Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web


blog:2010-12-04-osvetlovani-pomoci-led-diod

Osvětlování pomocí LED diod

Autor: Adam Veleba

Vážené kolegyně pěstitelky, vážení kolegové pěstitelé

VAMR - Velký Atlas Masožravých RostlinOsvětlování rostlin je nekonečné téma a neexistuje univerzální řešení. Já osobně používám nejčastěji zářivky (18 W Osram, barva 840 teple či chladně bílá, výjimečně Osram fluora 77) a také úsporné žárovky (obvykle s příkonem kolem 20 W). Poslední dobou jsem se však zabýval zkoušením různých systémů, především LED diod, které se mi jevily na první pohled jako velmi perspektivní.

K pokusům mě dohnaly celkem tři popudy: diskuze s jedním pěstitelem, který LED osvětlení již používal s pozitivním výsledkem a dvě vlákna na CPUK fóru - jedno zaměřené na světelné LED zdroje („growlights“ http://www.cpukforum.com/forum/index.php?showtopic=39169) nabízené na ebay a jedno zaměřené na experiment s výkonnou led diodou jako zdrojem světla pro H. minor (http://www.cpukforum.com/forum/index.php?showtopic=39169). Ve všech případech jsou zkušenosti převážně kladné.

Abych však začal trochou teorie - zelené rostliny ve světelném spektru nevyužívají veškeré záření. Chlorofyl A má absorpční maxima vlnové délky 430 a 662 nm, chlorofyl B 453 a 642 nm, v obou případech to odpovídá modré a červené barvě (odkaz na grafické znázornění na wikipedii: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Chlorophyll_ab_spectra_%28cs%29.png). Zelená barva je ze spektra využívána nejméně - je odrážena, a proto jsou rostliny zelené. Kromě barvy (spektrálního složení) je velmi důležitá i intenzita světla. V praxi se intenzita osvětlení (jejíž jednotkou je lux, lx) spočítá jako podíl světelného toku v lumenech (lm, uvádí se na většině světelných zdrojů) a osvětlované plochy v metrech čtverečních. Vzdálenost hraje v tomto výpočtu roli pouze jako faktor rozptylu světla a je již zahrnuta v osvětlované ploše – čím dále je těleso od rostlin, tím více světla dopadá i mimo rostliny. Proto je velmi vhodné používat kvalitní reflektory a stěny pěstírny polepit odrazivým materiálem, který odráží ztrátové světlo zpět na rostliny, nemluvě o tom, že zdroj světla vždy umisťujeme co nejblíže rostlinám.

Praktický příklad: Moje sklepní pěstírna rosnatek vystačí s jednou 18 W teple bílou zářivkou (1350 lm) na plochu 60×20 cm (0,12 m2), intenzita osvětlení tedy činí 11250 lx. V úvahu je však nutno vzít značné ztráty – ani nejkvalitnější reflektor neodrazí 100 % světla mířícího od rostlin, natož mnou podomácku vyrobené reflektory z plastových profilů a stříbrné folie. Zářivka by navíc osvětlovala mnohem větší plochu (má větší rozptyl) a i přes odrazivou folii na stěnách pěstírny dochází k dalším značným ztrátám. Odhaduji, že k rostlinám se může dostat tak 50 až 75 % světla vyzářeného zářivkou. Přesto rostliny v pěstírně prospívají a spokojeně rostou.

Všimněte si prosím ještě jednoho důležitého faktu – žárovky i zářivky svítí kolem sebe, jejich světlo není směrované jedním směrem. Světlo LED diod však ano – ledky svítí s větším či menším rozptylem (obvykle 30°-120°) jedním směrem, vůbec tedy není potřeba reflektor a co je ještě důležitější, nedochází tak ke ztrátám světla nedokonalým odrazem od reflektoru. Jediné podstatné ztráty jsou způsobeny rozptylem, který lze nastavením vhodné výšky světel nad rostlinami minimalizovat.

Svůj pokus jsem začal začátkem září kombinací červeného a modrého pásku výkonových diod. Bohužel sehnat diody se světlem té správné vlnové délky je obtížné, musel jsem se spokojit se světlem mírně odlišným (konkrétně 620 - 630 nm v červené části a 455 až 470 nm v modré). Lidským očím se světlo výsledného tělesa s příkonem asi 10 W jevilo jako velmi jasné (a velmi fialové), bohužel už ne tak rostlinám. Bublinatky (které nepovažuji za extrémně náročné na světlo) „vnímaly“ světlo jako nedostačující a stáčely se značně k oknu (od kterého jsem nakonec musel akvárium zcela odsunout, aby se rostliny za slunečných dnů nepřehřívaly). Pokus přizpůsobit světlo požadavkům fotosyntézy nevyšel a pro mě se stal slepou uličkou. Červeno-modrá tělesa, se kterými mají účastníci výše zmiňované diskuze na CPUK pozitivní zkušenosti jsou patrně vyrobena z diod vhodnějších vlnových délek, protože reakce na ně jsou většinou kladné. Osvětlení akvária jsem nakonec ke spokojenosti rostlin vyřešil tělesem s jedinou chladně bílou zářivkou (Osram 840, 1350 lm) a 50 chladně bílými ledkami ve vlhkuvzdorných pouzdrech po pěti, zářivka osvětluje střed a ledky přisvětlují okrajové části. Každý modul má světelný tok přibližně 30 až 50 lm, což není moc, ale v součtu jde o dostačující světlo. Chladně bílé ledky nemají příliš dobré spektrum, světlo vnímáme s nádechem domodra a opravdu je spektrální složení posunuté do modré části více, než bychom jako pěstitelé uvítali. Přesto přese všechno mají v akváriu svůj význam.

Bublinatkové akvárko s rozsvícenou zářivkou i ledkami.

Totéž pouze se zářivkou.

Totéž pouze s ledkami.

Z načerpaných zkušeností mi tedy bylo jasné, že lepší cestou jsou výkonné bílé čipy, které obsahují plné spektrum. (Technická vsuvka: zářivky mají spektrální složení „kostrbaté“, křivka není plynulá – stačí se podívat na grafy. Spektrální složení bílých LED diod je plynulejší, podobnější plnému slunečnímu spektru. Je to jen drobnost, ale je možná trochu prospěšná). Další mojí montáží byly 4 ledky s výkonem 1W a světelným tokem kolem 60 lm na jednu. Kombinoval jsem dva chladně a dva teple bílé čipy (teple bílé čipy mají spektrální složení posunuté do červené) a osvětluji s nimi jen velmi malé akvárko pro jednotvaré tučnice, které pod tímto světlem rostou velmi dobře a dokonce získaly červený nádech. Další plus pro ledky. Bohužel, LED čipy se při těchto výkonech značně zahřívají, což snižuje jejich životnost, je tedy nutné je montovat na hliníkové profily, které teplo odvádí. Vyzařované světlo je však samozřejmě chladné.

Minibox s jednotvarými tučnicemi.

Posledním testovaným zařízením je LED pásek z výkonových CREE čipů. Narazil jsem na webových stránkách „svět žárovek“ na pásek se světelným tokem 2400 lm na metr. Pásek se skládá z 5 cm dlouhých modulů, každý obsahuje 3 ledky a jednoduchým výpočtem zjistíme, že každý modul má světelný tok 120 lm. Odběr jednoho metru je 36 W (napájet je nutno 12 V stejnosměrného napětí, není tedy potřeba předřadník, ale je potřeba výkonný adaptér). Délka, světelný tok i odběr jsou srovnatelné se stejně velkou zářivkou – ovšem výhody LED pásku zářivku předčí. Předně je světlo orientované, rozptyl je 120°a nikoli 360° jako u zářivky, není zapotřebí reflektor. Pásek lze rozstříhat na jednotlivé moduly a nalepit je na hliníkovou konstrukci ve větších vzdálenostech od sebe – pod zářivkou je prostor osvětlený velmi intenzivně a směrem k okrajům intenzita klesá. Z ledek lze udělat síť, která svítí rovnoměrně. Podle technických informací, které jsem si vyžádal od dodavatele, mají navíc použité čipy prakticky ideální spektrum – maxima spektrálního složení se do značné míry kryjí s absorpčními maximy chlorofylu. Mimochodem, světlo čipů nemá nádech ani domodra ani dožluta, je prakticky čistě bílé (s teplotou chromatičnosti kolem 5000 K, což odpovídá dennímu světlu) a tak jasné, že se do čipů nedá téměř dívat.

Trpasličí montáž, fotka je bohužel dost tmavá a nevystihuje, jak je světlo jasné

Spokojená D. callistos

Ještě spokojenější D. barbigera

Zdá se vám, že mluvím jako reklama na ledky? Nezdá, z dosavadních výsledků jsem nadšen. LED pásek jsem poprvé vyzkoušel nad klíčícími gemmami trpaslíků a výsledky můžete vidět na fotkách o kousek výše. Dalších 6 modulů teď osvětluje moje malé helárium vyrobené z plastového boxu. Ani heliamfory nevypadají po necelém měsíci špatně. Přiznám se, že letos o Vánocích hodlám přebudovat svou sklepní pěstírnu a zářivky nahradit ledkami :-)

A na závěr helibox :-)

Tímto uzavírám popis svých zkušeností, doufám, že někomu budou tyto řádky k něčemu užitečné a všem přeji hodně úspěchů a příjemný předvánoční čas.

Diskuze probíhá na fóru ve vlákně Osvětlování pomocí LED diod.

blog/2010-12-04-osvetlovani-pomoci-led-diod.txt · Poslední úprava: 2017-11-03 11:25 (upraveno mimo DokuWiki)