sTZDdkTyHVwФитофотометрическая оценка излучения основана либо на энергетической, либо на эффективной системе величин, оценивающей излучение с помощью селективной функции фотосинтезной эффективности. Последняя обладает рядом преимуществ, свойственных системам эффективных величин, однако ее практическую ценность для светокультуры существенно снижает отсутствие в ряде случаев прямой корреляции между интенсивностью фотосинтеза и продуктивностью растений. Энергетическая система оценки излучения приписывает равнозначное действие излучению любого спектрального диапазона в пределах спектральной области ФАР от 380 до 710 нм.

Эта система оценки близка к тому, что «белый» солнечный свет является лучшим для растений, поскольку филогенетическое развитие растений происходило при нем. Близкое к равноэнергетическому распределение энергии в солнечном излучении, признается как наиболее универсальное для энергетического обеспечения различных видов растений. Однако принцип универсализации не соответствует принципу максимальной эффективности и поэтому «белый» свет не признан максимально эффективным по своему спектральному составу для обеспечения наивысшей продукционной деятельности любых растений. Существуют исследования показывающие, что поиск функций спектральной чувствительности для каждого вида растений, по-видимому, не имеет смысла, так как многие виды растений имеют близкие требования к спектру и интенсивности ФАР.

Таким образом, вопрос об эффективности монохроматического излучения, созданного при помощи красных и синих светодиодов, не однозначен и до конца не изучен. Необходимо дальнейшее проведение научных исследований. Поиск критериев оценки и выбора является темой дальнейших исследований.

С точки зрения второго аспекта проблемы, о выборе источника света исходя из требований обеспечения длительной работы и эксплуатации в совокупности со светотехническим оборудованием, рассмотрим достоинства светодиодов.

Достаточно высокая световая отдача (более 100 лм/Вт для белых СД) с перспективой дальнейшего увеличения. При этом малая единичная мощность СД (1…3 Вт), отсюда более низкая световая отдача, чем у НЛВД. При малой единичной мощности СД (1…3 Вт) необходимо большое количество СД в облучателе, что ставит дополнительные вопросы о надежности и тяжести светодиодного светильника. Особенность светодиодного освещения – это направленность потока света, т.е. для получения рассеянного освещения необходимо использовать специальные линзы, что дополнительно ведет к увеличению стоимости.

Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через светодиод, тем выше температура и тем быстрее наступает старение (деградация) кристалла. И чем больше тепла передается с подложки светодиода на радиатор, тем дольше он будет работать. Поэтому светодиодные сборки с мощными светодиодами требуют пассивного (монтаж на алюминиевую плату и радиатор) или активного (кулер, вентилятор) охлаждения.

Как известно, и световая отдача и срок службы СД сильно зависит от условий их работы. Поэтому когда говорят о высоком сроке службы необходимо учитывать спад светового потока, в частности белого СД, на уровне 20…30 %. Отметим, что используемые в современном тепличном растениеводстве натриевые лампы высокого давления (НЛВД) имеют достаточно близкие показатели по ресурсу (аналогичный спад светового потока к 20 тыс. час.).

Возможность получения излучения любого спектрального состава, что вероятнее всего необходимо при отдельных научных исследованиях растений, но не как при промышленном выращивании тепличной продукции. Полное отсутствие ИК- и УФ-излучения у цветных и белых СД, что не позволяет достаточно просто реализовать требования к полноценному спектру для выращивания растений.

Возможность достаточно простого регулирования электрическую мощности, интенсивности, спектрального состава излучения. Но для этого необходимо дополнительное оборудование, что ведет к усложнению схемы. Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания – этого-то как раз делать нельзя, – а только так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять от сотен до тысяч герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становится управляемой, в то же время светодиод не гаснет.

Таким образом, видно, что все достоинства СД являются продолжением их недостатков. Большой круг вопросов, связанный с применением СД, не решен ни теоретически, ни технически. Данная тема является объектом дальнейших научных исследований.

Резюмируем выше сказанное:

  • Поднимая вопрос о том на сколько эффективны светодиоды для растений пока не решен. Монохроматическое излучение не может удовлетворять все физиологические потребности растения за весь вегетационный период. Он может быть использован только при определенных условиях как стимулирующий фактор, сглаживающий стрессовые условия.
  • Не будем забывать, что на рынке появляются новые источники света, в частности индукционные лампы, с другими характеристиками и более подходящими по спектру для растений.

Надеюсь, что своей статьей я вызвала у вас интерес к данной проблеме. Подпишитесь на новости, если эта тема вам не безразлична, оставьте комментарий о статье. За ранее благодарна с пожеланиями удачи и всех благ.