Kaip pasirinkti patalpų augalų fluorescencines lempas

Sodo sodo klausimas yra paprastas. Parduodami kambariniai augalai - daugiau nei 1000 rūšių. Daugelis knygų, straipsnių žurnaluose, instrukcijose ir kt. Buvo paskelbti šiuo klausimu, tačiau beveik visi iš jų mano, kad patalpų augalai yra natūralioje šviesoje, net ir iš dalies.

Kodėl augalai turi gerą apšvietimą?

Apšvietimas reikalingas fotosintezės įrenginiams, po kurių atsiranda specialios medžiagos, kurios jiems yra energingos ir pagrindinės medžiagos. Visų pirma, šios medžiagos susidarymas priklausys nuo šviesos, kuri palieka sugerti, energijos kiekio ir kokybės. Tačiau chlorofilas, kuris tiesiogiai transformuoja šviesos srautą į organinius junginius, aiškiai išreiškė absorbcijos maksimumą mėlynos ir raudonos spektrinės ribos. Tuo pačiu metu ji silpnai sugeria geltoną ir oranžinį spektrą, o ne visai sugeria infraraudonųjų spindulių ir žalią spindulius.

Be chlorofilo, pigmentai, tokie kaip karotinoidai, dalyvauja šviesos absorbcijoje. Paprastai jie yra nematomi lapuose dėl chlorofilo buvimo, tačiau rudenį, kai jis sunaikinamas, karotinoidai suteikia oranžinės ir geltonos spalvos lapų. Fotosintezės procese jos nėra labai svarbios, nes jos absorbuoja šviesos spindulius mėlynos ir violetinės spalvos spektru. Šios spalvos vyrauja debesuotose dienose.

Ką reikia kambariniams augalams?

Augalų poreikis apšvietimui labai priklauso nuo kambario temperatūros, tuo šilčiau kambarys yra, tuo didesnė šviesos dalis, kurią reikalauja gamykla. Taigi, žiemos sezono augalai blogiausiu atveju yra blogai šildomi ir prastai apšviesti.

Šviesos režimas. Dienos šviesos trukmė turi svarbų vaidmenį bet kurio augalo gyvenime. Ekvatorinės spalvos, pripratusios prie beveik pastovios natūralios šviesos 12 val., Mūsų geografinė padėtis greičiausiai nebus tokia, kaip minimali šviesos diena trunka iki 7 valandų, o didžiausia - daugiau nei 15 valandų.

Apšvietimas ir dirbtinis apšvietimas augalams

Pirma, nustatysime, kada tikrai reikalingas papildomas augalų apšvietimas:

Žiemą ir rudenį augalų priežiūros metu daugiau kaip 22C temperatūroje regionuose, kuriuose yra labai trumpas dienos šviesos laikas.
Nors augalai yra laikomi palangėse, kuriose yra tiesioginės saulės spindulių, mažiau nei 3,5 valandos.
Žieminių ir rudens augalų sodinukų priežiūra regionuose, kuriuose vyrauja drumstas oras.

Kitais atvejais papildomo apšvietimo įrengimas yra tiesiog nepagrįstas ir tam tikru mastu bus pinigų ir pastangų švaistymas.

Papildomai veikiant augalams būtina atsižvelgti į šiuos veiksnius:

Daigai geresniam augimui gali būti organizuojami apšvietimu dieną ir naktį. Kai auginate patalpų gėles iš sėklų, tada iš karto po daigumo jauni ūgliai nori ryškios šviesos visą parą. Palaipsniui dienos šviesa sumažėja, pirmiausia nuo 15 iki 11-12 valandų.
Eksperimentiniu metodu įrodyta, kad minimalus šviesos lygis 120 liuksų yra pakankamas minimaliam kambario gėlių fotosintezės aktyvumui, tačiau ne mažiau kaip 1500 liuksų yra būtinas geresniam drėgmės, anglies dioksido ir kitų mineralų įsisavinimui.
Šviesiai dieną reikia ne daugiau kaip 15 valandų jau įsišaknijusių gėlių. Labai ilga šviesos diena sutrikdo tiek inkstų, tiek viso augalo žalojimą. Nuo gimimo visos gėlės yra „užprogramuotos“ tam tikriems dienos šviesos režimams. Tai populiari klaidinga nuomonė, kad kuo ilgesnė šviesa patenka į augalus, tuo geriau. Tačiau iš tikrųjų tai nėra tiesa - „nakties“ augalų atėmimas yra panašus į mūsų svajonę. Visiškai nepriimtina nežiūrėti kasdienio ciklo, nežinodamas augalo fotosintezės su nuolatiniu apšvietimu ypatumus.
Dėl pumpurų ir žydinčių augalų susidarymo reikia šilto kambario ir gero apšvietimo 12-13 valandų. Įrodyta, kad pumpurai atrodo geriau po nedidelės augalo dalies, kai drumstas oras, esant žemai temperatūrai ir silpnai šviesai. Cheminiai procesai, kurie sukuria žydėjimą, vyksta naktį. Norint užbaigti pasirengimą gėlių formavimui, minimalus tamsus laikas turi būti nuolat palaikomas apie 9 valandas.
Šviesos pasirinkimas žiemą priklausys nuo įrenginio temperatūros savybių. Termofilinės gėlės, kurių temperatūra ir šviesa šiek tiek sumažėjo. Kai apšviestoje palangėje žiemą temperatūra yra mažesnė nei 10 ° C, papildomo apšvietimo nereikia.
Augalai turi tokią savybę kaip fototropizmas - reakcija į šviesos kryptį. Dirbtinis apšvietimas turi patekti ant gėlės taip pat, kaip ir natūralus, būtent nuo viršaus, šiuo atveju spalvos nereikės išleisti energijos, kad lapai taptų maksimaliai šviesos.

Dirbtinis apšvietimas patalpų augalams

Draudžiama naudoti tik klasikines kaitrines lemputes: jų spektre nėra violetinės ir mėlynos spalvos, o infraraudonųjų spindulių spinduliavimas sukuria spalvų tempimą, stiprų šildymą, lapų džiovinimą ir nenaudingą elektros energiją.

Tokios specialios kaitinamosios lemputės, reklamuojamos šiandien neodimio kolbose, nemato reikšmingo pagerėjimo. Tai yra „Paulmann Phyto“ lempos, „OSRAM“ lempos ir kt. Nepaisant jų didelio apšvietimo dėl atspindinčio purškimo ir nedidelio šviesos kampo, jų spektriniai indikatoriai labai nesiskiria nuo paprastų kaitinamųjų lempų.

Šiek tiek geresnį poveikį galima pasiekti naudojant halogenines lemputes. Tačiau, nepaisant teigiamos spektro sudėties ir padidėjusios šviesos galios, šio tipo lempos yra beveik optimalios, nes siūlai sukuria didelę šilumos energiją.

Jūs galite išlaikyti patrauklią gėlių vaizdą ir auginti sodinukus baltųjų fluorescencinių lempų pagalba, jie sukuria šaltą šviesą (jų spektras yra kuo arčiau saulės spektro). Kadangi šios lempos nėra labai galingos, jos tuo pačiu metu montuojamos keliomis dalimis specialiuose atšvaituose, kurie padidina šviesos srautą ir neleidžia mirksėti apšvietimui į kambarį.

Paprastai jų trūkumai sumažėja iki padidėjusio šviesos srauto (pakankamai šviesos reikia daug lempų) ir sukurto apšvietimo kokybės. Fluorescentinės lempos savo spektre turi daug mėlynos spalvos, nes jos turi būti montuojamos tik kartu su kitais.

Liuminescencinių lempų paskirtis - paryškinti lentynos su gėlėmis, apšviesti langus augalus. Beveik neįmanoma visiškai auginti pagal fluorescencines lemputes, kurios labai reikalingos žiedams apšviesti.

Fosforinės fluorescencinės lempos, veikiančios vamzdžiais, faktiškai yra efektyvios fotosintezės procese, ekonomiškos, sukuria vienodą šviesą ant paviršiaus ir truputį sušildo eksploatacijos metu, todėl jas galima nustatyti arti spalvų. Tačiau jų rausvas apšvietimas yra nenatūralus žmonėms, dirgina gleivinę ir žymiai keičia dekoratyvinių spalvų vizualinį suvokimą.

Fito lempos su keliomis šviesos spinduliuotės viršūnėmis mėlynos ir raudonos spalvos spektru, specialiai sukurtos gėlėms, taip pat puikiai tinka jauniems ūgliams ir augantiems sodinukams. Jūs galite pasirinkti fitolampus su daugiau natūralios šviesos, tačiau šių lempų efektyvumas yra šiek tiek mažesnis dėl spinduliavimo nepanaudotame spektre augalų - žalios, kurios tuo pačiu metu gali būti kompensuojamos pridedant galingų lempų.

Natrio, metalo halogeno ir gyvsidabrio lempos yra vadinamosios aukšto slėgio išlydžio lempos. Jų pagrindinis tikslas yra sukurti galingą šviesos srautą. Taigi jie geriausiai tinka šiltnamių, žiemos sodų, didelių pavienių gėlių, augalų, kurie labai reikalingi šviesai, apšvietimui. Šių lempų įrengimo butuose galimybė yra nurodoma atsargiai - tokios lempos yra gana brangios, naudoja daug elektros energijos ir labai įkaista, daugelis dirba ultravioletiniame spektre, kuris yra pavojingas regėjimui.

Šiandien labai intensyviai reklamuojamos aukštos intensyvumo fotodiodų lemputės. Su visais privalumais šie šviestuvai turi didelį trūkumą (jei net nesvarstote kainos) - maža galia.

Aukštumo ir montavimo parinktys, skirtos lempoms, esančioms aukščiau patalpų gėlės

Geriausia lempų vieta pasiekiama su sąlyga, kad apšvietimas kris ant viršaus esančių gėlių.

Šviesos, kurios yra labai didelės, kad apšviestų didžiausią augalų skaičių, nespalvoja nieko, nes apšvietimas proporcingai sumažėja, pvz., Nustatant apšvietimo aukštį nuo 25 cm iki metro, apšvietimas sumažės 30 kartų. Optimalus šviesos mėgstamiausių spalvų aukštis yra lempos (fluorescencinė) padėtis maždaug 17-22 cm.

Ekonomiškiausias variantas yra padaryti šviesos srauto kryptį statmenai įrenginiui, ty sumontuoti lempą tiesiai virš gėlės ir įrengti šviesos šaltinį reflektoriui. Akvariumo parduotuvėse galite įsigyti paruoštus atšvaitus. Reflektoriaus pagalba galite pašalinti diskomforto jausmą, jei šviesa patenka į akis, bet svarbiausia yra beveik be nuostolio išsiųsti pagrindinę apšvietimo srauto dalį, kuri dažnai yra švaistoma. Fito lempos turi pilną spektrą spindulių, kurių reikia tik spalvomis ir todėl sukuria šviesą, kuri dirgina žmogaus regėjimą. Dėl šios priežasties fito lempoms ypač reikia atšvaitų.

Patartina pakabinti lemputę ant gėlės: apšviečiant iš šono, augalai auga link šviesos šaltinio. Jei gėlės apšviestos tik dirbtiniu apšvietimu, lempos turi dirbti bent 12 valandų per dieną. Jei dirbtinė šviesa naudojama kaip papildoma šviesa, pavyzdžiui, žiemą, pakanka 4-6 valandų.

Šviestuvų montavimo aukštis yra geriausias būdas reguliuoti, todėl, kai aptinkate nudegimus ant spalvų, galite pakeisti lempų aukštį. Aukšti stiebai ir šviesiai spalvos rodo, kad šviesos šaltinis yra gana didelis. Mažiausias žiedo atstumas iki kaitinamosios lemputės yra 35 cm, luminescencinis 7 cm, o natris - pusė metro.

Kaip apskaičiuoti fluorescencinių lempų skaičių?

Apšvietimo apšvietimo galios apskaičiavimas ir lempučių tipo pasirinkimas priklausys nuo to, ar reikia apšvietimo vidaus patalpų gėlių. Visos gėlės pagal apšvietimo poreikio laipsnį gali būti suskirstytos į:

atspalvis;
mylintis vidutinis apšvietimas - tropiniai augalai;
šviesiai mylintys augalai, kurių gimtinė yra didelė saulės erdvė.

Apšvietimo galia turi būti parinkta proporcingai: 1 dm. kv. Kvadratinė gėlė turėtų būti:

daugiau nei 2,5 W šviesos mylimui;
1,5-2,5 W - tiems, kurie mėgsta vidutinį apšvietimą;
0,50–1,5 W - atspalviams.

Pagal apšvietimo laipsnį 1 vatos fluorescencinės lemputės galia sukuria 70 lm, kaitinamoji lemputė - 4 kartus mažiau. Remiantis šia verte, galite apskaičiuoti gėlių lempučių skaičių ir galią. Pavyzdžiui, palangės, kurioje yra augalai, dydis yra 100 dm. kv. Todėl reikės tokios visos lempos galios:

Šioje srityje reikės apie 2-3 lemputes, kurių galia 70 W. Reikia pasakyti, kad šis skaičiavimas yra apytikslis ir laikomas tik gaire renkantis jų skaičių. Pageidautina naudoti galingas ir pailgas lempas, nes jos turi didelį šviesos efektyvumą. Kitaip tariant, dvi 34W lempos yra geresnės nei keturios 17W lempos.

Apibendrinant reikia pasakyti, kad dirbtinio apšvietimo trukmė priklausys nuo natūralaus. Paprastai tai yra poros valandų sutros ir keletas naktų. Tai reiškia, kad lempos bus įjungtos ryte, iki to laiko, kai reikia eiti į darbą, ir vakare prieš miegą.

Tačiau apskritai šis laikas turi būti apie 5-7 valandas. Debesuota ore iki 10 valandų. Jei diena yra saulėta, pakankamai ir 4 valandos. Be to, įrodyta, kad foninis apšvietimas nerodo teigiamo poveikio, kai jis yra netaisyklingas, nes įjungus lempas tik „prisimindami“, jūs tik pakenkiate patalpų spalvoms, nuleidžiant jų bioritmus.

Tinkamas augalų apšvietimas ir kaip tai suteikti?

Visiškas augalų aprėpimas yra toks pat svarbus kaip vanduo ir dirvožemis. Lauko augalai auga natūralios šviesos sąlygomis ir turi tik laistyti ir tręšti. Kambario spalvos yra „pasisekusios“ mažiau, nes viduje jie beveik visada kenčia nuo elektros srovės.

Kaip šviesa veikia augalus?

Penumbroje augantys augalai „nepakankamai maitina“ ir lygiai taip pat, kaip visi gyvi dalykai nustoja augti, vystytis ir žydėti. Fotosintezės procesai suteikia gėlėms pilną organinę mitybą, kuriai reikia ne mažiau kaip vandens ir mineralinių druskų, gautų iš dirvožemio.

Tačiau dėl šviesos trūkumo fotosintezė labai sulėtėja. Kaip rezultatas, ūgliai tampa plonesni ir ištempti, lapai pasidaro šviesūs ir neauga iki normalaus dydžio.

Mokslininkai nustatė, kad minimalus fotosintezės aktyvumas jau prasideda 100 liuksų apšvietimu. Dėl plėtros turėtų būti ne mažiau kaip 1000 liuksų, ir geriau - dar daugiau. Tačiau taip pat neįmanoma jį pernelyg apsunkinti, nes šviesos perteklius yra žalingas kai kuriems augalams. Iš to, jų lapai gali raukšlėti, nudeginti.

Kas yra geras augalų apšvietimas

Šviesa turėtų būti:

Kokybinis.
Kiekvienas augimo etapas atitinka jų šviesos spindulių spektrinės sudėties poreikius. Pavyzdžiui, norint vystyti žalią masę, reikalinga melsva šviesa, o šaknų sistemos augimui ir pasiruošimui žydėjimui spektre turėtų būti geltonos ir raudonos spalvos. Žalsvos spalvos spinduliai stimuliuoja fotosintezę lapuose su tankia struktūra.

Ilgalaikis.
Dauguma augalų gauna jėgų ir žydi tik tada, kai šviesos diena yra mažiausiai 14 valandų, ty vasarą. Tačiau yra ir tokių poinsetijų ir kalankė. Jie turi būti žydintys ne daugiau kaip 8-10 valandų per dieną 2 rudens mėnesiais.

Intensyvus.
Prastas augalų apšvietimas yra žalingas. Idealiai tinka šviesiai mylinčioms rūšims - 100 000 liuksų, pavyzdžiui, saulės šviesai. Kadangi tokios sąlygos namuose yra neįmanoma, yra tik viena išeitis: siekti geriausių, remiantis namų „žaliosios kampanijos“ poreikiais.

Kaip sukurti įprastą šviesos aplinką patalpų gėlėms

Kaip jau minėta, augalų dienos šviesos valandų trukmė turėtų būti vidutiniškai 13–14 valandų per dieną. Taip pat labai svarbu pabrėžti intensyvumą. Pavyzdžiui, jei naudojate mažos galios lempas, skirtas apšviesti gamtoje augančius augalus atvirose saulėtose vietose, gėlės gali „susirgti“. Siekiant to išvengti, pageidautina griežtai laikytis šviesos režimo.

Apytikslės aktyvios plėtros ir žydėjimo apšvietimo normos:

Šviesus

Vidutinis

Silpnas

Bilbergija, bougainvilėja, gardenija, Hibiscus, kaktusai (išskyrus epifitinius), callistemon, croton, orchidėjos, palmės, pelargonija, rožės, sukulentai, citrusiniai vaisiai.

Amaryllis, begonija, bertoloniya, hibiscus, zamia, kaladžas, kalanchoe, mikania, gebenė, ficus, philodendron, fatsia, chlorophyttum, chrizantema.

Anthurium, bilbergia, diphenbachia, dracaena, kalatea, cordilina, arrowroot, paparčiai, spattifillum, tradescantia, fatsia, hamedorea.

Fotosintezė pradedama dalyvaujant bent minimaliam šviesos energijos kiekiui, todėl gamtoje nėra šešėlių mylinčių rūšių. Yra atspalvių tolerantiškas, ty mažiau reikalingas apšvietimas. Tačiau jiems taip pat reikia kasdien dozachivanie bent iki 1000 liuksų.

Kaip apskaičiuoti lempų galingumą šviestuvams su augalais

Apšvietimas - tai šviesos srauto liumenų skaičius vienam kvadratiniam metrui paviršiaus. Tarkime, kad ant lentynos 80 cm ilgio ir 30 cm pločio yra gėlių, kurių šviesos intensyvumas yra nedidelis. Lentynos plotas yra 0,8x0,3 = 0,24 (kv. M). Norint sukurti vidutinį 5000 liuksų apšvietimą, reikalingi 5000x0,24 = 1200 (lm) šviesos srauto lempos. Jei jie yra 30 cm aukštyje, nuostoliai bus apie 30%, ty šviesos srautas turėtų didėti iki maždaug 1700 lm.

Dabar, žinodami bendrą šviesos srauto vertę ir skirtingų tipų apšvietimo įrenginių šviesos galingumą, galime apskaičiuoti lempų galingumą normaliam augalų apšvietimui lentynoje:

Kaitinamosios lemputės. Šviesos galia - 12-13 lm / W. Galia - 1700 ÷ 12 = 141 (W). Tai du žibintai, kurių kiekvienas yra 75 W.
Fluorescencinė. Šviesos galia - 65 lm / W. Galia - 1700 ÷ 65 = 26 (W). Jums reikės, pavyzdžiui, 2 lempos, kurių reflektorius yra 13-15 vatų.
LED. Šviesos galia - 100 lm / W. Galia - 1700 ÷ 100 = 17 (W). Pakanka 2–9 vatų lempų.

Kaitinamosios lemputės - tai ne geriausias pasirinkimas, nes jie neturi mėlynų ir mėlynų tonų spektro. Liuminescencinių apšvietimo prietaisų trūkumas - šiluma, kuri gali trukdyti normaliam žaliosios masės vystymuisi. Šių trūkumų neturi LED, be to, jie sunaudoja žymiai mažiau elektros energijos, trunka ilgiau ir neturi gyvsidabrio.

Tai teoriniai skaičiavimai, kurie yra labai apytiksliai. Naudokite RADEX LUPINE liukso matuoklį, kad nustatytumėte tikslius šelfo šviesos parametrus. Taip pat bus nustatomas tikras šviesos srautas, kuris ne visada atitinka gamintojo nurodytą vertę.

Kodėl ir kaip išmatuoti žaliosios kampo apšvietimą

Jei žinote šviesos srautą ir galingumą, naudojamą šviestuvams apšviesti, apytiksliai apskaičiuokite apšvietimą pagal pirmiau nurodytą algoritmą. Tačiau ši vertė bus toli gražu ne tiksli. Ir, galbūt, augalai, kurie gauna mažiau šviesos, nepaisant tariamai normalaus apšvietimo, ir toliau nyksta.

Kad gautumėte tiksliausią vaizdą, išmatuokite RADEX LUPINE buitinį šviesos matuoklį. Su šiuo prietaisu galite lengvai išspręsti mėgstamų augalų apšvietimo problemą.

Prietaisas yra labai paprasta naudoti, jį galima vežti rankinėje arba kišenėje. Be šviesos matuoklio, norint organizuoti optimalią šviesos aplinką augalams, sunku. Visada bus klaidų rizika - netikslumų apskaičiuojant ar perkant netinkamai pasirinktus lemputes. Todėl „pažangių“ gėlių augintojų arsenale yra kokybiškas šviesos matuoklis.

Jei jūsų patalpų gėlės neturi pakankamai šviesos, padėkite jiems. Apskaičiuokite apšvietimą, įdėkite tinkamas lempas ir valdykite šviesos režimą luxmeteriu. Padėkos dėka, augalai reaguos į galingą augimą, jų lapai ir stiebai bus užpildyti sulčių, o ilgam žydėjimui bus jėga!

Augalų apšvietimas: prietaiso funkcija, metodai ir prietaisai

Šviesa be perdėjimo gali būti vadinama augalų gyvybės šaltiniu ir pagrindine jų sėkmingo augimo sąlyga. Be šviesos, fotosintezės reakcija, kuri suteikia augalui mitybą, yra neįmanoma, ir ji gali lėtai mirti nuo bado. Dėl šviesos stokos augalai susilpnėja ir negali atsispirti kenkėjams ir ligoms. Kambario sąlygomis, taip pat šiltnamiuose ir šiltnamiuose nepakanka natūralios šviesos ne tik žiemą, bet ir vasarą, todėl papildomas augalų apšvietimas su elektriniais apšvietimo prietaisais išlieka vienu iš pagrindinių veiksnių, skatinančių dekoratyvinių, akvariumų ir net daržovių augalų augimą mūsų auginamuose augaluose. žiemos sodai ir palangės.

Turinys

Elektros prietaisų ypatybės ↑

Kuriant dirbtinį apšvietimą patalpų augalams, reikia aiškiai suprasti, kuri iš dviejų galimų funkcijų:

Jei jūsų žalieji augintiniai yra šalia langų, ant stiklinės terasos ar lodžijos, tuomet greičiausiai jiems reikės periodinio apšvietimo, kuris kompensuos natūralios šviesos trūkumą ir turės teigiamą poveikį jų augimui, vystymuisi ir žydėjimui. Tokiu atveju daug lemia tai, kad pasirinkus lempas, dvigubo režimo relė automatiškai suteiks augalams reikiamą šviesos kiekį ryte ir vakare.

Dažnai augalai auginami dirbtinėje šviesoje, ty kambariuose, kuriuose nėra langų, ar kambario kampuose, kurie yra nutolę nuo langų. Esant tokiai situacijai, kai jūsų augalai nėra visiškai susipažinę su natūraliu dienos šviesu, jiems reikia pasirinkti specialias spindulių lempas, atitinkančias dekoratyvinių vidaus ar akvariumo želdinių poreikius.

Vatai, liuksai, liumenai ↑

Norint pasirinkti tinkamą apšvietimą augalų apšvietimui, kiekvienas floristas turi prisiminti iš mokyklos fizikos kurso, ką lemia lempos galia, šviesos srautas, apšvietimas, ką jie veikia ir kokie vienetai matuojami.

Elektros lempos galia matuojama vatais.

Šviesos srautas - pagrindinė šviesos šaltinio charakteristika, išmatuota liumenais, ir kuo didesnis indikatorius, tuo šviesiau šviesa spinduliuoja.

Apšvietimas yra šviesos šaltinio apšviesto paviršiaus charakteristika, išmatuota liuksais. Nuo šviesos indikatoriaus priklauso nuo to, kiek laiko užtruks tam tikro paviršiaus apšvietimas.

[įtraukti id = "1 ″ title =" Reklama tekste "]

Taigi 1 lm šviesos srautas, apšviečiantis 1 kv. M plotą, suteikia 1 lx apšvietimą. Projektuojant dirbtinį apšvietimo sistemą jūsų namų šiltnamiui, reikia atsižvelgti į dvi svarbias taisykles:

Šviesos kiekis yra atvirkščiai proporcingas atstumui nuo šviesos šaltinio iki paviršiaus. Tai reiškia, kad lempos pakėlimas tik 50 cm virš jo ankstesnio lygio, pavyzdžiui, pusė metro virš augalų, mes padidiname apšvietimo plotą, bet 4 kartus sumažiname apšvietimo lygį.
Apšvietimo lygis priklauso nuo kampo, kuriuo šviesa nukreipiama į paviršių. Analogiškai su saulei, esančiai zenite, projektoriaus tipo šviesos šaltinis užtikrins maksimalų apšvietimą, jei jis yra statmenas apšviestam plotui.

Ką veikia šviesos spektras ir spalva?

Natūrali arba dirbtinė šviesa yra įvairių ilgių elektromagnetinių bangų rinkinys, vadinamas šviesos spektru. Šviesos spektrą sudaro sudedamosios spektrinės dalys, kurių kiekviena turi savo tam tikros spalvos spektro dalį, kuri yra matoma arba nematoma. Akies matoma spektro dalis suvokiama kaip balta šviesa, o nematoma ultravioletinė ir infraraudonoji spinduliuotė. Visos šviesos spektro dalys atlieka svarbų vaidmenį augalų vystyme.

Fotosintezės, chlorofilo ir kitų augalų pigmentų procese, dalyvaujant šviesai, sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį, šviesos energiją paverčiant energija, reikalinga gyvenimui. Be to, „darbas“ pigmentų reakcijoje naudoja raudonos ir mėlynos spektro dalių šviesą. Šaknų sistemos vystymąsi, žydėjimą ir vaisių nokinimą „valdo“ pigmentai, kurių jautrumo viršūnė yra raudonoje spektro dalyje. Tinkamai organizuojant dirbtinį augalų apšvietimą vienoje ar kitoje spektro dalyje ir keičiant šviesos ir tamsos laikotarpius, galima paspartinti ar sulėtinti augalų vystymąsi, sutrumpinti vegetacijos laikotarpį arba kontroliuoti kitus procesus.

Svarbiausios apšvietimo prietaisų spektrinės spalvos charakteristikos nurodomos jų etiketėse su šiais rodikliais:

CCT lempos spalvinė temperatūra rodo spinduliuotės spalvą, išmatuotą laipsniais Kelvino skalėje, ir atitinka temperatūrą, kuria karšto metalo spalva yra arčiausiai apšvietimo lempos šviesos spalvos;
CRI lempos spalvų atvaizdavimo koeficientas apibūdina apšviesto objekto spalvos atitiktį tikrajai spalvai, matuojant nuo 0 iki 100.

Pavyzdžiui, ženklinimas ant lempos „/ 735“ reiškia, kad šis įtaisas, kurio charakteristikos yra CRI = 70-75% ir ССТ = 3500 ° К, ir ženklas „/ 960“ apibūdina lempą su CRI = 90% ir ССТ = 6000 ° К, spalva spinduliuotė, kuri yra artima dienos šviesai.

Svarbu prisiminti! Atsižvelgiant į žibintą, skirtą apšviesti augalus, turi būti tiek raudonos, tiek ir mėlynos spektro dalių spalvos.

Augalų apšvietimo lempų tipai ↑

Dekoratyvinių patalpų augalų apšvietimui arba visiškam dirbtiniam apšvietimui naudojami šie apšvietimo prietaisų tipai:

kaitinamosios lempos;
dujų išlydžio lempos;
LED lempos.

Naudotos kaitinamosios lempos

Seniausias yra gerai žinomas lempos tipas, kuriame šviesos šaltinis yra karštas volframo spiralas, dedamas į stiklinę kolbą. Jie yra įsukami į kasetę ir nereikalauja specialių įrenginių prijungimui. Be įprastų „Ilyich“ lempų, sudarančių kaitinamųjų lempučių grupę, yra keletas kitų patobulintų apšvietimo tipų:

Halogeninių lempų charakteristikos ↑

Ksenono ir kriptono dujų mišinys yra pumpuojamas šių lempų lempoje, suteikiant šviesesnę kaitą ir ilgaamžiškumą kaitinamajai spiralei. Negalima painioti su metalo halogenidinėmis lempomis.

Kokios yra geros neodimio kojos? ↑

Neodimio lydinys pridedamas prie šio tipo lempų stiklo, kuris sugeria spinduliuotę iš geltonos-žaliosios spektro dalies. Todėl, neodimio lempos šviesoje, apšviestas paviršius atrodo ryškesnis, nors spinduliuojamos šviesos kiekis nepadidėja.

Bendras kaitrinių lempučių trūkumas yra mėlynos spalvos nebuvimas jų emisijų spektre ir per maža šviesos galia 17–25 Lm / W, todėl jie nėra labai tinkami apšvietimo įrenginiams. Be to, kaitinamosios lemputės tampa pernelyg karštos ir, kai jos yra aukštesnės nei 1 m aukščio, gali sukelti augalų nudegimus, o aukštyje, viršijančiame 1 m, jie negali užtikrinti efektyvaus apšvietimo.

Įkrovimo įtaisai kaitinami cent

Skirtingai nuo kaitinamųjų lempų, dujų išlydžio lempų šviesos spinduliuotė yra dviejų elektrodų dujų mišinio elektros išlydžio rezultatas. Priklausomai nuo dujų mišinio sudėties, jie gali skleisti bet kurios spektro dalies šviesą. Yra išlydžio lempos

žemo slėgio - fluorescencinės lempos, plačiai naudojamos gyvenamųjų ir kitų patalpų apšvietimui;
Aukštas slėgis - tokio tipo lempos apimtis yra daug platesnė - nuo gatvių apšvietimo iki specialios paskirties apšvietimo objektų.

Norint prijungti visų tipų dujų išlydžio lempas, išskyrus naujausius energiją taupančius fluorescuojančius prietaisus, reikalingas specialus valdymo įtaisas - balastas, nepaisant to, kad kai kurių jų pagrindas yra panašus į įprastos kaitinamosios lempos pagrindą.

Žemo slėgio liuminescencinės lempos - tai stiklo vamzdis, kurio abiejose pusėse yra elektrodų pora, prijungta volframo ritės. Vamzdžio viduje yra inertinių dujų ir gyvsidabrio garų mišinys, o vidinis stiklo kolbos vamzdžio paviršius padengtas specialiu junginiu - fosforu. Dėl elektros energijos išleidimo gyvsidabrio garuose susidaro akiai nematoma ultravioletinė spinduliuotė, kuri fosforą paverčia matoma balta šviesa. Yra trijų rūšių fluorescencinės lempos.

Bendrosios paskirties fluorescencinės lempos

Tokio tipo šviestuvai plačiai naudojami patalpų apšvietimui, jiems būdingas didelis 50-70 lm / W šviesos efektyvumas, maža šiluminė spinduliuotė ir ilgas tarnavimo laikas. Jie gali būti naudojami periodiškai apšviesti patalpų augalus, tačiau dėl riboto spektro tokių žibintų naudojimas reguliariai šiltnamio apšvietimui ne visada yra optimalus.

Specialios paskirties fluorescenciniai įtaisai ↑

Šio tipo fluorescencinė lempa skiriasi nuo ankstesnės fosforo sudėties, nusodintos ant vidinio stiklo vamzdelio paviršiaus. Dėl pagerinimo lempos skleidžiamos šviesos spektras yra artimas augalų poreikiams. Su ta pačia galia, lempa skleidžia didesnį šviesos kiekį iš „naudingos“ spektro dalies, todėl ji tinka bet kokiems poreikiams: ar reikia visiško apšvietimo patalpų augalams, periodiniam apšvietimui ar dekoratyviniam apšvietimui.

Kompaktinės liuminescencinės lempos ↑

Pagrindinis šių dviejų fluorescencinių lempų tipo skirtumas yra į pagrindą įmontuotas balastas, kurio dėka jie gali būti lengvai integruoti į bet kurią buto ar namų apšvietimo schemą be papildomų brangių įrenginių, ty jie tiesiog įsukami į bet kokią atitinkamo dydžio kasetę. Brangus kaitinamosios lempos pakaitalas kaip apšvietimo įtaisas, pakankamai platus kompaktiškos energijos taupymo lempos diapazonas negali užtikrinti efektyvaus patalpų augalų apšvietimo. Be to, didelis jų trūkumas yra lempos dydis: kompaktinė fluorescencinė lempa, kurios talpa yra 20 W (atitinkanti 100 W kaitinamąją lempos galią), gali būti naudojama tik mažai grupei arba atskiram įrenginiui apšviesti, esant 30-40 cm aukščiui.

Kompaktinės fluorescencinės lempos, kurių galia padidėjo 36-55 W, yra efektyvesnės augalų apšvietimo įrenginių vaidmenyje. Jie pasižymi didesniu šviesos efektyvumu ir ilgaamžiškumu nuo paprastų liuminescencinių lempų, o jų puikus CRI = 90% šviesos pralaidumas ir platus raudonos ir mėlynos spalvos spektras gali suteikti augalams patogų apšvietimą. Tokius žibintus rekomenduojama naudoti su atšvaitu tais atvejais, kai bendra apšvietimo prietaisų galia yra ne didesnė kaip 200–300 W namų gėlių sodo apšvietimui. Iki šiol vienintelis jų trūkumas yra didelė kaina ir elektroninio balasto prijungimo poreikis.

Aukšto slėgio išlydžio lempos yra vienas ryškiausių šviesos šaltinių, jiems būdingas didelis šviesos efektyvumas ir patogūs kompaktiški matmenys. Vienas žibintas gali efektyviai apšviesti augalus per gana platų plotą. Tokio tipo lempos prijungiamos prie elektros tinklo per specialų balastą, todėl rekomenduojama jas naudoti apšvietimo įrenginiams tais atvejais, kai reikia daug šviesos, kurių nenaudoja apšvietimo įtaisai, kurių bendra galia 200-300 W. Šiltnamių ir šiltnamių apšvietimui naudojamos tokios aukšto slėgio išlydžio lempos:

gyvsidabris;
natrio;
metalo halogenidas, kartais vadinamas metalo halogenidu.

Aukšto slėgio gyvsidabrio lempos

Seniausia išlydžio lempų karta. Jei vidinis lemputės paviršius nėra padengtas, jie pasižymi labai mažu spalvų atvaizdavimo koeficientu ir nemalonia mėlynai spinduliuotės spalva. Naujausios kartos gyvsidabrio letena yra padengta iš vidaus su specialiu junginiu, kuris pagerina jų spektrines charakteristikas, o kai kurie gamintojai netgi pritaikė tokio tipo lempas apšviesti augalus. Tačiau tokia nepalanki padėtis, nes nedidelė šviesos galia dar nėra pašalinta.

Natrio garų lempos ↑

Efektyvios ryškios lempos, turinčios didelį šviesos efektyvumą, pasižyminčios labai dideliu 12-20 tūkst. Valandų ištekliu. Natrio lempų spektrą daugiausia atstovauja raudona zona, reguliuojanti augalų šaknų formavimosi ir žydėjimo procesus. Viena 250 W talpos natrio išlydžio lemputė su įmontuotu reflektoriumi gali efektyviai apšviesti įspūdingą žiemos sodo ar didelės augalų kolekcijos plotą. Siekiant subalansuoti išmetamųjų teršalų spektrą, rekomenduojama keisti natrio lempas su gyvsidabriu ar metaliniu halogenidu.

Perfect metal halide lempos

Tobuliausias dujų išlydžio lempų tipas kaip augalų apšvietimo įtaisai. Jie pasižymi didele galia, dideliais ištekliais ir optimaliai subalansuotu įrenginių spektru. Norėdami prijungti metalinę halogenidinę lempą, reikalinga speciali kasetė, nepaisant to, kad jo išorinė bazė praktiškai nesiskiria nuo kaitinamosios lempos pagrindo. Trūkumas yra per didelis, palyginti su kitomis lempų rūšimis.

LED apšvietimo prietaisai ↑

Skirtingai nuo visų prietaisų, naudojamų apšviesti ar apšviesti augalus, LED apšvietimo įtaisas nėra žibintas, bet kietojo kūno puslaidininkinis įtaisas, kuriame nėra trapios stiklo lemputės, užpildytos nesaugiomis dujomis, gijų ir nepatikimų judančių elementų. LED spinduliuotė generuojama, kai elektros srovė eina per specialų dirbtinį kristalą. Pagrindinė energija išleidžiama šviesos srautui sukurti, procesas vyksta be šilumos išsiskyrimo - tai labai svarbus privalumas, leidžiantis sukurti puikų apšvietimą akvariumo augalams, kenčiantiems nuo perkaitimo.

[įtraukti id = "2 ″ title =" Reklama tekste "]

Progresyvus bet kurios rūšies augalų LED apšvietimas yra laikomas ateities technologija. Šviesos diodai turi neprilygstamą resursą iki 100 tūkst. Valandų nepertraukiamo veikimo, išleidžia 75% mažiau elektros energijos, palyginti su tradiciniais apšvietimo prietaisais, ir sugeba užtikrinti spinduliuotės spektrą, kuris yra patogus augalų plėtrai. Labai svarbu, kad radijo spektro ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių dalių nebuvimas garantuotų visišką žmonių ir augalų LED įrenginių saugumą.

LED apšvietimo spalva priklauso nuo kristalo sudėties, per kurią teka elektros srovė, ir spinduliuotės intensyvumą galima reguliuoti keičiant srovės stiprumą. Jei vienas apšvietimo įtaisas susideda iš kelių kristalų, kurių kiekvienas skleidžia tam tikros spektro dalies šviesą, kiekvienos iš jų šviesos intensyvumas gali būti kontroliuojamas. Vienintelis LED šviesos šaltinių trūkumas yra tas, kad jie yra gana brangūs, palyginti su tradicinėmis lempomis.

Taigi, pasirinkus apšvietimo įrangą, kiekvienas sodininkas, nepaisant biudžeto, gali sukurti normalų apšvietimą savo augalams.

Pigiausias variantas yra kaitinamosios lemputės arba kompaktiškos liuminescencinės lempos su įmontuotu balastu, atitinkančiomis įprastas kulkas.

Kompaktinės liuminescencinės lempos puikiai tinka apšviesti nedidelį skaičių nedidelių augalų. Didelius atskirus augalus geriausiai apšviečia prožektoriai, kuriuose yra nedidelės galios iki 100 vatų.

Apytiksliai vieno aukščio, esančio ant lentynų ar palangių, augalus geriausiai apšviečia ilgos arba kompaktiškos didelės galios fluorescencinės lempos. Naudojant reflektorių su fluorescencinėmis lempomis žymiai padidėja naudingas šviesos srautas.

Norėdami apšviesti didelį žiemos sodą arba didelę augalų kolekciją, galite naudoti vieną ar kelis lubų šviestuvus su galingomis (nuo 250 tonų) dujų išleidimo natrio arba metalų halogenų lempomis.

Galiausiai, šiuolaikinis LED apšvietimas idealiai tinka kiekvienam iš šių atvejų, kurių didelė kaina yra daugiau nei kompensuoja komfortą, žaliųjų lapų ryškumą ir jūsų augintinių žydinčių pumpurų įvairovę.

Augalų apšvietimas su baltais LED

Vartojimo ekologija. Mokslas ir technologijos: Kokį apšvietimą reikia norint gauti visiškai išsivysčiusį, didelį, kvapią ir skanų augalą su vidutiniu energijos suvartojimu?

Fotosintezės intensyvumas po raudona šviesa yra maksimalus, tačiau vien tik raudona spalva augalai miršta arba jų vystymasis sutrikdomas. Pavyzdžiui, Korėjos mokslininkai [1] parodė, kad apšviestos grynos raudonos spalvos, auginamų salotų svoris yra didesnis nei šviečiant raudonos ir mėlynos spalvos deriniu, tačiau lapuose yra žymiai mažiau chlorofilo, polifenolių ir antioksidantų. Maskvos valstybinio universiteto biofakterija [2] nustatė, kad Kinijos kopūstų lapuose pagal siauros juostos raudoną ir mėlyną šviesą (palyginti su apšvietimu natrio lempomis) sumažėja cukrų sintezė, augimas slopinamas ir žydėjimas neįvyksta.

Fig. 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aerofarms

Kokį apšvietimą reikia norint gauti visiškai išsivysčiusį, didelį, kvapią ir skanų augalą su vidutiniu energijos suvartojimu?

Kaip įvertinti lempos energijos vartojimo efektyvumą?

Pagrindiniai fitosanito energijos vartojimo efektyvumo vertinimo rodikliai yra šie:

Fotosintezės fotonų srautas (PPF), mikromoliais už džaulį, ty tarp šviesos kvantų, esančių 400–700 nm diapazone, kurį lemia lemputė, kuri suvartojo 1 J elektros energijos.
Derlingumo fotonų srautas (YPF), veiksmingais mikromoliais vienam Džuliui, tai yra, kvantų skaičius 1 J elektros energijos, atsižvelgiant į daugiklį, McCree kreivę.

PPF visada būna šiek tiek didesnis nei YPF (McCree kreivė yra normalizuota į vieną, o didžioji diapazono dalis yra mažesnė nei viena), todėl yra naudinga naudoti pirmą metriką šviestuvų pardavėjams. Pelningiau naudoti antrą metriką klientams, nes ji geriau įvertina energijos vartojimo efektyvumą.

HPS veiksmingumas

Didelės žemės ūkio įmonės, turinčios didelę patirtį, skaičiuodami pinigus, vis dar naudojasi natrio lempomis. Taip, jie noriai sutinka pakabinti ant jų kilimėlių, kuriuos jie suteikia LED lempoms, bet nesutinka sumokėti už juos.

Nuo fig. 2 rodo, kad natrio lempos efektyvumas labai priklauso nuo galios ir pasiekia maksimalų 600 vatų. 600–1000 W natrio lempa būdinga optimistinė YPF vertė yra 1,5 eff. µmol / j. 70–150 W natrio lempoms efektyvumas yra pusantro karto mažesnis.

Fig. 2. Tipinis natrio lempos spektras augalams (kairėje). „Cavita“, „E-Papillon“, „Galad“ ir „Reflax“ prekinių ženklų šiltnamiuose efektyvumas liumenų vate ir efektyviuose mikromoliuose natrio lempų šerdyse (dešinėje)

Bet kokia LED lempa, turinti 1,5 eff efektyvumą. μmol / W ir priimtiną kainą galima laikyti vertingu natrio lempos pakeitimu.

Abejotinas raudonų ir mėlynų augalų apšvietimo efektyvumas

Šis straipsnis nesuteikia chlorofilo absorbcijos spektro, nes neteisinga kalbėti apie tai, kaip gyvas augalas naudoja šviesos srautą. Chlorofilas invitro, izoliuotas ir išgrynintas, tikrai sugeria tik raudoną ir mėlyną šviesą. Gyvose ląstelėse pigmentai absorbuoja šviesą visame 400–700 nm diapazone ir perkelia energiją į chlorofilą. Šviesos energijos efektyvumas lape nustatomas pagal „McCree 1972“ kreivę (3 pav.).

Fig. 3. V (λ) yra asmens matomumo kreivė; RQE - santykinis augalo kvantinis efektyvumas (McCree 1972); σ_r ir σ_fr - fitochromo raudonos ir tamsiai raudonos šviesos absorbcijos kreivės; B (λ) - mėlynosios šviesos fototropinis efektyvumas [3]

Pastaba: maksimalus efektyvumas raudoname diapazone yra pusantro karto didesnis nei minimalus - žalia spalva. Ir jei vidutinis efektyvumas viršija bet kokią plačią juostą, skirtumas taps dar mažiau pastebimas. Praktikoje, dalis energijos, perskirstytos iš raudonojo diapazono į šviesos energijos funkciją šviesoje, kartais, priešingai, didina. Žalia šviesa per lapų storį pereina į žemesnius lygius, efektyvus augalų lapų plotas smarkiai didėja, o salotų derlius padidėja [2].

Augalų apšvietimas su baltais LED

Buvo tiriamas įrenginių apšvietimo energinis naudingumas įprastomis šviesos diodų šviesos lempomis [3].

Baltos šviesos diodų spektro charakteristiką lemia:

trumpų ir ilgų bangų pusiausvyra, koreliuojama su spalvų temperatūra (4 pav., kairė);
spektro pilnumo laipsnis, kuris koreliuoja su spalvų perdavimu (4 pav., dešinėn).

Fig. 4. Baltos šviesos diodų šviesos spektras su vienu spalvų perdavimu, tačiau skirtinga spalvų temperatūra CCT (kairėje) ir su viena spalvų temperatūra ir skirtinga spalvų perteikimu R _a (dešinėje)

Baltų diodų spektro skirtumai su viena spalva ir viena spalvų temperatūra yra vos pastebimi. Todėl spektro priklausomus parametrus galime įvertinti tik pagal spalvų temperatūrą, spalvų perdavimą ir šviesos efektyvumą - parametrus, kurie yra parašyti įprastoje baltos šviesos lempoje etiketėje.

Serijinių baltų šviesos diodų spektrų analizės rezultatai yra tokie:

1. Visų baltų šviesos diodų spektre, net esant žemai spalvų temperatūrai ir maksimaliam spalvų perdavimui, kaip ir natrio lempoms, yra labai mažai raudonos spalvos (5 pav.).

Fig. 5. Baltos šviesos diodų spektras (LED 4000K R _a = 90) ir natrio šviesa (HPS), palyginti su spektrinėmis augalo jautrumo funkcijomis mėlynai (B), raudonai (A_r) ir aukštai raudonai šviesai (A_fr)

Natūraliomis sąlygomis svetimšalių lapų baldakimu užtemdytas augalas gauna dar daugiau raudonų negu kaimynas, kuris šviesos mėgstančiuose augaluose skatina „šešėlio vengimo sindromą“ - augalas išplečia. Pomidorai, pavyzdžiui, augimo stadijoje (ne sodinukai!) Norint ištiesti, padidinti augimą ir visą užimamą plotą, taigi ir derlių ateityje, reikalingas tolimas raudonas.

Atitinkamai, pagal baltus šviesos diodus ir po natrio šviesa augalas jaučiasi po atvira saule, o ne išilgai.

2. „Saulės sekimo“ reakcijai reikalinga mėlyna šviesa (6 pav.).

Fig. 6. Fototropizmas - lapų ir gėlių pasukimas, stiebų traukimas į mėlyną baltos šviesos komponentą (iliustracija iš Vikipedijos)

Viename baltoje šviesos LED šviesoje 2700 K fitoaktyvus mėlynas komponentas yra dvigubai didesnis už vieną vatą natrio šviesos. Be to, fitoaktyviosios mėlynos spalvos dalis baltoje šviesoje didėja proporcingai spalvų temperatūrai. Jei būtina, pavyzdžiui, dekoratyvines gėles paversti žmonių kryptimi, jie turėtų būti apšviesti iš šitos pusės su intensyvia šalto šviesa, o augalai atsiskleis.

3. Šviesos energinė vertė nustatoma pagal spalvos temperatūrą ir spalvų perdavimą ir 5% tikslumu galima nustatyti pagal formulę:

Šios formulės naudojimo pavyzdžiai:

A. Apskaičiuosime baltos šviesos parametrų pagrindines vertes, kurias apšvietimas turėtų būti, kad, pavyzdžiui, gautų 300 eff. Tam tikram spalvų perdavimui ir spalvų temperatūrai. μmol / s / m2:

Matyti, kad šiltai balto, aukštos spalvų atvaizdavimo šviesos naudojimas leidžia naudoti šiek tiek žemesnį šviesos lygį. Tačiau, jei manome, kad šiltų šviesų šviesos diodų, turinčių didelį spalvų perdavimą, šviesos našumas yra šiek tiek mažesnis, tampa aišku, kad spalvų temperatūros ir spalvų perdavimo pasirinkimas negali būti energetiškai reikšmingas laimėti ar prarasti. Galite reguliuoti tik fitoaktyvios mėlynos arba raudonos šviesos dalį.

B. Įvertinkime tipinio bendrojo naudojimo LED šviestuvo pritaikomumą mikrogreenui auginti.

Leiskite 0,6 × 0,6 m dydžio žibintui sunaudoti 35 W, spalvinę temperatūrą - 4000 K, spalvų atvaizdavimą Ra = 80 ir šviesos grąžą 120 lm / W. Tada jo efektyvumas bus YPF = (120/100) (1,15 + (35⋅80 - 2360) / 4000) eff. µmol / j = 1,5 eff. µmol / j. Kad, padauginus iš suvartoto 35 vatų, bus 52,5 eff. µmol / s

Jei tokia lempa yra pakankamai žema virš mikrogreeno sluoksnio, kurio plotas yra 0,6 × 0,6 m = 0,36 m 2 ir taip išvengiama šviesos praradimo į šoną, apšvietimo tankis bus 52,5 eff. μmol / s / 0,36 m 2 = 145 eff. µmol / s / m 2. Tai yra maždaug pusė įprastų rekomenduojamų verčių. Todėl lempos galia taip pat turi būti padvigubinta.

Tiesioginis įvairių tipų lempų fitoparametrų palyginimas

Palyginkite įprastų 2016 m. Pagamintų biuro lubų šviestuvo fitoparametrus su specializuotais fitolampais (7 pav.).

Fig. 7. Tipiškų 600W natrio lempų, naudojamų šiltnamiuose, lyginamieji parametrai, specializuotas LED įrenginių apšvietimas ir bendras patalpų apšvietimas

Galima pastebėti, kad įprastas apšvietimo šviestuvas su difuzoriumi, kuris yra pašalintas apšviečiant augalus, nėra mažesnis už energijos vartojimo efektyvumą specializuotai natrio lempai. Taip pat matyti, kad raudonos ir mėlynos spalvos šviesos apšvietimas (gamintojas yra sąmoningai nenurodytas) gaminamas žemesniu technologiniu lygiu, nes jo bendras efektyvumas (šviesos srauto santykis vatais ir iš tinklo suvartotos galios) yra mažesnis už biuro lempos efektyvumą. Bet jei raudonos ir baltos spalvos lempų efektyvumas būtų vienodas, fitoparametrai taip pat būtų vienodi!

Be to, iš spektrų matyti, kad raudona mėlyna fito lemputė nėra siaurajuostė, jos raudonasis kuplas yra platus, jame yra daug daugiau raudonos spalvos nei balta šviesa ir natrio šviesa. Tais atvejais, kai reikia raudonos spalvos, gali būti tikslinga naudoti tokį šviestuvą kaip vieną arba kartu su kitomis galimybėmis.

Apšvietimo sistemos energijos vartojimo efektyvumo vertinimas:

Autorius naudoja rankinį spektrometrą UPRtek 350N (8 pav.).

Fig. 8. Fito apšvietimo sistemos auditas

Toliau pateiktas modelis UPRtek - spektrometras PG100N pagal gamintojo matuoja mikromolį kvadratiniam metrui, o dar svarbiau - šviesos srautą vatais kvadratiniam metrui.

Šviesos srauto matavimas vatais yra puiki funkcija! Jei apšviestą plotą padauginsite iš šviesos srauto tankio vatais ir palyginsite su lempos suvartojimu, apšvietimo sistemos energijos vartojimo efektyvumas bus aiškus. Ir šiuo metu tai yra vienintelis neginčijamas efektyvumo kriterijus, praktiškai, skirtingoms apšvietimo sistemoms, jis skiriasi pagal dydį (o ne kelis kartus ar net procentais, nes energijos poveikis keičiasi, kai keičiasi spektro forma).

Baltos šviesos pavyzdžiai

Apibūdinami hidroponinių ūkių su raudonos ir mėlynos spalvos apšvietimu pavyzdžiai (9 pav.).

Fig. 9. Iš kairės į dešinę ir į viršų iki apačios ūkiai: „Fujitsu“, „Sharp“, „Toshiba“, auginimo vaistinių augalų ūkis Pietų Kalifornijoje

Gerai žinoma ūkių sistema „Aerofarms“ (1 pav. 10), iš kurios didžiausia buvo pastatyta netoli Niujorko. Pagal baltas LED lempas „Aerofarms“ augina daugiau kaip 250 rūšių žalumos, šaudydamos daugiau nei dvidešimt derlių per metus.

Fig. 10. Ūkio aerofarmai Naujojoje Džersyje („Sodų būklė“) prie sienos su Niujorku

Tiesioginiai eksperimentai, lyginantys baltą ir raudoną mėlyną LED apšvietimą
Yra labai nedaug publikuotų tiesioginių eksperimentų rezultatų, lyginant augalus, auginamus pagal baltos ir raudonos spalvos šviesos diodus. Pavyzdžiui, tokio rezultato žvilgsnis parodė Maskvos žemės ūkio akademiją. Timiryazev (11 pav.).

Fig. 11. Kiekvienoje poroje kairysis augalas auginamas pagal baltus šviesos diodus, dešinėje - po raudona ir mėlyna spalva (iš I. Tim Tarazanova, Maskvos žemės ūkio akademijos, pavadintos Timiryazev, pristatymo).

2014 m. Pekino aviacijos ir astronautikos universitetas paskelbė didelės apimties kviečių, išaugintų pagal įvairių tipų LED, tyrimus [4]. Kinijos mokslininkai padarė išvadą, kad patartina naudoti baltos ir raudonos šviesos mišinį. Bet jei pažvelgsite į skaitmeninius duomenis iš šio straipsnio (12 pav.), Pastebite, kad skirtingų tipų apšvietimo parametrų skirtumas nėra visiškai radikalus.

12 pav. Ištirtų veiksnių reikšmės dviejose kviečių augimo fazėse raudonos, raudonos ir mėlynos, raudonos ir baltos šviesos dioduose

Tačiau šiandien pagrindinis mokslinių tyrimų tikslas yra ištaisyti siauros juostos raudonos ir mėlynos spalvos apšvietimą, pridedant baltą šviesą. Pavyzdžiui, Japonijos mokslininkai [5, 6] rado salotų ir pomidorų masės ir maistinės vertės padidėjimą, kai baltos spalvos šviesa pridedama prie baltos spalvos. Praktiškai tai reiškia, kad jei augalų estetinis patrauklumas augimo metu yra nereikšmingas, nereikia išmesti jau įsigytų siauros juostos raudonų mėlynų žibintų, be to, gali būti naudojamos ir baltos šviesos lempos.

Šviesos kokybės poveikis rezultatui

Pagrindinis ekologijos įstatymas „Liebigo barelis“ (13 pav.) Nurodo: plėtra riboja veiksnį, kuris nukrypsta nuo normos daugiau nei kiti. Pavyzdžiui, jei vanduo, mineralai ir CO yra visiškai aprūpinti ₂, tačiau apšvietimo intensyvumas yra 30% optimalios vertės - gamykla suteiks ne daugiau kaip 30% didžiausio galimo derliaus.

Fig. 13. „YouTube“ ribojančio veiksnio principo iliustracija

Augalų reakcija į šviesą: dujų mainų intensyvumas, maistinių medžiagų vartojimas iš tirpalo ir sintezės procesai nustatomi laboratorijoje. Atsakymai apibūdina ne tik fotosintezę, bet ir augimo, žydėjimo, skoniui ir aromatui reikalingų medžiagų sintezės procesus.

Pav. 14 parodytas augalo atsakas į šviesos bangos ilgio pasikeitimą. Išmatuota natrio ir fosforo vartojimo mėtų, braškių ir salotų maistinių medžiagų tirpalo intensyvumas. Tokių grafikų viršūnės yra specifinės cheminės reakcijos stimuliavimo požymiai. Grafikai rodo, kad norint taupyti neįtraukti jokių diapazonų iš viso spektro - tai kaip ištrinti dalį fortepijono klavišų ir leisti melodiją likusiems.

Fig. 14. Stimuliuojantis šviesos vaidmuo vartojant azoto ir fosforo mėtą, braškes ir salotas.

Ribojančio veiksnio principas gali būti išplėstas atskiriems spektriniams komponentams - visam rezultatui reikalingas visiškas spektras. Atsižvelgiant į tam tikrą diapazoną iš viso spektro nepadidėja energijos vartojimo efektyvumas, tačiau „Liebig barelis“ gali veikti - ir rezultatas bus neigiamas.
Pavyzdžiai rodo, kad įprastas baltas šviesos diodas ir specializuotas „raudonai mėlynas fitosteris“, apšviečiant augalus, turi maždaug tokį patį energijos vartojimo efektyvumą. Tačiau plačiajuostis baltas kompleksas patenkina gamyklos poreikius, kurie išreiškiami ne tik fotosintezės stimuliavime.

Žalios spalvos pašalinimas iš nepertraukiamo spektro, kad šviesa iš baltos spalvos virsta raudonos spalvos, yra rinkodaros žingsnis pirkėjams, norintiems „specialaus sprendimo“, bet neveikia kvalifikuotų klientų.

Baltos šviesos korekcija

Dažniausiai pasitaikantys baltos bendrosios paskirties šviesos diodai turi mažą spalvų atvaizdavimą Ra = 80, o tai visų pirma dėl raudonos spalvos trūkumo (4 pav.).

Raudonos spalvos trūkumas spektre gali būti papildytas pridedant raudonų LED lempų. Toks sprendimas skatina, pavyzdžiui, įmonę CREE. „Liebig barelio“ logika rodo, kad toks priedas nesugadintų, jei tai iš tikrųjų yra priedas, o ne energijos perskirstymas iš kitų diapazonų raudonos spalvos naudai.

Įdomus ir svarbus darbas buvo atliktas IMBP RAS 2013–2016 m. [7, 8, 9]: jie ištyrė, kaip baltos 4K šviesos diodų 660 nm šviesa baltų šviesos diodų 4000 K / Ra = 70 šviesoje veikia kinų kopūstų vystymąsi.

Ir sužinojau, kad:

Pagal LED šviesą kopūstai auga maždaug tokie patys, kaip ir natrio druskos, tačiau jis turi daugiau chlorofilo (lapai yra ekologiškesni).
Sausoji pasėlių masė yra beveik proporcinga augalo sukurtoms moloms. Daugiau šviesos - daugiau kopūstų.
C vitamino koncentracija kopūstuose šiek tiek padidėja, didėjant apšvietimui, tačiau žymiai padidėja, kai baltai šviesai pridedama raudona šviesa.
Žymiai padidėjęs raudonos sudedamosios dalies santykis spektre žymiai padidino nitratų koncentraciją biomasėje. Būtina optimizuoti maistinių medžiagų tirpalą ir įterpti dalį azoto į amonio formą, kad nebūtų daugiau nei MPC nitratams. Tačiau gryna balta šviesa galėjo dirbti tik su nitrato forma.
Raudonojo kiekio padidėjimas bendrojo šviesos srauto metu beveik neturi jokio poveikio pasėlių masei. Tai reiškia, kad trūkstamo spektro komponento užbaigimas neturi įtakos pasėlių kiekiui, bet jo kokybei.
Didesnis efektyvumas moliuose per raudoną šviesos diodą veda prie to, kad raudonos spalvos pripildymas baltai taip pat yra efektyvesnis.

Tokiu atveju, kai kiniški kopūstai skirti raudoną arba baltą, rekomenduojama, kad tai būtų įmanoma visais atvejais. Žinoma, naudojant biocheminę kontrolę ir tinkamą trąšų parinkimą konkrečiai kultūrai.

Galimybės praturtinti spektrą raudona šviesa

Augalas nežino, kur jis kilo iš baltojo šviesos spektro ir iš kur - „raudonas“ kvantas. Nereikia atlikti specialaus spektro viename LED. Ir nereikia švyti raudonos ir baltos šviesos iš vieno iš specialių fitolampų. Pakanka naudoti baltos šviesos, bendros paskirties, ir atskirą raudoną šviesą, kad apšviestumėte augalą. Kai šalia įrenginio yra asmuo, judesio jutiklis gali išjungti raudoną lempą, kad augalas atrodytų žalias ir gražus.

Tačiau atvirkštinis sprendimas taip pat pateisinamas - pakeliant fosforo sudėtį, išplėsti baltos šviesos diodų emisijos spektrą į ilgas bangas, subalansuojant jį taip, kad šviesa liktų balta. Ir gauti baltos šviesos ekstravagantišką spalvą, tinka tiek augalams, tiek žmonėms.

Ypač įdomu padidinti raudonos spalvos dalį, didinant bendrą spalvų atvaizdavimo rodiklį miesto ūkininkavimo atveju, socialinį judėjimą, reikalingą augalui auginti asmeniui mieste, dažnai integruojant gyvenamąją erdvę, taigi ir žmonių bei augalų šviesos aplinką.

Atviri klausimai

Galite nustatyti tolimojo ir artimo raudonos šviesos santykio ir „šešėlių vengimo sindromo“ panaudojimo skirtingoms kultūroms vaidmenį. Galima teigti, kuriose srityse analizės metu patartina nutraukti bangos ilgio skalę.

Galima aptarti, ar reikalingas augalas stimuliacijai ar reguliavimo funkcijai, kurios bangos ilgis yra mažesnis nei 400 nm arba ilgesnis nei 700 nm. Pavyzdžiui, yra privati žinutė, kad ultravioletinė spalva labai veikia augalų vartotojų savybes. Be kitų dalykų, raudonų lapų salotų veislės auginamos be ultravioletinės spinduliuotės, jos auga žaliai, tačiau prieš pardavimą jos apšvitinamos ultravioletiniu spinduliu, jos tampa raudonos ir eina į skaitiklį. Ir tai nauja PBAR metrika (augalų biologiškai aktyvi spinduliuotė), aprašyta ANSI / ASABE S640, Augalų elektromagnetinės spinduliuotės kiekiai ir vienetai (fotosintezės organizmai, teisingai nurodyti atsižvelgiant į 280–800 nm diapazoną)?

Išvada

Grandinės parduotuvėse pasirenkamos senesnės veislės, o pirkėjas balsuoja rubliais dėl ryškesnių vaisių. Ir beveik niekas renkasi skonį ir aromatą. Bet kai tik tapsime turtingesni ir pradėsime reikalauti daugiau, mokslas iškart suteiks tinkamas veisles ir receptus maistinių medžiagų tirpalui.

Ir tam, kad augalas susintetintų viską, kas reikalinga skoniui ir aromatui, reikės apšvietimo su spektru, kuriame yra visi bangos ilgiai, į kuriuos augalas reaguoja, t. Y. Apskritai, nuolatinis spektras. Galbūt pagrindinis sprendimas bus balta šviesa su dideliu spalvų atvaizdavimu.

Literatūra
1. Sūnus K-H, Oh M-M. Dviejų tipų šviesos ir raudonųjų šviesos diodų lapų forma, augimas, augimas ir antioksidantiniai fenoliniai junginiai // Hortscience. - 2013 m. 48. - 988-95 p.
2. Ptushenko VV, Avercheva OV, Bassarskaya EM, Berkovich Yu A., Erokhin AN, Smolyanina SO, Zhigalova TV, 2015. Siauras Kinijos kopūstų augimas pagal akombinuotą slėgio natrio lempa. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017 m., Aukštos kokybės šviesos aplinka žmonėms ir augalams. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu H. Liu, 2014, augimas, Triticum aestivum L., t id id id Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex
5. Lin K. H., Huang M.Y., Huang W.D. et al. Hidrodinamiškai išaugintos salotos (Lactuca sativa L. var. Capitata) // Scientia Horticulturae. - 2013. - V. 150. - P. 86–91.
6. Lu, N., Maruo T., Johkan M., et al. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad papildomo apšvietimo poveikis turėtų būti sumažintas. Valdymas. Biol. - 2012 m. 50. - 63–74 psl.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Jakovlev, A.I. Znamensky, I.G. Tarakanov, S.G. Radchenko, S.N. Lapach. Optimalių augalų apšvietimo režimų Vitacycle-T erdvės šiltnamyje pagrindas. Orlaiviai ir kosmosas. 2016. T. 50. № 4.
8. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Erokhin, AN, Smolyanina, S.O., Jakovleva, OS, Znamensky, AI, Tarakanov, IG, Radchenko, S.G. Lapach S.N., Trofimovas Yu.V., Tsvirko V.I. Vitamininės erdvės šiltnamio šviesos diodų apšvietimo sistemos optimizavimas. Orlaiviai ir kosmosas. 2016. T. 50. № 3.
9. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Smolyanin, SO, Pomelova, MA, Erokhin, AN, Jakovleva, OS, Tarakanov, I.G. Šviesos režimo parametrų įtaka nitratų kaupimuisi Kinijos kopūstų (Brassica chinensis L.) antžeminėje biomasėje, auginant su LED apšvietimu. Agrochemija. 2015. № 11.

Jei turite klausimų apie šią temą, paprašykite jų ekspertų ir skaitytojų apie mūsų projektą.