ликбез

Оценка эффективности светильников

Как правильно оценивать эффективность
светильников для растений

Оценка эффективности светильников

Как правильно оценивать эффективность
светильников для растений
При выборе светильников для выращивания растений часто допускается критическая ошибка — попытка оценить их эффективность на основе таких показателей, как мощность в ваттах или световой поток в люменах. Эти параметры, хоть и выглядят "технически", практически не отражают того, насколько хорошо светильник выполняет свою основную задачу — обеспечивать растения достаточным количеством фотосинтетически активного света.
1. Мощность ≠ эффективность освещения
Мощность (Ватты) указывает лишь на то, сколько энергии потребляет светильник. Она не говорит ничего о том, сколько из этой энергии превращается в полезный для растений свет, а сколько теряется в виде тепла. Светильники разного типа (например, натриевые, светодиодные или металлогалогенные) при одинаковой мощности могут давать радикально разные световые потоки в нужном спектре. Более того, два LED-светильника с одинаковой мощностью, но разной оптической системой и спектральным составом, покажут совершенно разную производительность в реальных условиях выращивания.
2. Люмены не учитывают фотобиологические потребности растений
Световой поток в люменах — это метрика, ориентированная на восприятие света человеческим глазом, который чувствителен к зелёно-жёлтому спектру (около 555 нм). Однако у растений совсем другая "светочувствительность". Наиболее важными для фотосинтеза являются синий (около 450 нм) и красный (около 660 нм) участки спектра. При этом как раз эти длины волн в люменах "оцениваются" слабо.
При оценке светильников для растений важен не световой, а фотосинтетический поток PPF
3. Условия размещения и геометрия пространства меняют всё
Эффективность освещения невозможно правильно оценить, не зная, как и где будет установлен светильник:

Расстояние от светильника до растений критически влияет на распределение света: интенсивность падает по закону обратных квадратов — при удвоении расстояния освещённость падает в 4 раза.

Площадь светильника и форма его излучающей поверхности тоже важны. Компактные источники дают концентрированное, но быстро теряющее силу пятно света. Распределённые модули обеспечивают более мягкий и равномерный свет.

Наличие отражающих стенок или границ (например, в гроутенте) увеличивает эффективность: отражённый свет возвращается к растениям и работает повторно. В открытых пространствах значительная часть света теряется.

Перекрытие световых пятен от нескольких источников может как повысить равномерность освещения, так и создать "горячие" участки с избыточным PPFD, вызывая стресс у растений.

Все эти факторы невозможно учесть, глядя лишь на характеристики мощности или люменов.
Использование мощности или светового потока в люменах для оценки светильников — это упрощённый и часто вводящий в заблуждение подход. Такие метрики не учитывают ни биологические особенности растений, ни пространственные условия, ни реальную эффективность светораспределения.
4. PPFD — единственно надёжный ориентир
Ключевой метрикой при оценке светильника является PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) — плотность фотонного потока в диапазоне 400–700 нм, измеренная на единице площади (мкмоль/м²/с). Это значение показывает, сколько полезного света реально получают листья растений, а не просто сколько его "вылетает" из светильника.

Однако и здесь важны нюансы:
Одиночное измерение в центре поля может быть обманчиво. Некоторые светильники дают высокий PPFD строго в одной точке, но резко теряют интенсивность по краям. Это приводит к **неравномерному росту**, стрессу у части растений и снижению урожайности.

Важно анализировать полную картину распределения света по всей площади выращивания. Оптимальной считается ситуация, когда PPFD достаточно высок (в соответствии с потребностями культуры) и равномерно распределён — без перепадов между "яркими" и "тёмными" зонами более чем на 20–30%.
5. Что действительно стоит измерять и сравнивать
Чтобы объективно сравнивать светильники между собой и подбирать подходящее освещение, важно опираться на реальные, проверенные параметры:

PPFD-карты (карты освещённости): показывают распределение интенсивности света по поверхности на заданной высоте.

Среднее и минимальное значения PPFD по рабочей площади.

Коэффициент равномерности (например, соотношение min/max или минимальный к среднему).

Полный спектр излучения: пригоден ли он для фотосинтеза, есть ли пики в нужных диапазонах (особенно красный/дальний красный и синий).

Эффективность светильника в мкмоль/Дж — насколько эффективно он превращает электроэнергию в полезный для растений свет.