Glede na to da sem že pisal o LED lučeh za gojenje rastlin in o njihovi izdelavi sem se odločil da še malo pogledam kako je dejansko z njihovo efektivnostjo proti sončni svetlobi ter proti drugim virom svetlobe, ki so bolj ali manj primerni za gojenje rastlin.

Rastline lahko glede na vrsto vsebujejo več različnih barvil. Vsako barvilo določen delež svetlobe vsrka (ta energija se potem lahko uporabi za fotosintezo), določen delež pa prepusti ali odbije. Nekatera barvila tudi fluorescirajo, svetlobo sprejmejo v enem spektru in jo spet oddajo v drugem.

Najprej sem iz grafov absorpcije in sončnega spektra vidne svetlobe prepisal vrednosti v excell za nadalnjo numerično obdelavo:

(grafa zgoraj desno in spodaj levo sta “prerisana” grafa, graf zgoraj desno pa je enak graf, samo da je normaliziran po površini grafov)

Potem pa še zmnožek grafa obeh sončnih spektrov z absorpcijskimi vrednostmi obeh klorofilov (graf je v W/nm*m2):

C-A je kloforil a, C-B je klorofil b, S1 je spekter črnega telesa, S2 pa spekter ki doseže zemljino površino. Zadnji dve vrednosti sta seštevka C-A in C-B če sta njuna deleža enaka.

Sonce seva na zemlji z močjo skoraj 2000W/m2 (~410W v spektru kjer sem računal jaz), od tega lahko rastline izkoristijo “le” ca. 125W/m2.

Med tem ko iz grafa absorpcije ni mogoče odčitati ali obstaja kakšna bistvena razlika med 450nm (deep blue) in 470nm (navadne modre LED), razen tega da delujeta na različna klorofila. Na desni strani pa se zelo lepo vidi da bodo LED diode enake moči skoraj dvakrat efektivnejše pri 660nm kot pri valovni dolžini navadnih led diod. Upoštevati je potrebno tudi da diode nimajo enotne valovne dolžine sevanja in da je njihov spekter sipan.

Zaenkrat je tudi v primerjalni vzgoji sejančkov paprike in paradižnika LED osvetljava veliko bolj produktivna (manj raztegnjene, bolj čokate in lepše razvite rastline) proti navadnim CFL lučem. Sam imam trenutno osvetlitev sejančkov nekje 30W LED/m2 in 65W/m2 CFL (el. moči), poleg sončne svetlobe. Optimalna osvetlitev rastlin samo z LED bi bila pa verjetno nekje 120W (el. moči)/m2… Za tiste ki bi radi preizkusili LED svetilke je pa pomemben podatek tudi da je izkoristek samih LED še vedno nekje 30%, tako da za osvetlitev ki bi bila enaka sončni svetlobi ustreza precej več vhodne električne moči.

🙂 zaključek je torej da je sonce še vedno bistveno bolj učinkovito kot umetna osvetljava rastlin. So pa led diode trenutno že toliko napredovale da bi se v uporabi splačalo zamenjati CFL ali HPS svetilko za gojenje rož za novo LED (ki poleg manjše porabe in večje efektivnosti prinaša tudi manj segrevanja in počasnejše staranje oz. daljši uporabni čas).