Izzivi LED osvetlitve v vrtnarstvu

Seveda obstajajo izzivi v kateri koli nastajajoči tehnologiji in obstajajo izzivi v hortikulturni razsvetljavi, ki temelji na LED. Trenutno so izkušnje s tehnologijo polprevodniške razsvetljave še vedno zelo plitke. Tudi hortikulturni znanstveniki, ki se ukvarjajo že vrsto let, še vedno preučujejo "lahko formulo" rastlin. Nekatere od teh novih "formul" trenutno niso izvedljive.

Azijski proizvajalci razsvetljave so pogosto predstavljeni kot cenovno dostopni, a nizkocenovni izdelki, številni izdelki nižjega cenovnega razreda na trgu pa nimajo ustreznih certifikatov, kot so ocene UL, pa tudi poročila o svetilkah LM-79 in poročila o LED LM-80. Številni pridelovalci so zgodaj poskušali uvesti LED razsvetljavo, a so bili razočarani zaradi slabe učinkovitosti svetilke, zato so visokotlačne natrijeve sijalke še vedno zlati standard v industriji.

Seveda je na trgu veliko visokokakovostnih LED izdelkov za razsvetljavo. Vendar vrtnarji in pridelovalci cvetja še vedno potrebujejo boljše meritve v zvezi z aplikacijo. Na primer, Odbor za kmetijsko razsvetljavo Ameriškega združenja kmetijskih in bioloških inženirjev (ASABE) je leta 2015 začel razvijati standardizirane metrike. To delo obravnava metrike, povezane s spektrom PAR (fotosintetično aktivno sevanje). Območje PAR je običajno definirano kot spektralni pas 400–700 nm, kjer fotoni aktivno poganjajo fotosintezo. Pogoste meritve, povezane s PAR, vključujejo fotosintetski tok fotonov (PPF) in gostoto fotosintetičnega fotonskega toka (PPFD).

Recept in meritve

»Recept« in meritve so prepletene, ker pridelovalec potrebuje meritve, da ugotovi, ali rastlinska svetilka zagotavlja intenzivnost in spektralno porazdelitev moči (SPD), kar vključuje »recept«.

Zgodnje raziskave so se osredotočale na razmerje med absorpcijo klorofila in spektralno močjo, saj je klorofil ključ do procesa fotosinteze. Laboratorijske študije so pokazale, da se vrhovi energije v modrem in rdečem spektru ujemajo z vrhovi absorpcije, medtem ko zelena energija ne kaže absorpcije. Zgodnje raziskave so privedle do prevelike ponudbe rožnatih ali vijoličnih svetilk na trgu.

Vendar se trenutno razmišljanje osredotoča na osvetlitev, ki zagotavlja največjo energijo v modrem in rdečem spektru, a hkrati oddaja širok spekter svetlobe, kot je sončna svetloba.

Bela svetloba je zelo pomembna

Uporaba le rdečih in modrih LED rastnih luči je precej zastarela. Ko vidite izdelek s tem spektrom, temelji na starejši znanosti in je pogosto napačno razumljen. Razlog, zakaj ljudje izberejo modro in rdečo, je, ker so ti vrhovi valovnih dolžin skladni z absorpcijskimi krivuljami klorofila a in b, ločenih v epruveti. Danes vemo, da so vse valovne dolžine svetlobe v območju PAR uporabne za poganjanje fotosinteze. Ni dvoma, da je spekter pomemben, vendar je povezan z morfologijo rastlin, kot sta velikost in oblika.

S spreminjanjem spektra lahko vplivamo na višino in cvetenje rastlin. Nekateri pridelovalci nenehno prilagajajo intenzivnost svetlobe in SPD, ker imajo rastline nekaj podobnega cirkadianemu ritmu, večina rastlin pa ima edinstvene ritme in zahteve glede "formulacije".

Glavna rdeča in modra kombinacija je lahko relativno dobra za listnato zelenjavo, kot je solata. Povedal pa je tudi, da je pri cvetočih rastlinah, vključno s paradižniki, intenzivnost močnejša od posebnega spektra, 90 % energije v visokotlačni natrijevi žarnici je v rumenem območju, lumni v hortikulturnih svetilkah za cvetoče rastline (lm ), luks (lx) In učinkovitost je morda natančnejša od meritev, osredotočenih na PAR.

Strokovnjaki uporabljajo v svojih svetilkah 90 % belih LED diod, pretvorjenih v fosfor, ostalo pa so rdeče ali daleč rdeče LED, modra osvetlitev na osnovi belih LED pa zagotavlja vso modro energijo, potrebno za optimalno proizvodnjo.