Dans l'équipe Horticulture, nous travaillons la plupart du temps pendant la journée. Mais saviez-vous que nous effectuons aussi régulièrement des horaires de nuit ? C'est là que nous nous mesurons si l'éclairage LED installé émet l'intensité lumineuse que nous avons calculée. Mais pourquoi la nuit ?

Il est important pour les producteurs de s'assurer que chaque plante de la serre est cultivée dans les mêmes conditions optimales. L'irrigation, la fertilisation, l'entretien des cultures et l'éclairage doivent tous être configurés pour produire des résultats constants et de haute qualité. Au sein de l'équipe Horticulture, nous nous efforçons de nous assurer que nos plans d'éclairage pour les lampes de croissance LED correspondent aux besoins exacts du producteur et aux conditions réelles de sa serre.

Notre plan d'éclairage est créé sur la base d'une serre simulée par ordinateur, qui calcule le nombre de photons lumineux (µmol) qui atteindront une zone donnée (mètre carré) par seconde. Chaque serre est différente, donc chaque plan d'éclairage est unique. Imaginez des structures, cultures et systèmes de criblage différents. 

Figure 1. Simulation d'une section de serre. La zone centrale (indiquée en rouge) est positionnée pratiquement à la même hauteur que la culture. Les lignes jaunes représentent la distribution de la lumière des modules LED.

Avoir un plan d'éclairage sur papier est une chose, mais nous mesurons l'éclairage LED dans la situation réelle pour nous assurer que le niveau d'éclairage calculé est atteint uniformément. Pour nos projets d'éclairage LED, nous utilisons un spectroradiomètre ou un capteur PAR (Photosynthetic Active Radiation) qui affiche la mesure de la lumière en µmol/s/m², pour prendre des mesures périodiques du niveau moyen de lumière dans la serre. C'est le seul moyen précis de mesurer la quantité de lumière utilisée par la plante. En revanche, un luxmètre mesure l'intensité lumineuse perçue par l'œil humain, en flux lumineux/m². Nos yeux sont très sensibles à la lumière verte, mais la lumière rouge et bleue sont les couleurs les plus efficaces pour optimiser la photosynthèse chez les plantes, ce sont donc celles qu'il est souhaitable de mesurer. 

Le niveau de lumière en µmol/s/m² pouvant être atteint pour une surface donnée (m²) dépend du nombre de modules LED installés, de la puissance (µmol/s) des modules installés et des surfaces réfléchissantes à proximité. Lorsque nous effectuons des mesures, nous mesurons le niveau de lumière directement sous les modules LED ainsi qu'entre les modules LED. Nous faisons cela pour calculer un niveau de lumière moyen correct. La figure 2 montre ces deux positions de mesure sous forme de petits points verts. Plus vous êtes proche du module, plus l'intensité lumineuse est élevée. L'intensité lumineuse diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne, car la lumière issue du module est répartie sur une plus grande surface. Les positions de mesure et la distance entre le capteur de lumière et les modules LED sont les facteurs clés pour obtenir des mesures précises. Les mesures doivent également être prises à la bonne hauteur dans la serre pour s'assurer que le faisceau lumineux est optimal et uniforme à l'extrémité de la plante. Des mesures pouvent être effectuées à différentes hauteurs pour déterminer une uniformité optimale. L'uniformité augmente si la différence entre les maxima et les minima des courbes vertes de la figure 2 diminue.

Figure 2. Vue de face de la serre. Les petits ronds verts indiquent les positions de mesure. Notez qu'une distance identique est conservée entre les positions de mesure. L'intensité lumineuse moyenne augmente si vous effectuez uniquement des mesures directement sous les modules LED.

Nous mesurons le niveau d'éclairage dans plusieurs positions prédéterminées, puis nous les comparons aux quantités simulées pour les mêmes positions dans le plan d'éclairage. Cela nous permet de confirmer que les niveaux spécifiés dans le plan d'éclairage sont effectivement atteints.

Alors pourquoi travailler la nuit ? La lumière du soleil perturbe les mesures, car nous mesurerions ainsi aussi bien le flux lumineux des lampes LED que la quantité de lumière du jour pendant la journée. C'est pourquoi nous devons faire nos mesures de lumière avant le lever du soleil ou après le coucher du soleil pour mesurer la quantité de lumière produite par le système d'éclairage seul. 

Figure 3. Je me tiens près d'un spectroradiomètre que l'on utilise pour prendre des mesures sans lumière du jour.

C'est toujours une expérience extraordinaire d'être dans une serre la nuit baignée d'un éclairage LED rose sans personne autour et sans musique. Nous utilisons parfois un support de mesure pour maintenir le capteur de lumière vers le haut et loin de notre corps afin d'éviter de projeter une ombre par-dessus et d'atteindre des cultures plus hautes.

Les résultats de nos mesures de lumière sont consignés dans un rapport que nous partageons avec le producteur. Il décrit les conditions de mesure, comme par exemple la distance entre le module LED et le capteur de lumière, l'utilisation d'écrans, la hauteur des cultures, le nombre et la position des points de mesure, le niveau de lumière moyen et l'uniformité de la lumière. Une mesure de lumière peut être réitérée pour déterminer si le niveau de lumière correct a été atteint.