چگونه چراغ های گیاهی LED سفید را انتخاب کنیم؟ نحوه انتخاب طیف مناسب برای محصولات خود را بیاموزید
لامپ های LED سفید طیف کامل با وات یکسان و درجه حرارت رنگ 4000K از دو تامین کننده در دسترس هستند. یکی 20 درصد ارزان تر است. شما کدام را انتخاب می کنید؟
اگر پاسخ شما فقط بر اساس هزینه باشد، این آموزش برای شما مناسب است. این واقعیت اساسی که LED های سفید برابر نیستند قبلاً توسط تحقیقات Benwei نشان داده شده است. واکنشهای گیاه به طیفهایی که با بینایی انسان یکسان هستند ممکن است بسیار متفاوت باشد. آن مسئله حل شده است.
با این حال، این کشف چالش جدیدی را برای تولیدکنندگان ایجاد می کند. هنگامی که فروشنده یک برگه مشخصات پر از نمودارها و اعداد را به شما تحویل می دهد، به طور خاص باید به چه چیزی توجه کنید؟ چگونه می توان عملکرد یک فیکسچر را به طور مستقل تأیید کرد؟
در این راهنما به این سوالات پرداخته شده است. این به شما نشان می دهد که چگونه انتخاب های LED سفید را بر روی آن ارزیابی کنید
1. اصول LED سفید: خلاصه ای از معنای "سفید" برای گیاهان
قبل از اینکه وارد برگه های مشخصات شویم، به یک خط پایه مشترک نیاز داریم. دو واقعیت مهم وجود دارد.
1.1 چگونه انسان ها سفید را در مقابل گیاهان چگونه آن را می بینند
| جنبه | چشم انسان | گیاه |
|---|---|---|
| مکانیسم | مخروط های RGB رنگ ها را برای ایجاد درک سفید ترکیب می کنند | گیرنده های نوری طول موج ها و نسبت های فردی را تشخیص می دهند |
| "سفید" یعنی | قرمز، سبز و آبی متعادل سفید به نظر می رسد | هر طیفی که به اندازه کافی سبز باشد، بدون توجه به باندهای دیگر، سفید به نظر می رسد |
| غذای آماده کلیدی | به راحتی فریب متامریسم را می خورید | به ترکیب طیفی پاسخ می دهد، نه رنگ درک شده |
به همین دلیل، دو LED "سفید" با رتبه کلوین یکسان می توانند واکنش های گیاهی بسیار متمایز ایجاد کنند. تو چشمات سفید میبینی طول موجها، نسبتها و قطعات گمشده توسط گیاهان شما درک میشوند.
1.2 سه عامل "پنهان" حیاتی نور سفید
سه عامل بر نحوه واکنش محصول شما در زیر ظاهر سفید تأثیر می گذارد:
ارتفاع گیاه و رشد برگ با نسبت R:FR (قرمز به دور-قرمز) تنظیم می شود. R:FR پایین باعث گسترش گیاهان می شود، در حالی که R:FR زیاد آنها را فشرده نگه می دارد. این امر به ویژه در ساختمان هایی که در داخل ساختمان هستند و فاقد نور طبیعی هستند، اهمیت دارد.
نسبت آبی-به-سبز: سنتز و مورفوژنز متابولیت های ثانویه را کنترل می کند. نور سبز می تواند اثرات نور آبی بر روی مولکول های خاص را خنثی کند، در حالی که نور آبی از کشش جلوگیری می کند.
دقتی که با آن می توانید به صورت بصری سلامت گیاه را ارزیابی کنید توسط CRI (شاخص نمایش رنگ) تعیین می شود. شناسایی زودهنگام کلروز، نکروز و کمبود مواد مغذی با CRI بالا امکان پذیر است.
تأثیر عملی توسط مطالعات Arabidopsis Valoya تأیید شد، که تغییرات کمی را در زیست توده، ارتفاع، و زمان شکوفهدهی تحت نور «سفید» یکسان نشان داد که این متغیرهای پنهان تغییر کردند.
گام بعدی این است که یاد بگیرید چگونه این متغیرها را در یک برگه مشخصات واقعی قرار دهید.
2. درک مشخصات LED سفید: نحوه تفسیر داده ها و نمودارها
فروشندگان گاهی اوقات از اعدادی استفاده می کنند که چشمگیر به نظر می رسند اما اطلاعات زیادی ارائه نمی دهند. در اینجا نحوه شکستن درهم و برهمی آمده است.
2.1 دمای رنگ (CCT): چه می کند و چه چیزی به شما نمی گوید
نحوه ظاهر شدن نور در چشم انسان توسط CCT توصیف شده است که بر حسب کلوین اندازه گیری می شود. سفید گرم (2700-3500K) ظاهری مایل به زرد دارد. سفید سرد (5500-6500K) ظاهری مایل به آبی دارد.
آنچه از CCT می آموزید: یک نشانه کلی از تمایل طیفی. معمولاً رنگ آبی در سفید سرد بیشتر و قرمز بیشتری در سفید گرم وجود دارد.
آرایش طیفی دقیق چیزی است که CCT آشکار نمی کند. نسبت R:FR، تعادل آبی-به-سبز، و اثربخشی فوتون فتوسنتزی دو نور 4000K ممکن است متفاوت باشد.
یک مثال واقعی: گیاهان جمع و جور و تنومند توسط یک دستگاه 4000K با نسبت R:FR بالا تولید می شوند. کشش در یک دستگاه 4000K دیگر با نسبت R:FR پایین دیده می شود. نتایج متفاوت با CCT یکسان.
نکته حرفه ای: هرگز از CCT به عنوان معیار نهایی برای تصمیم گیری استفاده نکنید. در عوض، از آن به عنوان یک فیلتر خشن استفاده کنید.
2.2 اهمیت CRI (شاخص نمایش رنگ) در بازرسی گیاه
در مقیاس 0 تا 100، CRI ارزیابی می کند که چگونه یک منبع نور رنگ را در مقایسه با نور طبیعی خورشید بازتولید می کند. نور خورشید امتیاز 100 را دریافت می کند.
CRI در مورد زیبایی شناسی برای پرورش دهندگان نیست. سه وظیفه عملیاتی را انجام می دهد:
تشخیص بیماری: ارائه رنگ دقیق، تشخیص زودهنگام لکه های بیماری، نکروز و کلروز را قبل از گسترش آنها ممکن می سازد.
تشخیص مواد مغذی: فقط تحت نور{0}CRI بالا ممکن است تغییرات رنگی ظریف که نشان دهنده کمبود آهن، منیزیم یا نیتروژن است، دیده شود.
بهره وری کارکنان: هنگام کار در نور طبیعی-، کارمندان کاهش فشار چشم را گزارش می دهند و در طول بازرسی اشتباهات کمتری مرتکب می شوند.
حداقل CRI > 80 را در شرایط کشت هدف بگیرید. CRI > 90 برای تحقیق، انتشار یا هر فرآیندی که در آن قضاوت بر اساس بازرسی بصری انجام می شود ایده آل است. به منظور تسهیل جستجوی قابل اعتماد محصول، طیف منحصر به فرد NS1 Benwei به CRI 90 دست می یابد.
2.3 چگونه یک نمودار طیف را بدون دکترا تفسیر کنیم
طول موج (محور x{0}، بر حسب نانومتر) در برابر شدت نسبی (محور y-) در یک نمودار طیف رسم میشود. این دقیق ترین سند موجود از یک فروشنده است.
هر نمودار طیف LED سفید باید دارای پنج ویژگی زیر باشد:
1. قله آبی (400-500 نانومتر)
بالاترین نقطه را در ناحیه آبی پیدا کنید. رشد فشرده تر معمولاً با قله آبی بالاتر و تیزتر مرتبط است. یک طیف گرمتر و قرمزتر توسط یک ناحیه آبی پایین تر و گسترده تر پیشنهاد می شود.
2. محتوای سبز (500-600 نانومتر)
اینکه نور چقدر "سفید" به نظر می رسد بستگی به منطقه سبز دارد. رنگ سبز بیشتر باعث افزایش نفوذ تاج می شود و ظاهری سفیدتر به دید انسان می بخشد. اما در طول گلدهی، رنگ سبز بیش از حد می تواند در چندین فرآیند متابولیت ثانویه اختلال ایجاد کند.
3. قله قرمز: 600-700 نانومتر در ارتفاع و عرض
ناحیه قرمز رنگ را بررسی کنید. در محدوده وسیعی، فتوسنتز{1}}حالت ثابت توسط یک فلات قرمز وسیع هدایت میشود. اگرچه ممکن است رنگدانه های فتوسنتزی دیگر را نادیده بگیرد، یک سنبله باریک 660 نانومتری به طور موثر جذب کلروفیل را هدف قرار می دهد. برای انواع محصولات، غالباً گسترده ترجیح داده می شود.
4. 700–750 نانومتر دور-دم قرمز
بررسی کنید که آیا منحنی فراتر از 700 نانومتر است. نسبت R:FR در صورت وجود دم قرمز دور، کاهش مییابد، که ممکن است باعث افزایش طول ساقه و انبساط برگ شود. گیاهان فشرده تر می مانند زمانی که قرمزی کم و یا زیاد{4}} وجود ندارد. این واقعیت که دو اتصالات "سفید" منجر به ارتفاع گیاهان متفاوت می شوند، اغلب با این ویژگی توضیح داده می شود.
5. قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش (کمتر از 400 نانومتر)
خروجی کوچکتر از 400 نانومتر را بررسی کنید. برای افزایش وسعت طیف، برخی از LED های سفید دارای تراشه های UV نزدیک- هستند. اگر خروجی اشعه ماوراء بنفش وجود دارد، درصدهای دقیق UV-A یا UV-B را از فروشنده بخواهید، زیرا این موارد بر تولید متابولیتهای ثانویه تأثیر میگذارند.
برای یک تمرین مقایسه کوتاه، دو نمودار طیفی را در نظر بگیرید که هر دو با علامت "سفید سرد" مشخص شده اند. نمودار A یک قله قرمز کوچک در 660 نانومتر، یک دره سبز عمیق، یک سنبله آبی قوی، و بدون دور{2} دم قرمز را نشان می دهد. نمودار B دارای یک فلات قرمز گسترده، یک دم قرمز قابل توجه دور-، یک ناحیه آبی متوسط، و یک محتوای سبز ثابت است. نمودار A احتمالاً گیاهان کوتاهتر و فشردهتری تولید میکند. گیاهان بلندتر با انبساط بیشتر برگ احتمالاً همان چیزی هستند که نمودار B حاصل می شود. برچسب CCT یکسان طیف متمایز نتایج متمایز
نمودار A
نمودار B
3. انتخاب LED سفید با استفاده: چارچوبی برای تصمیم گیری{1}
در اینجا نحوه تطبیق کیفیت LED سفید با تنظیمات خاص در حال رشد، پس از تسلط بر خواندن آورده شده است.
3.1 نور خورشید{1}}تطبیق برای تحقیق و انتشار
سازگاری و مقایسه با نتایج میدانی در فضای باز برای آزمایشات تحقیقاتی ضروری است. طیف های متعادلی که استرس را کاهش می دهند برای کشت بافت و تکثیر مفید هستند.
توصیه: نسبت R:FR در اطراف نور طبیعی خورشید (~1.2-1.4)، CRI بالا (بیشتر یا مساوی 90). تولید متعادل قرمز، سبز و آبی. اغلب به عنوان "طیف نور روز" یا "تطابق نور خورشید" نامیده می شود.
چرا: نتایجی که میتوانند در طول آزمایشها تکرار شوند. فنوتیپهایی مشابه فنوتیپهای منابعی که در فضای باز رشد میکنند. با نهال ها و ریزنمونه های شکننده ملایم باشید.
3.2 کارایی بالا-برای کشاورزی عمودی و سبزهای برگدار سفید، گرم تا خنثی
میکروگرین ها، ریحان، کلم پیچ و کاهو همگی بر تجمع سریع زیست توده تاکید دارند. حاشیه های عملیاتی در سیستم های داخلی انباشته شده مستقیماً تحت تأثیر بهره وری انرژی است.
سفید گرم تا سفید خنثی (3000-5000K) با نسبت قرمز تا حدودی بالا توصیه می شود. CRI حداقل 80 است. طیفی بر کارایی فتوسنتزی بیش از تصویر رنگی بی عیب و نقص تاکید دارد.
چرا؟ زیرا فوتون های قرمز بهترین بازده کوانتومی را برای هدایت فتوسنتز دارند. به طور کلی، نور سفید گرم رنگ قرمز بیشتری نسبت به آبی تولید می کند که باعث افزایش زیست توده و رشد برگ می شود. محیط کنترل شده مزارع عمودی نیاز به بازرسی بصری را کاهش می دهد، بنابراین CRI می تواند کمی به نفع PPE (کارایی فوتون فتوسنتزی) آرام شود.
3.3 طیف کامل با رنگ قرمز تقویت شده برای محصولات گلدار و بارده
برای توسعه سیستم تولید مثل خود، گوجه فرنگی، فلفل، شاهدانه و گل های تزئینی نیاز به حمایت طیفی دارند.
LED های سفید طیف کامل با قرمز 660 نانومتر اضافی توصیه می شود. برای حفظ ساختار فشرده گل، نسبت R:FR باید بیشتر از 2:1 باشد. CRI حداقل 80 است. طیف بین دوره های رویشی و گلدهی قابل تنظیم است.
چرا: نسبت های قرمز بالاتر باعث شروع گل و تشکیل میوه می شود. بدون مهندسی بیش از حد-کل طیف سفید، افزودن 660 نانومتر مستقیماً جذب کلروفیل را هدف قرار می دهد. کشش که باعث کاهش تراکم محصول نهایی می شود با بالا نگه داشتن نسبت R:FR در طول گلدهی اولیه اجتناب می شود.
3.4 رنگ سفید قابل تنظیم برای فضاهای دوگانه-(افراد و گیاهان)
سلامت گیاه و آسایش انسان باید در کشاورزی اداری، نمایشگرهای خرده فروشی و دیوارهای زندگی متعادل باشد.
کانالهای سفید گرم و سرد را میتوان بهطور مستقل با لامپهای LED سفید دو کاناله یا قابل تنظیم کنترل کرد. CRI بزرگتر یا مساوی 90 برای ارزیابی گیاه و جذابیت زیبایی شناختی.
چرا؟ زیرا کارمندان میتوانند یک طیف بهینهشده گیاهی-در زمانهای خالی برنامهریزی کنند و در طول ساعات کاری به رنگ سفید خنثی راحت روی بیاورند. یک CRI بالا تضمین میکند که مشتریان گیاهان رنگارنگ، نه شسته{2}}را ببینند.
جدول خلاصه برنامه
| برنامه | CCT توصیه شده | CRI توصیه شده | ویژگی کلیدی طیفی |
|---|---|---|---|
| تحقیق و تبلیغ | 5000–6500K | بزرگتر یا مساوی 90 | مطابقت با نور روز متعادل، R:FR ~1.2–1.4 |
| سبزه های برگدار و مزارع عمودی | 3000–5000K | بزرگتر یا مساوی 80 | نسبت قرمز بالا، PPE بالا |
| گلدهی و باردهی | 3000–4000K + 660nm | بزرگتر یا مساوی 80 | قرمز پیشرفته، R:FR > 2:1 |
| دو منظوره-(گیاهان + افراد) | قابل تنظیم 2700–6500K | بزرگتر یا مساوی 90 | کنترل مستقل کانال گرم/خنک |
4. نحوه ارزیابی کیفیت LED سفید (بدون تجهیزات گران قیمت)
هر عملیاتی طیف سنج ندارد. اینها سه تکنیک ارزیابی مفید هستند.
4.1 آزمون آسان گیاه
محصولی را انتخاب کنید که به خوبی پاسخ دهد، مانند ریحان یا کاهو. به مدت دو تا سه هفته، انواع مشابه را در کنار لامپ LED سفید جدید و نور معیار فعلی خود رشد دهید. دوره نوری، PPFD و آبیاری یکسان را در سایر شرایط حفظ کنید.
ارتفاع گیاه، رنگ برگها و وجود یا عدم وجود صافی را با هم مقایسه کنید. نسبت R:FR یا محتوای آبی ممکن است ناکافی باشد اگر دستگاه جدید گیاهان بلندتر و کم رنگتر تولید کند. اگر گیاهان دارای برگ های ضخیم تر و بسیار فشرده باشند، محتوای آبی ممکن است خیلی زیاد باشد.
بیشتر توسط یک-دو هفته آزمایشی-در کنار-در مقایسه با برگه مشخصات آشکار میشود.
4.2 تأیید اطلاعات فروشنده
از هر ارائه دهنده احتمالی این چهار مورد را بخواهید:
نمودار طیف کامل که خروجی بین 380 تا 800 نانومتر را نمایش می دهد
امتیاز PPE به جای لومن بر وات بر حسب میکرومول در جی بیان می شود.
اندازهگیریهای داخلی، نه گزارشهای آزمایشی{0} شخص ثالث از یک آزمایشگاه شناختهشده
مدل تراشه LED و نام تجاری آن
هنگام معامله با فروشنده ای که از ارائه آنها امتناع می کند یا نمی تواند آنها را تامین کند، محتاط باشید.
4.3 علائم هشدار دهنده هنگام ارزیابی LED های سفید
مراقب این شاخص های هشدار دهنده باشید:
CRI زیر 70 بدون دلیل
امتناع یا ناتوانی از ارائه نمودار طیفی
اجتناب از پرس و جو در مورد نسبت R:FR
برگه های مشخصات با منحنی های طیف "بیش از حد عالی" یا به صورت دستی صاف شده است
ادعاهای "طیف کامل" که محدوده طول موج را مشخص نمی کند
5. آینده LED سفید: طیف پویا و فراتر از آن
سیستم های LED سفید نسل آینده فراتر از طیف های از پیش تعریف شده هستند. پرورش دهندگان می توانند با تنظیم CCT، نسبت R:FR و تعادل آبی-به-در طول چرخه محصول با کنترل طیف پویا، طیف را با مرحله رشد مطابقت دهند.
کاربردهای اولیه مدل های رشد محصول و حسگرهای محیطی را به تغییرات طیفی متصل می کند. در طول استقرار نهال، یک محصول کاهو ممکن است دارای طیف-آبی سردتر و غنیتر باشد. در طول مرحله نهایی انباشت زیست توده، این طیف ممکن است به یک طیف گرمتر و{2}}قرمز غنی تبدیل شود. همه آنها در یک اتصال و آنچه که چشم انسان به عنوان "نور سفید" درک می کند، قرار دارند.
استفاده صحیح از ابزارهای امروزی-یادگیری تفسیر نمودار طیف، طرح سؤالات مربوطه و تأیید عملکرد از طریق-آزمایش در مقیاس کوچک-در حال حاضر هدف اصلی است.
در نتیجه
یافتن سفیدترین نور یا ارزان ترین قیمت برای هر وات کلید انتخاب LED سفید نیست. این شامل همراستایی اهداف محصول با ترکیب طیفی است.
روش ارزیابی سه مرحلهای شما با درخواست نمودار طیف و بررسی تعادل آبی به-سبز و نسبت R:FR شروع میشود. دوم، CRI را با نیاز عملیاتی خود برای بازرسی بصری مقایسه کنید. سوم، با انجام یک آزمایش اولیه کارخانه، عملکرد واقعی{5}}در تنظیمات خود را تأیید کنید.
با یک محصول واحد، یک دستگاه ثابت و یک آزمایش ساده شروع کنید. داده های خود را در پاسخ طیفی ایجاد کنید. کشاورزانی که بیشترین بهره را از سرمایه گذاری روشنایی خود می برند، کسانی هستند که به طیف به عنوان یک انتخاب فعال نگاه می کنند تا یک چک باکس برگه مشخصات.
آیا برای مقایسه انتخاب های LED سفید آماده هستید؟تجهیزات بهینه شده طیف{0} ما را کشف کنید یا با متخصصی صحبت کنید که می تواند به شما در درک مشخصات ارائه شده توسط هر فروشنده کمک کند.
سوالات متداول
س: 1. کدام طیف LED سفید برای رشد گیاه ایده آل است؟
پاسخ: فقط یک طیف ایده آل وجود ندارد. محصول، مرحله رشد و اهداف عملیاتی شما بهترین گزینه را تعیین می کند. ساختار تصمیم گیری خاص برنامه-را می توان در بخش 3 یافت.
س: 2. برای چراغ های رشد، CRI به چه معناست؟
A: دقت رندر رنگ یک منبع نور در مقایسه با نور طبیعی خورشید توسط CRI اندازه گیری می شود. CRI بالا به پرورش دهندگان کمک می کند بیماری ها را زود تشخیص دهند، کمبود کود را به طور دقیق تشخیص دهند و فشار چشم را بر روی کارمندان خود کاهش دهند. برای مطالعه یا انتشار، CRI بزرگتر یا مساوی 80 و بزرگتر یا مساوی 90 را هدف بگیرید.
س: 3. چه چیزی سفید سرد را از سفید گرم برای گیاهان متمایز می کند؟
پاسخ: نور قرمز بیشتر معمولاً در رنگ سفید گرم (2700-3500K) وجود دارد که باعث رشد و گلدهی برگ می شود. نور آبی بیشتری در رنگ سفید سرد (5500-6500K) وجود دارد که رشد فشرده را تشویق می کند. با این حال، به دلیل واریانسهای طیفی زیربنایی، دو فیکسچر 4000K ممکن است یافتههای متفاوتی به دست آورند و CCT به خودی خود راهنمای ناقصی باشد. به بخش 2.1 مراجعه کنید.
س: 4. چگونه می توانم نمودار طیف را برای LED ها تفسیر کنم؟
پاسخ: به پنج ویژگی توجه کنید: شکل قله قرمز (فلات پهن در مقابل سنبله باریک)، قله آبی (ارتفاع نشان دهنده پتانسیل فشردگی)، محتوای سبز (بر نفوذ تاج پوشش تأثیر میگذارد)، دم قرمز دور{{1} (نشان دهنده خطر کشش و نسبت R:FR) و حضور UV زیر 400 نانومتر. برای کل راهنما، بخش 2.3 را ببینید.
س: 5. چرا برخی از ال ای دی های سفید با وجود داشتن ظاهر یکسان، اثرات متمایزی دارند؟
پاسخ: متامریسم می تواند چشم انسان را با ایجاد ترکیبات طیفی مشابه سفید به نظر فریب دهد. گیاهان رنگ را درک نمی کنند. در عوض، آنها طول موج ها و نسبت های خاصی را تشخیص می دهند. این یافته مرکزی مطالعه Valoya است. به بخش 1.1 مراجعه کنید.
س: 6. نسبت R:FR چیست و چرا برای LED های سفید مهم است؟
A: Plant height and leaf expansion are regulated by the red to far-red ratio. Plants with a high R:FR (>2:1) فشرده باقی بماند. کشش توسط R:FR پایین (<1.5:1). One of the main reasons two fixtures with the same CCT might yield distinct plant morphology is this ratio, which is concealed inside any white LED spectrum. Refer to Section 1.2.
