Cos'è il PPE/PPF/PPFD per la luce progressiva a LED?

Dec 12, 2024

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Al momento dell'acquisto di LED Grow Light, vedremo i valori PPE/PPF/PPFD nei parametri del prodotto. Potremmo pensare che finché il valore è elevato, è positivo. Questo non è sbagliato. Oggi spiegheremo nel dettaglio perché maggiore è il valore, meglio è.

 

Cos'è il DPI?

 

PPE sta per Efficacia del Fotone Fotosintetico. In termini semplici, è un indicatore utilizzato per misurare l'efficienza delle luci LE Grow. Quanta elettricità della lampada viene convertita nella luce necessaria per la crescita delle piante? Immagina di aver acquistato una lampada e che il DPI sia il suo punteggio di prestazione in termini di "risparmio di elettricità" e "fornire alle piante una luce più utile".

 

 
Unità e metodi di calcolo

L'unità del PPE è μmol/J (micromoli per joule). Ciò significa che per ogni watt di elettricità consumato, quante micromoli di fotoni (i fotoni sono particelle di energia luminosa che le piante "mangiano") possono essere prodotte?

Formula d'uso:
PPE=PPF (flusso di fotoni fotosintetici)/consumo energetico (watt)


Per esempio:
Il PPF di una lampada è 2000 μmol/s e il consumo energetico è 1000 watt, quindi:
DPI {{0}} ÷ 1000=2.0 μmol/J
Ciò significa che per ogni watt di elettricità utilizzato da questa lampada, è possibile fornire alla pianta 2,0 μmol di fotoni.

 
Perché i DPI sono importanti?

Scegliere una lampada Plant è come scegliere un frigorifero. Tutti desideriamo un frigorifero che risparmi energia e al tempo stesso raffreddi, giusto? PPE (efficacia fotonica) è la "tabella di efficienza" delle lampade Grow a LED. Le lampade con valori PPE elevati possono convertire meglio l'elettricità in fotoni utili alle piante, il che è un'ottima notizia per il tuo portafoglio e per le tue piante!

 
Vantaggi delle luci per impianti a LED con DPI elevati

1) Risparmia più soldi:Le lampade Efficient Grow utilizzano meno elettricità per produrre più luce, quindi la bolletta elettrica è naturalmente più bassa.


2) Meglio per le piante:Le piante necessitano di più “luce nutrizionale”, per questo crescono più velocemente e rigogliosamente.


Quindi, quando acquisti una lampada da coltivazione a LED, presta maggiore attenzione al valore del DPI, non subirai alcuna perdita!

 
Quali sono i fattori chiave che influenzano i DPI?

1. La qualità dei chip LED
Si può dire che i chip LED siano il "cuore" delle lampade. I chip di alta qualità sono più efficienti e possono convertire più energia elettrica in luce utile alle piante.


Il chip determina direttamente le prestazioni della lampada, proprio come le elevate prestazioni della CPU di un computer, più velocemente funziona la macchina e il livello del chip LED determina anche se la lampada può funzionare in modo efficiente. Pertanto, quando acquisti una lampada da coltivazione efficiente, presta maggiore attenzione al chip e alla tecnologia della lampada.


2. Progettazione del conducente
Il conducente è il "custode dell'alimentazione" della lampada, responsabile della trasmissione dell'elettricità al chip LED. La sua efficienza influisce direttamente sul tasso di utilizzo dell'elettricità.


Un buon conducente può fornire un'alimentazione elettrica stabile, ridurre lo spreco di elettricità e convertire più elettricità in energia luminosa.
Se il conducente è inefficiente, è come un "tubo dell'acqua che perde" e non importa quanto sia buono il chip, sarà difficile svolgere un ruolo.


3. Il ruolo del sistema di dissipazione del calore
La lampada LED Grow genererà calore durante il funzionamento e una temperatura troppo alta renderà il chip LED "troppo stanco per funzionare". Il sistema di dissipazione del calore è un "cooler" che aiuta a rinfrescarsi.


 

Solo con un'efficiente dissipazione del calore la lampada può funzionare entro l'intervallo di temperatura ottimale, in modo che il chip sia efficiente e abbia una lunga durata.

 

Quando acquisti una lampada a LED, dovresti guardare il materiale utilizzato e anche lo spessore del materiale è molto importante. Ad esempio, la lega di alluminio ha un buon effetto di dissipazione del calore. Se l'alluminio utilizzato è più spesso, la dissipazione del calore sarà maggiore; in secondo luogo, dovresti guardare il design del dissipatore di calore. Se l'area di dissipazione del calore è ampia e la ventilazione è buona, significa che l'effetto di dissipazione del calore è molto buono.

 

Cos'è il PPF?

 

PPF è l'abbreviazione di "Photosynthetic Photon Flux", che ci dice quanti fotoni utili alle piante vengono emessi dalle luci per la crescita delle piante in 1 secondo. Il termine "utile" qui si riferisce ai fotoni con una lunghezza d'onda di 400-700nm, che è l'intervallo di "luce nutrizionale" richiesto per la crescita delle piante, che chiamiamo intervallo dello spettro PAR.

 

In termini più semplici, PPF è la "quantità totale di fotoni" emessi dalla lampada, che è un indicatore importante per misurare la capacità di emissione delle luci delle piante. Maggiore è il valore, maggiore è l'energia luminosa che può essere fornita, il che è adatto per piante che necessitano di molta luce, ad esempio quando coprono una vasta area o quando l'intensità della luce è elevata.

 
Unità PPF e metodo di misurazione

L'unità PPF è μmol/s (micromoli al secondo), che indica quante micromoli di fotoni la lampada può emettere al secondo. Non è semplice come la normale misurazione della luminosità e richiede una sfera di integrazione dell'attrezzatura professionale per misurare. Questo strumento è in grado di registrare con precisione tutti i fotoni emessi dalla lampada e organizzare i risultati in valore assoluto.

 
Vantaggi del PPF

Scegli la giusta luce per piante PPF in base alla varietà di piante e all'ambiente di semina. Se disponi di una vasta area di semina o le piante amano il sole, le luci di coltivazione ad alto PPF sono una scelta più saggia.

 

Usa una semplice analogia
Il PPF è come una pioggia. Con più gocce di pioggia, le piante possono "bere abbastanza acqua" in modo uniforme e crescere velocemente e forti. Se la PPF non è abbastanza alta, la pioggia sarà scarsa e alcune piante potrebbero non "bere abbastanza", il che influenzerà il loro tasso di crescita e persino la loro salute.

 
Fattori che influenzano la PPF

1. Distribuzione spettrale dei LED
1) Le piante non hanno bisogno di tutte le lunghezze d'onda della luce, "mangiano" solo fotoni tra 400-700nm, che è ciò che spesso chiamiamo gamma dello spettro PAR. Se la lampada emette troppa luce oltre questo intervallo (come infrarossi e ultravioletti), anche se la lampada sembra luminosa, le piante non possono utilizzare efficacemente questa luce e non è utile per la loro crescita.

 

2) Le luci progressive a LED di alta qualità si concentrano su questa gamma effettiva, riducono al minimo gli sprechi e dirigono più energia luminosa nelle aree in cui le piante ne hanno bisogno.

 

3) Al contrario, alcune luci di bassa qualità costano poco ma emettono molta “luce inefficace”. Ad esempio, è come se avessi l'aria condizionata nella stanza ma perde comunque. Questi rifiuti non sono né ecologici né economici!

 

2. Progettazione di luci progressive
1) Numero di sfere della lampada:Maggiore è il numero di perline della lampada, maggiore è il numero di fotoni prodotti e maggiore è il valore PPF. Pertanto, in generale, le lampade con un gran numero di perline sono adatte per scene che richiedono un'elevata intensità luminosa o una copertura di un'ampia area.

 

2) Disposizione delle perle della lampada:Un buon design non ha solo un gran numero di perline della lampada, ma anche una disposizione ragionevole. Se i fotoni non sono distribuiti in modo uniforme, alcuni punti saranno troppo forti e bruceranno le piante; alcuni posti saranno troppo deboli e le piante non saranno in grado di mangiare abbastanza. Il design ideale prevede che i fotoni siano distribuiti uniformemente, in modo che le piante non competano per la "luce solare".

 

 

Cos'è la PPFD?

 

PPFD sta per densità del flusso di fotoni fotosintetici, che è una misura dell'intensità della luce effettiva ricevuta dalla pianta. PPFD ci dice quanti "fotoni utili" (quei fotoni che aiutano la pianta a fotosintesi) vengono ricevuti per unità di area al secondo in una determinata posizione della pianta.

È diverso dal PPF (quantità totale di fotoni). Il PPF si concentra su quanti fotoni può emettere la lampada, mentre il PPFD si concentra sulla specifica "concentrazione" di questi fotoni che alla fine possono cadere sulla pianta.

 

Ad esempio, PPF è come una pioggia, mentre PPFD è più simile alla densità delle gocce di pioggia sulla parte superiore della pianta: più densa è la pioggia, più acqua "beve" la pianta.

 
Unità e misure della PPFD

L'unità di PPFD è μmol/m²/s, che significa quante micromoli di fotoni vengono ricevute per metro quadrato di superficie vegetale al secondo. Durante la misurazione, è necessario utilizzare un dispositivo chiamato sensore quantistico, che può essere posizionato direttamente sulla superficie della pianta per leggere la lettura.

 

Il PPFD delle luci progressive a LED viene solitamente visualizzato tramite un "Grafico PPFD". Questo grafico mostrerà la distribuzione della PPFD in diverse posizioni, ad esempio l'intensità della luce più forte al centro e il graduale indebolimento intorno. Questo è molto importante per giudicare l'uniformità e la copertura della lampada.

 
Lo scopo della PPFD

PPFD riflette direttamente l'energia luminosa effettiva che la pianta può assorbire in un luogo specifico. Dopo aver compreso la PPFD, puoi regolare il posizionamento e la distanza della lampada in base alle esigenze della pianta in modo che la pianta possa "ricevere la giusta quantità di luce".

 

Per esempio:
Quando si piantano le piantine, le piante non necessitano di luce troppo forte. In questo momento potete allontanare la lampada per rendere la luce più uniforme ed evitare "scottature" delle piantine.

 

Le piante nel periodo di fioritura necessitano di una luce più forte. In questo momento è necessario assicurarsi che il valore PPFD sia sufficientemente alto ed evitare il problema delle irregolarità causate dall'eccessiva vicinanza della lampada alla pianta.

 

PPFD può anche aiutarti a pianificare il layout della piantagione. Ad esempio, puoi vedere la copertura della lampada attraverso la mappa di distribuzione della luce, e determinare quante lampade sono necessarie e come disporle per soddisfare le esigenze di tutte le piante.

 
Fattori che influenzano la PPFD

1. L'angolo del fascio della lampada
L'angolo del fascio determina il grado di dispersione dei fotoni.
Più ampio è l'angolo: più uniformemente sono distribuiti i fotoni, minore è la differenza nella PPFD in diverse posizioni, ma l'intensità complessiva può diminuire perché i fotoni sono dispersi.

 

Più l'angolo è stretto: i fotoni sono concentrati in un'area, il valore PPFD al centro sarà molto alto, ma la luce intorno si indebolirà rapidamente, il che non è adatto a situazioni in cui è richiesta un'illuminazione uniforme.

 

Proprio come una torcia, quando il raggio è concentrato, il punto centrale è molto luminoso, ma i bordi sono scuri; quando il fascio è diffuso la luce è uniforme, ma la luminosità complessiva è ridotta.

 

2. La distanza dalla lampada alla pianta
Più la distanza si avvicina: i fotoni sono concentrati, il valore PPFD al centro sarà più alto, ma la luce intorno potrebbe non essere sufficiente e l'uniformità peggiorerà.

 

Maggiore è la distanza: i fotoni saranno distribuiti più uniformemente e la copertura sarà maggiore, ma il numero di fotoni ricevuti in ciascuna posizione diminuirà.

 

Proprio come si innaffia un fiore con un annaffiatoio, quando l'ugello è chiuso, il flusso d'acqua al centro è particolarmente forte, ma l'acqua non può essere spruzzata sui lati; quando l'ugello è più lontano, l'acqua viene distribuita uniformemente, ma l'intensità dell'acqua è inferiore.

 

 

Ecco il confronto tra DPI, PPF e PPFD nella tabella

 

Metrico

DPI

PPF

PPFD

Definizione

Efficienza nella conversione dell'energia elettrica in luce utilizzabile per le piante

La quantità totale di luce utilizzabile (fotoni) emessa dalla luce al secondo

La quantità di luce utilizzabile (fotoni) che colpisce un'area specifica al secondo

Unità

μmol/J

μmol/s

μmol/m²/s

Misurazione

Calcolato da PPF e consumo energetico

Misurato utilizzando una sfera integratrice per catturare la luce totale emessa

Misurato utilizzando un sensore quantistico in una posizione specifica

Messa a fuoco

Valutare l'efficienza energetica di un apparecchio di illuminazione

Misura l'emissione luminosa totale di un apparecchio

Misura l'effettiva intensità luminosa che ricevono le piante

Fattori che influenzano

Efficienza del chip LED, design del driver, dissipazione del calore

Numero di LED, gamma spettrale e distribuzione della luce

Altezza dell'apparecchio, angolo del fascio e riflettività ambientale

Utilizzo

Per confrontare apparecchi ad alta efficienza energetica

Per determinare la capacità di emissione luminosa totale di un apparecchio

Per garantire che le piante ricevano la giusta intensità di luce in un ambiente di crescita

Esempio di applicazione

Utile per scegliere luci a risparmio energetico che massimizzano la crescita delle piante per watt

Aiuta nella scelta delle luci per aree più grandi che necessitano di una maggiore intensità luminosa

Aiuta a regolare il posizionamento dei corpi illuminanti per garantire un'esposizione alla luce ottimale per le piante

 

 

Come scegliere i DPI/PPF/PPFD giusti quando si acquistano le luci progressive a LED?

 

DPI

Ci sono due luci, il PPE della luce A è 2,5 μmol/J e il PPE della luce B è 2,0 μmol/J. Le due luci hanno lo stesso consumo energetico, quindi quale luce consuma di più?

 

La risposta è: luce A.

 

Perché maggiore è il valore PPE, significa che può fornire più fotoni per ogni watt di elettricità consumata. Pertanto, le luci progressive a LED con DPI elevato possono convertire l'elettricità in più fotoni che le piante possono utilizzare, il che significa che si spende meno denaro e le piante possono ottenere più "luce nutriente".

 

pPF

Per gli agricoltori con scale di semina più grandi, come serre e tettoie, è possibile scegliere lampade Grow con valori PPF elevati.

 

Valori PPF elevati indicano che questa lampada può emettere più fotoni al secondo, il che è adatto per la copertura di un'ampia area.

 

Se l'area di piantumazione è piccola o il fabbisogno di luce non è elevato, può essere sufficiente scegliere una lampada con un PPF inferiore; se l'area di piantumazione è ampia e le esigenze di luce sono forti, scegliere una lampada con un PPF elevato può garantire un'illuminazione uniforme e sufficiente.

 

PPFD

Il PPFD è un indicatore dell'effettiva intensità luminosa ricevuta dalla pianta, quindi è necessario assicurarsi che il valore PPFD di un determinato punto sulla superficie della pianta rientri in questo intervallo. È possibile regolare il posizionamento e la distanza della lampada in base al diagramma di prova PPFD della lampada per garantire che ciascuna pianta possa ricevere abbastanza luce in modo uniforme.

 

Se la lampada è troppo vicina alla pianta, l'intensità della luce centrale potrebbe essere troppo elevata e le piante circostanti potrebbero non ricevere abbastanza luce;

 

Se la lampada è troppo lontana dalla pianta, anche se la luce sarà più uniforme, l'intensità della luce in ogni luogo potrebbe essere insufficiente, con conseguente nutrimento insufficiente per la pianta.

 

Regolando l'altezza e la posizione delle lampade, puoi garantire che i valori PPFD in tutte le posizioni delle piante rientrino nell'intervallo appropriato, consentendo loro di ricevere la luce in modo uniforme e di crescere in modo sano.

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