Valon määrä menee valon laadun edelle. Tämä periaate on äärimmäisen tärkeä, koska se koskee useita kysymyksiä bio-optisessa kokeellisessa tutkimuksessa ja spektritekniikan teollistumisessa.
1. Mikä on valomäärä?
Valon määrä viittaa fotosynteettisen fotonivuon tiheyteen (PPFD). Keinotekoisessa kasvien valaistuksessa valomäärä tarkoittaa PPF:n määrää neliömetriä kohti, joka osuu kasvin tietylle tasolle (esim. kasvin latvaan).
PPFD edustaa fotosynteesiin käytettävissä olevaa molaarista fotonitiheyttä valaistulla pinnalla, mitattuna μmol/m²·s.
Monet virheellisesti rinnastavat valomäärän valon intensiteettiin (valon intensiteetti), mukaan lukien tietyt standardit kasvien kasvatuksen valotekniikassa.
Johtopäätös etukäteen: Valon määrä ei vastaa valon intensiteettiä eikä se ole sama kuin valaistus.
Fotometriassa valon intensiteetti määritellään pistelähteen tiettyyn suuntaan säteilemän valon voimakkuudeksi, joka on merkitty symbolilla I. Se on yhtä suuri kuin pistelähteen lähettämä valovirta avaruuskulmayksikköä kohti kyseisessä suunnassa, mitattuna kandeloissa (cd), missä 1 cd=1 lm/sr.
Valon voimakkuuden ja valaistuksen fyysiset yksiköt huomioon ottaen valomäärällä ei ole yhteyttä kumpaankaan.
Miksi valon määrä ymmärretään usein väärin valovoimana, on kiehtova kysymys.
Ensinnäkin englannista puuttuu erillinen termi "valomäärälle". Kotimaisissa ja kansainvälisissä kasvivalaistustutkimuksissa ilmaisuja, kuten "valon voimakkuus" tai yksinkertaisesti "intensiteetti", käytetään usein kuvaamaan valon määrää. Toiseksi valomäärällä on intuitiivisesti fotonitiheysvaikutus, minkä ansiosta se on helppo yhdistää valovoimakkuuteen.
Tässä on kaksi avainkohtaa valomäärän ymmärtämiseksi: se on energianvaihtoa, ja siitä puuttuu kosinivaikutus.
2. Valon määrällä on tiukasti määritelty aallonpituusalue
Valon määrän aallonpituusalue on 400-700 nm. Tarkka terminologia viittaa PAR-valon määrään.
Ultraviolettista ja kauko{0}}punaisesta valosta puuttuu PPFD-mittaukset, mutta kasvien-absorboitunut energia voidaan laskea fotonivuon tiheyden (PFD) avulla.
3. Väärinkäsitykset fotosynteesin tehokkuudesta ja valomäärästä
Jos PAR-valon määrä jaetaan sinisiin, vihreisiin ja punaisiin vyöhykkeisiin, fotosynteettinen tehokkuus vaihtelee näillä vyöhykkeillä. Punaiset ja siniset nauhat ovat huomattavasti tehokkaampia kuin vihreät nauhat. Valon määrä ilmaistaan kuitenkin usein seuraavasti:
Valon määrä=Sinisen valon määrä + vihreän valon määrä + punaisen valon määrä
Kahdella spektrillä, joilla on identtiset valomäärät (esim. valkoinen + punainen vs. punainen-sininen spektri), punainen-sininen spektri saavuttaa korkeamman fotosynteesitehokkuuden kuin valkoinen-punainen yhdistelmä.
vartentäyden -spektrin LED-kasvatusvalot kasvihuoneessaSovelluksissa vihreän valon spektrin tarve vaatii harkintaa fotosynteettisen tehokkuuden/tehon perusteella.
Kun lasketaan auringonvalon voimakkuutta, painotetut algoritmit ovat välttämättömiä. Älä koskaan käytä auringonvalon raaka-arvoja laskelmissa, koska painottamattomat tiedot johtavat liialliseen energiankulutukseen kasvien valospektrisuunnittelussa.
4. Valon määrän ja laadun välinen suhde
Valon määrä=Sinisen valon määrä + vihreän valon määrä + punaisen valon määrä
Valon laatu=Punaisen valon määrä / Sinisen valon määrä
Yllä olevat kaksi yhtälöä selventävät valon määrän ja laadun välistä suhdetta. Fotosynteettinen tehokkuus korreloi ensisijaisesti valon laadun kanssa.
Valon laatu ei ole itse valonlähteen ominaisuus, vaan pikemminkin kasvin ominaisuus, kun taas valomäärä on valonlähteen ominaisuus.
Onko kukaan miettinyt, että jos auringonvalon valon laatu ja määrä voidaan mitata, voisiko sen PPF:n myös saada?
5. Korkean valomäärän peittävän valon laadun mekanismi
Valon laatu liittyy lehtien absorptiotehokkuuteen, kun taas kasvien valoenergian kokonaisabsorptio korreloi valon määrään. Tämä selittää, miksi valon määrä menee valon laadun edelle: auringonvalon huonosta valonlaadusta huolimatta se ei heikennä kasvien fotosynteesitehokkuutta. Syynä on, että kasvien lehtien fotosynteesi tuottaa yksinomaan sokereita. Niin kauan kuin valolla syntyy riittävästi sokereita kasvien tarpeisiin, valon laadun vaikutus vähenee.
Keinovalaistuksessa valon määrä on verrannollinen virrankulutukseen, eli se korreloi suoraan viljelykustannusten kanssa. Keinotekoisten valaistussovellusten tulisi minimoida valon määrä säilyttäen samalla sopiva valonlaatu.
Valon määrä vs. valon laatu, valon määrä vs. kustannukset, spektri vs. viljelyympäristö, valon määrä vs. valaistusmenetelmä-kaikilla näkökohdilla on yksi tavoite: viljelyn energiankulutuksen vähentäminen.
Yksinkertaisesti sanottuna valomäärä viittaa "fotonien määrään", jota kasvit voivat todella käyttää fotosynteesiin -teknisesti kutsutaan nimellä PPFD (fotofotoneita neliömetriä kohti sekunnissa). Tämä eroaa yleisesti käytetyistä termeistä "valon voimakkuus" tai "kirkkaus".
6. Tämä vie meidät LED Grow Lightsiin.
Kasvihuone- ja sisäviljelyssä emme voi yksinkertaisesti "siirtää valoa" kuten aurinko. Siksi meidän on oltava tarkempia:
1. Valon määrän on oltava riittävä, mutta ei satunnaisesti pinottu-se vaatii tarkkaa ohjausta;
2. Valon laadun on oltava sopiva maksimoidakseen tehokkuuden valoyksikköä kohden.
3. Kustannukset on otettava huomioon,-emme voi tavoittaa vaikutuksia energiankulutuksen kustannuksella.
JT Grow Light tarjoaa tässä suhteessa selviä etuja:
1) Hienostunut spektrisuunnittelu-joka ylittää yksinkertaiset "punainen+sininen" -kaavat ja luo ratkaisuja, jotka perustuvat todelliseen-kasvien testaukseen ja validoituun dataan;
2) Tehokas-LED-siru yhdistettynä ammattimaisiin optisiin rakenteisiin, mikä takaa suuremman PPFD-tehon vastaavalla energiankulutuksella;
3) Tuotteemme sopivat erilaisiin skenaarioihin-kasvihuoneisiin, sisätiloihin ja kannabiksen viljelyyn-muokattavissa olevilla spektripalveluilla esim.kaupalliset LED-kasvien kasvuvalotjakasvihuoneen lisävalot.
JT Technology jatkaa spektritutkimuksen edistämistä. Jokainen uusi spektrilöydös edustaa innovaatiota näillä sinisten valtamerten markkinoilla, mikä edistää sekä teknologista kehitystä että markkinoiden erilaistumista. Laitosvalaistusmarkkinat kasvavat eksponentiaalisesti sähkökustannusten alenemisen myötä.
