Soorten Lampen voor Indoor Kweek (Natriumlampen of Spaarlampen?)
Tijdens de fotosynthese absorbeert chlorofyl energie van lichtstraling en gebruikt deze voor de synthese van koolhydraten uit koolstofdioxide en water.
Chlorofyl is een groen pigment dat voorkomt in groene planten, cyanobacteriën en bepaalde algen. Chlorofyl behoort tot de fotosynthetische pigmenten samen met fycobilinen en carotenoïden, die echter een andere kleur hebben en energie absorberen uit een ander deel van het zichtbare lichtspectrum. Chlorofyl is groen omdat het het blauwe en rode deel van het lichtspectrum absorbeert en de rest reflecteert. Daardoor lijkt het groen voor ons en geeft het zo de basiskleur aan alle fotosynthetiserende planten.
Afbeelding 2: Absorptiespectrum van chlorofyl a en b
Aan de fotosynthese nemen verschillende soorten chlorofyls deel, bij planten zijn A en B het bekendst. Andere pigmenten die deelnemen aan de fotosynthese zijn carotenoïden (deze spelen ook een belangrijke rol bij de beweging van de plant naar het licht toe). Chlorofyls absorberen golflengten van rood (660 nm) en blauw (440 nm) licht. Groen tot geel blijft vanwege de groene kleur van chlorofyl onbenut, omdat chlorofyl dit reflecteert.
De maximale efficiëntie van fotosynthese ligt in het gebied van rode en blauwe straling. Dit actiespectrum hebben sommige fabrikanten van lichtbronnen gebruikt voor de ontwikkeling en productie van speciale lineaire of compacte tl-lampen en ontladingslampen bestemd voor plantenverlichting. In het spectrum van deze lampen is het groen-gele gebied sterk onderdrukt, waardoor het uitgezonden licht paars is en met hoge efficiëntie bijdraagt aan de fotosynthese.
Functie van blauw licht
Naast fotosynthese gebruikt de plant blauw licht voor fototropisme – de plant verdeelt groeihormonen op een geschikte manier en past zo haar vorm aan de intensiteit en richting van juist deze straling aan, zodat ze de straling efficiënt kan benutten. Verder vindt op basis van blauw licht het openen van huidmondjes plaats.
Effect van rood licht
Dit gebied gebruikt de plant zowel voor fotosynthese als voor strekking van de stengel (zich uitrekken naar de zon). Hier gebruikt de plant de verhouding van stralingsintensiteiten van golflengten 660 (red)/735(far red) nm. Uit de absorptiecurve van chlorofyl (Afbeelding 1) is zichtbaar dat de plant slim gebruikmaakt van de scherpe grens van deze curve. Als de plant zich in de schaduw van een andere plant bevindt, bereikt door absorptie van red-straling door het chlorofyl van de beschaduwende plant een minimum aan rode straling (red) de plant, maar voldoende infrarode straling (far red) en begint de plant zich uit te rekken. Zelfs als de plant voldoende kunstmatige verlichting heeft en far red overheerst, "rekt" de plant zich uit in de hoogte in de veronderstelling dat deze beschaduwd is. Bij een omgekeerde verhouding groeit de plant juist langzaam in de hoogte. Daarom is het goed om de verhouding van deze stralingscomponenten in balans te hebben (vergelijkbaar met zonnestraling).
Kunstmatige verlichting wordt voor planten gebruikt in gevallen waar ofwel een tekort aan natuurlijk daglicht is, of waar extra verlichting nodig is. Bijvoorbeeld in de wintermaanden, wanneer het daglicht onvoldoende is voor de gewenste plantengroei. Ze worden dus gebruikt om de daglengte te verlengen, zodat planten het benodigde licht ontvangen. Lichtgebrek veroorzaakt bij planten vertraging van hun groei en ontwikkelingsstoornissen, die zich bijvoorbeeld manifesteren in overmatige strekking, dunne stengels, onregelmatige verkleuring enz.
Kunstmatige verlichting met armaturen ter ondersteuning van plantengroei veroorzaakt aantoonbaar hun correcte groei en ontwikkeling, helpt de bloeiperiode te verlengen en verhoogt de opbrengst van gewassen. Kunstmatige verlichting probeert een lichtspectrum te bieden dat vergelijkbaar is met het spectrum van zonnestraling of een spectrum te leveren dat is aangepast aan de behoeften van de gekweekte planten. Natuurlijke buitenomstandigheden worden nagebootst door verschillende kleuren, temperaturen en spectrale outputs van kunstmatige verlichting, evenals door veranderingen in de lichtintensiteit van lampen. Afhankelijk van het type gekweekte plant, de teeltfase (bijv. kiemings-/vegetatieve fase of bloei-/vruchtbaarheidsfase) en de lengte van de dag- en nachtperiode (licht en donker) die de planten nodig hebben, zijn specifieke spectrumbereiken, lichtefficiëntie en kleurtemperaturen geschikt voor gebruik met specifieke planten en tijdsperioden.
Lichtbronnen voor plantenverlichting binnenshuis
Voor de teelt van planten binnenshuis is het nodig kunstmatige verlichting te gebruiken, wat een complete set is die elektrische energie omzet in licht.
Het meest gebruikelijke type verlichting is het gebruik van hogedrukontladingslampen, die voor hun werking een ballast (voorschakelapparaat) nodig hebben, en daarnaast een fitting en een reflector.
Hetzelfde is nodig bij het kweken onder compacte fluorescentielampen, die bekend staan onder de algemene naam TL-lampen of de professionele term CFL-lampen. Sommige CFL-lampen hebben de ballast al ingebouwd in hun behuizing, zodat alleen een reflector met fitting nodig is.
De laatste optie zijn LED-verlichtingsmodules, die compleet zijn en alleen in het stopcontact hoeven te worden gestoken.
Bij de keuze van kunstmatige verlichting kan men een hele reeks indicatoren volgen. Lichtbronnen moeten voldoen aan de behoeften van planten, zowel wat betreft de intensiteit van de belichting als wat betreft de spectrale samenstelling van de uitgestraalde straling. Licht is vooral een energiebron voor fotosynthese, die de groei van planten verzekert. Dit, maar ook alle andere fotobiologische processen van planten zijn afhankelijk van de golflengten van de geabsorbeerde straling.
Wat het spectrum betreft, zal de kweker willen weten of de verlichting bedoeld is voor groene planten of voor bloeiende planten. Daarop wordt de keuze gemaakt voor verlichting voor groei, bloei of beide.
De levensprocessen van planten worden niet alleen bepaald door fotosynthese, maar ook door andere activiteiten. Deze activiteiten zijn aanzienlijk minder energie-intensief. Het gaat vooral om fotomorfogenese, die de vorming van de vorm en de organisatie van de functionele organen van planten beïnvloedt en voornamelijk wordt ondersteund door het blauwe deel van het spectrum. Bij sommige, vooral tropische of bergplanten, reikt deze activiteit tot in het gebied van ultraviolette straling. Bij een tekort aan blauw licht zijn planten uitgerekt, liggen de internodiën van de stengels ver uit elkaar, zijn de bladeren kleiner en hebben ze een lichtere kleur. Een andere activiteit is fototropisme, dat de groeirichting van bovengrondse en ondergrondse delen van planten beïnvloedt (bovengrondse delen draaien naar het licht, ondergrondse delen de andere kant op). Bij alle bloeiende planten is fotoperiodisme van groot belang, dat vooral wordt beïnvloed door het langgolvige deel van het spectrum (rood en dieprood). Het beïnvloedt inductieprocessen, dus de vorming van knoppen en de ontwikkeling van bloemen. Bij sommige bloemen is de inductie van knoppen afhankelijk van de daglengte. Langdagplanten bloeien bij lange dagen, kortdagplanten daarentegen bij korte dagen.
Verlichting voor binnenteelt
Afbeelding 3: LED-lampen creëren kunstmatige omgevingen voor het kweken van planten en groenten en door hun hoge efficiëntie warmen ze nauwelijks op in vergelijking met een gloeilamp of halogeenlamp
Energiezuinige lampen of natriumlampen?
Energiezuinige lampen zorgen voor een laag energieverbruik. Het aansluiten van de lampen is eenvoudig. Het lichtspectrum van energiezuinige lampen voor groei en bloei is vergelijkbaar met dat van lampen. Energiezuinige lampen zijn geschikt voor ruimtes waar overtollige warmte een probleem is en kunnen laag boven de planten worden opgehangen op een hoogte van ongeveer 30 cm.
Ontladingslampen zijn niet bedoeld voor directe aansluiting op het stroomnet. Voor het samenstellen van de verlichting is een speciaal voorschakelapparaat nodig dat overeenkomt met het vermogen, een fitting en geschikte kabel. Ontladingslampen zijn er voor de groei, bloei of met een gecombineerd lichtspectrum. Groeilampen – blauw en wit licht. Bloeilampen – roodgeel licht. Gecombineerde lampen – rood, geel en een deel van het blauwe spectrum.
Lineaire TL-lampen – voor groei en beworteling
Afbeelding 4: Lineaire TL-lampen
Een lineaire TL-lamp is een lange glazen buis die aan de uiteinden luchtdicht is afgesloten met een fitting, waardoor elektroden in de buis zijn aangebracht. Binnenin bevindt zich een mengsel van kwikdamp en argon. TL-lampen hebben koel blauwwit of rood licht. Blauwwit is bijzonder geschikt voor de groeifase van planten. Bij het bewortelen van planten behalen kwekers goede resultaten met TL-lampen die rood licht produceren. TL-lampen kunnen worden gebruikt voor het vooraf kweken van zaailingen of voor het kweken van kruiden (bijvoorbeeld basilicum, bieslook of peterselie). Omdat lineaire TL-lampen een lager vermogen hebben, zijn ze vooral geschikt voor planten van kleinere groei. Voor grotere planten zijn ze mogelijk niet voldoende.
Eigenschappen:
- hoge efficiëntie bij de omzetting van elektrische energie in licht, bij hoogfrequente voeding tot 104 lm/W, bij een hoge algemene kleurweergave-index Ra tot 80,
- geschikte geometrische parameters, waardoor materiaalbesparende armaturen met eenvoudige optica kunnen worden geconstrueerd met de mogelijkheid om deze te assembleren tot esthetische continue lichtbanen of grote oppervlakken,
- zeer breed assortiment vermogens van 4 tot ongeveer 200 W,
- zeer breed assortiment kleuren van uitgestraald licht, gekarakteriseerd door vervangende kleurtemperatuur van 2.700 tot 17.000 K,
- bij speciale types kan Ra tot 98 worden bereikt bij zeer goed specifiek vermogen,
- zeer productieve productielijnen met een capaciteit tot 4.000 stuks/u, bij hoge opbrengst van het productieproces; hieruit volgt een blijvend lage prijs van het basissortiment TL-lampen,
- lange levensduur, bij sommige speciale types meer dan 20.000 uur bij goede stabiliteit van de lichtstroom tijdens het branden
Compacte TL-lampen (spaarlampen) – voor kleine tot middelgrote planten
Afbeelding 5: Compacte TL-lamp
Compacte spaarlampen hebben een 60 tot 80% hogere energie-efficiëntie in vergelijking met standaard klassieke gloeilampen. De gemiddelde levensduur van compacte spaarlampen is meer dan tien keer langer dan die van klassieke gloeilampen – een compacte spaarlamp gaat ongeveer 6.000 tot 20.000 uur mee, een klassieke gloeilamp ongeveer 1.000 uur. Kwalitatief hoogwaardige compacte spaarlampen voor consumenten hebben een kleurweergave-index Ra > 80.
Compacte spaarlampen worden traditioneel geproduceerd met een groei-, bloei- en duaal spectrum. Deze spaarlampen zijn zogenaamde energiebesparende lampen met een vermogen van 85W tot 250W. De werking van compacte spaarlampen is vrijwel identiek aan die van lineaire spaarlampen, met dit verschil dat het vermogen van compacte spaarlampen hoger is dan dat van lineaire spaarlampen. Compacte spaarlampen met groeispectrum kunnen worden gebruikt voor het voorgroeien van zaailingen, het kweken van niet-bloeiende planten of voor de groeifase van bloeiende planten. Compacte spaarlampen met bloeispectrum kunnen vervolgens worden gebruikt voor de bloeifase van bloeiende planten. Compacte spaarlampen met duaal spectrum kunnen worden gebruikt voor alle soorten planten in elke ontwikkelingsfase. Omdat energiebesparende lampen minder warmte afgeven, kunnen ze ook vlak bij de toppen van de planten worden geïnstalleerd. Ze zijn daarom ook geschikt voor kleine of slecht geventileerde ruimtes.
Eigenschappen:
- kleinere afmetingen dan lineaire spaarlampen
- hoger vermogen in een bepaalde ruimte, maar lager specifiek vermogen ten opzichte van lineaire spaarlampen
- het vermogen varieert van 5 tot 55W
- spaarlampen hebben tot 80% minder verbruik bij dezelfde hoeveelheid licht
- zes tot vijftien keer langere levensduur van spaarlampen, wat een gemiddelde levensduur van 6.000 uur tot wel 15.000 uur vertegenwoordigt
- geproduceerd in vele typen en vormen
- uitstekende kleurweergave van spaarlampen Ra80
Fluorescentielampen
Afbeelding 6 Fluorescentielampen
De basis van het licht van een fluorescentielamp is ultraviolet licht dat onzichtbaar is voor het menselijk oog en dat ontstaat wanneer elektrische stroom door een inert gas stroomt. Dit ultraviolette licht reageert met een speciaal mengsel van luminescentie-stoffen die de binnenwand van de fluorescentielampbuis bedekken. Het onzichtbare licht wordt zo omgezet in bruikbaar wit licht. Fluorescentielampen hebben een speciale energiebron nodig, een zogenaamd voorschakelapparaat, dat de bedrijfsstroom van de lamp reguleert en de juiste spanning levert om de ontlading te ontsteken. Elektronische voorschakelapparaten hebben dezelfde functie als verouderde magnetische voorschakelapparaten, maar werken in tegenstelling tot deze met een zeer hoge frequentie. Hierdoor verdwijnen storend flikkeren en geluid en neemt het vermogen toe. Elektronische voorschakelapparaten kunnen ook gemakkelijker worden ontworpen om een stabielere en efficiëntere werking van de lamp mogelijk te maken, dimming en de verbinding van individuele verlichtingselementen binnen een netwerk, zodat de verlichting op een moderne manier kan worden geregeld.
Fluorescentiebuizen zijn een uitstekende oplossing voor functionele verlichting in studeerkamers, thuiskantoren en andere ruimtes waar echt helder licht nodig is. Ze gaan tot 20 keer langer mee dan klassieke gloeilampen en hebben tot 80% lager energieverbruik.
Er kunnen buizen van verschillende groottes worden gebruikt, van dertig centimeter tot tweeënhalve meter lang, geplaatst in standaard fluorescentie verlichtingsarmaturen. Met dergelijke verlichting kun je planten in de kelder, berging of op zolder bijna even snel laten groeien als buiten midden in de zomer. Ze zijn perfect voor de groeifase. Ze worden geproduceerd in vermogens van 18W, 36W en 54W. Doordat ze een laag vermogen hebben, zijn ze meer geschikt voor het bewortelen van stekjes of voor het verlichten van onderste delen van planten in zowel de groei- als bloei fase. Voor hun aansluiting zijn ook een starter en voorschakelapparaat nodig, maar in veel lagere vermogens dan bij "spaarlampen".
Technische eigenschappen
- lagedrukkwikbuizen
- lage temperatuur van de lichtbron maakt het mogelijk om de buizen dicht boven de planten te plaatsen zonder risico op verbranding
- hoge initiële lichtopbrengst
- kunnen worden gebruikt met conventionele en hoogfrequente voorschakelapparaten
- volledig recyclebare buizen, alle onderdelen kunnen worden gebruikt bij de productie van een nieuwe buis
- op de fitting zit een groen vlakje dat aangeeft dat de buis recyclebaar is
LED-lampen - voor plantengroei
Afbeelding 7: LED-lamp
LED-lampen voor het ondersteunen van plantengroei zijn geschikt voor gebruik vooral in botanische tuinen, voor het kweken van planten in tuinkassen, in interieurs voor het verlichten van planten enz.
Kweeklarmaturen van LED's kenmerken zich door één fundamentele eigenschap. Halfgeleidercomponenten kunnen smalbandig monochromatisch licht uitstralen. Bij combinatie van diodes van verschillende kleuren en vermogensregeling is het mogelijk om elk gewenst lichtspectrum te mengen en dit dynamisch te veranderen. De lichtkwaliteit kan dan worden aangepast aan de behoeften van een specifieke soort of ontwikkelingsfase (vegetatieve fase, generatieve fase-bloei-inductie). De beste hedendaagse automatische en dienovereenkomstig dure systemen bestemd voor kassen verwennen gewassen bijvoorbeeld door de kleurweergave van stralen na te bootsen die heersen bij zonsopgang en zonsondergang. Eenvoudige installatie en bediening van het apparaat, aansluiting direct op stopcontact 220-240V. (Geen extra elektrische voeding nodig.) Het licht kan direct boven de planten worden geplaatst, geeft helemaal geen warme licht of trilling af. Verwachte verlichtingsduur 10 - 18 uur per dag
Eigenschappen:
- extreme levensduur - 100.000 uur (meer dan 10 jaar continu bedrijf),
- laag energieverbruik,
- weerstand tegen schokken, stoten, trillingen,
- lage warmteafgifte,
- gecontroleerde stralingskarakteristiek,
- geen infrarode of ultraviolette straling,
- hoge levensduur en bijna geen storingen,
- verwaarloosbare kosten voor stroomverbruik per jaar,
- minimaal tot geen onderhoud,
- mogelijkheid tot frequent uit- en inschakelen,
- hoge weerstand tegen beschadiging en kou,
- kleurrijke diversiteit – wit, rood, blauw, geel, groen,
- wordt door het hoge rendement nauwelijks warm.
Natriumlampen
Afbeelding 8: Natriumlamp
Natriumlampen zijn lichtbronnen waarin het licht voornamelijk wordt uitgestraald door natriumdampen met een operationele partiële druk tussen 3 en 60 kPa. De lampen worden vervolgens ingedeeld naar vermogen (70W, 100W, 150W, 400W, 600W enz.), spectrum - groeispectrum, bloeispectrum of gecombineerd spectrum en aantal lumen. Natriumlampen kenmerken zich in vergelijking met klassieke gloeilampen door een zeer zuinig verbruik en stralen voor hun grootte een extreem grote hoeveelheid straling uit. Natriumlampen worden gekenmerkt door een dubbele conversiecoëfficiënt van elektrische energie naar fotosynthetisch actieve straling in vergelijking met kwiklampen. Tubulaire natriumlampen combineren een hoog stralingsvermogen (tot 150lm/W) met een spectrale energieverdeling die het meest gunstig lijkt voor verschillende soorten overdekte teelten. Verhoging van de druk van natriumdampen in het stralingsfocus maakt het mogelijk het spectrum in rood en blauw uit te breiden en een zogenaamde constante ondergrond over een groot golflengtebereik. De lampen zijn niet geschikt voor directe aansluiting op het net - voor hun werking heeft u een speciaal voorschakelapparaat nodig. Groeilampen stralen blauw en wit licht uit, bloeilampen roodgeel licht en gecombineerde lampen rood, geel licht en hebben ook een bepaald aandeel blauw spectrum.
Natriumlampen zijn geschikt voor kasverlichting. Ze zijn ideaal voor aanvullende verlichting in de tuinbouw, omdat ze de assimilatie en groei van planten stimuleren. Dit is vooral belangrijk bij de teelt van snijbloemen, groenten, kamerplanten en zaailingen. Voor de tuinbouw levert dit de volgende voordelen op: kortere teelttijden, gezondere planten, beïnvloeding van de bloeitijd.
Eigenschappen
- productie van zeer intens licht
- hoge specifieke opbrengst lm/W
- lange levensduur
- stabiel vermogen
- productie van veel warmte, wat leidt tot de behoefte aan extra koelingsapparatuur
- door opwarming van de lichtbron moet de afstand van het licht tot de planttoppen in acht worden genomen
- hoger stroomverbruik