Produktion under kunstlys - termer og enheder

Lampetyper

I mange år har man til planteproduktion anvendt de såkaldte HPS-lamper. HPS står for ”high Pressure Sodium lamps”, eller på dansk ”højtryksnatriumlamper”. Se figur 1.
Lamperne har fungeret fint til planteproduktion, idet de har en fin sammensætning af lys indenfor det fotosyntese-aktive område. Se figur 2.

Udover fotosyntese-aktivt lys indeholder HPS lamper en meget stor andel varmestråling. Op i mod 75 % af den energi en HPS-lampe forbruger bliver til strålingsvarme og er således ikke specielt økonomisk, når det gælder om at omsætte energi til fotosyntese-aktiv stråling.  HPS lampen er let at styre efter, idet energien fra lampen let kan sammenlignes med samme energimængde fra sollys. For at reducere energiforbrug og udledning af klimagasser er fokus i dag vendt mod LED lamper ”Light Emitting Diode” eller på dansk ”diode lys” Figur 3.
Moderne LED lamper giver i dag 2,5-3 gange mere fotosynteselys i forhold til en HPS lampe pr. installeret watt. Se figur 2.

LED lampernes effektivitet skyldes, at de ikke giver megen varme stråling. Dette kan være en fordel, men absolut også en ulempe, idet væksthuset således skal opvarmes på anden vis, hvis man vil opnå den samme rumtemperatur, bladtemperatur, planteaktivitet m.v.
Skiftes til LED lamper, skal der således skiftes til en helt anden dyrkningsstrategi. Dette gælder for klima, gardin, vanding og gødningsstrategi. Herom i vores nyhedsbrev nr. 2 2025, som udkommer til april.
For at undgå at skulle omlægge dyrkningsstrategier vælger en del gartnerier at anvende hybridlys. Hybridlys er en blanding af HPS og LED lys, hvor den ønskede lysmængde opnås ved f.eks. at installere halvt HPS og halvt LED lys. Dette er umiddelbart en god løsning, men ikke en løsning, der i Norden er holdbar i mange år frem.
Lovgivningen ønsker af klima- og energihensyn helt at udfase HPS lamper. Dette betyder, at HPS ikke kan købes fra og med februar 2027! Installerede lamper må fortsat anvendes, men med deres forholdsvis korte levetid, vil HPS hurtigt være helt udfaset.
Som gartner med produktion under kunstlys, er vi således tvunget til over de kommende år at finde nye veje med LED belysning.

Enheder for lys

Ved overgang til nye lyskilder skal vi vænne os til en række nye termer og enheder.
Når det gjaldt de gamle HPS lamper, talte vi ofte om, hvor mange W/m² der var installeret. Indstrålingen over tid blev opgjort i joule/m2. Vanding og klima blev således styret efter disse parametre.
Vi viste alle om fotosyntese-aktivt lys, og at fotosynteselys måles i mmol (mikro mol), og at summen af fotosynteselys opgøres i PAR, Photosynthetically Active Radiation (fotosyntese-aktiv stråling), men ingen har i praksis frem til nu anvendt disse termer.
Ved overgang til LED lys er det imidlertid vigtigt, at vi sammenligner lamper på spektralfordeling og dermed på effektivitet, når det gælder fotosyntese-aktivt lys.
Ved investering i lamper bør man kende lampens spektre, samt hvor mange mmol lampen giver.
Lampens spektre er ikke kun vigtig for fotosyntese, men også for plantemorfologi og arbejdsmiljø.
F.eks. er grønt/hvidt lys vigtig for arbejdsmiljøet og blåt og langrødt vigtigt for planternes udvikling.

Optimal spektre sammensætning vil variere fra planteart til planteart, og det er derfor vigtigt at få en god dialog med producenten af lamperne om indholdet af rødt, langrødt (far red), grønt og blåt lys.
Ved installation af lamper bør det nøje overvejes, hvor mange mmol der skal installeres pr. m² og ikke som tidligere, hvor mange w/m² der skulle installeres.
Det kan være svært at sammenligne tidligere installerede W/m² fra HPS lamper med nu installerede mmol/m², men går vi ud fra, at en PAR, som tommelfingerregel, svarer til 65 joule, skal man, hvis man tidligere havde installeret 250 W HPS/m², nu erstatte dette med ca. 400 mmol installeret LED/m².

Joule/cm² er energisummen beregnet ud fra indstråling målt i w/m². Indstråling måles pr. sekund, og den totale indstråling i joule pr. time er således W/m² x 3.600/10.000.
Når det gælder mmol, mol og PAR, forholder det sig således, at 1 mol er lig 1.000.000 mmol, og PAR udregnes som summen af mol/time. Den totale indstråling i PAR pr. time er således mmol x 3.600/1.000.000.

Eksempel 1: HPS, installeret 250 W/m², 250 x 3.600/10.0000 = 90 joule/time

Eksempel 2: LED, installeret 400 mmol/m², 400 x 3.600/1.000.000 = 1,44 PAR/time

Disse forhold og beregninger er yderst vigtige at forstå, idet vi i fremtiden kommer til at styre vores klima, vanding og gødning efter disse parametre.
Med kendskabet til PAR vil det fremover være muligt at justere lys i forhold til ønsket udvikling og produktion.

Kontakt gerne Yara for yderligere råd og vejledning.

Niels Holmenlund