Werkingsprincipe

Een krachtige ventilator gecombineerd met een brander schiet een straal warme lucht (70-90°C) doorheen het perceel zodat de bloemen/vruchten om de 7-10 min opgewarmd worden. Er bestaan zowel mobiele systemen, die door een tractor doorheen het perceel getrokken worden, als stationaire systemen (roterend).

Warme lucht	Stationair systeem	Mobiel systeem
Bescherming	-3 tot -5,5°C in gevoeligste stadium	-3 tot -5,5°C in gevoeligste stadium
Toepasbaarheid	Afhankelijk van vorm en afmetingen veld	Aaneengesloten perceel
Praktische uitvoering	Opstellen voor vorstnacht, automatische start mogelijk	Bedienen tijdens vorstnacht
Arbeidsintensiviteit	Beperkt	Intensief
Installatiekost per ha	7.260-10.400 euro	2.100-2.600 euro
Jaarlijkse onderhoudskost per ha	20-100 euro	20-100 euro
Verbruik per uur	10,5 kg propaan	35 kg propaan + 15 l diesel
Verbruikskost per nacht per ha (8u)*	90-120 euro	40-55 euro
Milieu-impact	Verbranding propaangas	Verbranding propaangas + diesel
Bereik	0,5 - 1 ha	8-10 ha
Levensduur	20 à 30 jaar	20 à 30 jaar

*Gerekend aan volgende prijzen: Propaan €1,186/kg - Rode diesel: €0,66/l

Omdat de warme lucht rechtstreeks op de bloemen en vruchten gericht wordt, is de energie-input per hectare veel lager dan bv. bij vuurpotten. Bij hoge luchtvochtigheid, waarbij er rijmvorming op het gras en de bomen optreedt, ligt de efficientie nog hoger. De straal warme lucht zorgt ervoor dat de rijm/het gecondenseerde water op de bloemen weer smelt/verdampt. Na de passage van de straal zetten condens en rijm zich opnieuw af op de bloemen. In die faseovergang wordt er warmte afgegeven aan de bloem, wat dus bescherming oplevert (Figuur 1). De vorming van (te veel) rijm op de bloemen wordt met die toestellen ook tegengegaan. Figuur 2 toont de periodieke passage van de straal warme lucht (opwarmen en afkoelen van bloemen) voor een vast, roterend warmeluchtkanon (Frostguard).

Figuur 1 - Faseovergangen van water tussen vaste stof (S, solid), vloeistof (L, liquid) en gas (G, gas) zoals die optreedt in de boomgaard bij gebruik van warmeluchtkanonnen.

Figuur 2 - Cyclische opwarming/ afkoeling van de luchttempertuur (rood), natte-boltemperatuur en temperatuur van het bloemweefsel (oranje) op 10 m van een warmeluchtkanon type Frostguard.

Er bestaan ook warmeluchtkanonnen die de opwekking van warme lucht combineren met het genereren van mist en rook, zoals de Fogdragon die je hiernaast ziet. De werking is dezelfde als hierboven beschreven, maar de brandstof is stro en de mist zou een extra bescherming bieden door de uitstraling van warmte te beperken.

Effectiviteit

In de juiste omstandigheden kunnen de vruchten beschermd worden tot een omgevingstemperatuur van -5,5°C. Dat geldt voor stationaire en mobiele warmeluchtkanonnen. Die systemen presteren het best als het vochtgehalte in de lucht hoog is. Bij droge omstandigheden is er minder rijmafzetting en is er dus ook minder latente energie beschikbaar.
Houd rekening met de invloed van de wind, want die zorgt ervoor dat de warme lucht niet op de juiste plaats terechtkomt en kan het afkoelen van de vrucht versnellen na de passage van het warmeluchtkanon. Bij een sterke wind op het perceel kan je het warmeluchtkanoncombineren met vuurpotten of kachels aan de inkomende windzijde.

De genoemde temperatuurwinsten woren behaald bij een bereik van 8 tot 10 hectare voor een mobiel systeem en 0,5 tot 1 hectare voor een vast systeem. Voor de mobiele systemen geldt er dat bij zeer lage temperaturen die tegen de genoemde ondergrens van de maatregel aanliggen, de beschermde oppervlakte daalt om dezelfde temperatuurwinst te behouden. Het traject van het toestel moet dan ingekort worden. Voor vaste systemen wordt in dat geval de brandertemperatuur opgevoerd om eenzelfde temperatuurwinst te bekomen.

In de wijnbouw bieden de stationaire warmeluchtkanonnen hoe dan ook minder bescherming. Het temperatuurbereik gaat tot -3°C en de beschermde oppervlakte bedraagt niet meer dan 0,3 hectare per toestel. Dat kan verhoogd worden naar 0,5 hectare door de temperatuur van het toestel op te voeren van naar 110°C. Het verbruik neemt toe van 10,5 kg/h naar 13 kg/h per toestel.

Toepasbaarheid

Mobiele warmeluchtkanonnen zijn toepasbaar op elk perceelligging en in elke teelt. Stationaire systemen zijn toepasbaar voor alle teelten, maar op sterk vorstgevoelige percelen is het systeem ontoereikend in de bescherming van appelen en peren. De mobiele systemen bieden dus een grotere temperatuurwinst dan stationaire systemen en zijn geschikter op meer vorstgevoelige percelen waar de temperatuur dieper daalt. Voor boomgaarden met een grote oppervlakte wordt er altijd gewerkt met mobiele systemen. De voorwaarde is wel dat die percelen aaneengesloten zijn of dat niet-aaneengesloten percelen dicht genoeg liggen om ze snel te overbruggen met de tractor. Bij kleine of gefragmenteerde percelen of percelen met een erg steile hellingsgraad zijn stationaire roterende systemen dan weer aangewezen.

Wanneer je de stationaire systemen gebruikt, moet je rekening houden met de reikwijdte van het toestel: de beschermingszone heeft de vorm van een cirkel of ovaal. Figuur 3 toont de mogelijke opstelling van een stationair warmeluchtsysteem.

Figuur 3 - Schematische weergave van de vorst beschermde zone gecreëerd door een stationair warme luchtkanon in een boomgaard:

Alle lijnen zijn bomenrijen.
Op alle punten (1-60) werden de vruchten geteld.
In de zone binnen de blauwe punten is er in dit voorbeeld sprake van 0% schade.
In de zone tussen de blauwe punten en de gele punten is er nog steeds 100% opbrengst, maar is er wel kwaliteitsverlies mogelijk.
De wind zorgt ervoor dat de beschermde zone tegen de windrichting opschuift.

Praktische uitvoering

De stationaire toestellen moeten vooraf op het perceel geplaatst worden en voorzien worden van voldoende brandstof. Een automatische start/stop functie is optioneel. Rookloze systemen (o.a. op propaan) kunnen ingezet worden bij regenkappen en tunnelserres.

De mobiele toestellen moeten getrokken worden door een tractor. Die zal tijdens de vorstnacht continu moeten rondrijden doorheen het perceel. De route doorheen het perceel moet nauwgezet gepland worden, zodat de tijd tussen 2 passages beperkt blijft tot maximaal 8-10 min om zo schade te voorkomen. Je moet die maximale wachttijd ook mee in rekening brengen wanneer de brandstofflessen gedurende de nacht vervangen moeten worden. Je kan best een voldoende grote voorraad aan gasflessen voorzien op een tactische plaats in de boomgaard. Bij zeer lage temperaturen zal de route eventueel verkort worden (daling beschermde oppervlakte voor behoud van eenzelfde temperatuurwinst).

Arbeidsintensiviteit

De stationaire toestellen moeten eenmalig in het perceel geplaatst worden. Als er geen automatische start/stop aanwezig is, moet je die systemen manueel opstarten als de vorst intreedt. Tussen twee vorstnachten in moet de brandstofvoorraad gecontroleerd en aangevuld worden.

De mobiele toestellen moeten gedurende de vorstnacht continu bediend worden door één persoon. Omwille van veiligheidsredenen is het aangewezen om met twee mensen aanwezig te zijn.

Kosten

De grootste kost is de investering in aankoop van de toestellen. Het verbruik is relatief laag, waardoor het een efficiënt systeem is voor de geleverde prestaties.

Voor mobiele systemen geldt er dat de arbeidskost en de kost voor diesel (tractor) systematisch toenemen naarmate er zich meer vorsturen voordoen.

De onderhoudskost is laag en deze toestellen gaan naar verwachting 10 tot 15 jaar mee.

Milieu-impact

Verbrandingsprocessen gaan gepaard met de uitstoot van fijn stof, CO2 en andere schadelijke broeikasgassen. Afhankelijk van het gebruikte systeem is rook- en geurhinder mogelijk. Omdat die systemen meestal werken op propaangas en omdat het verbruik relatief laag ligt, is de impact wel relatief beperkt. De verbranding van propaangas wordt aanzien als properder dan andere verbrandingsprocessen. Bij gebruik van de mobiele systemen moet de verbranding van diesel van de tractor ook nog meegerekend worden in de milieubelasting.