找回密碼
 申請帳號
搜索
查看: 1017|回復: 0

FOTOSYNTHESE GUIDE: Fotosynthetische Overwegingen voor Tuinbouw Verlichting

[複製鏈接]

10

主題

10

帖子

51

積分

積分
51
發表於 2014-2-7 22:43:34 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
Er zijn een aantal belangrijke overwegingen bij het kiezen van een lichtbron voor de tuinbouw verlichting. De eerste groep betreft de golflengte en de hoeveelheid licht die nodig is voor de fotosynthese , die de fundamentele metabolisch proces in planten . Een veel voorkomende misvatting is dat sinds chlorofyl absorbeert licht overwegend in de rode en blauwe delen van het spectrum (leidend tot de groene kleur van de bladeren van de planten ) , groen licht wordt niet gebruikt door planten in de fotosynthese . In werkelijkheid hebben nauwkeurige en onafhankelijke metingen van de fotosynthese- activiteit onder verschillende golflengten door McCree en Inada duidelijk aangetoond dat groen licht is bijna net zo effectief als blauw licht voor een groot aantal gewassen plantensoorten , met slechts kleine verschillen tussen hun respectieve fotosynthetische actie spectra . De korte verklaring voor deze experimentele feit is dat hogere planten zowel biochemische en biofysische oplossingen ( bijv. " antenne " moleculen en licht - trapping structuren ) zijn geëvolueerd om groen licht beter te benutten .


Het kan ook worden gezien in Fig . 1 dat rood licht ( 600-700 nm ) is bijna twee keer zo effectief als blauw ( 400-500 nm ) licht per incident watt , met groene ( 500-600 nm ) licht tussen. Dit is vooral te wijten aan het feit dat het aantal fotonen per eenheid lichtenergie draagt ​​is recht evenredig met de golflengte . Als de stralingsenergie wordt omgezet in fotontellingen en fotosynthetische opbrengst uitgezet in termen van laatstgenoemde , de resulterende kromme wordt aanzienlijk vlakker . De verklaring voor dit feit is dat ongeveer evenveel fotosynthetisch actieve fotonen nodig zijn op verschillende golflengten op biochemisch transformeren een molecuul koolstofdioxide .

Daarom plantkundigen routinematig gebruik quantum meter , waarbij het ​​spectraalgebied meten tussen 400 nm en 700 nm om het invallende fotosynthese foton flux dichtheid ( PPFD ) te verkrijgen . PPFD wordt meestal uitgedrukt in micromol fotonen in het bovenstaande golflengtegebied , vallen elke seconde per 1 vierkante meter ruimte in de fabriek luifel niveau . Dit betekent in feite dat het plein wordt genomen in plaats van de eigenlijke plant response curve. Hoewel deze aanpak overschat enigszins alle blauwe en groene deel van het spectrale gebieden ( van 400 tot ongeveer 550 nm ) en volledig negeert de spectrale gebieden onder 400 nm en boven 700 nm , is geschikt voor de meeste praktische doeleinden . Indien een nauwkeuriger schatting van de fotosynthetische activiteit nodig is, kan de exacte responscurve van de installatie worden beschouwd , waardoor de opbrengst foton flux dichtheid ( YPFD ) . In de volgende voorbeelden worden alleen PPFD gebruikt worden, YPFD plaats daarvan worden gebruikt op dezelfde manier indien nodig. Ook wordt de term PAR ( of fotosynthetisch Active Radiation ) gebruikt in plaats van PPFD door sommige beoefenaars , maar PPFD is de term die wordt aanbevolen door de CIE ( De Internationale Commissie voor Verlichtingskunde ) . In sommige research papers , is het acroniem PPF ( fotosynthetische Photon Flux ) door elkaar gebruikt met PPFD , maar strikt genomen , het impliceert een geïntegreerde waarde van de PPFD over een bepaald gebied. Als dat gebied volledig omgeeft de lichtbron , PPF is analoog aan de lichtstroom gebruikt in algemene verlichting , terwijl PPFD is analoog aan de lichtstroom dichtheid of verlichtingssterkte er gebruikt . Het is erg belangrijk algemeen verlichtingseenheden te gebruiken zoals lumens lux en voet kaarsen in de tuinbouw direct omdat ze allemaal gebonden menselijke perceptie plaats van fotosynthetische optreden . Het is echter mogelijk de coëfficiënten uit de conversie deze eenheden in PPFD waarden als de bijbehorende spectra bekend . Deze moeten soms worden gebruikt in afwezigheid van quantum meetgegevens maar spectrum aangewezen , zodat zij over het algemeen niet overdraagbaar tussen verschillende spectra . Bijvoorbeeld , de conversie coëfficiënt tussen de lx waarden ( zoals verkregen met lichtmeter van een fotograaf ) en PPFD ( in mmol/m2s ) is 0.018 voor zonlicht , 0.012 voor hoge - druk natrium licht , 0.014 voor metaal halogeen licht, enz. opgemerkt wordt dat de analoge conversie coëfficiënten voor LED lichtbronnen bereiken en overschrijden 0.100 , vooral wanneer dit laatste weinig of geen emissie rond 555 nm - door de maximale gevoeligheid van het menselijk oog dat op dat bepaalde golflengte . Dit alles onderstreept hoe ongeschikt algemene verlichting metrics zijn voor de tuinbouw toepassingen .

Een belangrijk begrip in de tuinbouw verlichting is de dagelijkse licht integraal ( DLI ) . Dit is het totale aantal fotonen vallen per vierkante meter gebied in een dag , uitgedrukt in mol . Elke plant heeft een bepaalde DLI vereiste voor het ontwikkelen en deze waarden bekend voor een reeks van planten . Dit is een andere manifestatie van het feit dat de fotosynthetische actie is evenredig aan het aantal fotonen geabsorbeerd door de plant . DLI waarden van 10-12 mol/m2.d zijn gevonden voldoende voor de meeste schaduw - intolerant planten. Lagere ( 6 mol/m2.d of zelfs minder ) - planten die de volle zon kan hoger DLI waarden ( 18 mol/m2.d of zelfs meer ) , en degenen die schaduw nodig . Uitgaande van een constante PPFD niveau (gebruikelijk bij kunstlicht ) , is gerelateerd aan DLI als volgt :

DLI = PPFD x aantal uren licht op per dag x 0.0036 ,

waar de eenheid omrekeningsfactor van 0,0036 is het aantal seconden in een uur gedeeld door een miljoen . Het aantal uren worden geconverteerd naar decimale opmaak voor gebruik in deze formule ( bijv. 11 h 6 min 40 s wordt 11,1111 h ) .

Door herschikken de laatste formule kan men ofwel de nodige PPFD berekenen een bepaalde DLI doel over een bepaald aantal uren of het noodzakelijke aantal uren dat licht met een bepaalde PPFD waarde moet op per dag bereiken , teneinde het bereiken van een bepaalde DLI doelwit . Bijvoorbeeld , kan een DLI van 12 mol/m2d worden bereikt door gebruik 200 mmol/m2s van licht over 16 uur en 40 min , 250 mmol/m2s van licht over 13 uur en 20 min , 300 mmol/m2s van licht over 11 uur , 6 min en 40 s , etc. Als een deel van de Arbeidsinspectie wordt verzorgd door natuurlijk licht , moet worden afgetrokken van de oorspronkelijke doelstelling DLI waarde voor een goede kunstmatige verlichting berekeningen. Outdoor DLI niveaus variëren met het seizoen en de breedtegraad , en gemiddelde maandelijkse waarden per regio beschikbaar zijn voor de aangrenzende VS . Ook moet in gedachten worden gehouden dat ongeveer de helft van de buitenruimte daglicht meestal verloren tegen de tijd dat hij in een kas , als gevolg van absorptie door zijn structuur .

Uit de bovenstaande berekeningen , is het duidelijk dat er een afweging tussen de PPFD waarde en het aantal uren licht om een ​​bepaald doel te bereiken DLI . Aangezien de kosten van tuinbouw verlichting is recht evenredig met PPFD , een goede strategie is om de laagste waarde gebruikt bij het passende langste uren licht de planten kan tolereren . ( Veel planten vereisen een dagelijkse periode van duisternis , die afzonderlijk zullen worden besproken . ) Een berekening van het benodigde aantal tuinbouw armaturen kan worden gedaan van het gemiddelde PPFD waarde als volgt nodig :

Aantal Wedstrijden = ( PPFD Doel x Total Plant Canopy Area) / ( PPF per armatuur x CU ) .

In deze gevallen moeten PPFD in mmol/m2s , moet de installatie luifel oppervlakte in m2 , de PPF per armatuur - in mmol / s en CU is de coëfficiënt van gebruik , die een dimensieloze fractie . PPF per armatuur is de tuinbouw analoog van het armatuur Lumen in algemene verlichting , en kan worden berekend uit het vroegere gebruik van dezelfde coëfficiënten voor de berekening van PPFD van eerder genoemde lx waarden . Voor andere spectra ( zoals LED- armaturen ) , kan het PPF waarde worden verkregen bij de fabrikant . CU vertegenwoordigt de fractie van het licht gegenereerd door de armaturen die valt op het oppervlak taak . Indien bijvoorbeeld 75 % van die licht bereikt het oppervlak taak en de andere 25 % is , CU = 0.75 . CU afhankelijk van de geometrie van zowel de lichtbron en de gehele installatie en nauwkeurig worden berekend , bijvoorbeeld met behulp van vrij verkrijgbare software zoals Dialux . Het kan zo laag als 0,50 of zo hoog als 0,90 , en algemeen toe met de omgeving , alle andere factoren hetzelfde . Als CU onbekend is , kan de waarde van 0,70 worden gebruikt als uitgangsmateriaal schatting.

Zo zal het aantal programma's, elk emitting 50 mmol / s , moest een oppervlakte van 20 m2 met 200 mmol/m2s leveren tegen een Cu van 0,77 zijn ( 200 x 20 ) / ( 50 x 0,75 ) = 107 ( elke fractionele antwoorden moeten worden afgerond teneinde de PPFD doel te bereiken ) .

Een andere overweging is de uniformiteit van de door de armaturen licht . Het moet worden gemaximaliseerd door het verspreiden van de armaturen zo gelijkmatig mogelijk over het taakgebied , rekening houdend met de lichtverdeling patroon van elk toestel . Dit kan gedaan worden op het lichtontwerp podium , maar moet ook worden gecontroleerd bij de uitvoering , bijvoorbeeld een draagbare PPFD meter .

De energie-efficiëntie van de tuinbouw armatuur is een belangrijk deel van de kosten van het licht , en wordt meestal gedefinieerd als de PPF per eenheid elektrisch vermogen ( W ) verbruikt , en gegeven in eenheden van mmol / J , waar de letter J ( joule ) duidt de internationale eenheid van energie ( 1J = 1W.s ) . Zeer efficiënte tuinbouw lichtbronnen zorgen voor meer dan 1 mmol / J , die kunnen dienen als een goede uitgangswaarde . Bronnen rijk aan rood licht de neiging om de hoogste efficiëntie ( bijvoorbeeld tot 1,8 mmol / J 660 nm LED's) hebben . Verder volgt uit de fotosynthetische actie curve die het laatste licht is het meest efficiënt voor fotosynthese . Echter, enkele soorten goed groeien onder zuiver rood licht omdat de meeste planten hebben extra groei eisen voor het lichtspectrum , die verder gaat dan de fotosynthese . De lumen per watt elektrische of lm / W (die de lichtopbrengst meetgegevens in algemene verlichting zijn ) kunnen worden omgezet in mmol / J met dezelfde coëfficiënten die zetten lx in mmol/m2s ( PPFD ) en LM in mmol / s ( PPF ) , eerder vermeld . Dit kan handig zijn wanneer slechts lm / W waarden worden gegeven , zoals het geval is wanneer algemene lichtbronnen worden gebruikt in de tuinbouw toepassingen zijn . Het verdient de voorkeur de werkelijke mmol / J -waarden (ook geschreven als PPF / W ) , die kan worden verschaft door de fabrikant tuinbouw verlichting direct verkrijgen .

Samenvattend kan het totale aantal tuinbouw verlichtingsarmaturen nodig is voor een bepaald project worden berekend op basis van de gemiddelde PPFD doel , die op zijn beurt kan worden berekend uit de DLI doelstelling voor de planten op een vaste licht uur waarde . Er zijn enkele belangrijke aanvullende overwegingen betreffende deze waarde , evenals de juiste spectrale samenstelling van het licht , die in meer detail in een afzonderlijk document worden behandeld . Bronnen rijk aan rood licht zijn over het algemeen efficiënt en voordelig voor de fotosynthese.
Onze fabriek is gevestigd in Taiwan voor meerdere jaren, en er zijn veel satelliet-fabrieken werken met ons tot een uitgebreid kwaliteitsmanagement eisen te voldoen. Wij zijn gespecialiseerd in het produceren van: LED TL-buis, LED-lamp, plafond downlighters, LED binnenverlichting, LED kweeklampen, LED-aquarium verlichting, LED hoogbouw verlichting, LED schijnwerper, LED-schijnwerper, aluminium LED-lichtbalk, led zacht licht, LED-waarschuwing verlichting, podium LED. Als u een vraag voor ons product, neem dan contact met ons op via de website.

台灣LED量販網

台灣LED網|LED燈管|LED燈泡|LED燈條|LED嵌燈|LED軌道燈|LED控制器|LED警示燈|LED廣告燈|LED水族燈|LED植物燈|LED夾子燈|LED探照燈|LED手電筒|網站地圖|手機購物|汎得光電有限公司|電話:06-2328666|地址:台南市永康區永大路三段241號

GMT+8, 2017-11-20 13:59

Powered by Discuz! X3

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回復 返回頂部 返回列表