Jak vybrat LED osvětlení pro pěstování: watty, PPFD a velikost stanu

Správné LED osvětlení vybíráte podle plochy, kterou má osvítit, ne jen podle wattů na krabici. V článku zjistíte, co znamenají PPF, PPFD, µmol/J a DLI, kolik světla potřebují rajčata, chilli nebo saláty, jaký příkon odpovídá vašemu stanu a podle čeho posoudit spektrum, výšku zavěšení a stmívání. Na konci najdete srovnávací tabulku konkrétních LED svítidel podle velikosti stanu.

Začněte velikostí stanu

Výrobci pěstebních LED uvádějí u každého svítidla doporučenou plochu, například 80 × 80 cm nebo 1,2 × 1,2 m. Právě plocha je první údaj, podle kterého se rozhodujete:

• Změřte vnitřní rozměr stanu nebo plochy, kterou chcete osvítit.
• Vyberte svítidlo, které výrobce pro tuto plochu doporučuje. Příliš malé svítidlo může nedostatečně osvětlit okraje; výkonnější model lze podle potřeby stmívat. Rozhoduje rozložení PPFD a požadované DLI.
• Teprve potom porovnávejte účinnost, spektrum a výbavu (stmívání, řízení, krytí).

U svítidel v naší srovnávací tabulce níže vychází příkon při plném výkonu většinou na 280–420 W na m² pěstební plochy. U nejmenšího stanu 60 × 60 cm je to víc, například SANlight EVO LED Set 60 má 200 W na 0,36 m². Výrobce u tohoto malého setu doporučuje stmívání, protože plný výkon může být zejména pro mladé rostliny příliš vysoký. Watty jsou ale jen hrubé vodítko. Kolik světla svítidlo z wattů vyrobí, určuje jeho účinnost.

PPF, PPFD, µmol/J a DLI: co znamenají

Tradiční pásmo fotosynteticky aktivního záření (PAR) je 400–700 nm. Pro fotosyntézu ve směsi s tímto světlem mohou být užitečné i delší vlnové délky, viz oddíl o far-red. U pěstebních světel proto nehledejte lumeny ani luxy, ale tyto údaje:

Pro konstantní nebo časově průměrné PPFD během svícení platí převod: DLI = PPFD × počet hodin svícení × 3600 / 1 000 000. Obráceně spočítáte, jaké průměrné PPFD potřebujete: PPFD = DLI × 1 000 000 / (hodiny × 3600).

Kolik světla rostliny potřebují

Doporučení univerzit se obvykle udávají jako DLI. Průměrné PPFD v tabulce jsme z nich dopočítali pro 16 hodin svícení denně. Hodnoty berte orientačně, liší se podle odrůdy, teploty a dalších podmínek.

U salátu Cornell podmiňuje DLI 17 dobrým prouděním vzduchu k rostoucím listům. Bez něj doporučuje nižší DLI 13–14, protože rychlý růst může vést k okrajové nekróze mladých listů (tipburn) z nedostatečného zásobení růstového vrcholu vápníkem. Víc světla tedy není vždy lepší. Plodové zeleniny, jako jsou rajčata a chilli, naopak světlo snesou a využijí víc. Pěstování chilli pod lampou podrobně popisujeme v článku Jak na pěstování chilli papriček pod umělým osvětlením.

Kolik wattů LED na stan: srovnávací tabulka

V tabulce jsou LED svítidla z naší nabídky, seřazená podle orientační doporučené plochy. Příkon, tok a účinnost přebíráme z katalogových podkladů; u řady Varidrive jsou údaje ověřené pouze v nabídce Higarden. Doporučená plocha sama o sobě neurčuje vhodnost pro konkrétní plodinu: porovnejte i PPFD, dobu svícení a DLI. U SANlight označuje hvězdička tok v širším pásmu 400–780 nm a účinnost dopočítanou jako tok dělený příkonem celého svítidla. Výrobcem uváděná modulová účinnost přes 3 µmol/J se týká LED modulů, nikoli celého svítidla. Tyto hodnoty proto nelze přímo srovnávat s PPF a účinností pro PAR 400–700 nm.

Orientační příkon podle tabulky:

• 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

Sloupec „Tok na m²“ je deklarovaný fotonový tok svítidla vydělený plochou stanu. Není to měření PPFD: nezohledňuje geometrii svítidla, ztráty ani odrazy od stěn. U Lumatek ATS 200W PRO vychází podíl 794 µmol/m²/s, zatímco katalog výrobce uvádí průměrné PPFD přibližně 511 µmol/m²/s ve výšce 40 cm při nulovém odrazu stěn a plném výkonu. U ATS 300W PRO je podíl 816 a katalogový průměr přibližně 572 µmol/m²/s za stejných podmínek. V těchto dvou příkladech jde zhruba o 64–70 % prostého podílu; není to univerzální přepočítací koeficient pro jiné instalace.

Pro větší plochy lze použít více menších svítidel nebo kilowattový model, například Lumatek Zeus 1000W PRO EVO 3.1 (1025 W, PPF 3125 µmol/s) pro plochu 1,5 × 2,0 m. Další modely najdete v kategoriích Lumatek LED, SANlight LED, Maxibright LED a v celé kategorii LED pěstební osvětlení.

Sady SANlight EVO v tabulce pro plochy od 1 × 1 m používají dvě svítidla. Podle výrobce umožňuje jejich rozmístění a naklopení rovnoměrnější osvětlení; konkrétní výsledek závisí na instalaci.

Účinnost µmol/J: proč se vyplatí

Účinnost rozhoduje o tom, kolik zaplatíte za elektřinu za stejné množství světla. Pro srovnání:

• Výbojky HPS: nejúčinnější dvoupaticová (double-ended) HPS svítidla v měření Nelsona a Bugbeeho z roku 2014 dosahovala asi 1,7 µmol/J. Starší referenční svítidlo s velkou šroubovací paticí a magnetickým předřadníkem mělo 1,02 µmol/J; nejde o hodnotu všech HPS svítidel.
• Minimum pro certifikaci: program DesignLights Consortium (DLC) ve verzi 4.0 vyžaduje deklarovanou účinnost alespoň 2,5 µmol/J v pásmu 400–700 nm. Verze 3.0 měla hranici 2,3 µmol/J. Jde o podmínku zařazení do seznamu DLC, nikoli obecnou povinnost pro svítidla prodávaná v ČR.
• Katalogová účinnost LED: u Lumatek, Maxibright Daylight PRO a Varidrive tabulka uvádí 2,5–3,1 µmol/J podle dodavatelských podkladů. Katalogové hodnoty nemusí přesně odpovídat podílu uvedeného PPF a příkonu, například u ATS 200W PRO vychází 508 / 208 přibližně 2,44 µmol/J. U SANlight je uveden výpočet pro širší pásmo označený hvězdičkou.
• Technologický odhad z roku 2020: Kusuma, Pattison a Bugbee odhadli pro tehdejší technologii svítidel s bílými a červenými diodami dosažitelnou mez asi 3,4 µmol/J. Ochranná optika proti vodě a vlhkosti ji podle autorů snižuje přibližně o 10 %. Není to univerzální fyzikální strop všech LED.

Příklad: pro tok 1990 µmol/s, který má Lumatek Zeus 600W PRO 3.1, potřebuje svítidlo s účinností 3,1 µmol/J asi 642 W. Při 2,5 µmol/J by to bylo asi 796 W a při 1,7 µmol/J asi 1171 W. Rozdíl platíte každý den svícení a vyšší příkon znamená i víc tepla ve stanu. Srovnání starších výbojek a LED najdete v článku Pěstování pod umělým osvětlením: HPS vs. LED.

Spektrum: plné spektrum, červená a far-red

Katalogové podklady svítidel v tabulce uvádějí plné spektrum pro růst i květ. Výměna zdroje světla mezi těmito fázemi tedy obvykle není nutná. Například Lumatek ATS PRO kombinuje bílé, červené a far-red diody.

• Far-red (700–750 nm): leží těsně za hranicí PAR. Podle práce Zhen, van Iersel a Bugbee (2021) přispívají far-red fotony ve směsi s běžným světlem k fotosyntéze porostu stejně jako fotony PAR, a to do podílu asi 30 % fotonů. Autoři proto navrhují rozšířené pásmo 400–750 nm (ePAR). Far-red obsahují například svítidla Maxibright Daylight PRO a Lumatek ATS PRO.
• Doplňkové lišty: Lumatek ke svítidlům Zeus nabízí samostatné lišty far-red a UV. Podle výrobce se far-red lišta používá ve vegetaci a na začátku květu, UV lišta v závěru květu.
• Dosvícení spodních pater: řeší samostatné lišty pod korunou rostlin, viz článek Jak vybrat LED pro under canopy a inter-canopy.

Pro malé plochy sazenic, bylinek a microgreens mohou stačit slabší lišty a panely, pokud zajistí potřebné PPFD a DLI. Podrobněji o nich píšeme v článku Vybíráme osvětlení na pěstování microgreens.

Výška zavěšení a rovnoměrnost

Čím výš svítidlo visí, tím větší plochu osvítí, ale tím nižší je intenzita na rostlinách. Vzdálenost i stmívání volte podle doporučení výrobce a měření PPFD; vyšší intenzita v pozdější fázi se nemusí řešit jen spuštěním panelu níž.

• Začněte podle manuálu výrobce. Doporučené vzdálenosti se liší podle modelu a fáze.
• Ověřte to měřením. Skutečné PPFD na úrovni listů změří PAR metr, například Apogee SQ-520 nebo Maxibright PAR Meter. Měřte uprostřed i v rozích.

Konkrétním vzdálenostem se věnuje článek Jak vysoko zavěsit pěstební světla.

Stmívání a řízení

Stmívání vám dovolí použít stejné svítidlo pro sazenice i plně vzrostlé rostliny a ušetřit elektřinu tam, kde rostliny plný výkon nevyužijí.

• Krokové stmívání: Lumatek ATS a Zeus mají přiložený 0–10V stmívač se stupni vypnuto, 25, 50, 75 a 100 %. Maxibright Daylight PRO má dálkový stmívač 25/50/75/100 %, Varidrive integrovaný stmívač 25–100 %.
• Řídicí jednotky: přes kompatibilní řídicí rozhraní připojíte jednotku, například Maxibright Universal Lighting Controller 0-10V. Podle produktového popisu časuje svícení, simuluje východ a západ slunce a umí svítidla ztlumit při přehřátí. Samotný tvar RJ konektoru kompatibilitu nezaručuje; řada Daylight používá systém iLink a příslušný Daylight controller. Další modely jsou v kategorii řídicí jednotky.
• Časovač: u výkonných LED s integrovaným driverem doporučujeme řídit svícení přes controller (viz popis svítidel Lumatek Zeus). Pokud použijete časovač, musí jeho zapojení i spínací schopnost odpovídat manuálu a náběhovému proudu driveru. Náběhový proud je potřeba ověřit i u svítidel pod 600 W; samotný údaj příkonu nestačí.

Silnější LED zahřívají stan. S výběrem světla proto počítejte i s větráním, viz článek Vysoké teploty při pěstování indoor.

Časté dotazy

Kolik wattů LED potřebuji na stan 100 × 100 cm?

Svítidla, která výrobci doporučují pro plochu 1 × 1 m, mají v naší tabulce příkon 300–400 W, například Maxibright Daylight PRO 300W (750 µmol/s) nebo SANlight EVO LED Set 100 (1090 µmol/s). Porovnávejte hlavně PPF a účinnost, ne jen watty.

Je lepší jedno silné světlo, nebo dvě menší?

Obě řešení fungují, pokud svítidlo pokrývá celou plochu. Dvě vhodně rozmístěná a naklopená svítidla mohou podle výrobce SANlight zlepšit rovnoměrnost. Jedno svítidlo obvykle zjednoduší zavěšení a kabeláž.

Stačí plné spektrum na růst i květ?

Ano. Podle katalogových podkladů jsou svítidla v tabulce určena pro růst i květ; intenzitu přizpůsobte plodině a fázi vývoje. Doplňkové far-red nebo UV lišty jsou volitelné.

Jak zjistím, kolik světla rostliny opravdu dostávají?

Změřte PPFD PAR metrem ve výšce horních listů, uprostřed i v rozích stanu. Z průměru a počtu hodin svícení spočítáte DLI a porovnáte ho s doporučením pro vaši plodinu.

Vyplatí se dražší LED s vyšší účinností?

Vyšší účinnost snižuje provozní spotřebu, ale návratnost závisí i na pořizovací ceně, době svícení a ceně elektřiny. Při stejném spektrálním pásmu a stejném dodaném množství fotonů potřebuje svítidlo s 3,1 µmol/J asi o pětinu méně elektřiny než svítidlo s 2,5 µmol/J a při stejném umístění zdroje obvykle přidá méně tepla.

Vyberte LED pro svůj stan

Změřte plochu, vyberte svítidlo v odpovídajícím řádku tabulky a zkontrolujte účinnost a stmívání. Celou nabídku najdete v kategorii LED pěstební osvětlení, nejvýkonnější modely v kategoriích Lumatek Zeus, SANlight EVO a Maxibright Varidrive. Pokud si nejste jistí, napište nám nebo se zastavte v jedné z našich prodejen, rádi vám se sestavou poradíme.