Первоначально термин «полный спектр» описывал единственный истинный источник света в полном спектре - солнце.
Светодиодное освещение полного спектра для выращивания растений - это последняя эволюция широко сбивающего с толку термина. Со временем этот термин стал приобретать и другие свойства солнечного света. Маркетинг коммерческого освещения начал использовать название «полный спектр» для продажи источников освещения с индексом цветопередачи (CRI) выше 90. При высоких CRI люди воспринимают цвета более точно так же, как мы видим цвета в природе при дневном свете. Это очень полезная функция для окружающей человека среды, например офисы или открытые пространства, и часто обязательно в качестве дизайн-студий или выставок, связанных с визуальной экспозицией и так далее. С появлением освещения для сельскохозяйственных культур производители светодиодов снова начали заимствовать этот термин. Только на этот раз они утверждали, что светодиоды полного спектра могут воспроизводить воздействие солнечного света на растения.
О потреблении энергии и разницу в цене светодиодного осветительного оборудования
Производители светодиодного осветительного оборудования для роста стараются упростить техническую информацию, предоставляемую покупателю, тем самым искажая факты. Наиболее распространенное объяснение - эффективность того или иного источника света составляет 0,85. Буквально поверить в это должно означать, что 85% потребляемой энергии становится светом, хотя это не так. На потребление энергии и световое излучение в основном влияют два основных фактора
1. КПД источника питания.
2. КПД светодиодного источника света (излучателя)
Оба этих фактора должны быть как можно более высокими, а общее полезное количество света определяется произведением этих факторов.
Поскольку основная цель светодиодного источника - освещение - то есть излучение световой энергии, а не тепла, мы не можем измерить только мощность, потребляемую светодиодным источником света, и соответственно описать качество светодиодного осветительного оборудования.
Мы выполним несколько расчетов, чтобы проиллюстрировать истинную полезность светодиодного освещения.
В принципе, не имеет значения, какие единицы измерения мы будем использовать, потому что все единицы измерения могут быть преобразованы из одной в другую, зная вторичные критерии (расстояние, время, площадь). люкс, люмен, ватт, PPFD, Вт/см2 и так далее. поэтому в примере мы дадим расчет в ваттах Вт.
Допустим, наш источник света потребляет 1000 Вт энергии из сети переменного тока, а эффективность источника питания, который преобразует энергию переменного тока в постоянный и питает светодиоды, составляет 88%, поэтому после подачи питания на светодиод только 880 Вт остаточной мощности достигает источник света. Так что утверждение КПД 0.88 далеко не верно, потому что следующая часть схемы - это светодиодные излучатели, которые преобразуют полученную электрическую энергию в свет (фотоны) и в избыточное тепло. Проблема в том, что КПД светодиодных излучателей редко превышает 20-25%. Это означает, что только 20-25% энергии, оставшейся после подачи питания, превратится в полезный свет, вся остальная энергия превратится в тепло, которое нам не нужно. Если мы предполагаем, что наш светодиод имеет КПД 25%, значит из оставшейся мощности 880 Вт 220 Вт превратятся в свет, вся остальная энергия превратится в нежелательное тепло, поэтому более точная эффективность такого осветительного оборудования составляет: остаточная мощность 220 Вт / потребляемая мощность 1000 Вт = 0,22 , что означает общую эффективность 22%.
Следует отметить, что упомянутые в примере светодиодные излучатели с КПД 25% должны быть качественными комплектующими с достаточно высокой ценой, что значительно увеличивает общую стоимость светодиодного осветительного оборудования. Дешевые светодиоды часто не превышают 10% КПД.
Мы сделаем 2 примерных расчета, когда нам предположительно требуется световой поток 20 Вт..
В первом случае это будет дешевый блок питания с КПД 82% и дешевый светодиодный излучатель с КПД 11%..
1.a. Требуемая мощность 20 Вт / КПД светодиодов 0,11 = потребляемая мощность светодиодов 181,818 Вт
1.b. Требуемая мощность светодиодов 181,818 / КПД блока питания 0,82 = 221,73 Вт, общая потребляемая мощность от сети переменного тока.
Во втором случае это будет качественный источник питания с КПД 94% и очень качественные светодиодные излучатели с КПД 32%.
2.a. Требуемая мощность 20 Вт / КПД светодиодов 0,32 = потребляемая мощность светодиодов 62,5 Вт
2.b. Требуемая мощность светодиодов 62,5 Вт / КПД блока питания 0,94 = 66,49 Вт, общая потребляемая мощность от сети переменного тока.
Эти примеры расчетов прекрасно иллюстрируют, что количество света, получаемого светильниками разного качества, может изменяться в три или более раз при одинаковом количестве потребляемой энергии. Это также объясняет большую разницу в цене на осветительное оборудование для предприятий.
Поскольку вся оставшаяся энергия преобразуется в тепло, использование некачественного оборудования требует дополнительной вентиляции и, в некоторых случаях, даже кондиционирования воздуха, что, в свою очередь, может увеличить общее потребление электроэнергии еще как минимум в два раза.
Как поглощение солнечного света работает у растений
Фотосинтез зависит от поглощения света фоторецепторами и пигментами в листьях растений. Самый известный из этих пигментов - хлорофилл-а, но есть много дополнительных пигментов, которые также способствуют фотосинтезу. Относительное поглощение света пигментами хлорофилла - одна из причин, почему красный свет стал популярным в светодиодном освещении для выращивания растений. Поскольку фоторецепторы растений также имеют свои собственные диапазоны поглощения света, они вместе регулируют процессы, которые создают форму и структуру растений, в зависимости от полученной смеси спектров. Например, более высокий коэффициент синего света может привести к более сильному росту корней, более благоприятной биохимии растений и более прочной структуре. Однако эти эффекты могут быть не такими выраженными, когда больше красного света включается. Таким образом, постоянно меняющийся спектр солнца постоянно сигнализирует растениям об изменении своей формы и структуры в ответ на естественные условия окружающей среды. Для фотосинтеза растений требуется световой диапазон 400-700 нанометров, поэтому при выборе источника света стоит уделять больше внимания эффективности источника, чем его спектру.
Информация, которую вы должны знать
Многие энтузиасты светодиодного освещения говорят, что светодиодное освещение полного спектра - лучший выбор для выращивания растений, потому что они имитируют естественный солнечный свет, и их главный аргумент звучит примерно так:
Растения росли на солнце миллионы лет. Почему мы должны менять то, что мать-природа знает лучше всего?
Ответ:
Может быть, и не должны, но правда в том, что так называемые модули роста светодиодов полного спектра не воспроизводят солнечный спектр.
Мы не хотим разжигать новую дискуссию, чуть ниже факты о том, как выглядит спектр солнечного света и как спектр так называемых полно спектральных светодиодных осветительных модулей.
|
|
|
Прежде всего, важно знать, что растения и люди по-разному воспринимают свет. Фоторецепторы человеческого глаза характеризуют свет с точки зрения интенсивности и цвета. Эти фоторецепторы очень чувствительны к зеленым длинам волн и гораздо менее чувствительны к синим и красным длинам волн. Поэтому люмен - единица измерения светового потока был разработан на основе потока света, видимого человеческим глазом (дорожное освещение, рабочее или офисное освещение и т. Д.). Таким образом, количество люменов указывает количество света относительно чувствительности человеческого глаза к разным длинам волн. Люкс (люмен / м²) - это мера интенсивности, используемая для описания количества люменов, распределенных по поверхности площадью 1 м².
В отличие от человеческого глаза, растения используют для фотосинтеза практически все длины волн от 400 до 700 нм. Исследования показывают, что связь между длиной волны растений и потреблением энергии не так выражена, как у фоторецепторов в человеческом глазу. Модель PAR "Photosynthetically Active Radiation" или «Фотосинтетически активное излучение» используется в садоводческих целях.
Поскольку растения немного более чувствительны к синему и красному, измерения люменов и люкс не следует использовать для описания естественного или искусственного света в зоне роста растений.
Что такое светодиод роста полного спектра?
Полно спектральный светодиодный светильник для выращивания растений - это просто маркетинговый термин, означающий, что светодиодный свет для растений очень похож на солнечный свет, но на практике это утверждение достаточно далеко от реальности. Этот маркетинговый термин образован от термина «свет полного спектра», который используется для описания электромагнитного излучения ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. К сожалению, с освещением растений не все так просто.
Недоразумения относительно информации о полном спектре светодиодного освещения чаще всего встречаются в Интернете
Концепция полного спектра светодиодного освещения для выращивания сельскохозяйственных культур вызывает много вопросов и особенно вводит в заблуждение начинающих. По большей части это происходит потому, что используемые термины и утверждения не соответствуют действительности, а маркетинг сбыта искажает информацию и термины еще больше, чтобы сделать свой продукт уникальным. Эта терминология до сих пор имела смысл для дизайнеров освещения, желающих продавать светильники для окружающего освещения, но растениям нужен свет, чтобы питаться, расти и жить.
Наконец, следует отметить, что:
- Светодиодное освещение полного спектра никоим образом не подходит для выращивания растений, это просто освещение, при котором растения могут расти, поэтому не стоит слишком много обсуждать спектр и его свойства.
- Светодиоды полного спектра не воспроизводят солнечный свет
- Если вы не являетесь профессиональным овощеводом в течение нескольких лет, пытаясь получить один дополнительный процент продукции с фиксированной площади и конкурируя на рынке овощеводства, мы рекомендуем уделять больше внимания эффективности светодиодного осветительного оборудования, а не излучаемому спектру.