Ako vybrať LED osvetlenie na pestovanie: watty, PPFD a veľkosť stanu

Správne LED osvetlenie vyberáte podľa plochy, ktorú má osvetliť, nielen podľa wattov na obale. V článku zistíte, čo znamenajú PPF, PPFD, µmol/J a DLI, koľko svetla potrebujú paradajky, chilli alebo šaláty, aký príkon zodpovedá vášmu stanu a podľa čoho posúdiť spektrum, výšku zavesenia a stmievanie. Na konci nájdete porovnávaciu tabuľku konkrétnych LED svietidiel podľa veľkosti stanu.

Začnite veľkosťou stanu

Výrobcovia pestovateľských LED uvádzajú pri každom svietidle odporúčanú plochu, napríklad 80 × 80 cm alebo 1,2 × 1,2 m. Práve plocha je prvý údaj, podľa ktorého sa rozhodujete:

• Zmerajte vnútorný rozmer stanu alebo plochy, ktorú chcete osvetliť.
• Vyberte svietidlo, ktoré výrobca odporúča pre túto plochu. Príliš malé svietidlo nemusí dostatočne osvetliť okraje; výkonnejší model môžete podľa potreby stmievať. Rozhodujú rozloženie PPFD a požadované DLI.
• Až potom porovnávajte účinnosť, spektrum a výbavu (stmievanie, riadenie, krytie).

Pri svietidlách v našej porovnávacej tabuľke nižšie vychádza príkon pri plnom výkone väčšinou na 280–420 W na m² pestovateľskej plochy. Pri najmenšom stane s rozmermi 60 × 60 cm je to viac, napríklad SANlight EVO LED Set 60 má 200 W na 0,36 m². Výrobca pri tejto malej súprave odporúča stmievanie, pretože plný výkon môže byť najmä pre mladé rastliny príliš vysoký. Watty sú však len hrubým vodidlom. To, koľko svetla svietidlo vyrobí z wattov, určuje jeho účinnosť.

PPF, PPFD, µmol/J a DLI: čo znamenajú

Tradičné pásmo fotosynteticky aktívneho žiarenia (PAR) je 400–700 nm. Pre fotosyntézu v kombinácii s týmto svetlom môžu byť užitočné aj dlhšie vlnové dĺžky, pozrite si časť o far-red. Pri pestovateľských svetlách preto nehľadajte lúmeny ani luxy, ale tieto údaje:

Pre konštantné alebo časovo priemerné PPFD počas svietenia platí prepočet: DLI = PPFD × počet hodín svietenia × 3600 / 1 000 000. Naopak, vypočítate, aké priemerné PPFD potrebujete: PPFD = DLI × 1 000 000 / (hodiny × 3600).

Koľko svetla rastliny potrebujú

Odporúčania univerzít sa zvyčajne uvádzajú ako DLI. Priemerné PPFD v tabuľke sme z nich vypočítali pre 16 hodín svietenia denne. Hodnoty berte orientačne, líšia sa podľa odrody, teploty a ďalších podmienok.

Pri šaláte Cornell podmieňuje DLI 17 dobrým prúdením vzduchu k rastúcim listom. Bez neho odporúča nižšie DLI 13–14, pretože rýchly rast môže viesť k okrajovej nekróze mladých listov (tipburn) v dôsledku nedostatočného zásobovania rastového vrcholu vápnikom. Viac svetla teda nie je vždy lepšie. Plodová zelenina, ako sú paradajky a chilli, naopak znesie a využije viac svetla. Pestovanie chilli pod lampou podrobne opisujeme v článku Ako pestovať chilli papričky pod umelým osvetlením.

Koľko wattov LED na stan: porovnávacia tabuľka

V tabuľke sú LED svietidlá z našej ponuky zoradené podľa orientačnej odporúčanej plochy. Príkon, tok a účinnosť preberáme z katalógových podkladov; pri rade Varidrive sú údaje overené iba v ponuke Higarden. Odporúčaná plocha sama osebe neurčuje vhodnosť pre konkrétnu plodinu: porovnajte aj PPFD, dobu svietenia a DLI. Pri SANlight označuje hviezdička tok v širšom pásme 400–780 nm a účinnosť vypočítanú ako tok delený príkonom celého svietidla. Výrobcom uvádzaná modulová účinnosť nad 3 µmol/J sa týka LED modulov, nie celého svietidla. Tieto hodnoty preto nemožno priamo porovnávať s PPF a účinnosťou pre PAR 400–700 nm.

Orientačný príkon podľa tabuľky:

• Stan 80 × 80 cm: 200–265 W
• Stan 100 × 100 cm: 300–400 W
• Stan 120 × 120 cm: 475–530 W
• Stan 150 × 150 cm: 640–720 W

Stĺpec „Tok na m²“ predstavuje deklarovaný fotónový tok svietidla vydelený plochou stanu. Nie je to meranie PPFD: nezohľadňuje geometriu svietidla, straty ani odrazy od stien. Pri Lumatek ATS 200W PRO vychádza tento podiel na 794 µmol/m²/s, zatiaľ čo katalóg výrobcu uvádza priemerné PPFD približne 511 µmol/m²/s vo výške 40 cm pri nulovom odraze od stien a plnom výkone. Pri ATS 300W PRO je podiel 816 a katalógový priemer približne 572 µmol/m²/s za rovnakých podmienok. V týchto dvoch príkladoch ide približne o 64–70 % jednoduchého podielu; nejde o univerzálny prepočítavací koeficient pre iné inštalácie.

Pre väčšie plochy možno použiť viac menších svietidiel alebo kilowattový model, napríklad Lumatek Zeus 1000W PRO EVO 3.1 (1025 W, PPF 3125 µmol/s) pre plochu 1,5 × 2,0 m. Ďalšie modely nájdete v kategóriách Lumatek LED, SANlight LED, Maxibright LED a v celej kategórii LED pestovateľské osvetlenie.

Súpravy SANlight EVO v tabuľke pre plochy od 1 × 1 m používajú dve svietidlá. Podľa výrobcu ich rozmiestnenie a naklonenie umožňuje rovnomernejšie osvetlenie; konkrétny výsledok závisí od inštalácie.

Účinnosť µmol/J: prečo sa oplatí

Účinnosť rozhoduje o tom, koľko zaplatíte za elektrinu pri rovnakom množstve svetla. Na porovnanie:

• Výbojky HPS: najúčinnejšie dvojpäticové (double-ended) svietidlá HPS dosahovali v meraní Nelsona a Bugbeeho z roku 2014 približne 1,7 µmol/J. Staršie referenčné svietidlo s veľkou skrutkovacou päticou a magnetickým predradníkom malo 1,02 µmol/J; táto hodnota neplatí pre všetky svietidlá HPS.
• Minimum na certifikáciu: program DesignLights Consortium (DLC) vo verzii 4.0 vyžaduje deklarovanú účinnosť aspoň 2,5 µmol/J v pásme 400–700 nm. Verzia 3.0 mala hranicu 2,3 µmol/J. Ide o podmienku zaradenia do zoznamu DLC, nie o všeobecnú povinnosť pre svietidlá predávané v ČR.
• Katalógová účinnosť LED: pri Lumatek, Maxibright Daylight PRO a Varidrive tabuľka uvádza 2,5–3,1 µmol/J podľa podkladov dodávateľov. Katalógové hodnoty nemusia presne zodpovedať podielu uvedeného PPF a príkonu, napríklad pri ATS 200W PRO vychádza 508 / 208 približne na 2,44 µmol/J. Pri SANlight je uvedený výpočet pre širšie pásmo označený hviezdičkou.
• Technologický odhad z roku 2020: Kusuma, Pattison a Bugbee odhadli pre vtedajšiu technológiu svietidiel s bielymi a červenými diódami dosiahnuteľnú hranicu približne 3,4 µmol/J. Ochranná optika proti vode a vlhkosti ju podľa autorov znižuje približne o 10 %. Nejde o univerzálny fyzikálny limit všetkých LED.

Príklad: na tok 1990 µmol/s, ktorý má Lumatek Zeus 600W PRO 3.1, potrebuje svietidlo s účinnosťou 3,1 µmol/J približne 642 W. Pri 2,5 µmol/J by to bolo približne 796 W a pri 1,7 µmol/J približne 1171 W. Rozdiel platíte každý deň svietenia a vyšší príkon znamená aj viac tepla v stane. Porovnanie starších výbojok a LED nájdete v článku Pestovanie pod umelým osvetlením: HPS vs. LED.

Spektrum: plné spektrum, červená a far-red

Katalógové podklady svietidiel v tabuľke uvádzajú plné spektrum na rast aj kvet. Výmena zdroja svetla medzi týmito fázami preto zvyčajne nie je potrebná. Napríklad Lumatek ATS PRO kombinuje biele, červené a far-red diódy.

• Far-red (700–750 nm): nachádza sa tesne za hranicou PAR. Podľa práce Zhen, van Iersel a Bugbee (2021) prispievajú far-red fotóny v kombinácii s bežným svetlom k fotosyntéze porastu rovnako ako fotóny PAR, a to až do podielu približne 30 % fotónov. Autori preto navrhujú rozšírené pásmo 400–750 nm (ePAR). Far-red obsahujú napríklad svietidlá Maxibright Daylight PRO a Lumatek ATS PRO.
• Doplnkové lišty: Lumatek ponúka k svietidlám Zeus samostatné lišty far-red a UV. Podľa výrobcu sa far-red lišta používa vo vegetačnej fáze a na začiatku kvitnutia, UV lišta na konci kvitnutia.
• Dosvetľovanie spodných poschodí: zabezpečujú ho samostatné lišty pod korunou rastlín, pozrite si článok Ako vybrať LED pre under canopy a inter-canopy.

Na malé plochy so sadenicami, bylinkami a Microgreens môžu stačiť slabšie lišty a panely, ak zabezpečia potrebné PPFD a DLI. Podrobnejšie o nich píšeme v článku Vyberáme osvetlenie na pestovanie Microgreens.

Výška zavesenia a rovnomernosť

Čím vyššie svietidlo visí, tým väčšiu plochu osvetlí, ale intenzita na rastlinách bude nižšia. Vzdialenosť aj stmievanie nastavte podľa odporúčaní výrobcu a merania PPFD; vyššiu intenzitu v neskoršej fáze nemusíte riešiť iba spustením panela nižšie.

• Začnite podľa návodu výrobcu. Odporúčané vzdialenosti sa líšia podľa modelu a fázy.
• Overte to meraním. Skutočné PPFD na úrovni listov zmeria PAR meter, napríklad Apogee SQ-520 alebo Maxibright PAR Meter. Merajte uprostred aj v rohoch.

Konkrétnym vzdialenostiam sa venuje článok Ako vysoko zavesiť pestovateľské svetlá.

Stmievanie a riadenie

Stmievanie vám umožní používať rovnaké svietidlo pre sadenice aj úplne vzrastnuté rastliny a ušetriť elektrinu tam, kde rastliny plný výkon nevyužijú.

• Stupňovité stmievanie: Lumatek ATS a Zeus majú priložený 0–10V stmievač so stupňami vypnuté, 25, 50, 75 a 100 %. Maxibright Daylight PRO má diaľkový stmievač 25/50/75/100 %, Varidrive integrovaný stmievač 25–100 %.
• Riadiace jednotky: cez kompatibilné riadiace rozhranie pripojíte jednotku, napríklad Maxibright Universal Lighting Controller 0-10V. Podľa produktového opisu časuje svietenie, simuluje východ a západ slnka a dokáže svietidlá stlmiť pri prehriatí. Samotný tvar konektora RJ kompatibilitu nezaručuje; rad Daylight používa systém iLink a príslušný ovládač Daylight. Ďalšie modely nájdete v kategórii riadiace jednotky.
• Časovač: pri výkonných LED s integrovaným driverom odporúčame riadiť svietenie cez controller (pozrite si opis svietidiel Lumatek Zeus). Ak použijete časovač, jeho zapojenie aj spínacia schopnosť musia zodpovedať návodu a nábehovému prúdu drivera. Nábehový prúd treba overiť aj pri svietidlách s výkonom pod 600 W; samotný údaj o príkone nestačí.

Výkonnejšie LED zohrievajú stan. Pri výbere svetla preto počítajte aj s vetraním, pozrite si článok Vysoké teploty pri pestovaní v interiéri.

Časté otázky

Koľko wattov LED potrebujem do stanu s rozmermi 100 × 100 cm?

Svietidlá, ktoré výrobcovia odporúčajú pre plochu 1 × 1 m, majú v našej tabuľke príkon 300–400 W, napríklad Maxibright Daylight PRO 300W (750 µmol/s) alebo SANlight EVO LED Set 100 (1090 µmol/s). Porovnávajte najmä PPF a účinnosť, nielen watty.

Je lepšie jedno silné svetlo alebo dve menšie?

Obe riešenia fungujú, ak svietidlo pokrýva celú plochu. Podľa výrobcu SANlight môžu dve vhodne rozmiestnené a naklonené svietidlá zlepšiť rovnomernosť. Zavesenie a kabeláž bývajú pri jednom svietidle zvyčajne jednoduchšie.

Stačí plné spektrum na rast aj kvet?

Áno. Podľa katalógových podkladov sú svietidlá v tabuľke určené na rast aj kvet; intenzitu prispôsobte plodine a fáze vývoja. Doplnkové far-red alebo UV lišty sú voliteľné.

Ako zistím, koľko svetla rastliny skutočne dostávajú?

Zmerajte PPFD PAR metrom vo výške horných listov, uprostred aj v rohoch stanu. Z priemeru a počtu hodín svietenia vypočítate DLI a porovnáte ho s odporúčaním pre svoju plodinu.

Oplatí sa drahšia LED s vyššou účinnosťou?

Vyššia účinnosť znižuje prevádzkovú spotrebu, návratnosť však závisí aj od obstarávacej ceny, dĺžky svietenia a ceny elektriny. Pri rovnakom spektrálnom pásme a rovnakom dodanom množstve fotónov potrebuje svietidlo s účinnosťou 3,1 µmol/J približne o pätinu menej elektriny než svietidlo s účinnosťou 2,5 µmol/J a pri rovnakom umiestnení zdroja zvyčajne produkuje menej tepla.

Vyberte LED pre svoj stan

Zmerajte plochu, vyberte svietidlo v príslušnom riadku tabuľky a skontrolujte účinnosť a stmievanie. Celú ponuku nájdete v kategórii LED pestovateľské osvetlenie, najvýkonnejšie modely v kategóriách Lumatek Zeus, SANlight EVO a Maxibright Varidrive. Ak si nie ste istí, napíšte nám alebo sa zastavte v jednej z našich predajní, radi vám poradíme s výberom zostavy.