Förstå glödljus och alla begrepp
Om du har undersökt vilken LED-lampa du ska välja som odlingslampa för dina växter har du förmodligen blivit bombarderad med ett brett utbud av mätvärden som de olika tillverkarna av växtbelysning använder för att marknadsföra sina produkter. Några av de termer och begrepp som du förmodligen har sett är Watt, Lumen, LUX, PAR, PPF, PPFD och fotoneffektivitet.
Alla dessa termer har med belysning att göra, men endast ett fåtal av dem är verkligen relevanta och viktiga mått för ett belysningssystem i en anläggning. Syftet med den här artikeln är att definiera dessa termer och begrepp och korrigera några av de vanligaste missuppfattningarna. Dessutom hjälper vi dig att förstå vilka mått som gäller för belysningssystem/odlingslampor och vilka som inte gör det.
Vad är grow light?
Innan vi djupdyker i alla avancerade koncept är det viktigt att du först har en grundläggande förståelse för vad odlingslampor är. Du kan läsa Denna artikel om du vill veta mer om det, annars är här en kort sammanfattning av vad odlingslampor är och vad de används för.
Växa ljus: växtljus, odlingslampor, växtlampor, växtbelysning är alla olika namn för samma sak. Kort sagt, odlingslampor är artificiellt ljus i syfte att stimulera växttillväxt. Här på plantelys.dk vi har bara odlingslampor med LED-drivrutiner. LED är den bästa tekniken för odlingslampor på marknaden, eftersom den både är den mest energieffektiva och den mest hållbara.
Hela poängen med odlingslampor är att du antingen kan komplettera det naturliga solljuset eller ersätta det helt. På så sätt kan du bli den som primärt bidrar till växtens fotosyntes. Med en odlingslampa kan du odla växter helt utan hjälp av solen, både inomhus i vardagsrummet, köket eller källaren, även på vintern.
Vad är LUMEN och LUX
För det första är det viktigt att förstå att växter och människor uppfattar ljus väldigt olika från varandra. Människor och många djur använder något som kallas fotopisk syn. Fotopiskt seende gör att ögat kan uppfatta ljus och färg så länge det inte är mörkt och det finns väl upplysta förhållanden (ögon fungerar annorlunda när det är mörkt). Lumen är en måttenhet som baseras på en modell av det mänskliga ögats ljuskänslighet under väl upplysta förhållanden. Modellen kallas den fotopiska responskurvan och visas nedan.
Som du kan se är den fotopiska responskurvan klockformad och visar hur människor är mycket känsligare för grönt och gult ljus än för blått och rött ljus. LUX och fotljus Ljusmätare mäter ljusintensitet (med hjälp av lumen). LUX-mätningar används vanligtvis för kommersiell belysning och belysning i bostäder. Den enda skillnaden mellan de två är den ytenhet som de mäts över (LUX använder lumen/m2 och fotljus använder lumen/ft2). Om du använder ett LUX-instrument för att mäta ljusintensiteten i ditt växtbelysningssystem kommer det att ge olika avläsningar beroende på ljuskällans spektrala sammansättning - även om samma ljusintensitet mäts med ett PAR-instrument.
Det grundläggande problemet med att använda en LUX-mätare för att mäta ljusintensiteten hos ett växande ljus är underrepresentationen av blått (400 – 500 nm) och rött (600 – 700 nm) ljus i det synliga spektrumet. Det mänskliga ögat är dock inte särskilt effektivt för att uppfatta ljus vid dessa våglängder växter är mycket effektiva när det gäller att använda rött och blått ljus för att driva fotosyntesen. Det är därför som lumen, LUX och foot candle inte bör användas som mått på belysning i trädgårdsodlingar och hemodlingar. Här är det mycket mer fördelaktigt att mäta PPF eller PPFD. Lumen och LUX är därför INTE relevanta enheter att använda när vi pratar om odlingsljus och effektivitet!
Vad är Ra och CRI
CRI - Kvalitet på färgåtergivning i ljus
CRI står för Index för färgåtergivning och är ett mått på hur exakt en ljuskälla återger färger. Syftet med CRI är att bedöma ljuskällans förmåga att visa färger på ett sätt som ligger nära hur de skulle se ut i naturligt dagsljus eller under en glödlampa.
Hur fungerar CRI-testet?
CRI-testet belyser ett specifikt intervall av testfärger, som kallas TCS (Test Colour Samples). Varje testkulör tilldelas en beteckning, R1 till R8, där siffran avser kulörens position i testindexet. Var och en av de 8 testkulörerna utvärderas individuellt med hjälp av avancerad utrustning som jämför hur kulören framträder under ljuskällan jämfört med naturligt ljus.
Resultatet av testet anges som en poäng mellan 0 och 100 för varje testfärg. En hög poäng innebär att färgen återges mycket exakt. Om t.ex. testfärgen R4 får 92 poäng betyder det att färgåtergivningen är mycket exakt.
Ra - Samlad bedömning
När de 8 färgerna har testats beräknas en genomsnittlig poäng som kallas Ra (genomsnittlig rendering). Ra-värdet ger en övergripande bedömning av ljuskällans förmåga att återge färger på ett korrekt sätt. Ett högt Ra-värde innebär att ljuskällan i allmänhet ger en korrekt färgåtergivning, vilket är viktigt i inomhusmiljöer där man vill se färgerna i sina rätta nyanser.
Färgen röd - ett utmanande element
Det finns dock en utmaning med det traditionella CRI-testet: det inkluderar inte rött som testfärg. Rött är en färg som många ljuskällor har svårt att återge korrekt, och en ljuskälla som inte återger röda nyanser på ett bra sätt kan få färger som hudtoner och växter att se fel ut. Därför kan ljuskällor som inte är optimala för rött se bättre ut i ett vanligt CRI-test än vad de faktiskt är.
Utökad CRI - ett utökat test av noggrannhet
Hos oss och vårt systerföretag sunflux.dk använder vi därför Utökad CRIsom omfattar 14 testfärger (R1 till R14), där R9 representerar en intensiv röd färg. Det här utökade testet ger en mycket mer exakt bild av hur ljuskällan återger färger och du kan lita på de Ra-värden vi presenterar eftersom vi tar hänsyn till de mer utmanande färgerna.
Ra vs. PPFD för planteringsmaskin
En hög Ra-poäng är avgörande när du väljer ljuskällor för ditt hem eller din arbetsplats, men när det gäller odlingslampor för växter är Ra inte den viktigaste faktorn. Växter använder ljus på ett annat sätt än människor - deras fotosyntetiska processer kräver specifika ljusvågor. Därför bör du istället fokusera på PPFD (fotosyntetisk fotonflödesdensitet) för att säkerställa att din odlingslampa är optimal för växttillväxt.
Har du frågor om CRI, Ra eller odlingslampor? Våra experter är redo att hjälpa till - kontakta oss här.
Vad är PAR
PAR - fotosyntetisk aktiv strålning
PAR (fotosyntetiskt aktiv strålning) avser det ljus som är mest effektivt för fotosyntesen i växter. PAR-växthallsljus täcker det synliga ljusspektrumet med våglängder mellan 400 och 700 nanometer (nm), eftersom det är dessa våglängder som bäst stöder den naturliga fotosyntesprocessen.
Det är viktigt att förstå att PAR är inte en måttenhet som meter eller kilogram. Istället beskriver det en typ av ljus som är avgörande för att främja växternas tillväxt. Det är en term som ofta används men också missförstås när det gäller växtbelysning.
För att bedöma kvaliteten på PAR-ljuset är både mängden ljus och dess spektrala sammansättning avgörande. Quantum-sensorer är det primära verktyget för att mäta intensiteten hos PAR-ljuset i ett odlingssystem. Sensorerna använder ett speciellt optiskt filter som säkerställer en enhetlig känslighet för PAR-ljus. Sensorerna kan användas tillsammans med en ljusmätare för att mäta ljusintensiteten i realtid eller med en datalogger för att registrera ljusintensiteten över tid.
Om du är intresserad av att lära dig mer om PAR-tillväxtlampor, läs vår dedikerad artikel om ämnet.
Vad är PPF
PPF (Photosynthetic Photon Flux) mäter den totala mängden PAR-lampasom ett belysningssystem avger varje sekund. Denna mätning utförs med hjälp av ett specialiserat instrument som kallas integrerande sfär.
En integrerande sfär är en stor sfär med ljussensorer på insidan som gör att du kan fånga upp och mäta alla fotoner som avges av ljuskällan. För att utföra testet placeras PAR-tillväxtlampan i sfären och den mäter hur mycket ljus som produceras. PPF-värdet uttrycks i enheter mikromol per sekund (μmol/s).
PPF är ett av de viktigaste sätten att bedöma effektiviteten hos ett belysningssystem, särskilt inom trädgårdsodling. Tyvärr är det dock inte alltid som belysningsföretag uppger PPF-värdet för sina odlingslampor. Det är viktigt att förstå att PPF inte säger något om hur mycket av det uppmätta ljuset som faktiskt når växterna - en del av ljuset kan gå till spillo och inte absorberas av växterna. Ändå är PPF fortfarande ett viktigt mått när man bedömer hur effektivt ett belysningssystem är för att producera PAR ljus.
Vad är PPFD
PPFD är fotosyntetisk fotonflödestäthet. PPFD mäter mängden PAR som faktiskt når fram till de belysta växterna, eller som en forskare skulle kunna uttrycka det: "antalet fotosyntetiskt aktiva fotoner som faller på en given yta varje sekund". PPFD är en "punktmätning" av en specifik plats på växtens blad och mäts i mikromol per kvadratmeter och sekund (μmol/m2/s).
Om du vill ta reda på en lampas verkliga ljusintensitet över en viss odlingsyta (t.ex. 20 cm x 20 cm) är det viktigt att du tar medelvärdet av flera olika PPFD-mätningar från olika platser på odlingsytan. Belysningsföretag som endast publicerar PPFD i mitten av ett täckningsområde överdriver kraftigt den verkliga ljusintensiteten hos sin armatur. En enda mätning säger inte mycket, eftersom "ljuskonen" hos odlingslampor i allmänhet är ljusast i mitten, med minskande PPFD ljusnivåer när mätningarna görs i utkanten av täckningsområdet (varning: belysningstillverkare kan lätt manipulera PPFD-data).
För att säkerställa att du får de verkliga PPFD-värdena över ett definierat tillväxtintervall bör följande uppgifter publiceras av tillverkaren: mätavstånd från ljuskällan (vertikalt och horisontellt), antal mätningar som ingår i genomsnittet och min/max-förhållande.
På plantelys.dk strävar vi efter att alltid publicera den genomsnittliga PPFD över ett definierat odlingsområde, samt alla nödvändiga data för den rekommenderade monteringshöjden för alla våra odlingslampor.
PPF-effektivitet
Fotoneffektivitet hänvisar till hur effektivt ett odlingsbelysningssystem är att omvandla elektrisk energi till PAR-fotoner. Många mindre bra tillverkare och återförsäljare av odlingsljus använder totala elektriska watt eller watt per kvadratfot / meter som ett mått för att beskriva ljusintensiteten hos deras odlingsljus. Men dessa mätningar säger verkligen ingenting, eftersom watt är en mätning som beskriver elektrisk ingång, inte ljusutgång.
Om ljusets PPF är känt tillsammans med den tillförda effekten kan du beräkna hur effektivt ett belysningssystem för trädgårdsodling är när det gäller att omvandla elektrisk energi till PAR. Som en påminnelse kan nämnas att enheten för PPF är μmol/s och enheten för att mäta watt är joule gånger sekund (J/s). För att hitta verkningsgraden måste du beräkna hur många PPF som kommer per W. Beräkningen blir därför (μmol/s)/(J/s). Som du kan se tar sekunderna i täljaren och nämnaren ut varandra och enheten blir μmol/J. Detta tal blir högre ju effektivare ett odlingsljussystem är på att omvandla från elektrisk energi till fotoner från PAR.
Vad är Watt?
Som nämndes i kapitlet om PPF-effektivitet är watt inte nödvändigtvis ett direkt mått på hur väl din växt kommer att trivas. Men mängden watt som ditt odlingsljus använder är fortfarande en viktig faktor som du bör vara medveten om. Watt anger hur mycket energi en lampa använder, och det är relevant av två huvudsakliga skäl:
Pris
Värmeavledning
Watt är en enhet som beskriver hur många joule lampan använder varje sekund. När du betalar din elräkning baseras den på hur många kWh (kilowattimmar) du har använt. En kWh är lika med 1000 Wh (wattimmar) och en Wh är lika med en watt som används under en timme.
Om du använder en halogen- eller fluorescerande odlingslampa kommer din årliga energiförbrukning i kWh att vara hög, vilket kan leda till en betydande elräkning. Dessutom kommer den höga energiförbrukningen att generera en stor mängd värme, vilket kan göra det nödvändigt att aktivt kyla ditt odlingsrum. Du kan prova att använda vår kalkylator nedan för att få en inblick i hur mycket du kan spara på din elräkning genom att välja en mer energieffektiv lampa med lägre energiförbrukning.
Watt (J/s) och dagliga påslagningstimmar för årligt elpris:
Watt på lampan:Antal dagliga påslagna timmar:
Ditt elpris per kWh (vanligtvis mellan 3-4 DKK):
Resultat: ?
Som du kan se lönar det sig att köpa en energieffektiv LED-lampa istället för en halogenlampa eller ett lysrör.
Daglig ljusintegral
DLI står för dagligt ljus integral, eller på danska integrerat dagligt ljus. DLI är mycket förknippat med PPFD. Precis som PPFD visar hur många fotosyntetiskt aktiva fotoner som träffar en viss växt per kvadratmeter och sekund, visar DLI hur många fotosyntetiskt aktiva fotoner som träffar en viss växt per kvadratmeter och dag. DLI är alltså mycket relevant vid växtodling. Om du använder en artificiell ljuskälla med konstant PPFD är det mycket enkelt att beräkna DLI.
Många växter har en specifik mängd DLI som de behöver för att trivas. Om du vill ge dina växter rätt mängd ljus är det vettigt att försöka göra några DLI-beräkningar. Som tidigare nämnts är enheten för PPFD mikromol per kvadratmeter per sekund (μmol/m2/s). För att beräkna DLI vid konstant PPFD behöver vi helt enkelt omvandla talet till enheten mikromol per kvadratmeter och dag (μmol/m2/s). Eftersom mikromolerna i slutändan blir mycket höga konverterar vi också från μmol till mol. En mol är 1 000 000 μmol. Du kan alltså beräkna DLI med denna formel:
DLI = PPFD x (t) / 1 000 000
DLI = PPFD x (3 600 x timmar) / 1 000 000
Nu kan du beräkna DLI! I vår artikel "Hur många µmol/PPFD behöver min växt för att trivas?" du kan ta reda på mer om DLI, du kan också prova vår inbyggda kalkylator i artikeln.
Om du försöker beräkna DLI för en växt under antingen solen eller en annan varierande ljuskälla är beräkningsprocessen mycket mer komplicerad. Du kan läsa denna tekniska artikel från halsterom du vill lära dig hur man beräknar DLI från en sensor och förenklad integrationskalkyl.
Slutsats
För att investera i rätt belysningssystem för ditt hem eller ditt professionella trädgårdsodlingsprojekt som kan uppfylla alla dina behov måste du först veta PPF, PPFD och fotoneffektivitet. Det är i stort sett allt du behöver för att kunna fatta välgrundade köpbeslut. Dessa tre mått bör dock inte användas som de enda variablerna för att basera ett köpbeslut på. Det finns flera andra variabler som kan vara relevanta, t.ex. formfaktor, spridningsvinkel, design och användningskoefficient (CU) som också bör beaktas. Se vår stort utbud av odlingslampor för inspiration.
Du bör därför använda alla dessa många faktorer i kombination om du vill garantera att ditt val av odlingsljus blir det som är optimalt för dig. Om du vill ha ett fint växtljus, men vill spara lite pengar kan du besöka vårt kategori för växtlampor som erbjuds.
Så kom ihåg att PPF, PPFD och fotoneffektivitet är de verkliga måtten. Det är de mätningar som används av forskare och alla ledande plantskolor för växande ljus. Om ett företag inte använder dessa mätenheter i sina produktbeskrivningar kan det signalera att de antingen är opålitliga eller inte helt kompetenta på växtbelysning, så du bör överväga att köpa din odlingslampa någon annanstans ifrån.
De tre viktiga frågorna att ställa dig själv när du undersöker odlingsljus för potentiellt köp är:
- Hur mycket PPF PAR producerar växtlampan?
- Hur mycket PFD PAR från fixturen är faktiskt tillgänglig för anläggningarna?
- Hur mycket energi omvandlas och finns tillgänglig som PAR-ljus för dina växter? (PPF-effektivitet)
Behöver du hjälp eller vill veta mer är du mer än välkommen att kontakta oss team av experter. Vi kan hjälpa dig med allt från gödsel- och växtbelysning till köksbelysning och undervattensbelysning för fiskodlingar.