Kako izbrati LED-osvetlitev za gojenje: vati, PPFD in velikost gojilnega šotora

Pravilno LED-osvetlitev izberete glede na površino, ki jo mora osvetliti, ne le glede na število vatov na embalaži. V članku boste izvedeli, kaj pomenijo PPF, PPFD, µmol/J in DLI, koliko svetlobe potrebujejo paradižniki, čili ali solata, kakšna priključna moč ustreza vašemu šotoru ter kako oceniti spekter, višino obešanja in zatemnjevanje. Na koncu boste našli primerjalno tabelo konkretnih LED-svetilk glede na velikost šotora.

Začnite z velikostjo šotora

Proizvajalci gojitvenih LED-svetilk za vsako svetilko navedejo priporočeno površino, na primer 80 × 80 cm ali 1,2 × 1,2 m. Površina je prvi podatek, na podlagi katerega se odločate:

• Izmerite notranjo dimenzijo šotora ali površino, ki jo želite osvetliti.
• Izberite svetilko, ki jo proizvajalec priporoča za to površino. Premajhna svetilka morda ne bo zadostno osvetlila robov; močnejši model lahko po potrebi zatemnite. Odločilna sta razporeditev PPFD in želeni DLI.
• Šele nato primerjajte učinkovitost, spekter in opremo (zatemnjevanje, upravljanje, zaščita).

Pri svetilkah iz spodnje primerjalne tabele je priključna moč pri polni moči večinoma 280–420 W na m² gojitvene površine. Pri najmanjšem šotoru 60 × 60 cm je večja; na primer SANlight EVO LED Set 60 ima 200 W na 0,36 m². Proizvajalec pri tem majhnem kompletu priporoča zatemnjevanje, saj je lahko polna moč zlasti za mlade rastline previsoka. Vati pa so le grobo vodilo. Koliko svetlobe svetilka proizvede iz vatov, je odvisno od njene učinkovitosti.

PPF, PPFD, µmol/J in DLI: kaj pomenijo

Tradicionalno območje fotosintetsko aktivnega sevanja (PAR) obsega 400–700 nm. Za fotosintezo v kombinaciji s to svetlobo so lahko koristne tudi daljše valovne dolžine; več o tem najdete v razdelku o far-red. Pri gojitvenih svetilih zato ne iščite lumnov ali luksov, temveč naslednje podatke:

Pri konstantnem ali časovno povprečnem PPFD med osvetljevanjem velja naslednji izračun: DLI = PPFD × število ur osvetljevanja × 3600 / 1 000 000. Obratno lahko izračunate, kakšen povprečni PPFD potrebujete: PPFD = DLI × 1 000 000 / (ure × 3600).

Koliko svetlobe potrebujejo rastline

Univerzitetna priporočila so običajno navedena kot DLI. Povprečni PPFD v tabeli smo izračunali na podlagi teh priporočil za 16 ur osvetljevanja na dan. Vrednosti so okvirne in se razlikujejo glede na sorto, temperaturo in druge pogoje.

Cornell za solato priporoča DLI 17 ob pogoju dobrega pretoka zraka do rastočih listov. Brez tega priporoča nižji DLI 13–14, saj lahko hitra rast povzroči robno nekrozo mladih listov (tipburn) zaradi nezadostne oskrbe rastnega vršička s kalcijem. Več svetlobe torej ni vedno bolje. Plodovke, kot sta paradižnik in čili, pa prenesejo in izkoristijo več svetlobe. O gojenju čilija pod svetilko podrobneje pišemo v članku Kako gojiti čili pod umetno osvetlitvijo.

Koliko vatov LED za šotor: primerjalna tabela

V tabeli so LED-svetilke iz naše ponudbe, razvrščene glede na okvirno priporočeno površino. Podatke o priključni moči, svetlobnem toku in učinkovitosti smo povzeli iz katalogov; pri seriji Varidrive so podatki preverjeni samo v ponudbi Higarden. Priporočena površina sama po sebi ne določa primernosti za določeno kulturo: primerjajte tudi PPFD, trajanje osvetljevanja in DLI. Pri SANlight zvezdica označuje svetlobni tok v širšem območju 400–780 nm in učinkovitost, izračunano kot svetlobni tok, deljen s priključno močjo celotne svetilke. Učinkovitost modulov, ki jo navaja proizvajalec in presega 3 µmol/J, velja za LED-module, ne za celotno svetilko. Teh vrednosti zato ni mogoče neposredno primerjati s PPF in učinkovitostjo za PAR 400–700 nm.

Okvirna priključna moč glede na tabelo:

• Šotor 80 × 80 cm: 200–265 W
• Šotor 100 × 100 cm: 300–400 W
• Šotor 120 × 120 cm: 475–530 W
• Šotor 150 × 150 cm: 640–720 W

Stolpec »Tok na m²« prikazuje deklarirani fotonski tok svetilke, deljen s površino šotora. To ni meritev PPFD: ne upošteva geometrije svetilke, izgub ali odbojev od sten. Pri Lumatek ATS 200W PRO je izračunani delež 794 µmol/m²/s, medtem ko katalog proizvajalca navaja povprečni PPFD približno 511 µmol/m²/s pri višini 40 cm, brez odbojev od sten in pri polni moči. Pri ATS 300W PRO je delež 816, povprečje v katalogu pa približno 572 µmol/m²/s pri enakih pogojih. V teh dveh primerih znaša izmerjena vrednost približno 64–70 % preprostega deleža; to ni univerzalni pretvorbeni koeficient za druge namestitve.

Za večje površine lahko uporabite več manjših svetilk ali model z močjo enega kilovata, na primer Lumatek Zeus 1000W PRO EVO 3.1 (1025 W, PPF 3125 µmol/s) za površino 1,5 × 2,0 m. Druge modele najdete v kategorijah Lumatek LED, SANlight LED, Maxibright LED in v celotni kategoriji LED gojitvena razsvetljava.

Kompleti SANlight EVO v tabeli za površine od 1 × 1 m naprej vključujejo dve svetilki. Proizvajalec navaja, da njuna razporeditev in nagib omogočata enakomernejšo osvetlitev; konkretni rezultat je odvisen od namestitve.

Učinkovitost µmol/J: zakaj se izplača

Učinkovitost določa, koliko boste za elektriko plačali za enako količino svetlobe. Za primerjavo:

• HPS-razelektritvene sijalke: najučinkovitejše dvogrla (double-ended) HPS-svetilke so v meritvah Nelsona in Bugbeeja iz leta 2014 dosegle približno 1,7 µmol/J. Starejša primerjalna svetilka z velikim vijačnim podnožjem in magnetno predstikalno napravo je dosegla 1,02 µmol/J; ta vrednost ne velja za vse HPS-svetilke.
• Minimalna zahteva za certifikat: program DesignLights Consortium (DLC) v različici 4.0 zahteva deklarirano učinkovitost najmanj 2,5 µmol/J v območju 400–700 nm. Različica 3.0 je imela prag 2,3 µmol/J. Gre za pogoj za uvrstitev na seznam DLC, ne za splošno zahtevo za svetilke, ki se prodajajo na Češkem.
• Kataloška učinkovitost LED: pri Lumatek, Maxibright Daylight PRO in Varidrive tabela na podlagi podatkov dobaviteljev navaja 2,5–3,1 µmol/J. Kataloške vrednosti morda ne ustrezajo natančno razmerju med navedenim PPF in priključno močjo; na primer pri ATS 200W PRO je rezultat izračuna 508 / 208 približno 2,44 µmol/J. Pri SANlight je z zvezdico označen izračun za širše območje.
• Tehnološka ocena iz leta 2020: Kusuma, Pattison in Bugbee so za takratno tehnologijo svetilk z belimi in rdečimi diodami ocenili dosegljivo mejo na približno 3,4 µmol/J. Zaščitna optika pred vodo in vlago jo po navedbah avtorjev zmanjša za približno 10 %. To ni univerzalna fizikalna zgornja meja za vse LED-svetilke.

Primer: za svetlobni tok 1990 µmol/s, ki ga zagotavlja Lumatek Zeus 600W PRO 3.1, potrebuje svetilka z učinkovitostjo 3,1 µmol/J približno 642 W. Pri 2,5 µmol/J bi potrebovala približno 796 W, pri 1,7 µmol/J pa približno 1171 W. Razliko plačate za vsako uro osvetljevanja, večja priključna moč pa pomeni tudi več toplote v šotoru. Primerjavo starejših razelektritvenih sijalk in LED-svetilk najdete v članku Gojenje pod umetno osvetlitvijo: HPS proti LED.

Spekter: polni spekter, rdeča in far-red

Kataloški podatki za svetilke v tabeli navajajo polni spekter za rast in cvetenje. Zamenjava vira svetlobe med tema fazama običajno ni potrebna. Lumatek ATS PRO na primer združuje bele, rdeče in far-red diode.

• Far-red (700–750 nm): leži tik za mejo območja PAR. Po raziskavi Zhen, van Iersel in Bugbee (2021) fotoni far-red v kombinaciji z običajno svetlobo prispevajo k fotosintezi posevka enako kot fotoni PAR, in sicer do deleža približno 30 % vseh fotonov. Avtorji zato predlagajo razširjeno območje 400–750 nm (ePAR). Far-red vsebujejo na primer svetilke Maxibright Daylight PRO in Lumatek ATS PRO.
• Dodatne letve: Lumatek za svetilke Zeus ponuja ločeni letvi far-red in UV. Po navedbah proizvajalca se letev far-red uporablja v vegetativni fazi in na začetku cvetenja, UV-letev pa proti koncu cvetenja.
• Dodatna osvetlitev spodnjih ravni: to omogočajo ločene letve pod rastlinsko krošnjo; več najdete v članku Kako izbrati LED za osvetlitev pod krošnjo in med krošnjami.

Za manjše površine s sadikami, zelišči in Microgreens lahko zadostujejo šibkejše letve in paneli, če zagotovijo potreben PPFD in DLI. Več o njih pišemo v članku Izbira osvetlitve za gojenje Microgreens.

Višina obešanja in enakomernost

Višje ko je svetilka obešena, večjo površino osvetli, vendar je intenzivnost na rastlinah nižja. Razdaljo in zatemnitev izberite v skladu s priporočili proizvajalca in meritvami PPFD; višje intenzivnosti v poznejši fazi ni treba zagotavljati le tako, da panel spustite nižje.

• Začnite z navodili proizvajalca. Priporočene razdalje se razlikujejo glede na model in fazo.
• Preverite z meritvami. Dejanski PPFD na ravni listov izmerite z merilnikom PAR, na primer z napravo Apogee SQ-520 ali Maxibright PAR Meter. Merite na sredini in v kotih.

O konkretnih razdaljah več pove članek Kako visoko obesiti gojitvene svetilke.

Zatemnjevanje in upravljanje

Zatemnjevanje vam omogoča, da isto svetilko uporabljate za sadike in odrasle rastline ter prihranite električno energijo, kadar rastline ne izkoristijo polne moči.

• Večstopenjsko zatemnjevanje: Lumatek ATS in Zeus imata priložen zatemnilnik 0–10V s stopnjami izklopljeno, 25, 50, 75 in 100 %. Maxibright Daylight PRO ima daljinski zatemnilnik 25/50/75/100 %, Varidrive pa vgrajeni zatemnilnik 25–100 %.
• Krmilne enote: prek združljivega krmilnega vmesnika lahko priključite krmilno enoto, na primer Maxibright Universal Lighting Controller 0-10V. Glede na opis izdelka časovno upravlja osvetljevanje, simulira sončni vzhod in zahod ter lahko zatemni svetilke ob pregretju. Sama oblika priključka RJ ne zagotavlja združljivosti; serija Daylight uporablja sistem iLink in ustrezni Daylight controller. Druge modele najdete v kategoriji krmilne enote.
• Časovnik: pri zmogljivih LED-svetilkah z vgrajenim gonilnikom priporočamo upravljanje osvetljevanja prek krmilnika (glejte opis svetilk Lumatek Zeus). Če uporabite časovnik, morata biti njegova priključitev in zmožnost preklapljanja skladni z navodili ter zagonskim tokom gonilnika. Zagonski tok je treba preveriti tudi pri svetilkah z močjo pod 600 W; samo podatek o priključni moči ne zadostuje.

Močnejše LED-svetilke segrevajo šotor. Pri izbiri osvetlitve zato upoštevajte tudi prezračevanje; več o tem preberite v članku Visoke temperature pri gojenju v zaprtih prostorih.

Pogosta vprašanja

Koliko vatov LED potrebujem za šotor 100 × 100 cm?

Svetilke, ki jih proizvajalci priporočajo za površino 1 × 1 m, imajo v naši tabeli priključno moč 300–400 W; na primer Maxibright Daylight PRO 300W (750 µmol/s) ali SANlight EVO LED Set 100 (1090 µmol/s). Primerjajte predvsem PPF in učinkovitost, ne le števila vatov.

Je boljša ena močna svetilka ali dve manjši?

Obe možnosti sta primerni, če svetilka pokriva celotno površino. Po navedbah proizvajalca SANlight lahko dve primerno razporejeni in nagnjeni svetilki izboljšata enakomernost osvetlitve. Z eno svetilko sta obešanje in napeljava kablov običajno preprostejša.

Ali polni spekter zadostuje za rast in cvetenje?

Da. Po kataloških podatkih so svetilke v tabeli namenjene za rast in cvetenje; intenzivnost prilagodite kulturi in razvojni fazi. Dodatne letve far-red ali UV so izbirne.

Kako ugotovim, koliko svetlobe rastline dejansko prejemajo?

PPFD izmerite z merilnikom PAR na višini zgornjih listov, na sredini in v kotih šotora. Iz povprečne vrednosti in števila ur osvetljevanja izračunajte DLI ter ga primerjajte s priporočili za svojo kulturo.

Se splača dražja LED-svetilka z višjo učinkovitostjo?

Višja učinkovitost zmanjša porabo med delovanjem, vendar je čas povračila odvisen tudi od nakupne cene, trajanja osvetljevanja in cene električne energije. Pri enakem spektralnem območju in enaki količini oddanih fotonov potrebuje svetilka z učinkovitostjo 3,1 µmol/J približno petino manj električne energije kot svetilka z 2,5 µmol/J, pri enaki postavitvi vira svetlobe pa običajno oddaja tudi manj toplote.

Izberite LED za svoj šotor

Izmerite površino, izberite svetilko v ustrezni vrstici tabele ter preverite učinkovitost in zatemnjevanje. Celotno ponudbo najdete v kategoriji LED gojitvena razsvetljava, najzmogljivejše modele pa v kategorijah Lumatek Zeus, SANlight EVO in Maxibright Varidrive. Če niste prepričani, nam pišite ali se oglasite v eni od naših prodajaln; z veseljem vam bomo svetovali pri izbiri kompleta.