LED-освещение в теплице вместо натриевых ламп

Больше конкретики. Выслушаю Ваши доводы.

Если рассматривать ФАР как суммарную энергию источника излучения в полосе частот(или длин волн), то без разницы, синее там излучение или красное, да хоть "рябое в крапочку", поскольку "ватт и в Африке ватт". Лишь бы результат правильно считался

(учитывается только то, что входит в 400-700нм).

А вот когда мы за ФАР принимаем квантовый выход, то, разумеется, максимальное значение будет на 700нм, минимальное - на 400.

Т.е. 1 ватт*секунда (излучения, а не потребленная из "розетки"!!!), на длине волны 700нм обладает наибольшим значением ФАР.

Вот почему и возникло сомнение в том, что предлагаемый широкополосный источник обладает бОльшим ФАР, чем монохромный, или биволновой, со значительным преобладанием красного.

А еще то, что преобразование энергии в люминофоре не происходит без потерь, предположительно монохромные диоды должны обладать бОльшим КПД.

Красный имеет гораздо меньший КПД чем синий. Учитывая потери на люминофоре при переизлучении от синего все равно получаем выигрыш. ФАР измеряют в ваттах, не в молях... что легче - кг цемента или кг пуха? ;)

Поясню на всякий случай что такое КПД.

КПД - это процент излученной энергии относительно потребленной. У ультрасиних светодиодов составляет уже  60% и более, красные - дотягивают до 40%.

 

Не у топовых брендов соотношение будет 50% и 25%.

Верно, в 2 раза!

Изменено 9 марта, 2016 пользователем M23

Красный имеет гораздо меньший КПД чем синий. Учитывая потери на люминофоре при переизлучении от синего все равно получаем выигрыш. ФАР измеряют в ваттах, не в молях... что легче - кг цемента или кг пуха? ;)

ФАР измеряетса в микромолях и молях из за того что вся химия рассчитивается в молях. Соотношение абсорбированного углекислого газа высказивается в молах CO2 на моли света. Аккумуляция сухой массы высказанна в г сухой массы к молам света,

Зная параметры светодиодов все легко пересчитывается в микромоли.

С учетом спектра.LED PPFD.xls

Хлопотны начальные измерения.

Именно измерения, а не данные из датшитов.

ФАР измеряетса в микромолях и молях из за того что вся химия рассчитивается в молях. Соотношение абсорбированного углекислого газа высказивается в молах CO2 на моли света. Аккумуляция сухой массы высказанна в г сухой массы к молам света,

PPF (Photosynthetic Photon Flux) – фотосинтетический поток фотонов. Число фотонов в секунду в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм (μmol/c).

PPFD (Photosynthetic Photon Flux Dencity) – плотность фотосинтетического потока фотонов. Число фотонов в секунду на один квадратный метр в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм (μmol/c*m²)

PAR (Photosynthetic Active Radiation) – фотосинтетическое активное излучение. Характеризует мощность излучения в диапазоне от 400 до 700 нм на 1 м² (Вт/м²)

Цвет / Длина волны нм / Частота,ТГц/Энергия фотона, эВ

Красный 625-740 / 480-405 / 1,68-1,98

Оранжевый 590-625/ 510-480 /1,98-2,10

Желтый 565-590 / 530-510 /2,10-2,19

Зеленый 500-565 / 600-530 /2,19-2,48

Голубой 485-500 / 620-600 / 2,48-2,56

Синий 440-485 / 680-620 / 2,56-2,82

Фиолетовый 380-440 / 790-680 / 2,82-3,26

 

Соответственно говоря ФАР имею ввиду PAR а не PPF. 

 

 

Измерения чего? Разложение на условные 4 диапазона даст огромную погрешность.   Вы чем предлагаете измерять монохроматические диоды?

Только лабораторный спектр и разложение хотя бы на пару десятков диапазонов.

Изменено 9 марта, 2016 пользователем M23

Измерения чего? Разложение на условные 4 диапазона даст огромную погрешность.   Вы чем предлагаете измерять монохроматические диоды?

Только лабораторный спектр и разложение хотя бы на пару десятков диапазонов.

У меня и есть лабораторные измерения. Монохромов, их разлагать нет необходимости.

Господа, Ditto прав, как только началось интенсивное изучение пригодности светодиодных светильников для теплиц, пришлось отказываться от Вт/м2 и переходить на микромоли/м2/сек.

Это общепринятая практика в промышленных теплицах в настоящий момент. Почитайте голландцев

https://www.kasalsenergiebron.nl/besparen/licht/lichtbron/#led

Все верно, но путать терминологию не нужно. 

ФАР в энергитических единицах (Фотосинтетически активная радиация) использовался изначально, но далее специалисты начали его путать с ПФФП (плотность фотосинтетического фотонного потока), обозвали ФАР в молях. 

Мое мнение, что такая путаница вредна. Ну если настаиваете, буду использовать "ФАР в молях".

 

Измерения каким прибором?

 

 

 

Примерный расчет в молях.

 

Модуль на 24в

9 вт - охлаждение не требуется

3,6-4,2вт ФАР (зависит от температуры)

18-21  мкмоль/с 

 

Модуль на 48в

18вт - охлаждение минимальное, пассивное.

7-8,4вт ФАР

35-42  мкмоль/с

Изменено 9 марта, 2016 пользователем M23

Измерения каким прибором?

Сфера

Сфера

Snap_2016.03.09_13h24m05s_001.png

Сфера не может сразу посчитать моли?

Сфера не может сразу посчитать моли?

С экселем занимался не от любви к искусству.

А зная мощность светового потока и спектр и до микромолей не далеко.

Изменено 9 марта, 2016 пользователем 13amator

Усваиваемый растением поток фотонов

Как уже упоминалось выше, значение ФАР не учитывает разницу между разными длинами волн в диапазоне 400—700 нм. Кроме того, используется приближение, что волны за пределами этого диапазона имеют нулевую фотосинтетическую активность. Если известен точный спектр излучения, то плотность фотосинтетического фотонного потока (PPFD) в мкмоль/с можно модифицировать, используя весовые коэффициенты для каждой длинны волны. Этот параметр, представляет собой ФАР, взвешенную в соответствии с эффективностью фотосинтеза по каждой длине волны. Он носит название усваиваемый растением поток фотонов англ. yield photon flux (YPF). Красная кривая на графике показывает, что фотоны с длинной волны около 610 нм (оранжево-красный) обладают максимальной фотосинтетической активностью в расчёте на один фотон. Однако поскольку коротковолновые фотоны несут больше энергии на один фотон, то максимум фотосинтеза в расчёте на одну единицу энергии на одно столкновение находится при большей длине волны, около 650 нм (тёмно-красный).

 

С учетом этого и выбирал спектр.

Примерный расчет в молях.

Модуль на 24в

9 вт - охлаждение не требуется

3,6-4,2вт ФАР (зависит от температуры)

18-21  мкмоль/с 

 

Модуль на 48в

18вт - охлаждение минимальное, пассивное.

7-8,4вт ФАР

35-42  мкмоль/с

    По Вашим расчетам выходит, что лучшие светильники ЛЕД Филипс на 35% имеют большую светоотдачу в микромолях/с в диапазоне ФАР на Вт потребленной электроэнергии ,

В молях. Не в ваттах. Я думаю она сравнимо близка. Филлипс везде наставил звёздочек напоминая что публикует замеры при 25градусах.

Изменено 9 марта, 2016 пользователем M23

У меня и есть лабораторные измерения. Монохромов, их разлагать нет необходимости.

Александр Иванович, если сочтете возможным - разместите здесь результаты измерений красного и синего раздельно.

Александр Иванович, если сочтете возможным - разместите здесь результаты измерений красного и синего раздельно.

Технически возможно. Практически двояко.

Результаты не особо вдохновляют.

Со спектром все в порядке, а вот КПД?

Необходимая мощность становится соизмерима с лампами.

Вопрос о ФАР загоняет Поднебесную в ступор.

Сейчас в плотную занимаюсь поиском комплектующих с лучшими параметрами.

Какой тип светодиодов используете?

Поясню на всякий случай что такое КПД.

КПД - это процент излученной энергии относительно потребленной. У ультрасиних светодиодов составляет уже  60% и более, красные - дотягивают до 40%.

 

Не у топовых брендов соотношение будет 50% и 25%.

Верно, в 2 раза!

 

Цвет / Длина волны нм / Частота,ТГц/Энергия фотона, эВ

Красный 625-740 / 480-405 / 1,68-1,98

Оранжевый 590-625/ 510-480 /1,98-2,10

Желтый 565-590 / 530-510 /2,10-2,19

Зеленый 500-565 / 600-530 /2,19-2,48

Голубой 485-500 / 620-600 / 2,48-2,56

Синий 440-485 / 680-620 / 2,56-2,82

Фиолетовый 380-440 / 790-680 / 2,82-3,26

Исходя из приведенных Вами значений, разница в энергии синего и красного фотонов уже в 1,4 раза. Это только потери на преобразование, если предположить, что каждый синий фотон породит красный. Как Вы считаете, какова фотонная эффективность люминофора?

 

Примерный расчет в молях.

 

Модуль на 24в

9 вт - охлаждение не требуется

3,6-4,2вт ФАР (зависит от температуры)

18-21  мкмоль/с 

 

Модуль на 48в

18вт - охлаждение минимальное, пассивное.

7-8,4вт ФАР

35-42  мкмоль/с

Т.е. эффективность Ваших модулей 39 - 47%. Если считать, что кристаллы в них топовые - получается:

9*0.6=5,4Вт в синем, т.е. без учета энергии фотонов 4,2/5,4*100=78% эффективность люминофора. Не верю (с) :)

Но это без учета энергии фотонов. А если еще и ее учесть - совсем фантастика получается.

На приведенном Вами спектре (кстати, поразительно похожем на спектр белых осветительных светодиодов с жутким завалом в красной области) на исходный синий приходится не более 20% энергии. Это на глаз. Значит, в синем 5,4*0,2=1,1Вт исходной энергии.

Раскладывать на много полосок хлопотно, примем за середину желтый. в таком случае после преобразования (5,4-1,1)*2,19/2.82=3.3Вт после люминофора. (3,3+1,1)/4,2*100=106% эффективность люминофора. :)

Изменено 10 марта, 2016 пользователем Alexander Krasov

Все Ваши и мои расчеты в молях настолько примерны, что такая белиберда получается.

 

Вы ошибочно утверждаете, что количество фотонов синего всегда не больше переизлученных красных. Поглотив 2 фотона синего атом может испустить 3 фотона красного. Как раз потери в люминофоре двух типов, первый связан с выходом люминисценции ниже единицы, второй непосредственно сами потери на нагрев.

 

В Вашем случае люминесценция на определенной длине волны при облучении источником с меньшей длинной  волны невозможна, что на самом деле не так.

Все Ваши и мои расчеты в молях настолько примерны, что такая белиберда получается.

 

Вы ошибочно утверждаете, что количество фотонов синего всегда не больше переизлученных красных. Поглотив 2 фотона синего атом может испустить 3 фотона красного. Как раз потери в люминофоре двух типов, первый связан с выходом люминисценции ниже единицы, второй непосредственно сами потери на нагрев.

 

В Вашем случае люминесценция на определенной длине волны при облучении источником с меньшей длинной  волны невозможна, что на самом деле не так.

У меня расчет не в молях, а в ваттах.

Каким образом при поглощении одного синего фотона может быть излучено 3 красных? Я с такой теорией нигде не встречался. Откуда информация?

Почему в моем случае невозможно излучение фотона с большей длиной волны при поглощении фотона с меньшей длиной волны? Не только возможна, но именно так и происходит во всех люминофорах. Поглощается фотон, атом возбуждается, потом излучает фотон с меньшей энергией и увеличивается температура вещества. Количество тепловой энергии равно разнице между энергиями фотонов.

Технически возможно. Практически двояко.

Результаты не особо вдохновляют.

660.jpg460.jpg

Со спектром все в порядке, а вот КПД?

Необходимая мощность становится соизмерима с лампами.

Вопрос о ФАР загоняет Поднебесную в ступор.

Сейчас в плотную занимаюсь поиском комплектующих с лучшими параметрами.

Да, 38% в синем и 28% в красном - не верх совершенства.

Если допустить, что у Олега в синем 60% - его белые могут потягаться с Вашими монохромными. Однако, было бы неплохо увидеть результаты измерений. А то может статься, что ему тоже придется объясняться с поставщиком ;)

Да, 38% в синем и 28% в красном - не верх совершенства.

Если допустить, что у Олега в синем 60% - его белые могут потягаться с Вашими монохромными. Однако, было бы неплохо увидеть результаты измерений. А то может статься, что ему тоже придется объясняться с поставщиком ;)

Увы.

А так хорошо светят.

Сейчас у потенциальных поставщиков прошу фотометрию.

Как то не особо они на это вдохновляются.

Насчет объяснений.

Виноват перед потребителем. На поставщика и наехать можно.

Или поменять что практичней.

Не стреляйте в пианиста, он играет как может (с)

Изменено 10 марта, 2016 пользователем 13amator

У меня расчет не в молях, а в ваттах.

Каким образом при поглощении одного синего фотона может быть излучено 3 красных? Я с такой теорией нигде не встречался. Откуда информация?

Почему в моем случае невозможно излучение фотона с большей длиной волны при поглощении фотона с меньшей длиной волны? Не только возможна, но именно так и происходит во всех люминофорах. Поглощается фотон, атом возбуждается, потом излучает фотон с меньшей энергией и увеличивается температура вещества. Количество тепловой энергии равно разнице между энергиями фотонов.

Извините, конечно наоборот. Я имел ввиду энергию фотона, а написал про длину волны.

 

Атом излучивший квант на БОЛЬШЕЙ длинне волны остается в возбужденном состоянии и при поглощении следующих может излучить 2 кванта, если повторного поглощения не произойдет эта энергия уйдет в нагрев.

Все. Опоздал.

10 ватт на метр квадратный.

Не знаю может Филипс не в курсе, и продолжает заниматься ерундой.

Это не переплюнуть.

Только как донести растениям что их осветили и они обязаны расти?