Proč watty a lumeny nestačí

Watt popisuje elektrický příkon. Neříká, jak účinně svítidlo mění elektřinu na záření využitelné rostlinou ani jak rovnoměrně toto záření dopadne na pěstební plochu.

Lumen je užitečný pro lidské osvětlení, protože světelný tok váží jednotlivé vlnové délky podle citlivosti lidského oka. Rostlina ale světlo neposuzuje stejným způsobem. Dva zdroje se stejným počtem lumenů mohou mít rozdílné spektrum i rozdílný počet fotosynteticky aktivních fotonů.

Proto u pěstebního světla sleduji:

• příkon ve wattech kvůli spotřebě a zdroji,
• PPF jako celkový tok fotosyntetických fotonů,
• PPFD jako hustotu fotonů na konkrétní ploše,
• mapu PPFD pro kontrolu středu a okrajů,
• DLI jako celkovou denní dávku,
• spektrum, chlazení a reálnou montážní výšku.

PAR, PPF, PPFD a DLI bez zbytečné vědy

Virginia Tech ve svém průvodci Daily Light Integral pracuje s fotosynteticky aktivním zářením PAR v rozsahu 400 až 700 nm a rozlišuje několik veličin.

PPFD se mění se vzdáleností, optikou, velikostí plochy a polohou pod svítidlem. Jeden údaj ze středu nestačí. Pro návrh potřebuji mapu nebo více měřicích bodů.

PPFD je podobné okamžitému průtoku vody. DLI je množství, které za celý den nateče do nádoby.

Jak spočítat denní dávku světla

Pokud na vrchol porostu dopadá průměrně 150 µmol/m²/s po dobu 14 hodin:

Virginia Tech uvádí jako orientační příklady DLI 5 až 10 mol/m²/den pro sazenice a řízky, 9 až 12 pro microgreens, 12 až 17 pro salát a 10 až 15 pro petržel. Nejde o univerzální dávku pro každý kultivar a každou fázi. Hodnoty používám jako výchozí rámec.

Potřebnou PPFD lze spočítat opačně:

Pro cílové DLI 8 při čtrnáctihodinové fotoperiodě vychází 8 / 14 / 0,0036 = přibližně 159 µmol/m²/s. Tím získám cíl pro průměr na pěstební ploše. Teprve potom hledám sestavu, která ho při reálné výšce dokáže rovnoměrně dodat.

Jaké spektrum rostliny potřebují

Červená a modrá část spektra jsou pro fotosyntézu důležité, ale z toho neplyne, že každé fialové svítidlo je automaticky dobré. Výsledek ovlivňuje intenzita, poměr vlnových délek, fotoperioda, druh rostliny a fáze růstu.

Michigan State University v materiálu Getting Started With Supplemental Greenhouse LED Lighting uvádí, že účinné pěstební LED systémy často používají převážně červenou a část modré. Přidání bílých LED může mírně snížit účinnost, ale zlepšuje vizuální komfort a možnost hodnotit stav rostlin.

Pro domácí polici dávám přednost světlu, pod kterým vidíte skutečnou barvu listů. U čistě červeno-modrého zdroje se hůře hledají skvrny, škůdci nebo změny zbarvení. Plnospektrální či bílé doplněné světlo je proto praktické, i když samotné slovo „full spectrum“ není měřený výkonový údaj.

Kdy stačí LED pásek a kdy už ne

LED pásek dává smysl jako doplňkové světlo k oknu, světlo pro menší polici se sazenicemi, lineární přisvícení více nízkých pater nebo doplněk hlavního svítidla na okrajích plochy.

Pásek není automaticky náhradou hlavního pěstebního panelu. U náročných plodových rostlin, větší plochy nebo pěstování zcela bez denního světla požaduji svítidlo s PPF, PPFD mapou, účinností v µmol/J a jasně uvedenou pokrytou plochou.

BRILED nabízí 12V GROW LED pásek 12 W/m ve variantě pro rostliny a akvária. Zveřejněné údaje popisují napětí, příkon, provedení a spektrální zaměření, ale neobsahují úplnou PPFD mapu pro konkrétní vzdálenost. Proto bych z něj bez měření nesliboval přesné DLI ani pokrytí náročné plodiny.

To není nevýhoda schovaná pod koberec. Je to hranice dostupných dat.

Vzdálenost od rostlin a rovnoměrnost

Příliš vysoko umístěné světlo ztrácí intenzitu a více světla míří mimo plochu. Příliš nízko umístěný zdroj může vytvořit přetížený střed a tmavé okraje.

Správnou výšku neurčuji univerzálním číslem. Postupuji takto:

1. Změřím pěstební plochu a maximální výšku rostlin.
2. Rozmístím světelné linie rovnoměrně nad celou šířkou.
3. Začnu ve větší vzdálenosti nebo na nižším výkonu.
4. Změřím PPFD ve středu, rozích a mezi svítidly.
5. Sleduji vytahování, blednutí, kroucení a teplotu listů.
6. Výšku nebo jas měním postupně.

University of Minnesota zdůrazňuje rozdílné nároky druhů a skutečnost, že vyšší intenzita mění také spotřebu vody a teplotní podmínky. Světlo proto nelze nastavovat odděleně od zálivky a prostředí.

U lineárního pásku používám více rovnoběžných linií místo jedné extrémně silné uprostřed. Cílem není rekord ve středovém bodě, ale použitelný průměr a přijatelné minimum na celé ploše.

Jak spočítat zdroj pro 12V GROW pásek

Pro dva metry pásku s příkonem 12 W/m vychází 2 x 12 = 24 W. S 20% provozní rezervou:

Volím tedy nejbližší vyšší běžný výkon, například 36W zdroj. Proud pásku je 24W / 12V = 2A. Zdroj musí mít výstup 12V DC a zvládnout nejméně 2A; 36W model nabízí 3A. Příklad je 12V zdroj 36 W, 3 A.

Pásek montuji do vhodného hliníkového profilu, který pomáhá odvádět teplo a drží rovnou linii. Difuzor může snížit množství dopadajícího světla, proto jeho vliv zahrnuji do měření.

Fotoperioda, časovač a stmívání

Fotoperioda je počet hodin světla za den. Delší doba může zvýšit DLI, ale nemá smysl bez omezení prodlužovat svícení, pokud rostlina potřebuje temnou fázi nebo pokud je ostatní prostředí limitující.

Pro pravidelný režim používám časovač nebo automatizaci. Ruční zapínání podle toho, kdy si vzpomenete, vytváří proměnlivou dávku. Rostlina nemá kalendář, ale rozdíl mezi deseti a šestnácti hodinami pozná.

Stmívání je užitečné při aklimatizaci sazenic, změně výšky porostu, kombinaci se slunečním světlem a dolaďování PPFD bez mechanického přestavování. Regulátor musí odpovídat napětí a proudu celé sestavy.

Teplo, vlhkost a bezpečnost

LED zdroj produkuje méně sálavého tepla než některé starší technologie, ale příkon se neztrácí. Teplo vzniká v LED, profilu i napájecím zdroji.

Kontroluji volný prostor kolem zdroje, teplotu profilu po několika hodinách, vzdálenost listů, proudění vzduchu, kondenzaci, krytí pásku i spojů a možnost bezpečného odpojení.

IP20 pásek nepatří do místa, kde na něj stříká voda nebo kondenzuje vlhkost. Vyšší krytí samotného pásku ale nechrání neizolované spoje ani otevřený zdroj. Voda má nepříjemný zvyk najít právě část, kterou katalogová fotografie neukazuje.

Pevné připojení na 230V patří kvalifikované osobě. Nízkonapěťová 12V část nezbavuje síťovou stranu rizika.

Modelový příklad: police se sazenicemi

Očekávání: Nad polici 80 x 40 cm nalepíme jeden metr GROW pásku, nastavíme 14 hodin denně a sazenice budou mít dost světla.

Realita: Z wattů a lumenů víme spotřebu a viditelný světelný tok, ale bez PPFD měření neznáme průměrnou dávku na listech. Jedna linie uprostřed může vytvořit světlý pás a slabé okraje. Výška sazenic navíc během několika týdnů změní vzdálenost od zdroje.

Obrat: Použijeme dvě kratší rovnoběžné linie v hliníkových profilech a změříme více bodů na úrovni listů. Pro orientační cílové DLI 8 a fotoperiodu 14 hodin potřebujeme průměrnou PPFD přibližně 159 µmol/m²/s. Pokud měření vyjde níže, upravíme výšku, přidáme světelnou linii nebo zvolíme výkonnější svítidlo.

Poučení: Elektricky správně zapojený pásek ještě není hotový pěstební návrh. Ten vznikne až spojením plochy, měření, času a reakce rostlin.

Kontrolní seznam před nákupem

1. Určete druh rostliny a fázi růstu.
2. Změřte skutečnou pěstební plochu.
3. Zjistěte podíl denního světla.
4. Zvolte cílovou fotoperiodu a orientační DLI.
5. Přepočítejte DLI na požadovanou průměrnou PPFD.
6. Hledejte PPF, účinnost v µmol/J a PPFD mapu.
7. Porovnejte střed, rohy a montážní výšku.
8. Rozhodněte, zda stačí doplňkový pásek.
9. Spočítejte napájecí zdroj s rezervou.
10. Navrhněte chlazení, nastavení výšky a ochranu proti vodě.
11. Přidejte časovač a podle potřeby stmívání.
12. Po instalaci měřte a měňte nastavení postupně.

Časté dotazy