[go: up one dir, main page]

NL1031357C2 - Fog greenhouse. - Google Patents

Fog greenhouse. Download PDF

Info

Publication number
NL1031357C2
NL1031357C2 NL1031357A NL1031357A NL1031357C2 NL 1031357 C2 NL1031357 C2 NL 1031357C2 NL 1031357 A NL1031357 A NL 1031357A NL 1031357 A NL1031357 A NL 1031357A NL 1031357 C2 NL1031357 C2 NL 1031357C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
greenhouse
stomata
installations
air
temperature
Prior art date
Application number
NL1031357A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jan Otto Voogt
Pieter Arie Van Weel
Original Assignee
Praktijkonderzoek Plant & Omge
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praktijkonderzoek Plant & Omge filed Critical Praktijkonderzoek Plant & Omge
Priority to NL1031357A priority Critical patent/NL1031357C2/en
Priority to PCT/IB2007/050844 priority patent/WO2007105168A2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1031357C2 publication Critical patent/NL1031357C2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/247Watering arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Description

Titel: Nevelkas 5 De uitvinding heeft betrekking op een nieuw soort kas voor teelt van gewassen in de land- en/of tuinbouw, meer in het bijzonder een kas waarbij de sturing van de klimaatcondities wordt geregeld op grond van metingen in de kas.Title: Spray greenhouse 5 The invention relates to a new type of greenhouse for growing crops in agriculture and / or horticulture, more particularly a greenhouse in which the control of the climate conditions is regulated on the basis of measurements in the greenhouse.

Heden ten dage wordt door telers in de land- en tuinbouw steeds 10 meer aandacht besteed aan regulering van de klimaatcondities in kassen, niet in de laatste plaats vanwege de milieu- en energiebesparende werking van dergelijke maatregelen. Daarbij zijn inmiddels al vele systemen ontwikkeld waarbij overtollige warmte die in de zomer in de kas aanwezig is wordt opgeslagen (meestal in de bodem) en in koudere periodes via een 15 warmtepomp terug wordt geleid, daarmee leidend tot een lager totaal energieverbruik. Vaak zijn deze systemen zelfsturend, d.w.z. aan- en uitschakeling van warmteopslag of warmte terugvoer wordt aangestuurd via een systeem dat de temperatuur op verschillende plaatsen in de kas meet en koppelt met een regelsysteem.Nowadays, growers in agriculture and horticulture are paying more and more attention to regulating the climate conditions in greenhouses, not least because of the environmental and energy-saving effects of such measures. In addition, many systems have already been developed in which excess heat that is present in the greenhouse in the summer is stored (usually in the soil) and returned in a colder period via a heat pump, thus leading to a lower total energy consumption. These systems are often self-controlling, that is, switching on and off heat storage or heat return is controlled via a system that measures the temperature at different places in the greenhouse and links it to a control system.

20 Er zijn reeds verschillende innovaties op het gebied van klimaatbeheersing in kassen. Zo is door de fa. Innogrow BV het GeslotenKas concept ontwikkeld, waarin wordt gewerkt met een mengvorm van mechanische koeling door middel van warmtewisselaars en ventilatoren die gekoelde lucht via geperforeerde luchtslangen onderin de kas brengen, en 25 ventilatie door luchtramen om 's nachts te ontvochtigen. Verder zijn er ook (proef)kassen waarin wordt gewerkt met zijgevel ventilatie, losse koelunits boven het gewas (bv. bij de kweek van Phalaenopsis) e.d..20 There are already various innovations in the field of climate control in greenhouses. Innogrow BV, for example, has developed the Closed Greenhouse concept, which uses a mixture of mechanical cooling by means of heat exchangers and fans that bring cooled air into the greenhouse via perforated air hoses, and ventilation through air vents to dehumidify at night. . There are also (test) greenhouses that work with side wall ventilation, separate cooling units above the crop (eg with the cultivation of Phalaenopsis) and the like.

Deze kassen zijn dus steeds uitgerust met grote installaties zoals koel- en verwarmingssystemen, bewateringssystemen en daarmee 30 verbonden water-opvangsystemen, en dergelijke. De aanwezigheid van al deze technische voorzieningen bemoeilijkt vaak de teelt door de grote 1031357 2 hoeveelheid leidingen die door het teeltareaal lopen en de grote installaties die nodig zijn om het gewenste resultaat te bewerkstelligen.These greenhouses are therefore always equipped with large installations such as cooling and heating systems, watering systems and associated water collection systems, and the like. The presence of all these technical provisions often complicates cultivation due to the large amount of pipes that run through the cultivation area and the large installations that are required to achieve the desired result.

Daarnaast zijn er in de bestaande kassystemen nog steeds problemen, bv.In addition, there are still problems in the existing greenhouse systems, eg

5 · om in de zomer bij hoge instraling van zonlicht de kastemperatuur te begrenzen door mechanische koeling is een groot geïnstalleerd koelvermogen nodig.· To limit the greenhouse temperature due to mechanical cooling in the summer when sunlight is high, a large installed cooling capacity is required.

• om een goede temperatuurverdeling te krijgen in de kas moet met hoge luchtdebieten worden gewerkt.• to achieve a good temperature distribution in the greenhouse, high air flow rates must be used.

10 · door mechanische koeling wordt in de zomer veel meer warmte uit de kaslucht gewonnen dan in de winter nodig is voor dezelfde oppervlakte. Deze warmte is niet economisch meer bruikbaar.· Mechanical cooling generates much more heat from the greenhouse air in the summer than is required for the same area in the winter. This heat is no longer economically usable.

Een van de maatregelen die genomen kan worden om de 15 temperatuurhuishouding in kassen beter te kunnen reguleren is het afkoelen door middel van een vernevelinstallatie. Zo een vernevelinstallatie kan opgenomen worden in een regelsysteem zoals bij voorbeeld beschreven in het Japanse octrooischrift JP 2003/289728 waarbij, gedreven door een temperatuurmeting, koeling door verneveling al naar gelang wordt aan- of 20 uitgeschakeld. Tevens wordt de verneveling afgeschakeld bij het bereiken van een luchtvochtigheidslimiet.One of the measures that can be taken to better regulate the temperature management in greenhouses is cooling by means of a misting installation. Such a spraying installation can be incorporated in a control system as described, for example, in Japanese patent specification JP 2003/289728 wherein, driven by a temperature measurement, cooling by spraying is switched on or off as required. The fogging is also switched off when a humidity limit is reached.

In het Japanse octrooischrift JP 2005/176721 wordt verneveling gebruikt voor het in stand houden van een bepaalde relatieve luchtvochtigheid (minder dan 90% RH). In het Amerikaanse octrooi 25 4.856.227 wordt een (temperatuur en luchtvochtigheid) geregelde irrigatie of verneveling beschreven voor het aanhouden van een damp boven een bed van bloembollen.In Japanese Patent Specification JP 2005/176721, fogging is used to maintain a certain relative humidity (less than 90% RH). U.S. Pat. No. 4,856,227 describes a (temperature and humidity) controlled irrigation or spraying for maintaining a vapor above a bed of flower bulbs.

Hoewel er dus al kassen bestaan waarin het klimaat door middel van verneveling geregeld wordt, wordt de regeling van de mate van 30 verneveling gestuurd op basis van temperatuur en/of luchtvochtigheid 3 metingen. Hierdoor worden voor de planten nog geen optimale klimaatomstandigheden gerealiseerd, omdat naast deze parameters ook nog het CO2 gehalte van de lucht en de hoeveelheid licht die de planten bereikt van invloed is op het effect van de verneveling op de groei van de planten.Although, therefore, there are already greenhouses in which the climate is controlled by means of nebulization, the control of the degree of nebulization is controlled on the basis of temperature and / or humidity 3 measurements. As a result, optimum climate conditions are not yet achieved for the plants, because in addition to these parameters, the CO2 content of the air and the amount of light that reaches the plants also influence the effect of the atomization on the growth of the plants.

5 De uitvinding nu lost dit probleem op door de regeling van de verneveling, eventueel in combinatie met andere klimaatbeïnvloedende installaties, zoals koel- of verwarmingsinstallaties, e.d., afhankelijk te maken van de status van de huidmondjes van de plant. Daartoe omvat de uitvinding in zijn breedste vorm een kassysteem voor gebruik in land- en/of tuinbouw, 10 omvattende: a. een detector voor de directe of indirecte detectie van de status van de huidmondjes van een of meer planten in het kassysteem; b. een regelbare installatie voor het vernevelen van water; 15 c. een regelunit die de installatie voor het vernevelen van water aanstuurt op basis van de gegevens verkregen door de detector van a.The invention now solves this problem by making the control of the atomization, optionally in combination with other climate-influencing installations, such as cooling or heating installations, etc., dependent on the status of the stomata of the plant. To this end the invention comprises in its broadest form a greenhouse system for use in agriculture and / or horticulture, comprising: a. A detector for the direct or indirect detection of the status of the stomata of one or more plants in the greenhouse system; b. an adjustable water spraying installation; C. a control unit that controls the water spraying installation based on the data obtained by the detector from a.

Bij voorkeur omvat het kassysteem van de uitvinding verder een of 20 meer van de groep detectoren bestaande uit een of meerdere infraroodmeters voor meting van de bladtemperatuur, een of meerdere lichtmeters voor het meten van het lichtniveau boven de plant, een of meerdere thermometers voor het meten van de temperatuur van de kas en een of meerdere hygrometers voor het meten van de luchtvochtigheid.The greenhouse system of the invention preferably further comprises one or more of the group of detectors consisting of one or more infrared meters for measuring the leaf temperature, one or more light meters for measuring the light level above the plant, one or more thermometers for measuring of the temperature of the greenhouse and one or more hygrometers for measuring the humidity.

25 Daarbij kan het kassysteem volgens de uitvinding verder een of meer van de groep installaties bestaande uit een of meer regelbare ventilatiesystemen, een of meer regelbare koelinstallaties; een of meer regelbare verwarmingsinstallaties, een of meer regelbare CO2 producerende installaties, een of meer warmte-opslag installaties en een of meer 30 lichtregelingsinstallaties omvatten.The greenhouse system according to the invention can furthermore comprise one or more of the group of installations consisting of one or more controllable ventilation systems, one or more controllable cooling installations; one or more controllable heating installations, one or more controllable CO2-producing installations, one or more heat storage installations and one or more light control installations.

44

Bij een dergelijk systeem kan de aansturing van de genoemde installatie(s) geschieden op basis van de gegevens verkregen door de genoemde detectoren.With such a system, the control of said installation (s) can take place on the basis of the data obtained by said detectors.

In een andere uitvoeringsvorm omvat de uitvinding verder een 5 werkwijze voor het regelen van de klimaatcondities in een kas omvattende: a. het direct of indirect detecteren van de status van de huidmondjes van een of meer planten in de kas; en b. het op basis van de detectie onder a. aansturen van een vernevelingsinstallatie en eventueel andere 10 klimaatregelmiddelen in de kas om de status van de huidmondjes te beïnvloeden.In another embodiment, the invention further comprises a method for controlling the climate conditions in a greenhouse, comprising: a. Directly or indirectly detecting the status of the stomata of one or more plants in the greenhouse; and B. on the basis of the detection under a. controlling a spraying installation and possibly other climate control means in the greenhouse to influence the status of the stomata.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN 15DESCRIPTION OF THE FIGURES 15

Figuur 1 geeft de verhouding weer tussen lichthoeveelheid, percentage aanwezige CO2 en de hoeveelheid fotosynthese (Bron: http://www.egbeck.de/skripten/12/bsl2.htm) 20 Figuur 2 toont de relatie tussen bladtemperatuur en fotosynthese bij verschillende CO2 concentratie (bron: Intelligrow: a component-based climate control system for decreasing greenhouse energy consumption. Aaslyng,-J-M; Ehler,-N; Karlsen(-P; Rosenqvist,-E., Acta-Horticulturae. 1999; (507): 35-41) 25Figure 1 shows the ratio between the amount of light, the percentage of CO2 present and the amount of photosynthesis (Source: http://www.egbeck.de/skripten/12/bsl2.htm). Figure 2 shows the relationship between leaf temperature and photosynthesis at different CO2. concentration (source: Intelligrow: a component-based climate control system for decreasing greenhouse energy consumption. Aaslyng, -JM; Ehler, -N; Karlsen (-P; Rosenqvist, -E., Acta-Horticulturae. 1999; (507): 35-41) 25

Figuur 3Atoont de status van de huidmondjes in een blad van een plant (Crassula ovata). In het linkerpaneel is het huidmondje open, in het rechterpaneel gesloten. 1 = open huidmondje, 2 = gesloten huidmondje, 3 = sluitcellen, 4 = buurcellen, 5 = wasplaatjes.Figure 3 Shows the status of stomata in a leaf of a plant (Crassula ovata). The stomata is open in the left panel and closed in the right panel. 1 = open stomata, 2 = closed stomata, 3 = closing cells, 4 = neighboring cells, 5 = wash plates.

30 55

Het huidmondje wordt geopend of gesloten door de beweging van de twee sluitcellen. Onder het huidmondje bevindt zich de zogenaamde ademholte.In figuur 3B wordt een schematische dwarsdoorsnede gegeven van zo'n huidmondje. Aangegeven is de gasuitwisseling onder lichtcondities tussen 5 de ademholte en de lucht.The stomata is opened or closed by the movement of the two closing cells. The so-called breathing cavity is located under the stomata. Figure 3B shows a schematic cross section of such a stomata. The gas exchange is indicated under light conditions between the respiratory cavity and the air.

Figuur 4 toont de relatie tussen de opening van het huidmondje (uitgedrukt als percentage van de maximale opening = 100% [stomatal aperture]), temperatuur en vochtdeficit (dampdrukverschil tussen lucht en blad) bij een 10 bepaalde lichtintensiteit. Bron: Wilson, C-C., The effect of some environmental factors on the movements of guard cells. Plant-Physiol. 1948; 23: 5-37.Figure 4 shows the relationship between the opening of the stomata (expressed as a percentage of the maximum opening = 100% [stomatal aperture]), temperature and moisture deficit (vapor pressure difference between air and leaf) at a certain light intensity. Source: Wilson, C-C., The effect of some environmental factors on the movements of guard cells. Plant Physiol. 1948; 23: 5-37.

Fig. 5 geeft een schematisch regelschema voor het besturen van de 15 klimaatregeling in de kas volgens de uitvinding. Zie tekst voor beschrijving.FIG. 5 shows a schematic control diagram for controlling the climate control in the greenhouse according to the invention. See text for description.

Fig. 6 is een schematische tekening van een kassysteem volgens de uitvinding. Zie tekst voor beschrijving.FIG. 6 is a schematic drawing of a greenhouse system according to the invention. See text for description.

20 Fig. 7 is een Psychrometric Chart, één van de vele mogelijke vormen van een diagram waarin o.a. het verband tussen luchttemperatuur, vochtgehalte van de lucht uitgedrukt in absoluut vochtgehalte (gr/kg lucht) en relatief vochtgehalte ( % van het maximaal vochtgehalte), het soortelijk gewicht van lucht en de enthalpie, bestaande uit voelbare en latente warmte, wordt 25 aangegeven.FIG. 7 is a Psychrometric Chart, one of the many possible forms of a diagram in which, among other things, the relationship between air temperature, moisture content of the air expressed in absolute moisture content (g / kg air) and relative moisture content (% of the maximum moisture content), the specific gravity of air and the enthalpy, consisting of palpable and latent heat, is indicated.

Uit een dergelijk diagram kan o.a. worden afgelezen hoeveel energie nodig is om een bepaalde hoeveelheid lucht met een bepaalde vochtigheid een bepaald aantal graden te verhitten, wat het dauwpunt is van deze lucht, hoeveel energie nodig is om deze lucht te koelen, wat het effect op de 6 luchttemperatuur en vochtigheid is, indien een bepaalde hoeveelheid water per tijdseenheid in de lucht verneveld wordt, enzovoorts.From such a diagram can be read, among other things, how much energy is needed to heat a certain amount of air with a certain humidity, a certain number of degrees, what the dew point of this air is, how much energy is needed to cool this air, what the effect on is the air temperature and humidity if a certain amount of water is sprayed into the air per unit of time, and so on.

Omdat de eigenschappen van vochtige lucht ook afhangen van de luchtdruk worden in de praktijk verschillende diagrammen gebruikt voor 5 verschillende hoogten. Het gegeven voorbeeld is geschikt voor gebruik op zee-niveau.Because the properties of moist air also depend on the air pressure, different diagrams are used in practice for different heights. The example given is suitable for use at sea level.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVINGDETAILED DESCRIPTION

10 De uitvinding toont dat het verrassenderwijs mogelijk is om meer biomassa te genereren in een standaard kas, zoals die in de land- en/of tuinbouw wordt gebruikt, met gebruikmaking van een minimale aanpassing, nl. door gebruik te maken van verneveling als (aanvulling op de) regeling van het kasklimaat. Voor het installeren van een 15 vernevelinstallatie is - in vergelijking met de in de stand der techniek gebruikte koel- en verwarmingsinstallaties - slechts een minimale technische en economische inspanning nodig. Voor een toepassing van verneveling volgens de uitvinding bij omstandigheden zoals in Nederland, waar de zonnestraling waarden tot ca. 800 W/m2 (in de kas) kan bereiken, 20 dient een vernevelcapaciteit van ca. 0,5-1 liter water/m2/uur te worden geïnstalleerd.The invention shows that it is surprisingly possible to generate more biomass in a standard greenhouse, such as that used in agriculture and / or horticulture, using a minimal adaptation, namely by making use of atomization as a supplement on the) regulation of the greenhouse climate. Installing a misting installation requires - compared to the cooling and heating installations used in the prior art - only a minimal technical and economic effort. For an application of fogging according to the invention under conditions such as in the Netherlands, where the solar radiation can reach values up to approximately 800 W / m2 (in the greenhouse), a spraying capacity of approximately 0.5-1 liter of water / m2 / hours to be installed.

Naast het voordeel van het verkrijgen van een hogere biomassa per m2 kasoppervlak (door een optimale fotosynthese van het gewas) is ook minder energie nodig voor het bedrijven van de installatie, in vergelijking 25 met bestaande kassystemen. Daarnaast wordt de CO2 emissie verlaagd, waardoor het kassysteem van de uitvinding optimaal geschikt is om te voldoen aan de steeds strengere, door de overheid gestelde normen. Dit kan zelfs resulteren in positieve effecten op emissierechten. Tenslotte wordt de hoeveelheid restwarmte die in de zomer dient te worden opgeslagen 30 geminimaliseerd, zodat deze in zijn totaal kan worden hergebruikt.In addition to the advantage of obtaining a higher biomass per m2 of greenhouse area (due to an optimum photosynthesis of the crop), less energy is also required for operating the installation, compared to existing greenhouse systems. In addition, CO2 emissions are reduced, making the greenhouse system of the invention optimally suitable for meeting the increasingly strict standards set by the government. This can even result in positive effects on emission allowances. Finally, the amount of residual heat to be stored in the summer is minimized, so that it can be reused in its entirety.

77

Hierdoor blijft de omvang van de opslag en terugwinning installatie beperkt en treden geen verliezen op.As a result, the size of the storage and recovery installation remains limited and no losses occur.

Het grote voordeel van een kassysteem volgens de uitvinding is, dat door het meten en afregelen op de status van de huidmondjes van de 5 plant(en) een optimale klimaatconditie wordt geschapen voor de fotosynthese en de daarvan afhankelijke fysiologische processen (groei, bloei) van de plant. Fotosynthese is de motor van het groeiproces van de plant. (Zon)licht levert de energie waarmee in de groene delen assimilaten (koolhydraten) worden gevormd uit CO2 en water. Deze assimilaten worden 10 later door de plant omgezet in energie en bouwstoffen. Via de huidmondjes wordt CO2 uit de omgeving opgenomen. Bij grotere lichthoeveelheden kan de plant meer CO2 verwerken dan er van nature in de omgevingslucht aanwezig is. Zoninstraling leidt echter ook tot verdamping vanuit het blad. Dat verdampingsproces wordt geregeld door de huidmondjes meer of minder 15 ver open te zetten. Bij gevaar voor verwelking sluiten de huidmondjes waardoor ook de opname van CO2 wordt bemoeilijkt. Hierdoor wordt de groeipotentie slechts ten dele benut. Door te koelen met verneveling blijft dé vochtigheid van de kas structureel hoog en treedt het gevaar voor verwelking niet op, waardoor de huidmondjes maximaal geopend blijven en 20 de toevoer van CO2 ongehinderd kan doorgaan.The major advantage of a greenhouse system according to the invention is that by measuring and adjusting the status of the stomata of the plant (s) an optimum climate condition is created for the photosynthesis and the physiological processes (growth, flowering) of it that depend on it the plant. Photosynthesis is the engine of the plant's growth process. (Sun) light provides the energy with which in the green parts assimilates (carbohydrates) are formed from CO2 and water. These assimilates are later converted by the plant into energy and building materials. CO2 from the environment is absorbed through the stomata. With larger amounts of light, the plant can process more CO2 than is naturally present in the ambient air. However, solar radiation also leads to evaporation from the leaf. That evaporation process is controlled by opening the stomata more or less far away. In the event of a risk of wilting, the stomata close, which also makes it more difficult to absorb CO2. As a result, the growth potential is only partially utilized. By cooling with atomization, the humidity of the greenhouse remains structurally high and the risk of wilting does not occur, as a result of which the stomata remain maximally opened and the supply of CO2 can continue unimpeded.

Door de hoge luchtvochtigheid die door verneveling wordt bereikt ontstaan er in de kas 'tropische' klimaatomstandigheden. Het is echter bekend, dat planten in een tropische omgeving uitermate goed gedijen. De planten kunnen de combinatie van verhoogde luchtvochtigheid en hoge 25 temperatuur goed doorstaan wanneer de klimaatregeling wordt afgestemd op het gedrag van de huidmondjes waarmee de plant zelf de opname van CO2 uit de lucht en de bladverdamping regelt.Due to the high humidity that is achieved through misting, 'tropical' climate conditions arise in the greenhouse. However, it is known that plants thrive extremely well in a tropical environment. The plants can withstand the combination of increased air humidity and high temperature when the climate control is adjusted to the behavior of the stomata with which the plant itself regulates the absorption of CO2 from the air and the leaf evaporation.

Door het oplopen van de temperatuur en de luchtvochtigheid neemt de enthalpie van de lucht in de kas sterk toe in vergelijking met de 30 enthalpie van de buitenlucht. Hierdoor wordt het mogelijk om met relatief 8 geringe luchtuitwisseling (ventilatie) grote hoeveelheden energie uit de kas te laten afvoeren. Het ventilatievoud zal beperkt blijven tot een waarde van ca. 10., waarvoor slechts een geringe opening van de luchtramen van de kas nodig is. Door de geringe luchtverversing zal de CO2 emissie evenredig sterk 5 worden verminderd, nl. met een factor 3 tot 5, d.w.z. een reductie van 60-80%. Dit effect wordt nog versterkt omdat er vanwege het geopend blijven van de huidmondjes ten opzichte van de gangbare systemen met lagere CO2 concentraties kan worden gewerkt, terwijl toch een volledige benutting van de potentiële fotosynthese wordt bereikt. Indien er te weinig CO2 10 beschikbaar is in de kaslucht kan dit met technische maatregelen (installatie voor verrijking van kaslucht met CO2, bij voorbeeld met een gascilinder of via een kooldioxide generator, die propaan of een ander natuurlijk gas verbrandt) worden aangevuld.Due to the rise in temperature and air humidity, the enthalpy of the air in the greenhouse increases sharply in comparison with the enthalpy of the outside air. This makes it possible to have large amounts of energy removed from the greenhouse with relatively little air exchange (ventilation). The ventilation rate will be limited to a value of approximately 10., for which only a small opening of the air vents of the greenhouse is required. Due to the low air exchange, the CO2 emission will be reduced considerably, namely by a factor of 3 to 5, i.e. a reduction of 60-80%. This effect is further enhanced by the fact that the stomata remains open compared to the current systems with lower CO2 concentrations, while still making full use of potential photosynthesis. If too little CO2 is available in the greenhouse air, this can be supplemented with technical measures (installation for enriching greenhouse air with CO2, for example with a gas cylinder or via a carbon dioxide generator, which burns propane or another natural gas).

15 Centraal in het concept is de meting van de status van de huidmondjes van de plant. Dit kan gebeuren via een directe visuele meting op microniveau van de huidmondjes zelf, maar dit kan ook op een indirecte wijze plaatsvinden door metingen in de directe omgeving van de huidmondjes.Central to the concept is the measurement of the status of the stomata of the plant. This can be done via a direct visual measurement at the micro level of the stomata itself, but this can also be done indirectly through measurements in the immediate vicinity of the stomata.

20 Directe, visuele meting geschiedt bij voorkeur door een camera verbonden aan een microscoop (bv. zoals beschreven in Zhu et al., Plant Cell Environment, 21, 813, 1998).Direct, visual measurement is preferably performed by a camera attached to a microscope (e.g. as described in Zhu et al., Plant Cell Environment, 21, 813, 1998).

Indirecte bepaling van de stand van de huidmondjes wordt uitgevoerd door zeer dicht bij de huidmondjes de niveaus van onder andere 25 CO2, O2 en licht te meten als mede de temperatuur van het blad en de omgeving en deze signalen vervolgens als input te gebruiken van een rekenmodel dat op grond van vergelijking met opgeslagen waarden als output bijvoorbeeld de opening van de huidmondjes levert. Deze werkwijze wordt aangeduid als “software sensor” of kortweg “softsensor”.Indirect determination of the position of the stomata is carried out by measuring the levels of, among other things, CO2, O2 and light very close to the stomata as well as the temperature of the leaf and the environment and then using these signals as input for a calculation model that based on comparison with stored values as output, for example, provides the opening of the stomata. This method is referred to as "software sensor" or simply "soft sensor".

30 99

De optimale stand van het huidmondje is volledig open, omdat dit 5 een maximale toetreding van CO2 mogelijk maakt en dus een maximale benutting van de potentiële fotosynthese. Er zijn verschillende mechanismen die er voor zorgen dat het huidmondje gaat sluiten indien de omgevingscondities niet optimaal zijn, of indien de interne processen in het blad daartoe aanleiding geven.The optimum position of the stomata is completely open, because this allows a maximum entry of CO2 and thus a maximum utilization of the potential photosynthesis. There are various mechanisms that cause the stoma to close if the environmental conditions are not optimal, or if the internal processes in the leaf give cause for this.

10 Eén van die mechanismen is dat het huidmondje gedeeltelijk sluit indien de bladverdamping te hoog wordt (gevaar voor verwelking). Kennelijk is dan de toevoer van energie naar het blad door zonnestraling en/of convectie te hoog. Door het sluiten van het huidmondje stagneert de toevoer van CO2 hetgeen ten koste gaat van de droge stof productie. Op zo'n moment dient de 15 verneveling te worden aangeschakeld om niet alleen een verlaging van de temperatuur, maar ook een verhoging van de luchtvochtigheid te bewerkstelligen. Hierdoor zal het blad minder gaan verdampen, het gevaar voor verwelking is geweken en het huidmondje zal weer openen.One of those mechanisms is that the stomata partially closes if the leaf evaporation becomes too high (risk of wilting). Apparently the supply of energy to the leaf by solar radiation and / or convection is then too high. By closing the stomata, the supply of CO2 stagnates, which is at the expense of dry matter production. At such a moment the misting must be switched on in order to effect not only a reduction in the temperature, but also an increase in the air humidity. This will cause the leaf to evaporate less, the danger of wilting has disappeared and the stomata will open again.

Daarnaast verdient het de voorkeur om de bladtemperatuur van 20 het gewas te meten, bv. door middel van een infrarood meter, en om de hoeveelheid beschikbaar licht voor fotosynthese (PAR licht, Photosynthetically Active Radiation) boven het gewas te meten, bv. door een daartoe geschikte lichtmeter. Het fotosynthese proces is namelijk afhankelijk van deze factoren (zie figuur 1). Uit de CO2, bladtemperatuur en 25 lichtmetingen kan, samen met de informatie over de toestand van de huidmondjes, een regelmethode worden op gesteld om het klimaat in de kas optimaal aan te passen op de behoefte en optimale groei van het gewas. Een algemeen overzicht van een regelschema is gegeven in Figuur 5.In addition, it is preferable to measure the leaf temperature of the crop, eg by means of an infrared meter, and to measure the amount of available light for photosynthesis (PAR light, Photosynthetically Active Radiation) above the crop, e.g. suitable light meter. The photosynthesis process is in fact dependent on these factors (see Figure 1). From the CO2, leaf temperature and light measurements, together with the information about the condition of the stomata, a control method can be drawn up to optimally adapt the climate in the greenhouse to the needs and optimum growth of the crop. A general overview of a control scheme is given in Figure 5.

In een dergelijk regelschema worden bij voorkeur drie 30 uitgangssituaties onderscheiden op grond van de beschikbare hoeveelheid 10 licht, d.w.z. of de lichtbron zonlicht of lamplicht is en/of geen lichtbron aanwezig is (donker). Voor elk van deze drie situaties dient een ideale uitgangstoestand (resp. G, H en L, zie figuur 5) te worden gedefinieerd op grond van de aanwezigheid van de klimaatvoorzieningen in de kas 5 (aan/afwezigheid van een of meer regelbare ventilatiesystemen, een of meer regelbare koelinstallaties; een of meer regelbare verwarmingsinstallaties, een of meer regelbare CO2 producerende installaties, een of meer warmte-opslag installaties en een of meer lichtregelingsinstallaties) en afhankelijk van de vereisten van het te telen gewas. Sommige planten zullen bij 10 voorbeeld beter gedijen bij een hogere temperatuur, hogere lichtintensiteit en of hogere relatieve luchtvochtigheid dan andere planten. Ook dient bij kunstmatige verlichting het dag/nachtritme te worden ingesteld, zodat deze optimaal is voor het te telen gewas. Indien nodig kunnen deze instellingen worden aangepast aan het groeistadium van het gewas. De 15 uitgangstoestanden G,H,L bestaan dus uit een verzameling van streefwaarden voor de verschillende kascondities die ideaal geacht worden voor het gewas.In such a control scheme, three starting situations are preferably distinguished on the basis of the available amount of light, i.e. whether the light source is sunlight or lamp light and / or no light source is present (dark). For each of these three situations, an ideal initial state (G, H and L, see Figure 5, respectively) must be defined on the basis of the presence of the climate provisions in greenhouse 5 (presence / absence of one or more adjustable ventilation systems, a or more controllable cooling installations, one or more controllable heating installations, one or more controllable CO2-producing installations, one or more heat-storage installations and one or more lighting control installations) and depending on the requirements of the crop to be grown. For example, some plants will thrive better at a higher temperature, higher light intensity and or higher relative humidity than other plants. With artificial lighting, the day / night rhythm must also be set so that it is optimal for the crop to be grown. If necessary, these settings can be adjusted to the growth stage of the crop. The initial states G, H, L therefore consist of a set of target values for the different greenhouse conditions that are considered ideal for the crop.

Deze streefwaarden behorend bij deze uitgangstoestanden vallen onder andere af te lezen uit voor de meeste gewassen bekende grafieken zoals bij 20 voorbeeld getoond in figuur 1, 2 en 4. Worden de ventiliatieramen in een kas overdag gesloten, dan heeft dat tot gevolg dat de temperatuur, het CO2 gehalte en de luchtvochtigheid stijgen. Als er in de kas voldoende CO2 beschikbaar is dan wordt de hoeveelheid die de plant opneemt primair bepaald door de hoeveelheid licht, zoals te zien in Figuur 1. Uitgaande van 25 voldoende beschikbaar licht blijkt ook de (blad)temperatuur een invloed te hebben. Bij een verhoogde concentratie CO2, zoals die in een gesloten kas kan voorkomen of via extra CO 2 toevoer kan worden gecreëerd, ligt de maximum opname bij een hogere temperatuur dan bij een limiterend CO2 gehalte (figuur 2).These target values associated with these initial conditions can be read, inter alia, from graphs known for most crops as shown, for example, in Figs. 1, 2 and 4. If the ventilation windows in a greenhouse are closed during the day, the temperature, the CO2 content and the humidity increase. If sufficient CO2 is available in the greenhouse, the amount that the plant absorbs is primarily determined by the amount of light, as seen in Figure 1. Based on sufficient available light, the (leaf) temperature also appears to have an influence. With an increased concentration of CO2, such as can occur in a closed greenhouse or can be created via extra CO 2 supply, the maximum uptake is at a higher temperature than with a limiting CO2 content (Figure 2).

1111

Bij deze uitgangstoestand hoort een (meestal maximale) stand van de huidmondjes. Bij een ongewijzigde stand van het huidmondje wordt het klimaatsysteem in de kas zodanig aangestuurd dat deze uitgangstoestand gehandhaafd blijft. Hoewel de opening van de huidmondjes primair wordt 5 bepaald door de hoeveelheid licht, zorgt een huidmondje ook voor de verdamping en heeft het daarmee invloed op de bladtemperatuur. Daardoor kan de verdamping een beperkende factor zijn voor het open staan van de huidmondjes. Met name het VPD (Vapor Pressure deficit) (verschil in dampdruk tussen lucht in de omgeving van het blad en de lucht in de holtes 10 van het blad) speelt een belangrijke rol zoals blijkt uit figuur 4. Hieruit blijkt ook dat voor een maximale fotosynthese het speelveld beperkt is: tussen 60-100% RV en een temperatuur tussen 20-30 °C. Indien de huidmondjes inderdaad gaan sluiten door verdamping zal de klimaatregeling in de kas volgens het schema van figuur 5 zodanig worden 15 aangestuurd dat er een nieuwe optimale toestand wordt bereikt (gecorrigeerde G, H of L). Bij voorkeur wordt dit opgelost door het aansturen van de vernevelingsinstallatie, waardoor de luchtvochtigheid en de CO2 concentratie stijgen en de temperatuur niet te hoog oploopt (dit in tegenstelling tot de conventionele manier van koelen zoals hierboven 20 besproken waardoor de luchtvochtigheid en CO2 concentratie dalen).With this starting condition there is a (usually maximum) position of the stomata. If the stomata is unchanged, the climate system in the greenhouse is controlled in such a way that this initial state is maintained. Although the opening of the stomata is primarily determined by the amount of light, a stomata also causes the evaporation and therefore has an effect on the leaf temperature. Therefore, the evaporation can be a limiting factor for the stomata being open. In particular the VPD (Vapor Pressure deficit) (difference in vapor pressure between air in the environment of the leaf and the air in the cavities 10 of the leaf) plays an important role as shown in figure 4. This also shows that for maximum photosynthesis the playing field is limited: between 60-100% RH and a temperature between 20-30 ° C. If the stomata indeed start to close due to evaporation, the climate control in the greenhouse will be controlled according to the diagram of figure 5 in such a way that a new optimum condition is achieved (corrected G, H or L). This is preferably solved by controlling the atomizing installation, as a result of which the humidity and the CO2 concentration rise and the temperature does not rise too high (this in contrast to the conventional way of cooling as discussed above, whereby the air humidity and CO2 concentration fall).

Daarna dient gecontroleerd te worden of de planttemperatuur nog steeds boven het dauwpunt van de kaslucht is. Zakt deze onder het dauwpunt dan gaat het vocht uit de lucht condenseren op de planten, hetgeen niet alleen een vermindering van de fotosynthese tot gevolg heeft, 25 maar ook het ontstaan kan bevorderen van rot en infectieziektes. Bij voorkeur wordt het verschil tussen de planttemperatuur en de dauwpuntstemperatuur van de kaslucht weer verhoogd door de verneveling (en/of additionele koeling) uit te schakelen. Door deze aanpassing wordt de waarde van G, H of L opnieuw gecorrigeerd.Then it must be checked whether the plant temperature is still above the dew point of the greenhouse air. If it drops below the dew point, the moisture from the air starts to condense on the plants, which not only results in a reduction of photosynthesis, but can also promote the development of rot and infectious diseases. The difference between the plant temperature and the dew point temperature of the greenhouse air is preferably increased again by switching off the spraying (and / or additional cooling). As a result of this adjustment, the value of G, H or L is corrected again.

1212

Door continu de stand van de huidmondjes te meten en de instellingen van de verneveling en eventuele andere klimaatinstallaties in de kas voortdurend hieraan aan te passen, is het systeem in staat om bij verandering van één van de klimaatbeïnvloedende factoren (bv. licht, 5 temperatuur, relatieve vochtigheid, e.d.) het klimaat in de kas zeer snel weer naar een stabiele toestand te regelen, waarbij de stand van de huidmondjes optimaal wordt gehouden onder de heersende omstandigheden. Bij voorkeur wordt elke minuut de stand van de huidmondjes gemeten en de cyclus doorlopen, zodat er een vrijwel continue regeling ontstaat.By continuously measuring the position of the stomata and constantly adapting the settings of the atomization and any other climate installations in the greenhouse, the system is able to change one of the climate influencing factors (eg light, temperature, relative humidity, etc.) to regulate the climate in the greenhouse very quickly again to a stable condition, whereby the position of the stomata is optimally kept under the prevailing conditions. The position of the stomata is preferably measured every minute and the cycle is completed, so that an almost continuous control is created.

1010

Bij een niet geventileerde kas (d.w.z. een kas met gesloten luchtramen) kunnen, wanneer de bladtemperatuur een kritische bovengrens overschrijdt (afhankelijk van het te telen gewas), de luchtramen worden geopend en/of een additionele koelinstallatie (waarmee waterdamp kan worden 15 gecondenseerd en warmte kan worden afgevoerd) kan worden aangeschakeld, waarbij deze installaties, alsmede de gedoseerde hoeveelheid CO2 kan worden afgestemd op de stand van de huidmondjes. Het is namelijk bekend dat de plant ook de huidmondjes kan sluiten bij een te hoge concentratie CO2.With a non-ventilated greenhouse (ie a greenhouse with closed air vents), when the leaf temperature exceeds a critical upper limit (depending on the crop to be grown), the air vents can be opened and / or an additional cooling installation (with which water vapor can be condensed and heat can be discharged) can be switched on, whereby these installations, as well as the dosed amount of CO2, can be adjusted to the position of the stomata. It is known that the plant can also close the stomata with a too high concentration of CO2.

20 De kastemperatuur en de luchtvochtigheid dienen binnen een zeker optimaal “werkgebied” te blijven. Indien hetzij de kastemperatuur hetzij de luchtvochtigheid buiten dit werkgebied komt duidt dit op onvoldoende energieafvoer. Deze wordt dan verhoogd door de (mechanische) ventilatie stapsgewijs te verhogen.20 The greenhouse temperature and the humidity must remain within a certain optimal "working area". If either the greenhouse temperature or the humidity falls outside this working area, this indicates insufficient energy dissipation. This is then increased by gradually increasing the (mechanical) ventilation.

25 Zoals gezegd doet een te hoge CO2 concentratie de huidmondjes sluiten. Als de overige condities optimaal zijn wordt bij het detecteren van sluitende huidmondjes de toevoeging van CO2 stapsgewijs verlaagd.As stated, a too high CO2 concentration causes the stomata to close. If the other conditions are optimal, the addition of CO2 is gradually reduced when detecting closed stomata.

In de nacht, wanneer er geen zonnestraling of groeilicht is zal het kasklimaat op een gangbare wijze geregeld worden door middel van 30 ventilatie en eventueel aanvullende ontvochtiging. Omdat er geen of weinig 13 fotosynthese (ingeval van kunstmatig groeilicht) plaatsvindt en bovendien nauwelijks sprake is van gewasverdamping zal het inschakelen van de vernevelingsinstallatie doorgaans niet nodig zijn. Uiteraard biedt het voordelen om, zoals in figuur 5 aangegeven, ook tijdens de donker situatie 5 het kasklimaat zodanig te regelen dat de opening van de huidmondjes (waarbij nu C02 aan de lucht wordt afgegeven) optimaal te houden.During the night, when there is no sunlight or growth light, the greenhouse climate will be regulated in a conventional manner by means of ventilation and possibly additional dehumidification. Because little or no photosynthesis takes place (in the case of artificial growth light) and, moreover, there is hardly any crop evaporation, switching on the misting installation will generally not be necessary. Of course, it is advantageous to control the greenhouse climate during the dark situation, as indicated in Figure 5, in such a way that the opening of the stomata (whereby CO2 is now released to the air) is optimally maintained.

De toegevoegde waarde van de uitvinding is dus dat aan de hand van de status van de huidmondjes nauwkeurig die evenwichtsstand kan 10 worden bereikt waarbij het fotosyntheseproces optimaal verloopt.The added value of the invention is therefore that the equilibrium position can be accurately achieved on the basis of the status of the stomata, whereby the photosynthesis process proceeds optimally.

Een bijkomend voordeel van het hierboven beschreven kassysteem is dat de hoeveelheid acceptabel licht (en warmte) groter kan zijn dan in conventionele kassystemen. Daar moet regelmatig worden gewerkt met het 15 afschermen van zonlicht om de koel-last te beperken, waarmee de potentiële fotosynthese en dus de gewasgroei evenredig wordt verminderd. In het kassysteem van de uitvinding kan de verneveling zorgen voor een meer efficiënte (en goedkopere) koeling, zodat nooit of slechts sporadisch een teveel aan zonlicht behoeft te worden afgeschermd. Dit effect kan nog 20 worden versterkt door bij zeer veel zonnestraling extra vernevelen van water juist boven het kasdek, dat wil zeggen aan de buitenkant van de kas, toe te passen. De luchtlaag net onder het kasdek en de luchtlaag net boven het kasdek kunnen in dit kader als één geheel worden gezien. De enthalpie van de buitenlucht verandert niet als het vernevelde water op adiabatische 25 wijze hierin wordt opgenomen. Daardoor maakt het in principe geen verschil of het water boven het kasdek verneveld wordt in de buitenlucht of onder het kasdek in de kaslucht. Het koelend effect in de kas is immers hetzelfde, want de buiten de kas bevochtigde lucht kan nu in de kas immers meer energie op nemen. Voorwaarde hierbij is echter wel dat de 30 windsnelheid boven de kas niet te groot is omdat anders de bevochtigde 14 lucht boven de kas wegwaait voordat deze de kas kan intreden. De kasdekverneveüng kan dus een bijdrage leveren aan de verhoging van de luchtvochtigheid in de kas, waardoor er binnen de kas minder water behoeft te worden verneveld en de kans op druppelvorming en nat worden van het 5 gewas wordt verminderd.An additional advantage of the greenhouse system described above is that the amount of acceptable light (and heat) can be greater than in conventional greenhouse systems. There, it is necessary to work regularly with shielding sunlight to limit the cooling load, which reduces the potential photosynthesis and therefore crop growth proportionally. In the greenhouse system of the invention, the atomization can provide for more efficient (and cheaper) cooling, so that an excess of sunlight need never or only occasionally be protected. This effect can be further enhanced by using extra spraying of water just above the greenhouse cover, that is to say on the outside of the greenhouse in the case of very much solar radiation. The air layer just below the greenhouse cover and the air layer just above the greenhouse cover can be seen as a whole in this context. The enthalpy of the outside air does not change if the sprayed water is absorbed in it adiabatically. As a result, it makes no difference in principle whether the water above the greenhouse cover is sprayed in the outside air or below the greenhouse cover in the greenhouse air. After all, the cooling effect in the greenhouse is the same, because the air humidified outside the greenhouse can now absorb more energy in the greenhouse. A condition here, however, is that the wind speed above the greenhouse is not too great, because otherwise the humidified air blows away above the greenhouse before it can enter the greenhouse. The greenhouse covering can therefore contribute to increasing the air humidity in the greenhouse, so that less water needs to be sprayed inside the greenhouse and the chance of the crop dropping and becoming wet is reduced.

In sommige conventionele systemen wordt dakbevloeiing toegepast om in de kas een koelend effect te veroorzaken. Door de hogere kastemperatuur en de hoge relatieve luchtvochtigheid zal dit koelend effect bij het kassysteem van de uitvinding veel groter zijn dan in conventioneel 10 systemen. Tevens zal meer condensatie optreden, hetgeen de warmteoverdracht bevordert. Ook 's nachts kan dakbevloeiing een nuttig effect hebben: door het afkoelen van het kasdek wordt de condensatie tegen het kasdek binnen de kas bevorderd, waardoor de luchtvochtigheid wordt beheerst zonder luchtuitwisseling.In some conventional systems, roof watering is used to cause a cooling effect in the greenhouse. Due to the higher greenhouse temperature and the high relative humidity, this cooling effect will be much greater in the greenhouse system of the invention than in conventional systems. More condensation will also occur, which promotes heat transfer. Roof irrigation can also have a useful effect at night: by cooling the greenhouse cover, condensation against the greenhouse cover within the greenhouse is promoted, so that the air humidity is controlled without air exchange.

15 Dankzij een sterk verhoogde enthalpie van de kaslucht kunnen meer efficiënte methoden worden ingezet voor de oogst van (zonne)warmte en het herbenutten daarvan voor kasverwarming. In de gangbare systemen wordt warmte uit de kaslucht gewonnen voor opslag in de bodem en later gebruik. Bij dit later gebruik wordt een warmtepomp ingezet. In deze 20 conventionele systemen wordt een relatieve luchtvochtigheid van 70-80% aangehouden. In het huidige kassysteem, waar de lucht een typische relatieve luchtvochtigheid van 90-95% heeft, heeft de lucht dus een hogere enthalpie en zal condenseren bij hogere temperaturen dan droge, koudere lucht. Daardoor kan in een warmtewisselaar zonnewarmte worden geoogst 25 met een kleiner volume aan te verplaatsen kaslucht en bij watertemperaturen aan de koelzijde die dichter bij de kastemperatuur liggen.15 Thanks to a greatly increased enthalpy of the greenhouse air, more efficient methods can be used for harvesting (solar) heat and reusing it for greenhouse heating. In conventional systems, heat is extracted from the greenhouse air for storage in the soil and for later use. A heat pump is used for this later use. A relative humidity of 70-80% is maintained in these 20 conventional systems. In the current greenhouse system, where the air has a typical relative humidity of 90-95%, the air therefore has a higher enthalpy and will condense at higher temperatures than dry, colder air. As a result, solar heat can be harvested in a heat exchanger with a smaller volume of greenhouse air to be displaced and at water temperatures on the cooling side that are closer to the greenhouse temperature.

Tevens komen alternatieve vormen van warmteterugwinning binnen bereik. Oogsten van (zonne)warmte kan bij voorbeeld met een 30 koeloppervlak dat onder de planten is gelegen en daardoor een groot 15 oppervlak kan vormen dat geen licht wegneemt voor plantengroei en geen druipschade aan de planten kan berokkenen door vallende condensdruppels. De watertemperatuur in dit koeloppervlak zal bij normale omstandigheden relatief hoog zijn (> 20 °C). Omdat de koude lucht zakt zijn geen 5 ventilatoren nodig om de warmte te kunnen oogsten. Deze hogere temperaturen verhogen ook de warmte-inhoud van een opgeslagen watervolume, waardoor een warmte-terugwinpomp minder water hoeft te verplaatsen. Bovendien kan beter gebruik worden gemaakt van de bestaande verwarmingssystemen, zoals een buis-rail net.Alternative forms of heat recovery are also within reach. Harvesting (solar) heat can, for example, with a cooling surface that is located underneath the plants and can therefore form a large surface that does not remove light for plant growth and cannot cause dripping damage to the plants due to falling condensation drops. The water temperature in this cooling surface will be relatively high under normal conditions (> 20 ° C). Because the cold air drops, no fans are needed to harvest the heat. These higher temperatures also increase the heat content of a stored water volume, so that a heat recovery pump needs to move less water. Moreover, better use can be made of the existing heating systems, such as a tube-rail network.

1010

Door het toepassen van een klimaatsysteem als boven beschreven wordt de regeling niet meer gebaseerd op kasluchttemperatuur en RV, maar op energiebalans en vochtbalans, waarbij temperatuur en relatieve luchtvochtigheid randvoorwaarden zijn (zie ook het diagram van Figuur 7). 15 Additioneel maakt een kassysteem van de uitvinding het mogelijk om opname van CO2 nauwkeurig te bepalen. Vanwege het feit dat veel minder CO2 naar buiten lekt kan de opname van CO2 worden afgeleid uit de doseer-snelheid en de gemeten concentratie in de kas. Daarmee is het mogelijk om de efficiëntie van het fotosynthese proces te meten. Bovendien 20 is dit bruikbaar om stress te meten en te voorkomen. Plantenstress wordt gekenmerkt doordat de plant in een zodanige situatie verkeert dat het nodig is om noodmaatregelen te nemen waardoor het normale groeiproces wordt gestopt en overgeschakeld wordt op een overlevingsstrategie. Het sluiten van de huidmondjes bij gevaar van verwelking is hiervan een goed 25 voorbeeld. Doordat de verdamping en dus de koeling verminderd wordt neemt de bladtemperatuur sterk toe (met gevaar voor plaatselijke uitdroging). Dan stopt de CO2 opname en de fotosynthese, maar dit is voor de plant toch een betere overlevingsstrategie dan om helemaal uit te drogen.By applying a climate system as described above, the regulation is no longer based on greenhouse air temperature and RH, but on energy balance and moisture balance, where temperature and relative humidity are preconditions (see also the diagram of Figure 7). Additionally, a greenhouse system of the invention makes it possible to accurately determine CO2 uptake. Due to the fact that much less CO2 leaks out, the uptake of CO2 can be derived from the dosing rate and the measured concentration in the greenhouse. This makes it possible to measure the efficiency of the photosynthesis process. Moreover, this is useful for measuring and preventing stress. Plant stress is characterized by the fact that the plant is in such a situation that it is necessary to take emergency measures to stop the normal growth process and to switch to a survival strategy. Closing the stomata in the event of the risk of wilting is a good example of this. Because the evaporation and therefore the cooling is reduced, the leaf temperature increases considerably (with the risk of local dehydration). CO2 absorption and photosynthesis then stop, but this is a better survival strategy for the plant than to dry out completely.

1616

Doordat in het nieuwe kassysteem van de uitvinding de klimaatregeling niet meer primair is afgestemd op kastemperatuur, maar op energieafvoer, is een nauwkeuriger beheersing van de ventilatie (via ventilatieopeningen) vereist, met name in het onderste bereik van de 5 temperatuur/luchtvochtigheidsgrafiek (zie Figuur 7) Dit betekent dat ventilatieramen en/of een mechanische ventilatie nauwkeurig zal moeten kunnen worden geregeld;Because in the new greenhouse system of the invention the climate control is no longer primarily geared to greenhouse temperature, but to energy discharge, a more accurate control of the ventilation (via ventilation openings) is required, in particular in the lower range of the temperature / humidity graph (see Figure). 7) This means that ventilation windows and / or mechanical ventilation must be able to be precisely controlled;

Een mogelijk nadeel van het systeem van de uitvinding is dat de hoge luchtvochtigheid het risico van ziekten en plagen gekoppeld aan 10 condensatie op het gewas met zich meebrengt.A possible drawback of the system of the invention is that the high air humidity entails the risk of diseases and pests coupled with condensation on the crop.

Er worden echter in de praktijk reeds effectieve regelstrategieën met onder andere gewascondensatie modellen toegepast, waarmee het risico van condensatie op het gewas sterk kan worden verminderd.However, effective control strategies with crop condensation models, among other things, are already being applied in practice, with which the risk of condensation on the crop can be greatly reduced.

Bovendien kunnen deze ziekten en plagen indien zij onverhoopt optreden 15 op de gebruikelijke manier bestreden worden, bv. door bijmengen van antibiotica in het te vernevelen water.Moreover, these diseases and pests, if they occur unexpectedly, can be controlled in the usual way, for example by admixing antibiotics into the water to be sprayed.

Al met al wegen de vele voordelen op tegen deze laatste twee nadelen. Deze voordelen hebben tevens een economisch karakter: het kassysteem van de uitvinding vereist slechts een relatief beperkte 20 investering, die zonder bezwaar in bestaande kassen kan worden ingebouwd. Daarnaast is veel minder elektrische energie nodig om de installatie te bedrijven. Ook de omvang van warmteopslag en terugwinning installaties kan beperkter zijn dan bij conventionele systemen. Verder geeft de verlaagde C02 emissie mogelijkheden voor een blijvend toekomstig 25 gebruik en eventueel verhandelbaarheid van emissierechten.All in all, the many advantages outweigh the last two disadvantages. These advantages also have an economic character: the greenhouse system of the invention requires only a relatively limited investment, which can be built into existing greenhouses without any problem. In addition, much less electrical energy is required to operate the installation. The size of heat storage and recovery installations can also be more limited than with conventional systems. Furthermore, the reduced CO2 emission gives possibilities for a permanent future use and possibly tradability of emission allowances.

In het onderstaande voorbeeld, dat niet als beperkend dient te worden opgevat, wordt een beschrijving gegeven van een kassysteem volgens de uitvinding.In the example below, which is not to be construed as limiting, a description is given of a greenhouse system according to the invention.

30 1730 17

VOORBEELDEXAMPLE

Het in figuur 5 gegeven regelschema, dat in de bovenstaande beschrijving besproken is, is een goed voorbeeld van een kassysteem van de onderhavige uitvinding. De vakman zal op grond van deze beschrijving al naar gelang de 5 specifieke situatie de uitvinding kunnen toepassen in een kas naar zijn keuze. De bovenstaande beschrijving geeft de vakman richtlijnen en specifieke aanwijzingen waaraan moet worden voldaan om optimaal gebruik te maken van de uitvinding.The control scheme given in Figure 5, discussed in the above description, is a good example of a cash register system of the present invention. On the basis of this description, the skilled person will be able to apply the invention in a greenhouse of his choice, depending on the specific situation. The above description provides those skilled in the art with guidelines and specific instructions that must be met to make optimum use of the invention.

10 Figuur 6, tenslotte, geeft een schematisch voorbeeld van een kassysteem volgens de uitvinding. Centraal daarin is een meet- en regelsysteem dat op basis van het meten van de opening van de huidmondjes, en meting van luchtvochtigheid, zonlicht (energie) en CO2 concentratie, een vernevelingsinstallatie en eventueel andere apparatuur aanstuurt. De 15 nevelinstallatie is bij voorkeur opgehangen bovenin de gehele kasruimte. De kas bevat additioneel nog een luchtbehandelingskast met ventilator, waardoor de lucht niet alleen kan worden verwarmd of gekoeld, maar waar ook een luchtfilter aanwezig is om de in de lucht voorkomende ziektekiemen (sporen van bacteriën en schimmels) uit te filtreren. Daarnaast bevat de kas 20 ventilatieopeningen (ramen) die zowel in het dak als in de zijwanden kunnen zijn uitgevoerd, en een schermdoek (tevens voor dak en/of zijwanden) waarmee het invallend zonlicht kan worden getemperd.Figure 6, finally, gives a schematic example of a greenhouse system according to the invention. Central to this is a measuring and control system that, based on the measurement of the opening of the stomata, and measurement of humidity, sunlight (energy) and CO2 concentration, controls a spraying installation and possibly other equipment. The mist installation is preferably suspended at the top of the entire greenhouse space. The greenhouse additionally contains an air treatment unit with a fan, so that the air can not only be heated or cooled, but where an air filter is also present to filter out the germs (traces of bacteria and fungi) that occur in the air. In addition, the greenhouse contains ventilation openings (windows) which can be designed both in the roof and in the side walls, and a screen cloth (also for roof and / or side walls) with which the incident sunlight can be tempered.

De hiervoor genoemde luchtbehandelingskast wordt gevoed via een verwarmingsketel en/of koelmachine. Opslag van overtollige energie 25 geschiedt bij voorkeur in zogenaamde aquifers. Een aquifer is een watervoerende bodemlaag. Een voor warmte-opslag geschikte aquifer bestaat meestal uit een zandlaag die is omgeven door 'waterdichte' (horizontale) lagen klei. De grondwaterstromen in de zandlaag mogen slechts een beperkte snelheid hebben om warmteverliezen te beperken. De 30 warmte wordt bij een aquifer rechtstreeks in het (grond)water en het zand 18 opgeslagen. Aquifers kunnen gebruikt worden voor zowel opslag van hoge als lage temperaturen. De aquifer is verbonden met het koel/verwarmingssysteem via een conventionele warmtepomp. Het in Fig. 6 getoonde kassysteem bevat verder nog een installatie om CO2 toe te voeren 5 en een systeem om water toe te voeren aan het kassysteem als voeding voor de nevelinstallatie, voor energietransport.en/of voor bewatering van de planten.The aforementioned air handling unit is fed via a heating boiler and / or cooling machine. The surplus energy is preferably stored in so-called aquifers. An aquifer is a water-bearing soil layer. An aquifer suitable for heat storage usually consists of a layer of sand that is surrounded by 'waterproof' (horizontal) layers of clay. The groundwater flows in the sand layer may only have a limited speed to limit heat losses. With an aquifer, the heat is stored directly in the (ground) water and the sand 18. Aquifers can be used for both high and low temperature storage. The aquifer is connected to the cooling / heating system via a conventional heat pump. The embodiment shown in FIG. The greenhouse system shown in Fig. 6 further comprises an installation for supplying CO2 and a system for supplying water to the greenhouse system as feed for the mist installation, for energy transport and / or for watering the plants.

10 103135710 1031357

Claims (7)

1. Kassysteem voor gebruik in land- en/of tuinbouw, omvattende: a. een detector voor de directe of indirecte detectie van de status van de huidmondjes van een of meer planten in het kassysteem; 5 b. een regelbare installatie voor het vernevelen van water; c. een regelunit die de installatie voor het vernevelen van water aanstuurt op basis van de gegevens verkregen door de detector van a.A greenhouse system for use in agriculture and / or horticulture, comprising: a. A detector for the direct or indirect detection of the status of the stomata of one or more plants in the greenhouse system; 5 b. an adjustable water spraying installation; c. a control unit that controls the water spraying installation based on the data obtained by the detector from a. 2. Kassysteem volgens conclusie 1, verder omvattende een of meer van de groep detectoren bestaande uit een of meerdere infraroodmeters voor meting van de bladtemperatuur, een of meerdere lichtmeters voor het meten van het lichtniveau boven de plant, een of meerdere thermometers voor het meten van de temperatuur van de kas en een 15 of meerdere hygrometers voor het meten van de luchtvochtigheid.Greenhouse system according to claim 1, further comprising one or more of the group of detectors consisting of one or more infrared meters for measuring the leaf temperature, one or more light meters for measuring the light level above the plant, one or more thermometers for measuring the temperature of the greenhouse and one or more hygrometers for measuring the humidity. 3. Kassysteem volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende een of meer van de groep installaties bestaande uit een of meer regelbare ventilatiesystemen, een of meer regelbare koelinstallaties; een of 20 meer regelbare verwarmingsinstallaties, een of meer regelbare CO2 producerende installaties, een of meer warmte-opslag installaties en een of meer lichtregelingsinstallaties.Greenhouse system according to claim 1 or 2, further comprising one or more of the group of installations consisting of one or more controllable ventilation systems, one or more controllable cooling installations; one or more controllable heating installations, one or more controllable CO2 producing installations, one or more heat storage installations and one or more light control installations. 4. Kassysteem volgens conclusie 2 of 3, waarbij de aansturing van de 25 installatie(s) van conclusie 1 of 3 geschiedt op basis van de gegevens verkregen door de detectoren van conclusie 1 of 2. 10313574. Greenhouse system according to claim 2 or 3, wherein the control of the installation (s) of claim 1 or 3 takes place on the basis of the data obtained by the detectors of claim 1 or 2. 1031357 5. Werkwijze voor het regelen van de klimaatcondities in een kas omvattende: a. het direct of indirect detecteren van de status van de huidmondjes van een of meer planten in de kas; en 5 b. het op basis van de detectie onder a. aansturen van een vernevelingsinstallatie.5. Method for controlling the climate conditions in a greenhouse, comprising: a. Directly or indirectly detecting the status of the stomata of one or more plants in the greenhouse; and 5 b. controlling a misting installation based on the detection under a. 6. Werkwijze volgens conclusie 5 omvattende het regelen van de klimaatcondities volgens het schema van Figuur 5. 10The method of claim 5 comprising controlling the climate conditions according to the diagram of Figure 5. 10 7. Werkwijze volgens conclusie 6 waarbij de streefwaarden voor de kascondities behorend bij de uitgangstoestanden G(l..n), H(l..n) en L(l..n) tijdens het regelproces periodiek worden gevalideerd aan de hand van de 15 gemeten status van de huidmondjes, en waarbij deze streefwaarden volgens een zodanig algoritme worden aangepast dat een zelflerend systeem ontstaat en de uitgangstoestanden G(l..n) , H(l...n, en L(l..n) gaandeweg worden geoptimaliseerd voor de gegeven kasinstallatie en de gegeven eigenschappen van het gewas. 103135iMethod according to claim 6, wherein the set values for the greenhouse conditions associated with the initial states G (l..n), H (l..n) and L (l..n) are periodically validated on the basis of the 15 measured status of the stomata, and wherein these target values are adjusted according to such an algorithm that a self-learning system is created and the initial states G (l..n), H (l ... n, and L (l..n) gradually are optimized for the given greenhouse installation and the given characteristics of the crop
NL1031357A 2006-03-13 2006-03-13 Fog greenhouse. NL1031357C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1031357A NL1031357C2 (en) 2006-03-13 2006-03-13 Fog greenhouse.
PCT/IB2007/050844 WO2007105168A2 (en) 2006-03-13 2007-03-13 Mist greenhouse

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1031357A NL1031357C2 (en) 2006-03-13 2006-03-13 Fog greenhouse.
NL1031357 2006-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1031357C2 true NL1031357C2 (en) 2007-09-14

Family

ID=37232900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1031357A NL1031357C2 (en) 2006-03-13 2006-03-13 Fog greenhouse.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL1031357C2 (en)
WO (1) WO2007105168A2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2100500B1 (en) 2008-03-14 2012-10-03 Jürgen Roeck Method and device for protecting plants from frost
NL2002091C (en) * 2008-10-13 2010-04-14 Croppings Holding B V SYSTEM AND METHOD FOR GROWING A CROP IN AN ALTHANS PARTY CONDITIONED ENVIRONMENT.
NL1038147C2 (en) * 2010-08-02 2012-02-06 Priva B V CASH, FIELD, CROP, METHOD, MEASURING SYSTEM AND CONTROL SYSTEM FOR DELIVERY OF MOISTURE TO A CROP.
NL1038146C2 (en) * 2010-08-02 2012-02-06 Priva B V CASH, FIELD, CROP, METHOD, WATERING SYSTEM AND CONTROL SYSTEM FOR ADMINISTRATION OF MOISTURE TO A CROP.
CN109656287A (en) * 2018-12-20 2019-04-19 西藏吉源农牧科技发展有限公司 Growth environment factor intelligent control system of pasture closed production system
NL1043218B1 (en) * 2019-04-03 2020-10-08 Lomasgrow Holding Bv Thermal image analyser for crops
US11957093B2 (en) 2020-08-04 2024-04-16 David Avila Greenhouse
US11528852B2 (en) 2020-08-04 2022-12-20 David Avila Greenhouse sidewall ventilation system
CN118068897B (en) * 2024-04-17 2024-07-26 北京天创金农科技有限公司 Sunlight greenhouse environment regulation and control system and method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU454872A1 (en) * 1972-12-25 1974-12-30 Молдавский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Орошаемого Земледелия И Овощеводства Porometer
GB1578630A (en) * 1978-04-18 1980-11-05 Crump J Automatic diffusion porometer
JPS5699733A (en) * 1980-01-08 1981-08-11 Yukindo Tsuno Decision of necessity of irrigation
WO1986005944A1 (en) * 1985-04-16 1986-10-23 Niels Thorkild Jensen A control of an irrigation system in a greenhouse
US4856227A (en) 1986-10-16 1989-08-15 Ocs, Inc. Plant oriented control system based upon vapor pressure deficit data
DD301128A7 (en) * 1988-04-15 1992-10-08 Uwe Schmidt DEVICE FOR IN VIVO DETECTION OF TRANSPIRATION AND STOMATO KEEPING OF PLANT LEAVES
JP2003289728A (en) 2002-04-08 2003-10-14 Iseki & Co Ltd Control device for fine mist cooling device for cultivation house
JP2005176721A (en) 2003-12-19 2005-07-07 Esd:Kk System and method for controlling greenhouse

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU454872A1 (en) * 1972-12-25 1974-12-30 Молдавский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Орошаемого Земледелия И Овощеводства Porometer
GB1578630A (en) * 1978-04-18 1980-11-05 Crump J Automatic diffusion porometer
JPS5699733A (en) * 1980-01-08 1981-08-11 Yukindo Tsuno Decision of necessity of irrigation
WO1986005944A1 (en) * 1985-04-16 1986-10-23 Niels Thorkild Jensen A control of an irrigation system in a greenhouse
US4856227A (en) 1986-10-16 1989-08-15 Ocs, Inc. Plant oriented control system based upon vapor pressure deficit data
DD301128A7 (en) * 1988-04-15 1992-10-08 Uwe Schmidt DEVICE FOR IN VIVO DETECTION OF TRANSPIRATION AND STOMATO KEEPING OF PLANT LEAVES
JP2003289728A (en) 2002-04-08 2003-10-14 Iseki & Co Ltd Control device for fine mist cooling device for cultivation house
JP2005176721A (en) 2003-12-19 2005-07-07 Esd:Kk System and method for controlling greenhouse

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 197531, Derwent World Patents Index; AN 1975-H8796W, XP002406373 *
DATABASE WPI Week 198139, Derwent World Patents Index; AN 1981-70640D, XP002406372 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007105168A3 (en) 2008-01-03
WO2007105168A2 (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1031357C2 (en) Fog greenhouse.
Badji et al. Design, technology, and management of greenhouse: A review
JP5681643B2 (en) Climate control system in spatial environment of organism, and spatial environment, control system and program thereof
US10736274B2 (en) Growing system mixing box
KR101917789B1 (en) Improvement in and relating to environment controlled structured green houses for cost effective food production
Misra et al. Evaporative cooling technologies for greenhouses: A comprehensive review
JP5515118B2 (en) Plant growth facility
Van den Bulck et al. Monitoring and energetic performance analysis of an innovative ventilation concept in a Belgian greenhouse
Coomans et al. Monitoring and energetic performance of two similar semi-closed greenhouse ventilation systems
WO2019217592A1 (en) Improved growing system mixing box
JP6863182B2 (en) Cultivation equipment
Tianning et al. Cost-effectiveness analysis of greenhouse dehumidification and integrated pest management using air’s water holding capacity-a case study of the Trella Greenhouse in Taizhou, China
NL1038146C2 (en) CASH, FIELD, CROP, METHOD, WATERING SYSTEM AND CONTROL SYSTEM FOR ADMINISTRATION OF MOISTURE TO A CROP.
Kumar et al. Climate regulation in protected structures: A review
CA3050794C (en) Improved growing system mixing box
Palai et al. Control of Abiotic Factors in Greenhouse
Campen Vapour removal from the greenhouse using forced ventilation when applying a thermal screen
Shamsiri Principles of Greenhouse Control Engineering
Teitel An overview of methods for the reduction of heat load in protected crops under warm climatic conditions
Singh et al. Microclimate-Based
NL1038147C2 (en) CASH, FIELD, CROP, METHOD, MEASURING SYSTEM AND CONTROL SYSTEM FOR DELIVERY OF MOISTURE TO A CROP.
Karpov¹ et al. Study of the Influence of Various Factors on the Air Temperature in the Greenhouse
Huttunen Closed greenhouse cooling with water droplet curtain
Hita et al. Effect of crop row orientation on the passive ventilation of a plastic greenhouse
Faridi et al. The most commonly used greenhouse cooling technologies: Conventional against modern methods

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: HOOGENDOORN AUTOMATISERING B.V.

Effective date: 20090505

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20240401