Typer av Lampor för Inomhusodling (Natriumlampor eller Energisparljus?)
Under fotosyntesen absorberar klorofyll energi från ljusstrålning och använder den för att syntetisera kolhydrater från koldioxid och vatten.
Klorofyll är ett grönt pigment som finns i gröna växter, cyanobakterier och vissa alger. Klorofyll tillhör de fotosyntetiska pigmenten tillsammans med fykobiliner och karotenoider, som dock har andra färger och absorberar energi från olika delar av det synliga ljusets spektrum. Klorofyll är grönt eftersom det absorberar den blå och röda delen av ljusspektrumet och reflekterar resten. Därför uppfattas det som grönt och ger således grundfärgen åt alla fotosyntetiserande växter.
Bild 2: Absorptionsspektrum för klorofyll a och b
Flera typer av klorofyll deltar i fotosyntesen, hos växter är de mest kända A och B. Andra pigment som deltar i fotosyntesen är karotenoider (dessa spelar också en viktig roll vidväxtens rörelse mot ljuset). Klorofyll absorberar våglängder av röd (660 nm) och blå (440 nm) färg. Det gröna till gula området förblir outnyttjat på grund av klorofyllens gröna färg, eftersom klorofyllen reflekterar det.
Maximal effektivitet för fotosyntesen ligger i området för röd och blå strålning. Detta aktionsspektrum har vissa tillverkare av ljuskällor utnyttjat för att utveckla och tillverka speciella linjära eller kompakta lysrör och urladdningslampor avsedda för växtbelysning. I spektrumet för dessa lysrör är det gröngula området starkt undertryckt, så att det emitterade ljuset är purpurfärgat och bidrar med hög effektivitet till fotosyntesen.
Blått ljus funktioner
Förutom fotosyntesen använder växten blått ljus för fototropism – växten fördelar tillväxthormoner lämpligt och anpassar sin form till intensiteten och riktningen av just denna strålning, så att den kan utnyttja strålningen effektivt. Vidare sker öppningen av klyvöppningarna enligt det blå ljuset.
Rött ljus effekt
Detta område används av växten både för fotosyntes och för förlängning av stjälkens tillväxt (sträckning mot solen). Här använder växten förhållandet mellan strålningsintensiteter av våglängderna 660 (red)/735(far red) nm. Från klorofyllens absorptionskurva (Figur 1) är det synligt att växten smart utnyttjar den skarpa gränsen av denna kurva. Om växten befinner sig i skuggan av en annan växt, kommer tack vare absorptionen av red-strålning av klorofyllen i den skuggande växten, minimum av röd strålning (red) att nå växten, men tillräckligt med infraröd strålning (far red) och växten börjar sträcka sig. Även om växten har tillräckligt med artificiell belysning och far red dominerar, "sträcker" sig växten uppåt i tron att den är skuggad. Vid det motsatta förhållandet växer växten åter långsamt på höjden. Därför är det bra att ha förhållandet mellan dessa strålningskomponenter balanserat (liknande som hos solstrålning).
Artificiell belysning används för växter i fall där det antingen finns brist på naturligt dagsljus, eller där tilläggsbelysning behövs. Till exempel under vintermånaderna, när dagsljuset är otillräckligt för önskad växttillväxt. De används därför för att förlänga dagsljusperioden så att växterna får det ljus de behöver. Brist på ljus orsakar hos växter en avmattning av deras tillväxt och utvecklingsstörningar, som visar sig t.ex. genom överdriven förlängning, smala stjälkar, oregelbunden färgning etc.
Artificiell belysning med armaturer för att stödja växttillväxt orsakar påvisbart deras korrekta tillväxt och utveckling, bidrar till att förlänga blomningsperioden och ökar skördens avkastning. Artificiell belysning strävar efter att tillhandahålla ett ljusspektrum liknande solstrålningens spektrum eller att tillföra ett spektrum som är anpassat till behoven hos de odlade växterna. Naturliga utomhusförhållanden efterliknas med olika färger, temperaturer och spektrala utstrålningar från artificiell belysning, samt genom förändringar i lampornas ljusintensitet. Beroende på vilken typ av växt som odlas, på odlingsfasen (t.ex. grodds-/vegetativ fas eller blomnings-/fruktfas) och längden på dag- och nattperioden (ljus och mörker) som krävs av växterna, är specifika spektralområden, ljuseffektivitet och färgtemperaturer lämpliga för användning med specifika växter och tidsperioder.
Källor för belysning av växter inomhus
För inomhusodling av växter behövs artificiell belysning, vilket är en komplett uppsättning som omvandlar elektrisk energi till ljus.
Den vanligaste typen av belysning är användningen av högtrycksUrlampor, som för sin drift behöver en drossel (förreglage), och dessutom en lamphållare och en reflektor.
Detsamma krävs även vid odling under kompakta fluorescerande urladdningslampor, som är kända under det vanliga namnet lysrör eller det professionella namnet CFL-lampor. Vissa CFL-lampor har redan en förkopplingsreaktor inbyggd i lampkroppen, så då behövs bara en reflektor med lampfattning.
Det sista alternativet är LED-belysningsmoduler, som är kompletta och bara behöver kopplas in i ett eluttag.
När man väljer konstbelysning kan man följa en rad indikatorer. Ljuskällor måste uppfylla växternas behov både vad gäller belysningsintensitet och spektralsammansättningen av den emitterade strålningen. Ljus är framför allt en energikälla för fotosyntesen, som säkerställer växternas tillväxt. Denna, men även alla andra fotobiologiska processer hos växter är beroende av våglängderna hos den absorberade strålningen.
När det gäller spektrum kommer odlaren att vara intresserad av om belysningen är avsedd för gröna växter eller för blommande växter. Därefter väljs belysning antingen för tillväxt, för blomning eller för båda.
Växternas livsyttringar bestäms inte bara av fotosyntesen, utan även av andra aktiviteter. Dessa aktiviteter är betydligt mindre energikrävande. Det handlar främst om fotomorfogenes, som påverkar bildandet av form och arrangemang av växternas funktionella organ och främjas främst av den blå delen av spektrumet. Hos vissa, särskilt tropiska eller bergsväxter, sträcker sig denna aktivitet till området för ultraviolett strålning. Vid brist på blått ljus blir växterna långsträckta, internoderna på stjälkarna ligger långt ifrån varandra, bladen är mindre och har en ljusare färg. En annan aktivitet är fototropism, som påverkar tillväxtriktningen hos både ovan- och underjordiska växtdelar (ovanjordiska delar vänder sig mot ljuset, underjordiska åt motsatt håll). Hos alla blommande växter har fotoperiodism stor betydelse, som påverkas särskilt av den långvågiga delen av spektrumet (röd och mörkröd). Den påverkar induktionsprocesser, det vill säga bildandet av knoppar och blommornas utveckling. Hos vissa blommor är induktionen av knoppar beroende av dagens längd. Långdagsväxter blommar under långa dagar, kortdagsväxter tvärtom under korta dagar.
Belysning för inomhusodling
Bild 3: LED-lampor skapar konstgjorda miljöer för odling av växter och grönsaker och tack vare sin höga effektivitet värms de knappt upp jämfört med värmande glödlampor eller halogenlampor
Energisparande lampor eller natriumlampor?
Energisparande lampor säkerställer låg energiförbrukning. Att koppla in lamporna är enkelt. Ljusspektrumet hos energisparande lampor för tillväxt och blomning liknar det som urladdningslampor har. Energisparande lampor är lämpliga för utrymmen där det finns problem med överskottsvärme och de kan hängas lågt över växterna på en höjd av cirka 30 cm.
Urladdningslampor är inte avsedda för direkt anslutning till elnätet. För att sätta ihop belysningen behövs ett speciellt förankopplingsdon som motsvarar effekten, lamphållare och lämplig kabel. Urladdningslampor finns som tillväxtlampor, blomningslampor eller med kombinerat ljusspektrum. Tillväxtlampor – blått och vitt ljus. Blomningslampor – rödgult ljus. Kombinerade lampor – rött, gult och andel av blått spektrum.
Linjära lysrör – för tillväxt och rotning
Bild 4: Linjära lysrör
Ett linjärt lysrör är ett långt glasrör som i ändarna är lufttätt förseglat med en sockel genom vilken elektroder förs in i röret. Inuti finns en blandning av kvicksilverångor och argon. Lysrör har kallt blåvitt eller rött ljus. Blåvitt ljus är särskilt lämpligt för växters tillväxtfas. Vid rotning av växter uppnår odlare goda resultat med lysrör som producerar rött ljus. Lysrör kan användas för förkultur av plantskolor eller för odling av örter (till exempel basilika, gräslök eller persilja). Eftersom linjära lysrör har lägre effekt är de lämpliga särskilt för växter av lägre växt. För större växter kanske de inte räcker till.
Egenskaper:
- hög effektivitet vid omvandling av elektrisk energi till ljusenergi, som vid högfrekvent matning når upp till 104 lm/W, samtidigt med högt allmänt färgåtergivningsindex Ra som når värden upp till 80,
- lämpliga geometriska parametrar som möjliggör konstruktion av materialbesparande armaturer med enkel optik med möjlighet att sätta ihop dem till estetiska kontinuerliga ljusband eller stora ytor,
- mycket brett sortiment av effekter från 4 till cirka 200 W,
- mycket brett sortiment av färger på det utstrålade ljuset, karakteriserat av ersättande kromaticitetstemperatur 2 700 till 17 000 K,
- för specialtyper kan man få Ra upp till 98 vid mycket god specifik effekt,
- högproduktiva produktionslinjer vars kapacitet når upp till 4 000 st/h, med hög utbyte av produktionsprocessen; därav följer ett varaktigt lågt pris för grundsortimentet av lysrör,
- lång livslängd som för vissa specialtyper når mer än 20 tusen timmar med god stabilitet av ljusflödet under drift
Kompakta lysrör (energisparlampar) – för små och medelstora växter
Bild 5: Kompakt lysrör
Kompaktlysrör har 60 till 80 % högre energieffektivitet jämfört med vanliga klassiska glödlampor. Den genomsnittliga livslängden för kompaktlysrör är mer än tio gånger längre än för klassiska glödlampor – kompaktlysrör cirka 6 000 till 20 000 timmar, klassisk glödlampa cirka 1 000 timmar. Kvalitativa kompaktlysrör för konsumenter har ett färgåtergivningsindex Ra > 80.
Kompaktlysrör tillverkas traditionellt med tillväxtspektrum, blomningsspektrum och dubbelt spektrum. Dessa lysrör är så kallade energisnåla lampor med effekt från 85W till 250W. Funktionen hos kompaktlysrör är praktiskt taget identisk med funktionen hos linjära lysrör med skillnaden att effekten hos kompaktlysrör är högre än effekten hos linjära lysrör. Kompaktlysrör med tillväxtspektrum kan användas för förodling av plantor, odling av icke-blommande växter eller för tillväxtfasen hos blommande växter. Kompaktlysrör med blomningsspektrum kan sedan användas för blomningsfasen hos blommande växter. Kompaktlysrör med dubbelt spektrum kan användas för alla typer av växter i vilket utvecklingsstadium som helst. Eftersom energisnåla lampor avger mindre värme kan de installeras även i närheten av växternas toppar. De finner därför användning även i små eller dåligt ventilerade utrymmen.
Egenskaper:
- mindre dimensioner än linjära lysrör
- större effekt i ett givet utrymme, men lägre specifik effekt jämfört med linjära lysrör
- effekten rör sig från 5 till 55W
- lysrören har upp till 80% lägre förbrukning vid samma mängd ljus
- sex till femton gånger längre livslängd för lysrören, vilket motsvarar en genomsnittlig livslängd på 6000 timmar upp till hela 15000 timmar
- tillverkas i många typer och former
- utmärkt färgåtergivning hos lysrören Ra80
Fluorescerande lysrör
Bild 6 Fluorescerande lysrör
Grunden för ljuset i en fluorescerande lampa är ultraviolett ljus som är osynligt för det mänskliga ögat och som uppstår när elektrisk ström passerar genom en inert gas. Detta ultravioletta ljus reagerar med en speciell blandning av luminoforer som täcker insidan av lysrörets tub. Det osynliga ljuset omvandlas på så sätt till användbart vitt ljus. Fluorescerande lampor behöver en speciell energikälla, ett så kallat fördon, som reglerar lampans driftström och levererar lämplig spänning för att tända urladdningen. Elektroniska fördon har samma funktion som föråldrade magnetiska fördon, men till skillnad från dessa arbetar de med mycket hög frekvens. Tack vare detta försvinner störande blinkande och buller samtidigt som prestandan ökar. Elektroniska fördon kan också lättare utformas för att möjliggöra mer stabil och effektiv drift av lampan, ändring av ljusintensitet och sammankoppling av enskilda belysningselement inom ett nätverk, så att belysningen kan regleras på ett modernt sätt.
Lysrör är en utmärkt lösning för ändamålsenlig belysning i arbetsrum, hemmakontor och andra utrymmen där man verkligen behöver starkt ljus. De håller upp till 20 gånger längre än vanliga glödlampor och har upp till 80 % lägre energiförbrukning.
Man kan använda lysrör i olika storlekar, från trettio centimeter upp till två och en halv meter långa, som passar i standardarmaturer för lysrör. Med sådan belysning kan man odla växter i källare, förråd eller på vind i nästan samma takt som utomhus mitt på sommaren. De är perfekta för tillväxtfasen. De tillverkas i effekterna 18W, 36W och 54W. Eftersom de har låg effekt lämpar de sig bättre för rotning av sticklingar eller för att belysa nedre delar av växter i både tillväxt- och blomningsfas. För att koppla in dem behövs också tändare och förkopplingsdon, dock i mycket lägre effekter än "lågenergilampor".
Tekniska egenskaper
- lågtrycks kvicksilverlysr
- låg temperatur hos ljuskällan gör det möjligt att placera lysrören tätt över växterna utan risk för brännskador.
- högt initialt ljusflöde
- kan användas med vanliga och högfrekventa förkopplingsdon
- helt återvinningsbara lysrör, alla komponenter kan användas vid tillverkning av nya lysrör
- på sockeln finns en grön punkt som markerar att lysröret är återvinningsbart
LED-armaturer - för växters tillväxt
Bild 7: LED-lampa
LED-armaturer för att stödja växters tillväxt är lämpliga för användning främst i botaniska trädgårdar, för växtförädling i trädgårdsväxthus, i inomhusmiljöer för växtbelysning etc.
Odlingsarmaturer med LED-lampor kännetecknas av en grundläggande egenskap. Halvledarkomponenterna kan avge smalbandsmonochromatiskt ljus. Vid kombination av dioder i olika färger och effektreglering möjliggör de att blanda vilket ljusspektrum som helst och ändra det dynamiskt. Ljuskvaliteten kan då anpassas till behoven hos en specifik art eller utvecklingsfas (vegetativ fas, generativ fas-blomningsinduktion). De bästa moderna automatiska och motsvarande dyra systemen avsedda för växthus skämmer bort grödorna till exempel genom att efterlikna färgåtergivningen av solstrålarna vid soluppgång och solnedgång. Enkel installation och hantering av utrustningen, anslutning direkt till 220-240V uttag. (Ingen ytterligare elektrisk matning behövs.) Ljuset kan placeras direkt över växterna, det avger varken varmt ljus eller vibrationer. Förväntad belysningstid 10-18 timmar per dag
Egenskaper:
- extrem livslängd - 100 000 timmar (mer än 10 år av kontinuerlig drift),
- låg effektförbrukning,
- motståndskraft mot stötar, slag, vibrationer,
- liten värmeutveckling,
- styrd strålningskarakteristik,
- ingen infraröd eller ultraviolett strålning,
- lång livslängd och nästan obefintlig felfrekvens,
- försumbar kostnad för elförbrukning per år,
- minimal respektive ingen underhåll,
- möjlighet till frekvent av- och påslagning,
- hög motståndskraft mot skador och kyla,
- färgmångfald – vit, röd, blå, gul, grön,
- tack vare hög verkningsgrad värms den knappt upp.
Natriumlampor
Bild 8: Natriumlampa
Natriumlampor är ljuskällor där ljuset framställs huvudsakligen av natriumångor med ett partialtryck under drift i intervallet 3 till 60 kPa. Lamporna klassificeras sedan enligt effekt (70W, 100W, 150W, 400W, 600W etc.), spektrum - tillväxtspektrum, blomningsspektrum eller kombinerat spektrum och antal lumen. Jämfört med klassiska glödlampor kännetecknas lamporna av mycket ekonomisk drift och avger extremt stora mängder strålning i förhållande till sin storlek. Natriumlampor kännetecknas av dubbel omvandlingskoefficient från elektrisk energi till fotosyntetiskt aktiv strålning jämfört med kvicksilverlampar. Tubulära natriumlampor kombinerar hög strålningseffekt (upp till 150lm/W) från spektral energifördelning som verkar mest gynnsam för olika typer av täckta kulturer. Ökningen av trycket av natriumångor i strålningens fokus möjliggör utvidgning av spektrumet i rött och blått samt en så kallad stabil bakgrund i ett brett våglängdsintervall. Lamporna är inte avsedda för direktanslutning till elnätet - för deras drift behöver du en speciell drivdon. Tillväxtlampor avger blått och vitt ljus, blomningslampor rödgult ljus och kombinerade lampor avger rött, gult ljus och har även en viss andel blått spektrum.
Natriumlampor är lämpliga för belysning av växthus. De är ideala för kompletterande belysning inom trädgårdsodling eftersom de stimulerar assimilation och växternas tillväxt. Detta är särskilt viktigt vid odling av snittblommor, grönsaker, krukväxter och plantor. För trädgårdsodling medför detta följande fördelar: kortare odlingstider, friskare växter, påverkan av blomningstidpunkten.
Egenskaper
- produktion av mycket intensivt ljus
- stor specifik effekt lm/W
- hög livslängd
- stabil prestanda
- produktion av stor mängd värme, vilket leder till behov av ytterligare utrustning för kylning
- på grund av uppvärmning av källan är det nödvändigt att anpassa avståndet mellan ljuset och växternas toppar
- högre elförbrukning