Verlichting: Lumen, fotonen en micromol.

[Xtreme]

Het aantal lumen is de maatstaf voor de sterkte van het algemene licht dat voor het menselijk oog waarneembaar is. Van dit algemene licht gebruiken de planten slechts zo'n 45 %. Het kan dus voorkomen, dat een lamp met een enorm lumenrendement, bijvoorbeeld een straatlantaarn geeft tot wel 200 lumen per watt, voor de planten totaal niet of slechts zeer gedeeltelijk bruikbaar is.
De "ogen" van de planten nemen dus het algemene licht op geheel andere wijze waar dan het menselijk oog. Planten "zien" alleen fotonen. Het aantal fotonen van het groei/bloeilicht wordt bepaald op 1 meter afstand van de lamp en wordt weergegeven in micromol/per seconde/per m2. Er bestaat geen vaste omrekeneenheid om fotonen terug te rekenen naar micromol. Afhankelijk van de golflengte levert elke foton een ander aantal micromollen op.
Dus de aanschaf van een luxmeter heeft totaal geen zin. Het enige juiste meetinstrument voor groei- en bloeilicht is een kwantumsensor.

Xtreme

[monty]

Re: Lumen, fotonen en micromol.

Licht als golfverschijnselZonnestralingLicht als “deeltjes verschijnsel”Verband tussen fotonen en fotosyntheseInvloed kleurAssimilatiebelichting
In het taalgebruik over belichtingssystemen en bij de dimensionering daarvan worden vaak verschillende termen en ‘lichteenheden’ gebruikt. Voor de duidelijkheid zullen de belangrijkste termen en definities hieronder kort worden behandeld.

Lichtbron: een apparaat dat zichtbare straling uitzendt tussen 380 en 780 nm (en daarnaast vaak ook nog niet-zichtbare straling in het infrarode gebied).

Groeilicht: licht dat bedoeld is om de groei van de planten te verbeteren. Hierbij gaat het met name om licht dat de fotosynthese stimuleert. Het is gangbaar hiervoor het spectrale gebied van 400-700 nm te nemen (het licht in dit gebied wordt ook wel PAR-licht genoemd; PAR = photosynthetically active radiation). Het gebied tussen 700 en 730 nm speelt waarschijnlijk ook een rol bij de fotosynthese, maar omdat die invloed nog niet goed bekend is wordt dat gebied meestal niet meegenomen.

Stuurlicht: licht dat bedoeld is om de ontwikkeling van de plant in een bepaalde richting te sturen. Bij sturen is vaak een groter deel van het stralingsspectrum betrokken (ca 280-800 nm)

Lichtmaten/lichteenheden voor de fotosynthese

PPFD: de in de vorige paragraaf genoemde fotonenstroom (aantal fotonen per oppervlakteen tijdseenheid) in het foto-actieve gebied van 400-700 nm wordt ook wel de photosyntheticphotonflux-density (PPFD) genoemd en wordt uitgedruk in (μmol/s)/m2. Bij (assimilatie)belichting van gewassen is met name deze grootheid van belang.

PPF: fotonenstroom in het foto-actieve gebied van 400-700 nm (aantal fotonen per tijdseenheid) wordt ook wel de photosynthetic-photon-flux (PPF) genoemd (μmol/s). Wordt er gedeeld door het oppervlak waarop de stroom valt dan krijgt men de (gemiddelde) PPFD.

Watt: eenheid van stralingsstroom. Geeft de energieinhoud van de straling weer. Meestal wordt de stralingsdichtheid gebruikt, uitgedrukt in Watt per m2, afgekort W/m2. Om deze maat betekenis te geven, moet het golflengtegebied worden opgegeven. Voor de zogenaamde ‘globale straling’ wordt vaak het golflengtegebied van 280-3000 nm gebruikt.

WattPAR: eenheid van stralingsstroom met golflengten liggend tussen 400-700 nm. Dit is de straling die actief is bij de fotosynthese.

Lumen:Lux: eenheid van verlichtingssterkte = lichtstroom per oppervlakte-eenheid (1 lux = 1 lumen per m2). Deze maat is bedoeld om de aan te geven hoeveel licht er op een oppervlak valt, gewogen volgens de ooggevoeligheidscurve. Eigenlijk heeft deze maat alleen maar zin voor toepassingen waarin de mens betrokken is (bijvoorbeeld bij werkplekverlichting, straatverlichting en dergelijke). Toch wordt ze (ongelukkigerwijs) ook vaak gebruikt om de intensiteit van de assimilatiebelichting in uit te drukken. Zoals hiervoor aangegeven is de plantgevoeligheid anders dan die van het menselijk oog en is de PPFD een betere maat hiervoor. Hieronder is voor een aantal lamptypen aangegeven met hoeveel (μmol/s)/m2 1000 lux overeenkomt

het rendement van een lamp kan op twee manieren worden gedefinieerd. Als het gaat om licht voor verlichting (voor menselijke toepassingen) dan is een goede maat. Menselijke ooggevoeligheidskromme (rood) en conversiefactor lumen/W als functie van golflengte (onderbroken blauwe curve)
daglicht (gemiddeld): 1000 lux = 17.86 (μmol/s)/m2
gloeilamp: 1000 lux = 20.41 (μmol/s)/m2 TL 33 (Philips): 1000 lux = 12.82 (μmol/s)/m2
SON-T plus (400W): 1000 lux = 11.76 (μmol/s)/m2 (hoge-druk natrium)
de hoeveelheid licht (in lumen) die wordt uitgezonden per toegevoerde Watt elektrische energie (lumen/We). Als het gaat om assimilatiebelichting, dan is een betere rendementsmaat het aantal micromol fotonen per seconde (tussen 400 en 700 nm) dat per Watt elektrische energie wordt uitgezonden ((μmol/s)/We).

Lichtsom: dit is de lichtintensiteit vermenigvuldigd met de tijdsduur dat die optreedt. Vaak wordt de lichtsom over een dag bepaald. Afhankelijk van welke ‘type licht’ er gemeten wordt, zijn er verschillende eenheden in gebruik:
- luxmeter: lichtsom uitgedrukt in klux.uur/dag (ook wel afgekort als klxh/d)
- solarimeter: meet globale straling in W/m2 tussen 305 en 2800 nm. De lichtsom wordt vaak uitgedrukt in J/cm2 per dag (1 W = 1 J/s). Een alternatieve maat is Wh/m2 per dag (1 Wh/m2 = 0.36 J/cm2)
- groeilichtmeter:Fotonen Spectrale gevoeligheid van de plant

[Xtreme]

Re: Lumen, fotonen en micromol.

Bedankt voor de uitbreiding van de info Monty. Nu maar hopen dat de mensen het aantal lumen niet meer als maatstaf aanhouden. Een ieder die jouw addendum heeft gelezen zal geen vragen meer aandragen of straatlantaarns, zonnehemels en autolampen e.d. "geschikt zijn".

[Groene Geest]

Re: Lumen, fotonen en micromol.

Ik vind dit een heel leerzaam en uitgebreid stuk. helemaal perfect en heel hard nodig voor iedereen die met licht en lampjes experimenteert. Ik ben d'r blij mee.