MechaTronix Grow Light

Lichtverteilung

Die Bedeutung der Lichtverteilung in LED-Anbauleuchten wird oft unterschätzt.

Sicherlich sind Pflanzen, die empfindlich auf Schwankungen in der empfangenen PPFD über dem Blätterdach reagieren, wie die meisten Zierpflanzen, absolut auf eine korrekte Lichtverteilung angewiesen.

Anwendungen, die eine perfekte Lichtverteilung oder komplexere Lichtmuster erfordern, finden sich in der Straßenbeleuchtung, der Stadionbeleuchtung und natürlich bei Anbauleuchten für den Gartenbau.
Wenn wir uns die LED-Beleuchtung für den Gartenbau ansehen, ist eine perfekte, gleichmäßige Lichtverteilung über dem Pflanzendach aus einer einzigen Leuchte immer noch etwas, mit dem die meisten Hersteller Schwierigkeiten zu haben scheinen.
Viele LED-Anwendungen für den Gartenbau verwenden LED-Strahler auf einem extrudierten Wärmespeicher, ohne dass eine Optik zur Steuerung der Lichtverteilung verwendet wird.
Das Ergebnis ist, dass das Licht, das am Blätterdach ankommt, gemäß Imax.cosPhi schwankt, was bedeutet, dass die Lichtintensität direkt unter der LED viel höher ist als an den Seiten des Abstrahlwinkels.

Dies führt zu unterschiedlichen PAR-Werten über dem Blätterdach mit daraus resultierenden Schwankungen im Kultivierungsprozess.

Lambertsche optische Quelle

Ein LED-Paket ohne zusätzliche Optiken hat einen typischen Lichtverteilungswinkel von 120° bzw. 80°.

Das bedeutet, wenn die Energie direkt unter der Leuchte = 100 % ist, haben Sie einen Licht- und Energieabfall auf 80 % bei 30 Grad links und rechts, und einen weiteren Abfall auf 40 % bei 60 Grad links und rechts der Leuchte.

Relativer Lichtstrom

Lichtabnahme in abhängig vom Abstrahlwinkel eines 120°-LED-Gehäuses ohne optische Lichtverteilung.



Natürlich kann man dies lösen, indem man viele LED-Anbauleuchten nahe beieinander platziert und Überschneidungen macht, so dass die Energie auf dem Pflanzendach etwas ausgeglichener wird, aber in vielen Fällen sehen wir immer noch Schwankungen von über 30%, während dies in vielen Fällen auch dazu führt, dass man zusätzliche Konstruktionsstäbe im Gewächshaus platzieren muss, was man eigentlich nicht will.

Eigentlich ist die Lösung, um eine komplett gleichmäßige Lichtverteilung über Ihrem Blätterdach zu erreichen, gar nicht so schwierig.
Sie existiert bereits seit Jahren auf dem Weißlichtmarkt und hat sogar einen eigenen Namen: "Batwing-Technologie"...

Alle anfänglichen Lichtstrahlen des LED-Pakets werden gestreut und in einer Lichtform so umverteilt, dass das Licht innerhalb des Abstrahlwinkels komplett gleichmäßig verteilt ist. Als Ergebnis erhalten Sie eine homogene Lichtverteilung über Ihrem Pflanzendach > 90%.

Lichtverteilung

Eine Batwing-Lichtverteilung erzeugt eine gleichmäßige Lichtverteilung innerhalb des Abstrahlwinkels.

Natürlich klingt das ein bisschen zu einfach.
Um eine komplett gleichmäßige Lichtverteilung über Ihrem Pflanzendach zu erreichen, gibt es ein paar Grundlagen der Beleuchtung, die Sie beachten müssen.
Zunächst einmal gibt es das Grundgesetz der Beleuchtung - je kleiner die Lichtquelle (LES - Light Emitting Surface), desto einfacher lässt sich eine Strahlform und ein Strahlmuster aus dieser Lichtquelle erzeugen.

Für die Lichttechnik, bei der die Lichtverteilung ein Muss ist, möchte man also eine möglichst kleine Lichtquelle schaffen, um eine perfekte Lichtführung zu haben.

Bei HPS SON-T-Lampen wurde die Strahlform hauptsächlich durch einen Reflektor erzeugt, der das Licht von der Rückseite zu den Seiten in eine ovale Lichtform umverteilt.

In der LED-Beleuchtung werden komplexere Strahlformen durch eine TIR- oder Total Internal Reflection-Linse erzeugt.

 Total internal reflection und TIT lens Beleuchtungseinheit Reflektor

Aber das hat natürlich auch einen Nachteil - kleine Lichtquellen bedeuten auch eine hohe Konzentration von Wärme auf einer kleinen Fläche, die abgekühlt werden muss, und hier kommen Wärmeleitrohre ins Spiel.

Sobald Aluminium oder Kupfer als Leiter zu langsam wird, um die Wärme zu leiten, ist eine Wärmeleitung eine einfache und preisgünstige Alternative, um die Wärme von der LED-Quelle weg in einen Bereich zu transportieren, in dem die Konvektion und Strahlung realisiert werden kann.

Ein zweiter Effekt der TIR-Lichtverteilung ist ein tieferes Eindringen in das Pflanzendach.

Ähnlich wie bei der Verwendung von diffusem Glas im Gewächshausanbau, kann eine Streuung und Brechung der Lichtverteilung von LED Anbauleuchten einen immensen Beitrag zu einer besseren Verteilung in der Tiefe der Pflanzen leisten, was zu einer sofortigen Steigerung der Photosynthese und zusätzlichem Wachstum führt.

Light distributed under direct lightLight distributed under diffuse light

Das Licht ist unter diffusem Licht (B) homogener verteilt als bei direktem Licht (A) , wo viele Sonnenflecken im mittleren und unteren Teil des Kronendachs zu sehen sind. ((Li et al., 2014a/b, Foto mit freundlicher Genehmigung von Wageningen UR Greenhouse Horticulture, Bleiswijk)


Mit unserer sehr konzentrierten LED-Horti-Light-Engine CoolGrow® sind wir in der Lage, mit der fortschrittlichen Batwing-Linsentechnologie eine Lichtverteilung über den Blätterdach zu erzeugen, die zu 90% homogen ist!

Sogar das Strahlenmuster kann an die Größe des Blätterdachs angepasst werden, was zu quadratischen oder rechteckigen Strahlenmustern führt, ideal für Blumenzuchtprojekte mit LED-Lampen oder für Pflanzen, die empfindlich auf PAR-Schwankungen reagieren.

Total internal reflection and TIT lens Beleuchtungseinheit Reflektor

Das Batwing-Prinzip - einzelne Lichtstrahlen werden für eine komplett gleichmäßige Lichtverteilung moduliert.

Unsere CoolStack®- und CoolGrow® Linear-LED-Anbauleuchten kombinieren Sie diese CoolGrow®-LED-Anbauleuchten unter jeweils einer eigenen Batwing-Linse.

Allesamt erzeugen diese voll passiv gekühlten, fortschrittlichen Anbauleuchten einen absolut marktführenden PPFD von bis zu 4.900µmol/s.

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