Aktuální článek
Neprůhledné světlo – 3. díl

Neprůhledné světlo – 3. díl

  • Zdravím všechny zvídavé growery i ostatní příznivce pěstování pod umělým osvětlením. Třetí díl seriálu o světle vám přináší výsledky náročného a velmi zajímavého měření, jehož cílem bylo zjistit, jak získat pro rostliny maximum správného světla z různých světelných zdrojů. Testování proběhlo v laboratoři Energetického zkušebního ústavu v Praze, za výrazného přispění Advanced Hydroponic of Holland a podpory firem Homebox a Growshop.cz. Za spolupráci děkuji i týmu Mazar.cz.

Parametry testu

Měření se provádělo spektrofotometrem AvaSpec 3648 v různých vzdálenostech od světelných zdrojů. Data byla vyhodnocována speciálním programem, který dokáže změřit a vypočítat přesnou dávku záření v konkrétních vlnových délkách. Osvětlená plocha byla 120×120 cm a většina měření probíhala v Homeboxu Silver 120×120×200 cm s reflektorem Waveflector XL. Mimo světelného spektra a dávky ozáření FAR jsme testovali také rozptyl světla, tak, abychom zjistili, jak rovnoměrně jednotlivé zdroje, ve spojení s reflektory, osvětlují pěstební plochu. I přesto, že jsme se snažili o co největší přesnost, je třeba počítat s možnými odchylkami do 10%. Například při výměně světelného zdroje se nevyhnete tomu, aby jeho vzdálenost od plochy byla o malinko jiná, nežli u jiného testovaného zdroje.

Spektrofotometr AvaSpec 3648 s čidlem v ceně 260 tisíc korun.

 

Osvětlovaná plocha byla opatřena mřížkou o velikosti oka 20 cm, čímž vzniklo 49 bodů. Do dírek se uchytil senzor spektrofotometru a naměřená hodnota se přiřadila k číslovanému bodu. Díky tomu pak bylo možné porovnat dávku FAR v různých bodech osvětlené plochy, tedy rozptyl světla.

Plantastar 250 W, Waveflector XL, předřadník GIB PRO VT

Nejslabší HID výbojka v testu ukázala, že s nízkým výkonem se dá zahrát jen málo muziky. Hodnoty FAR W/m2 s rostoucí vzdáleností rychle klesají. Z výsledků testu je zřejmé, že nejlepší vzdálenost výbojky od plochy je 30 cm, přičemž hodnoty 65-114 FAR W/m2 je dosaženo na ploše 40×40 cm. Z minulých dílů tohoto seriálu víte, že tato dávka je efektivní pro indoor pěstování. Na ploše o rozměru 80×80 cm již hodnoty klesají k 20 FAR W/m2. Vzhledem k tomu, že i měření této výbojky bylo prováděno v Homeboxu Silver 120×120×200 cm, je možné, že hodnoty na okrajích by se mírně zvýšily, kdyby byla použita menší pěstební místnost se srovnatelně reflexními zdmi. Ani tak by se ovšem velikost efektivně osvícené plochy příliš nezvětšila. Hodnoty na okrajích by se vyšplhaly maximálně k 40 FAR W/m2.

Pro úplnost přidávám hodnoty naměřené přímo ve středu pěstební plochy, tedy přesně pod výbojkou.

  • · 30 cm: 114 FAR W/m2
  • · 40 cm: 65 FAR W/m2
  • · 50 cm: 40 FAR W/m2
  • · 60 cm: 29 FAR W/m2

Plantastar 400 W, Waveflector XL, Lumatek 400 SL

Jedna z nejpoužívanějších výbojek splnila očekávání a ve vzdálenosti 40 cm slušně osvítila plochu 80×80 cm. Na této ploše, v uvedené vzdálenosti, dosahovaly hodnoty 53-110 FAR W/m2. Na celé ploše 120×120 cm se ukázalo, že na krajích klesá hodnota až k 37 FAR W/m2.

Hodnoty naměřené ve středu pod výbojkou:

  • · 30 cm: 144 FAR W/m2
  • · 40 cm: 110 FAR W/m2
  • · 50 cm: 72 FAR W/m2
  • · 60 cm: 59 FAR W/m2
  • · 70 cm: 51 FAR W/m2
  • · 80 cm: 27 FAR W/m2

Možná by vás mohlo zajímat porovnání předřadníků. V nadpisu tohoto odstavce vidíte předřadník Lumatek 400 SL. To znamená, že jsme použili předřadník s regulací osvitu, kdy byl přepínač nastaven do polohy 400 SL. Sám jsem byl zvědavý, jak bude tento přístroj pracovat. Přepínač má 4 polohy a umožňuje nám regulovat množství světla emitovaného výbojkou. To je užitečné nejen pro snížení spotřeby v počátečních fázích pěstování, ale také díky tomu nemusíte často měnit výšku zavěšení výbojky. Zpočátku zkrátka přepnete předřadník do polohy 250 W a jakmile rostliny začnou růst, přidáte více světla. Nemusíte tak začínat pěstování s výbojkou zavěšenou vysoko nad malými rostlinkami a zbytečně vysokou spotřebou elektřiny.

Přepínání skutečně funguje. Nyní se podívejte do tabulky 1., jaké hodnoty jsme naměřili v různých polohách přepínače, 40 cm pod výbojkou.

250 W

250 SL

400 W

400 SL

57 FAR W/m2

63 FAR W/m2

105 FAR W/m2

110 FAR W/m2

Tab. 1. Porovnání naměřených hodnot při použití předřadníku Lumatek 400 s regulací osvitu.

U Osram Vialox 600 W výbojky jsme v tabulce 2. porovnali předřadník Lumatek s regulací osvitu a klasický předřadník, konkrétně GIB PRO IT, tentokrát ve vzdálenosti 60 cm:

400 W

400 SL

600 W

600 SL

GIB PRO IT 600W

56 FAR W/m2

62 FAR W/m2

102 FAR W/m2

107 FAR W/m2

83 FAR W/m2

Tab. 2. Porovnání předřadníku Lumatek 600 W s regulací osvitu a předřadníku GIB PRO IT. Elektronický předřadník Lumatek zvýší světelný zisk až o 29% ve srovnání s běžně používanými předřadníky.

Pokud nyní koukáte s otevřenou pusou, pak vězte, že jsem koukal úplně stejně. Investice do elektronického předřadníku se bezesporu vyplatí!

Jaké to je bez reflexních stěn

S výše uvedenou sestavou Plantastar + Waveflector XL + Lumatek 400SL jsme provedli i další pokus. Odstrojili jsme stan Homeboxu a změřili hodnoty znovu. Používání reflexních fólií nebo Homeboxů se často podceňuje, ovšem bez nich se ztratí více světla, nežli byste si mohli myslet. Inu, čísla hovoří za vše.

Vzdálenost 40 cm od výbojky, měřeno přímo ve středu pěstební plochy:

  • · Homebox Silver – 110 FAR W/m2
  • · Bez Homeboxu – 83 FAR W/m2

Pokud ještě někdo pochybuje o účinnosti reflexních fólií a stanů, podpořených správnou velikostí pěstebního prostoru, pak 32% rozdíl světelného zisku je snad dostatečně pádným důkazem.

CFL Elektrox 200 W Flower, Waveflector XXL

Jedna ze tří „úsporných“ výbojek, které jsme testovali, musela být osazena do většího reflektoru, protože do menšího se zkrátka nevešla. Výrobci fluorescenčních zářivek pro pěstování rostlin často zmiňují, že velkou předností je možnost přiblížit výbojku k rostlinám. To je sice pravda, ale zároveň se tím výrazně snižuje efektivně osvětlená plocha. Často také prodejci CFL zářivek uvádějí, že 200 W CFL nahradí 400 W HPS, tedy sodíkovou výbojku. Dřív než se pustím do nějakých závěrů, prohlédněte si u grafů rozdíl v dávce FAR dopadající na plochu 80×80 cm s použitím 200 W CFL, ve vzdálenosti 5 cm, a 400 W HPS ve vzdálenosti 40 cm (grafy 1. a 2.).

doporučujeme

Graf 1. a 2. Porovnání dávky FAR dopadající na plochu 80×80 cm při použití Elektrox 200 W Flower a Plantastar 400 W. Všimněte si nejen intenzivnějšího ozáření na krajích plochy, ale také sledujte legendu vpravo vedle každého grafu. Barvy totiž u každého světelného zdroje reprezentují jiné hodnoty.

Pokud se po zhlédnutí grafů ptáte, kdy je vhodné použít CFL výbojky, a jestli má vůbec smysl je využít, pak vás plně chápu. CFL výbojky se hodí pro malé prostory, nebo pro případ, kdy potřebujete minimalizovat tepelné emise světelného zdroje (v prostorách, kde je problém s vysokou teplotou). Na každý pád je jasné, že obchodní označení „úsporná“ zářivka je dost zavádějící. Předností těchto světelných zdrojů je totiž nízká emise tepla, ale v žádném případě nelze říct, že 200 W CFL by nahradila 400 W HPS

Jestliže máte prostor 100×100 cm a přemýšlíte o tom, že byste místo jedné 400 W HPS výbojky použili jednu 200 W CFL, pak počítejte s tím, že rostliny dostanou o poznání méně světla, resp. fotosynteticky aktivního záření.

Hodnoty naměřené ve středu pod výbojkou Elektrox 200 W Flower:

  • · 5 cm: 91 FAR W/m2
  • · 10 cm: 63 FAR W/m2
  • · 20 cm: 35 FAR W/m2
  • · 30 cm: 23 FAR W/m2
  • · 40 cm: 16 FAR W/m2
  • · 50 cm: 13 FAR W/m2

LED modul Spectrabox 300W

S velkým napětím jsem očekával výsledky měření tolik diskutovaných LED osvětlení. Zpočátku jsem ani nevěděl, kde vůbec nějaký modul pro pěstování seženu. Nechtělo se mi testovat 70 W verzi, která by pro tento pokus byla cenově nejdostupnější, ale pochybuji, že by obstála při srovnání s například 600 W HPS výbojkou. Na každý pád jsem měl pro pokus omezené finanční prostředky, takže jsem si nemohl dovolit investovat dvacet tisíc do jednoho zdroje světla. Naštěstí jsem narazil na ochotné výrobce a prodejce z české firmy Mazar, kteří mi zdarma zapůjčili jejich Spectrabox 300 W k otestování.

Na produktových listech LED svítidel se toho moc nedočtete. Často výrobci nabízejí srovnání s HPS výbojkami a tvrdí, že LED modul nahradí HPS výbojku až o sedminásobném výkonu. To možná platí při pěstování okrasných rostlin, nebo při přisvěcování ve skleníku. Pro indoor pěstování však potřebujeme mnohem větší dávku FAR, takže je třeba tyto informace brát s rezervou. Nicméně, cílem tohoto testu je odhalit skutečnost. Takže se pojďme podívat na výsledky.

Spectrabox 300 W má dva režimy svícení. Jeden je určen pro růst a druhý pro kvetení. Při kvetení stačí zapnout tzv. květový booster, který zvýší emisi světelného spektra potřebného právě pro kvetení. Už při porovnání hodnot naměřených s a bez květového boostru je zřejmé, že po přepnutí se opravdu něco děje. (viz grafy 3. a 4.)

Graf 3. a 4. V legendě vedle grafu si všimněte,  že po zapnutí květového boostru se dávka FAR W/m2 ve středu pěstební plochy zdvojnásobila.

To, že booster výrazně ovlivní množství dávky FAR je dobrá zpráva, ale zdaleka to není všechno. Velmi zásadní informace je hodnota FAR W/m2. Upřímně mne velmi mile překvapila. Se zapnutým boostrem naměříme 30 cm od Spectraboxu 272 FAR W/m2, což je víc, nežli u 400 W HPS výbojky, která v této vzdálenosti produkuje nesrovnatelně více tepla. U LED modulu je ovšem jeden zásadní problém – při malé vzdálenosti od osvětlované plochy se efektivně osvětlená plocha velmi rychle zmenšuje. V tomto článku najdete graf intenzity FAR při použití Plantastar 400 W ve vzdálenosti 40 cm od plochy (graf 2.). Nyní ho můžete porovnat s grafem u Spectraboxu, při jeho zavěšení 50 cm nad plochou (graf 5.). Tuto vzdálenost jsem zvolil proto, že s porovnávanou 400 W HPS Plantastar, ve vzdálenosti 40 cm, je ve středu plochy dosaženo stejné dávky FAR.

Graf 5. Oproti klasickým svítidlům s reflektory má LED modul malý rozptyl světla při krátké vzdálenosti od osvětlované plochy.

Světelné spektrum

Světelné spektrum ovlivňuje to, co rostlina dělá. Světlo o určitých vlnových délkách potřebuje rostlina pro růst, jiné vlnové délky zase využívá pro kvetení. Problém je v tom, že u různých druhů rostlin se tyto potřeby mohou měnit. Pampeliška třeba potřebuje ke kvetení jiné vlnové délky, než například smrk. Rostliny nám své potřeby samy neprozradí, a proto je jediným možným řešením neustálé zkoušení různých vlnových délek a sledování reakcí rostlin. U LED modulů se často setkáváme s tím, že nejsou schopné přimět rostliny k mohutnému kvetení, jak to dokážou například HPS výbojky. Srovnal jsem tedy křivku světelného spektra LED modulu Spectraboxu 300 W s výbojkami Plantastar 400 W a Osram Vialox 600 W. Výsledky můžete vidět v grafech 6 a 7. Je zřejmé, že složení světelného spektra u Spectraboxu je výrazně odlišné od ověřených výbojek. Podle výrobce je toto spektrum právě to, co naše rostliny potřebují ke kvetení. Toto tvrzení je docela odvážné, ale úplně bych ho nezavrhoval. Nejlepší bude ověřit schopnosti Spectraboxu v praxi. O výsledcích se v Legalizaci brzy dočtete.

Graf 6. Porovnání křivky světelného spektra u Spectraboxu 300 W se zapnutým boostrem a výbojky Osram Plantastar 400 W.

 

Graf 7. Porovnání křivky světelného spektra u Spectraboxu 300 W se zapnutým boostrem a výbojky Osram Vialox 600 W.

Jak naložit s výsledky

Hodnoty byly naměřeny za téměř ideálních podmínek. Homeboxy byly nové, takže stěny zcela čisté. Zároveň je třeba si uvědomit, že v prostoru nebyly žádné rostliny, které si za normálních okolností navzájem stíní. Především je třeba brát v úvahu, že ideální hodnoty nepotřebujeme jen pro vrcholky rostlin, ale také pro nižší patra. Pokud jsme tedy kvalitní světelné podmínky našli například 40 cm pod Plantastar 400 W, znamená to, že když výbojku přiblížíme na cca 25 cm od samých vrcholků rostlin, získáme lepší osvětlení pro spodnější patra.

Těšte se na příště

Náš seriál o světle pro indoor pěstování ještě nekončí. Laboratorní testování přineslo mnoho a mnoho zajímavých výsledků, se kterými vás budu postupně seznamovat na stránkách časopisu, který právě čtete. Příště se podíváme na silnější kalibry a porovnáme některé reflektory a jejich vliv na rozptyl světla po pěstební ploše. Zatím se mějte fajn a zůstaňte s námi.

Nic není zadarmo

Celý seriál Neprůhledné světlo vznikl proto, aby pomohl domácím pěstitelům poznat rozdíly v různých typech osvětlení, poskytl spolehlivý klíč při instalaci světel do správné vzdálenosti od rostlin a ukázal, jak dostat k rostlinám co nejvíce potřebného záření. Myšlenka vznikla snadno, provedení testů je ovšem finančně náročné. Děkuji sponzorům Advanced Hydroponic of Holland, Homebox a Growshop.cz, kteří podpořili tento projekt a ukázali tak, že jsou ochotní investovat do vzdělávání pěstitelů pod umělým osvětlením.

Mr. José – autor nejrozsáhlejší a nejpřehlednější knihy o pěstování pod umělým osvětlením v českém jazyce. Jak pěstovat „INDOOR“ koupíte v každém dobrém growshopu, nebo přímo od autora na pestovat.cz

Nahoru
Je vám více než 18 let?
Tak pojďte dál!