Plantelys
Hvordan avgjør man hvor bra et kunstig lys er med hensyn til å få planter til å trives?
Mye lumens? Nei. Lumensverdier er beregnet med utgangspunkt i våre øyners følsomhet. Mye gulgrønt lys gir mye lumens som ser sterkt ut for oss, men er naturligvis veldig svakt for planter da disse reflekterer grønt. Den fotooptiske kurven (øyets følsomhet) ser ut som dette (gjett hvorfor viktige trafikkskilt ofte er gulfargede?):
Fotooptiske kurve
Mye lux? Nei. Fordi lux har sammenheng med lumensverdiene som utover det også tar hensyn til arealet som eksponeres for lyset. At lux tar hensyn til arealet er i og for seg bra, men ettersom luxverdien er så avhengig av lumens så har det liten verdi med tanke på planter.
Mye CRI? Jo, faktisk til en viss grad, ettersom en høy CRI-verdi garanterer at lyset ligner på sollyset og at sollyset stråler omtrent like mye over hele lysspekteret. Dessverre må slikt høykvalitets lys filtereres fram. Man må sette solbriller på lyskilden slik at alle frekvenser slipper fram i like store mengder - noe som naturligvis innebærer at man må kjøre på med mer watt for å få samme lysstyrke. Uøkonomisk.
Det går faktisk an å lure øyet til å tro at et lys har en en høy CRI gjennom å stråle sterkt på tre vel avveide frekvenser akkurat som et TV-apparat gjør. Pixlene i et TV-rør kan bare vise ulike nyanser av rødt, grønt og blått. Når de tilsammen lyser så sterkt de kan så kan man oppnå hvilken nyans en vil av hvitfarger. Akkurat slik fungerer også tri-fosfor-rør som har en sterk intensitet på tre (opptil fem) vel valgte områder i lysspektrumet. En topp i det røde området, en i det grønne og en i det blå området. Disse tri-fosfor-rørene varer lenger enn vanlige rør og holder en høyere intensitet sammenlignet med hvor mye energi en tilfører røret. Økonomisk.
Mye Kelvin? Nei. Ettersom Kelvin bare viser hvilken fargenyans lyskilden har. Hvitt lys en skyfri dag holder ca. 8000-9000 K (en aning blåfarge fra himmelen). Dette ser naturlig ut for oss mennesker, men sier ingenting om hvorvidt plantene liker lyset. Man kan gjette på at et rør som gir hvitt lys rundt 7000-9000 K gir plantene mye av det lyset de behøver, men det trenger ikke å være slik. Dette fordi hvitt lys ofte er filtrert ganske mye, hvilket vil si at en må pøse på med mer watt for å nå samme intensitet som andre rør. Et hvitt tri-fosfor-rør har likevel ofte en høy effektivitet, noe som gjør dette røret til et sikkert kort med tanke på plantevekst selv om vi gjetter. Men vi vil selvsagt bli mer sikker enn så....
Vi behøver et bedre mål.
Hva skal vi ta hensyn til? Hva er lett å måle og se? Fotosyntesen! Fotosyntese kan nesten likestilles med tilvekst. Fotosyntetiserer plantene mye vokser de mye, med veldig få unntak som bekrefter regelen.
Gjennom å måle fotosyntesen hos flere ulike planter kan vi få fram et fotosyntesespektrum som viser under hvilke frekvenser planter best driver fotosyntese. Det er ikke helt uventet at grønt lys ikke gir spesielt stort tilskudd til fotosyntesen, så derfor ser spekteret ut som det gjør - en dump i midten:
Fotosyntesekurve
Se der ja. Nå begynner vi å nærme oss. Alt nå kan man lett se at jo mer likt fotosyntesekurven en lyskildes spekter er, desto bedre fotosyntese.
Men selvom vi lager en matematisk formel som viser hvor bra en lyskildes spekter ligner på fotosyntesekurven, så sier den absolutt ingenting om hvor økonomisk lyskilden er, dvs. hvor mange watt lyskilden må bruke for å oppnå sitt spekter, og hvor mange av de wattene som faktisk blir til brukbart lys.
Får vi derimot spekteret og det antall lumens et lysrør presterer ved et visst watt-antall begynner det nok å ringe noen klokker hos en del: Om vi kan regne ut hvor effektivt røret omdanner sine watt til faktisk lys, f.eks. lumens, så kan vi til og med benytte lysrørets lumenseffektivitet for å beregne hvor bra røret fungerer på plantenese fotosyntese i stedet for våre øyne.
Med lumenseffektiviteten kan vi beregne det faktiske antall watt som hver del av spekteret påvirker veksten. Vi kan utnytte watt-verdien for å beregne PAR - Photosynthetic Available Radiation. Kortfattet sier bare PAR hvor mye energi lyset har mellom 400 nm og 700 nm. Ganske usexy. Vi vil jo selvsagt få inn fotosyntesekurven her! Da kommer vi til PUR - Photosynthetic Usable Radiation. Kan vi da få fram hvor mye PUR man får per watt så er vi jo framme. PUR-effektiviteten er det vi skal bruke for å sammenligne ulike lyskilder med hverandre.
Det er akkurat det Ivo Busko har gjort. Han har presentert et antall ulike lysrør og deres PUR-effektivitet på Aquabotanic.com: http://www.aquabotanic.com/lightcompare.htm
Han var dessuten så vennlig å beskrive nøyaktig hvordan man går fram steg-for-steg. Dette har jeg programmert inn i et lite Java-program, så jeg kan vise Javaprogrammet et spektrum, watt og lumens, så beregner det PUR-effektiviteten til meg. Dette kommer snart i en Servlet-version i min blog; http://www.defblog.se/, så kan dere selv beregne PUR-effektiviteten på hvilken lyskilde dere selv ønsker. Inntil da kan dere sende spektrum+lumens+watt til meg så gjør jeg det manuelt.
Her er en liste over PUR-effektivitetsverdiene jeg til nå har beregnet og som ikke finnes i Ivos liste (sortert med de beste først):
Philips Aquarelle (Saurama spectrum) 38w, 2380lm: 0.84 uE/sec/Watt
Philips Aquarelle 38w, 2380lm: 0.76 uE/sec/Watt
Philips TLD830 36w, 3350lm: 0.66 uE/sec/Watt
Philips TLD965 36w, 2100lm: 0.60 uE/sec/Watt
Osram Biolux 40w, 2400lm: 0.55 uE/sec/Watt
Osram Fluora 77 36w, 1400lm: 0.71 uE/sec/Watt
Osram HQI-NDL 150w, 11250lm: 0.68 uE/sec/Watt
Osram HQI-TS-WDL 150w, 11000lm: 0.55 uE/sec/Watt
Sylvania CMI TD WDL UVS 150w, 13500lm: 0.65 uE/sec/Watt
Interpret Triton 40w, 2200lm: 0.72 uE/sec/Watt
Halogen 60w, 730lm: 0.14 uE/sec/Watt
Biltema Daylight 36w, 2400lm: 0.56 uE/sec/Watt
AB Aqualine 10000 150w, 12000lm: 1.42 uE/sec/Watt
AB Aqualine 10000 250w, 19000lm: 1.35 uE/sec/Watt
BLV 250w, 10500lm: 0.61 uE/sec/Watt
BLV Topflood 250w, 20000lm: 0.78 uE/sec/Watt
BLV Topflood 250W, 11000lm: 0.57 uE/sec/Watt
Sera Deep-sea 36w, 300lm: 0.77 uE/sec/Watt
Sera Daylight 36w, 3250lm: 0.72 uE/sec/Watt
Sera Blue-sky 36w, 2800lm: 0.70 uE/sec/Watt
Sera Tropic-sun 36w, 2300lm: 0.58 uE/sec/Watt
Sera Plantcolor 36w, 1400lm: 0.54 uE/sec/Watt
Deltec Aquablue 80w, 4800lm: 0.78 uE/sec/Watt
Deltec Midday 6000 80w, 4700lm: 0.53 uE/sec/Watt
Hagen SunGlo (Saurama spectrum) 40w, 3100lm: 0.57 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Natur 24w, 1100lm: 0.43 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Natur 39w, 1900lm: 0.46 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Natur 54w, 2750lm: 0.48 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Natur 80w, 3850lm: 0.45 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Tropic 24w, 1300lm: 0.50 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Tropic 39w, 2300lm: 0.54 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Tropic 54w, 3300lm: 0.56 uE/sec/Watt
JBL Ultra T5 Solar Tropic 80w, 4600lm: 0.53 uE/sec/Watt
Giesemann MegaChrome Marine 250w, 15000lm: 0.94 uE/sec/Watt
Narva Tronic 15w, 720lm: 0.41 uE/sec/Watt
