zich opnieuw. De LED-lampen in deze pluimveestal hebben een levensduur van 50.000 branduren, wat betekent dat ze langer dan twintig jaar zouden meegaan. De meeste producenten van LED-verlichting geven een garantie van vijf jaar op de apparatuur. Vaak is het zo dat dat als er bij LED-verlichting na vijf jaar problemen optreden, niet alleen de LED-lamp, maar ook de armatuur moet vervangen worden. Bij deze LED-verlichting van myLite bestaat de LED-lamp uit vier afzonderlijke plaatjes met daarop elf LED-lampjes in drie rijen. Bij een defect aan één van deze kleine LED-lampje,s kan het plaatje vervangen worden door een nieuw plaatje met 33 LED-lampjes. Op deze manier wordt vermeden dat de volledige armatuur moet vervangen worden. LED-lampen verbruiken een pak minder dan klassieke TL-lampen of metaalhalide lampen. Doordat in deze stal ook nog dimming wordt toegepast, zakt het energieverbruik nog verder. De oorspronkelijke TL-lampen van 58W (ca. 70W incl. voorschakelapparatuur) werden vervangen door nieuwe LED-lampen met een vermogen van 21 W per armatuur. Door het plaatsen van LED-verlichting en het toepassen van dimming kon het energieverbruik met 70% verminderd worden.

LED-verlichting is een stuk duurder dan traditionele verlichting. Doordat de lampen gemiddeld 14 uur per dag branden en het energieverbruik door toepassing van dimming nog verder kon gereduceerd worden, kan deze investering op 2 tot maximum 3 jaar tijd terugverdiend worden.

Conclusie

De LED-verlichting met automatische sturing levert uitstekend werkt. Filip Ghekiere vertelt dat hij zeer tevreden is en daarom ook de verlichting op andere sites reeds aanpaste. Het energieverbruik daalt spectaculair, het licht wordt mooi gelijkmatig verdeelt en bovenal, de dieren zijn rustiger. De rendabiliteit van een dergelijk systeem hangt sterk af van de grootte van de energiebesparing en het aantal branduren per dag.