Рослини і люди сприймають світло дуже по-різному один від одного. Люди та багато інших тварин використовують щось, що називається фотопічним зором, в добре освітлених умовах, щоб сприймати колір і світло. Люмен - це одиниця виміру, заснована на моделі чутливості людського ока в добре освітлених умовах, саме тому модель називається кривою фотопічної реакції.

Це зображення показує з одного боку фотопічну реакцію, яку сприймає людина, а з іншого боку ПАРА, фотосинтетичне активне випромінювання в межах діапазону поглинання рослин. Це одна із цінностей, про яку ми поговоримо далі.

рослини

Рослинам потрібне світло, оскільки саме від нього вони отримують енергію у вигляді фотонів, необхідну їм для виживання. Світло з водою та вуглекислим газом утворює молекулу, звану глюкозою, яка є молекулою, що використовується для утворення іншої серії більш складних молекул, необхідних у всіх клітинних процесах. Для того щоб рослини фіксували вуглець, водень і кисень, які є неорганічними сполуками, і виробляли глюкозу, яка є органічною сполукою, їм потрібно джерело енергії, в даному випадку калорій. Фотони в нашій системі освітлення забезпечують джерело енергії, необхідний для створення цієї енергії у вигляді калорій під час процесу фотосинтезу. Маючи 48 фотонів, рослина здатна отримувати достатньо енергії для виробництва молекули глюкози.

Рослини в основному використовують довжини хвиль світла у видимому діапазоні від 400 до 700 нанометрів (нм), тому цей діапазон також називають активне фотосинтетичне випромінювання (ПАРА). Він визначає тип світла та спектральний діапазон, необхідний для підтримки фотосинтезу, та інші процеси, необхідні для розвитку рослин. У цьому спектральному діапазоні знаходяться довжини хвиль, які активують фоторецептори та інші молекули, що поглинають світлову енергію у рослин. Кожен з цих білків має дії та ефекти протягом усього процесу вирощування, як у фазі проростання, росту та цвітіння.

На наступному зображенні показані різні фоторецептори, які є пігментами, здатними поглинати світло лише у видимому діапазоні. Хлорофіл поглинає фіолетове, синє і червоне світло, каротиноїди поглинають синє і зелене світло, а фікоціаніни поглинають зелене і жовте світло.

Сучасні садівничі системи вирощування світлодіодів створили специфічні спектри, які використовують переваги найбільш фотосинтетично активних смуг. Від композицій з різними спектрами, які пристосовуються до найбільш визначальних довжин хвиль у фотосинтетичних процесах, до використання світлодіодних модулів з монохроматичними випромінювачами з білим світлом, COB або світлодіодів середньої потужності з фосфорно-випрямленим синім світлом, що є основним принципом роботи світлодіодів, які випромінюють біле світло, синій світлодіод, покритий люмінофором. Використання світлодіодної технології порівняно з іншими традиційними техніками, такими як натрієві лампи високого тиску, дозволило значно знизити температуру в місцях вирощування, оскільки це джерело світла, яке не випромінює інфрачервоне світло (ЙТИ) і дозволяє підтримувати відстань та інтенсивність джерела світла набагато ближче до наших рослин, не пошкоджуючи їх або не зазнаючи їх стресу, при зростанні при 40 см і при цвітінні від 20 до 30 см, що дозволяє всім нашим квітам розвиватися з усією пишністю.

ЛЮКС а фотометричні лічильники вимірюють інтенсивність світла (з люменами) для комерційного та житлового освітлення. Одиницею площі, яку вони вимірюють, є ЛЮКС та використання люкс/м2. Основною проблемою використання LUX або фотометричних лічильників при вимірюванні інтенсивності світла в садівничих системах освітлення є недостатня представленість синього (400 - 500 нм) та червоного (600 - 700 нм) світла у видимому спектрі. Досягнення цих нанометричних значень у цих дуже вирішальних межах - це те, що дозволить нам оцінити та розрахувати значення фотосинтетичного поглинання системи Вирощування світлодіодів.

В даний час використовуються моделі спектрометрів, які дозволяють збирати набагато вдосконаленіші дані СВІТЛОДІОДНИЙ. У нашому випадку ми використовували a UPRtek MK350S що дозволило нам збирати значення CRI, PPF, ППФД і всі спектральні значення за допомогою квантового метра. Всі ці значення включені в описи нашої продукції.

Як ми вже згадували на початку статті, одиниці виміру, які традиційно використовуються у світі освітлення, більше не діють для розрахунків поглинання, і з'являються нові концепції, які ми повинні враховувати при порівнянні ефективності систем вирощування світлодіодів у садівничий сектор.

Фотосинтетичний потік фотонів (PPF)

PPF або фотосинтетичний потік фотонів вимірює загальну суму ПАРА що виробляється системою освітлення щосекунди. Це вимірювання проводиться за допомогою спеціалізованого приладу, який називається інтегруючою сферою, який фіксує і вимірює практично всі фотони, випромінювані системою освітлення. Одиниця, що використовується для вираження PPF є мікромолей в секунду (мкмоль/с). Важливо зазначити, що PPF Це не говорить, скільки вимірюваного світла насправді потрапляє на рослини, але це важливий показник для розрахунку ефективності в системі освітлення при створенні ПАРА.

Фотосинтетична щільність потоку фотонів (PPFD)

ППФД або фотосинтетична щільність потоку фотонів вимірює кількість ПАРА що насправді досягає рослини, кількість фотосинтетично активних фотонів, які падають на дану поверхню щосекунди. ППФД є "точковим" або прямим вимірюванням конкретного місця в найвищій точці заводу, і вимірюється в мікромолей на квадратний метр в секунду (мкмоль/м2/с).

Ефективність фотонів Ефективність фотонів відноситься до ефективності садівничої системи освітлення при перетворенні електричної енергії у фотони ПАРА. Багато виробників садівничого освітлення використовують загальну кількість електричних ват або ват на квадратний метр як міру для опису інтенсивності світла. Однак ці показники насправді нічого не говорять, оскільки вати - це показник, який описує електричний вхід, а не світлову потужність. Якщо PPF світла разом із вхідною потужністю, ефективність садівничої системи освітлення при перетворенні електричної енергії в ПАРА.

Нагадуємо, підрозділ до PPF становить мкмоль/с, а одиниця виміру ват - Джоуль за секунду (Дж/с), тому секунди в чисельнику та знаменнику зникають і одиниця стає мкмоль/Дж. Чим вище це число, тим ефективніше буде система освітлення при перетворенні електричної енергії у фотони всередині ПАРА.