Iluminación de plantas. Parte 3: elegir un sistema de iluminación

Iluminación de plantas.

• Parte 1: ¿Por qué iluminar las plantas? Lúmenes misteriosos y suites
• Parte 2: lámparas para plantas de alumbrado
• Parte 3: elegir un sistema de iluminación

En esta parte, hablamos sobre el cálculo de la potencia de las lámparas, la medición práctica de la iluminación, etc.

En las partes anteriores, hablamos sobre los conceptos básicos y los diversos tipos de lámparas que se utilizan para iluminar plantas. Esta parte informa sobre qué sistema de iluminación elegir, cuántas lámparas se necesitarán para iluminar una planta en particular, cómo medir la iluminación en el hogar y por qué se necesitan reflectores en los sistemas de iluminación.

La luz es uno de los factores más importantes en el mantenimiento exitoso de una planta. Por fotosíntesis, las plantas "hacen comida" por sí mismas. Poca luz: la planta se debilita y muere de "hambre" o se convierte en presa fácil de plagas y enfermedades.

Ser o no ser

Entonces, decidió instalar un nuevo sistema de iluminación para sus plantas. En primer lugar, responde dos preguntas.

• ¿Cuál es su presupuesto limitado? Si se ha asignado una pequeña cantidad de dinero para todo el sistema de iluminación, que ha eliminado de la beca, y necesita mantener dentro de él, entonces este artículo no lo ayudará. El único consejo es comprar lo que puedas. No malgastes tu energía y tiempo buscando. Desafortunadamente, un sistema de iluminación para plantas o para un acuario no es barato. A veces, una alternativa más razonable es reemplazar las plantas amantes de la luz por las que toleran la sombra: es mejor tener un spathiphyllum bien cuidado, que no requiera mucha luz, que lamentarse por la gardenia medio muerta, que carece gravemente.
• ¿Vas a salir antes de la primavera, en el principio de "no gordo, estaría vivo"? Entonces solo compre la lámpara fluorescente más simple. Si desea que sus plantas crezcan completamente e incluso florezcan bajo las lámparas, entonces necesita gastar energía y dinero en el sistema de iluminación. Especialmente si cultivas plantas que crecen todo el año bajo iluminación artificial, como el acuario.

Si ha decidido las respuestas a estas preguntas y ha decidido instalar un sistema de iluminación completo, siga leyendo.

¿Qué es una buena iluminación?

Tres factores principales determinan si un sistema de iluminación es bueno o malo:

• Intensidad de luz. La luz debería ser suficiente para las plantas. La luz débil no se puede reemplazar con una luz diurna prolongada. No hay mucha luz en las condiciones de la habitación. Lograr la iluminación que ocurre en un día soleado y brillante (más de 100 mil lux) es bastante difícil.
• Duración de la iluminación. Las diferentes plantas requieren horas de luz de diferentes duraciones. Muchos procesos, por ejemplo, la floración, están determinados por la duración de las horas del día (fotoperiodismo). Todos vieron la flor de pascua roja (Euphorbia pulcherrima), vendida para Navidad y Año Nuevo. Este arbusto crece debajo de la ventana de nuestra casa en el sur de Florida y cada año en invierno, sin trucos de nuestra parte, "hace todo por sí mismo": tenemos lo necesario para la formación de brácteas rojas: largas noches oscuras y días soleados y brillantes.
• Calidad de iluminación. En artículos anteriores, mencioné este tema y dije que la planta necesita luz en las regiones roja y azul del espectro. Como ya se mencionó, no es necesario usar phytolamps especiales: si usa lámparas modernas con una amplia gama, por ejemplo, lámparas fluorescentes compactas o de halogenuros metálicos, entonces su espectro será "correcto".

Además de estos factores, otros son ciertamente importantes. La intensidad de la fotosíntesis está limitada por lo que falta actualmente. Con poca luz: esta es la luz, cuando hay mucha luz, por ejemplo, temperatura o concentración de dióxido de carbono, etc. Cuando se cultivan plantas de acuario, a menudo sucede que con luz fuerte, la concentración de dióxido de carbono en el agua se convierte en un factor limitante y una luz más fuerte no aumenta la tasa de fotosíntesis.

¿Cuánta luz necesitan las plantas?

Las plantas se pueden dividir en varios grupos según los requisitos de luz. Las cifras para cada uno de los grupos son bastante aproximadas, ya que muchas plantas pueden sentirse bien tanto con luz brillante como a la sombra, adaptándose al nivel de iluminación. Para la misma planta, se necesita una cantidad diferente de luz, dependiendo de si se desarrolla vegetativamente, florece o da frutos. Desde el punto de vista energético, la floración es un proceso que está desperdiciando una gran cantidad de energía. La planta necesita cultivar una flor y suministrarle energía, a pesar de que la flor en sí misma no produce energía. Y la fructificación es un proceso aún más derrochador. Mientras más luz, más energía "de una bombilla" puede almacenar una planta para florecer, más bella será tu hibisco, más flores habrá en un arbusto de jazmín.

A continuación se presentan algunas plantas que prefieren ciertas condiciones de iluminación. Los niveles de luz se expresan en lux. Sobre lúmenes y suites ya se ha dicho en la primera parte. Aquí repetiré solo que las suites caracterizan cuán "ligeras" son las plantas, y los lúmenes caracterizan las lámparas con las que ilumina estas plantas.

• Luz brillante. Estas plantas incluyen aquellas que crecen naturalmente al aire libre: la mayoría de los árboles, palmeras, suculentas, buganvillas, gardenias, hibiscos, ixora, jazmín, plumeria, tunbergia, crotones, rosas. Estas plantas prefieren un alto nivel de iluminación: al menos 15-20 mil lux, y algunas plantas requieren 50 o más mil lux para una floración exitosa. La mayoría de las plantas abigarradas requieren alta iluminación, de lo contrario las hojas pueden "volver" a un color uniforme.
• Luz moderada. Estas plantas incluyen plantas de sotobosque: bromelias, begonias, ficus, filodendro, caladium, chlorophytum, brugmansia, brunfelsia, clerodendrum, crossander, medinilla, pandorea, rutia, barleria, tibuhin. El nivel de iluminación deseado para ellos es de 10-20 mil lux.
• Luz débil. El concepto de "plantas amantes de la sombra" no es del todo cierto. Todas las plantas adoran la luz, incluida la dracaena que se encuentra en el rincón más oscuro. Solo algunas plantas pueden crecer (es más probable que existan) con poca luz. Si no persigue la tasa de crecimiento, se sentirán bien con poca luz. Básicamente, estas son plantas del nivel inferior: chamedorrea, whitefeldia, anthurium, diphenbachia, philodendron, spathiphyllum, echinanthus. Es suficiente para ellos de 5 a 10 mil lux.

Los niveles de luz dados son aproximados y pueden servir como punto de partida para elegir un sistema de iluminación. Una vez más, enfatizo que estas cifras son para el crecimiento completo y la floración de una planta, y no para "invernar", cuando se puede hacer con un nivel más bajo de iluminación.

Medida de luz

Entonces, ahora sabe cuánta luz necesita su planta y desea verificar si obtiene todo lo que necesita. Todos los cálculos teóricos son buenos, pero es mejor medir la iluminación real donde están las plantas. Si tienes un medidor de luz, entonces estás de suerte (en la foto a la izquierda). Si no hay medidor de luz, entonces no se desespere. El medidor de exposición de la cámara es el mismo medidor de luz, pero en lugar de iluminación produce velocidades de obturación, es decir. el tiempo que lleva abrir el obturador de la cámara. Cuanto más baja es la iluminación, más largo es el tiempo. Todo es simple

Si tiene un medidor de exposición externo, colóquelo en el lugar donde mide la iluminación, de modo que el elemento fotosensible sea perpendicular a la dirección de la luz incidente en la superficie.

Si usa la cámara, coloque una hoja de papel blanco mate perpendicular a la dirección de la luz incidente (no use brillo, ya que dará resultados incorrectos). Seleccione el tamaño del marco para que la hoja ocupe todo el marco. Centrarse en él es opcional. Seleccione una sensibilidad de película de 100 unidades (las cámaras digitales modernas le permiten "simular" sensibilidad de película). Usando los valores de velocidad de obturación y apertura, determine la iluminación en la tabla. Si establece el valor de sensibilidad de la película en 200 unidades, los valores tabulares deben reducirse a la mitad; si el valor se establece en 50 unidades, los valores se duplicarán. Ir a la siguiente apertura más alta también duplica el valor. De esta manera, puede estimar aproximadamente el nivel de iluminación donde se encuentran sus plantas.

Usando reflector

Si usa una lámpara fluorescente sin reflector, entonces reduce la luz útil varias veces. Es fácil entender que solo la luz que se dirige hacia abajo ingresa a las plantas. Esa luz que se dirige hacia arriba es inútil. La luz que ciega tus ojos cuando miras la lámpara abierta también es inútil. Un buen reflector dirige la luz, cegando los ojos, hasta las plantas. Los resultados de la simulación de una lámpara fluorescente muestran que la iluminación en el centro, cuando se usa un reflector, aumenta casi tres veces, y el punto de luz en la superficie se vuelve más concentrado: la lámpara ilumina las plantas y no todo a su alrededor.

La mayoría de los accesorios que se venden en tiendas de electrodomésticos no tienen reflector o lo que no debería llamarse reflector. Los sistemas especiales para iluminar plantas o un acuario con reflectores son muy caros. Por otro lado, hacer un reflector casero no es difícil.

Cómo hacer un reflector casero para una lámpara fluorescente

La forma del reflector, especialmente para una o dos lámparas, no importa: cualquier forma "buena", en la que el número de reflejos no sea más de uno y el retorno de la luz a la lámpara sea mínimo, tendrá aproximadamente la misma eficiencia en el rango de 10-15%. La figura muestra una sección transversal del reflector. Se puede ver que su altura debe ser tal que todos los rayos por encima del límite (rayo 1 en la figura) sean interceptados por el reflector, en este caso la lámpara no cegará sus ojos.

Dada la dirección del haz límite reflejado (por ejemplo, hacia abajo o en ángulo), podemos construir una perpendicular a la superficie del reflector en el punto de reflexión (punto 1 en la figura), que divide el ángulo entre el incidente y el haz reflejado a la mitad, la ley de la reflexión. Del mismo modo, la perpendicular se determina en los otros puntos (punto 2 de la figura).

Para la verificación, se recomienda tomar algunos puntos más para que la situación representada en el punto 3 no resulte, donde el haz reflejado no descienda. Después de eso, puede hacer un marco poligonal o construir una curva suave y doblar el reflector de acuerdo con la plantilla. No coloque la parte superior del reflector cerca de la lámpara, ya que los rayos volverán a caer dentro de la lámpara. En este caso, la lámpara se calentará.

El reflector puede estar hecho de papel de aluminio, por ejemplo, alimentos, que tienen una reflexión bastante alta. También puede pintar la superficie del reflector con pintura blanca. Además, su efectividad será casi la misma que para el reflector "espejo". Asegúrese de hacer agujeros en la parte superior del reflector de ventilación.

Duración y calidad de la iluminación.

La duración de la iluminación suele ser de 12 a 16 horas, dependiendo del tipo de planta. Se pueden encontrar datos más precisos, así como recomendaciones sobre el fotoperiodismo (por ejemplo, cómo hacer florecer la flor de pascua mencionada anteriormente) en la literatura especializada. Para la mayoría de las plantas, la cifra anterior es suficiente.

Sobre la calidad de la iluminación se ha dicho más de una vez. Una ilustración es una fotografía de plantas cultivadas bajo iluminación con una lámpara de mercurio (una fotografía de un libro antiguo, mientras prácticamente no había otras lámparas) y una lámpara incandescente. Si no necesita plantas largas y delgadas, no use lámparas incandescentes o de sodio sin iluminación adicional con lámparas fluorescentes o de descarga de gas con radiación en la región azul del espectro.

Entre otras cosas, las lámparas de plantas deben iluminar las plantas para que sean agradables a la vista. Una lámpara de sodio en este sentido no es la mejor lámpara para las plantas: la foto muestra cómo se ven las plantas debajo de dicha lámpara en comparación con la iluminación con una lámpara de halogenuros metálicos.

Cálculo de potencia de la lámpara.

Entonces llegamos a lo más importante: cuántas lámparas tomar para las plantas de iluminación. Considere dos esquemas de iluminación: lámparas fluorescentes y una lámpara de descarga de gas.

El número de lámparas fluorescentes se puede determinar conociendo el nivel promedio de iluminación en la superficie. Es necesario encontrar el flujo luminoso en lúmenes (multiplicando la iluminación en lux por la superficie en metros). La pérdida de luz es aproximadamente del 30% para una lámpara que cuelga a una altura de 30 cm de las plantas, y del 50% para lámparas a una distancia de 60 cm de las plantas. Esto es cierto si usa un reflector. Sin ella, las pérdidas aumentan varias veces. Una vez determinado el flujo luminoso de las lámparas, se puede encontrar su potencia total, sabiendo que las lámparas fluorescentes dan alrededor de 65 Lm por vatio de potencia.

Por ejemplo, calculemos cuántas lámparas se necesitan para la iluminación de un estante que mide 0.5 × 1 metro. Área de la superficie iluminada: 0.5 × 1 = 0.5 sq.m. Supongamos que necesitamos iluminar plantas que prefieren luz moderada (15,000 Lux). Será difícil iluminar toda la superficie con dicha iluminación, por lo que haremos una estimación basada en una iluminación promedio de 0.7 × 15000 = 11000 Lx, colocando plantas que requieren más luz debajo de una lámpara donde la iluminación está por encima del promedio.

Total, necesita 0.5x11000 = 5500 Lm. Las lámparas a una altura de 30 cm deberían dar aproximadamente una vez y media más luz (las pérdidas son del 30%), es decir aproximadamente 8250 lm. La potencia total de las lámparas debe ser de aproximadamente 8250/65 = 125 W, es decir. Dos lámparas fluorescentes compactas de 55 W con un reflector proporcionan la cantidad adecuada de luz. Si desea colocar tubos ordinarios a 40 vatios, necesitarán tres piezas o incluso cuatro, ya que los tubos colocados cerca uno del otro comienzan a protegerse entre sí y la eficiencia del sistema de iluminación disminuye. Intente utilizar lámparas fluorescentes compactas modernas en lugar de los tubos habituales, en su mayor parte obsoletos. Si no usa un reflector, entonces en este esquema tendrá que tomar tres o cuatro veces más lámparas.

Cálculo del número de lámparas fluorescentes.

1. Selecciona un nivel de luz.
2. Flujo luminoso requerido en la superficie:
   L = 0.7 x A x B
   (largo y ancho en metros)
3. Flujo luminoso requerido de lámparas, teniendo en cuenta las pérdidas (en presencia de un reflector):
   Lámpara = L x C
   (C = 1.5 para una lámpara a una altura de 30 cm y C = 2 para una lámpara a una altura de 60 cm)
4. Potencia total de la lámpara:
   Potencia = lámpara / 65

Para lámparas de descarga, el cálculo es similar. Una lámpara especial con una lámpara de sodio de 250 W proporciona un nivel promedio de iluminación de 15 mil lux en un sitio que mide 1 m2.

Si se conocen los parámetros de iluminación de la lámpara, entonces es muy sencillo calcular la iluminación. Por ejemplo, la figura de la izquierda muestra que la lámpara (OSRAM Floraset, 80W) ilumina un círculo con un diámetro de aproximadamente un metro a una distancia de poco menos de medio metro de la lámpara. El valor máximo de iluminación es 4600 Lux. La iluminación hasta el borde disminuye bastante rápido, por lo que esta lámpara solo se puede usar para plantas que no necesitan mucha luz.

La figura de la izquierda muestra la curva de intensidad de luz (la misma lámpara que la anterior). Para encontrar la iluminación a una distancia de la lámpara, es necesario dividir el valor de la intensidad de la luz por el cuadrado de la distancia. Por ejemplo, a una distancia de medio metro debajo de la lámpara, el valor de iluminación será igual a 750 / (0.5 × 0.5) = 3000 Lux.

Un punto muy importante: las lámparas no deben sobrecalentarse. Con el aumento de la temperatura, su salida de luz disminuye bruscamente. El reflector debe tener aberturas para enfriar. Si usa muchas lámparas fluorescentes, debe usar un ventilador para enfriar, como una computadora.Las lámparas de descarga de alta potencia generalmente tienen un ventilador incorporado.

Conclusión

En esta serie de artículos, se han abordado varios aspectos de la iluminación de la planta. Muchos problemas no se vieron afectados, por ejemplo, la elección del circuito eléctrico óptimo para encender las lámparas, que es un punto importante. Quienes estén interesados ​​en este tema recurrirán mejor a la literatura o especialistas.

El esquema más racional para diseñar un sistema de iluminación comienza con la determinación del nivel de iluminación requerido. Luego, debe evaluar la cantidad de lámparas y su tipo. Y solo después de eso, corre a la tienda a comprar lámparas.

Un agradecimiento especial al personal del sitio toptropicals.com por el permiso para publicar el artículo en nuestro recurso.

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