Künstliche Beleuchtung spielt eine wichtige Rolle bei der erfolgreichen Entwicklung von Pflanzen in Gewächshäusern. Es ermöglicht die Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen für die Photosynthese, fördert ein beschleunigtes Wachstum und erhöht die Ernteerträge. Die korrekte Berechnung künstlicher Beleuchtung ist jedoch eine Herausforderung, die Kenntnisse über Prinzipien und Methoden erfordert.
Die Grundprinzipien der Berechnung sind die Bestimmung des erforderlichen Lichtniveaus, die Auswahl und Anordnung von Beleuchtungsgeräten, die Berücksichtigung der Energieeffizienz und der Budgetbeschränkungen. Um das Lichtniveau zu bestimmen, müssen die Anforderungen und physiologischen Merkmale jeder bestimmten Kultur sowie ihre Entwicklungsphase berücksichtigt werden.
Für die Berechnung der künstlichen Beleuchtung werden verschiedene Methoden verwendet, einschließlich der Berechnung nach Fläche und Leistung von Beleuchtungsgeräten. Die Berechnungsmethode für die Fläche basiert auf der Bestimmung der erforderlichen Beleuchtung pro Flächeneinheit des Gewächshauses. Dazu ist es notwendig, die Durchlässigkeit des Beschichtungsmaterials des Gewächshauses, seine Leuchtkraft und das erforderliche Beleuchtungsniveau für eine bestimmte Kultur zu kennen. Die Berechnungsmethode für die Leistung von Beleuchtungsgeräten basiert auf der Bestimmung der erforderlichen Beleuchtungsleistung pro Flächeneinheit des Gewächshauses. Um dies zu tun, müssen Sie den Auslastungsfaktor der Beleuchtungskörper und die erforderliche Beleuchtungsstärke kennen.
Die genaue Berechnung der künstlichen Beleuchtung für Gewächshäuser ermöglicht es, optimale Bedingungen für Pflanzen zu schaffen, ihr gesundes Wachstum und ihre Entwicklung zu gewährleisten und eine hohe Ernte zu erzielen. Beachten Sie dabei, dass die Lichtanforderungen für verschiedene Kulturen variieren und sich je nach Entwicklungsphase ändern können.
Die Bedeutung der künstlichen Beleuchtung in Gewächshäusern
Künstliche Beleuchtung spielt eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung optimaler Bedingungen für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen in Gewächshäusern. Gewächshäuser schaffen eine künstliche Umgebung, in der nicht immer genügend natürliches Licht für die Photosynthese von Pflanzen vorhanden ist.
Die Verwendung von künstlicher Beleuchtung ermöglicht es, die gewünschte Beleuchtungsstärke zusätzlich beizubehalten, die für bestimmte Kulturen optimal ist. Dies erhöht den Ertrag und die Qualität der Produkte erheblich.
Der Hauptvorteil der künstlichen Beleuchtung in Gewächshäusern ist die Möglichkeit, unabhängig von äußeren Faktoren wie Wetter und Jahreszeit optimale Bedingungen für Pflanzen zu schaffen. Dies ist besonders wichtig in Gebieten mit ungünstigem Klima oder in Umgebungen, in denen im Winter ein Mangel an Tageslicht auftritt.
Darüber hinaus ermöglicht die künstliche Beleuchtung die Kontrolle der Tageslichtdauer, was für Pflanzen mit bestimmten photoperiodischen Anforderungen nützlich sein kann. Dies ist besonders wichtig für Pflanzen, die einen kurzen oder langen Lichttag für vegetatives oder fortpflanzungsfähiges Wachstum benötigen.
Künstliche Beleuchtung kann auch verwendet werden, um das Temperaturregime in Gewächshäusern zu regulieren. Einige Lichtquellen, wie Natriumniederdrucklampen, emittieren eine erhebliche Menge an Wärme, die bei niedrigen Außentemperaturen nützlich sein kann.
Im Allgemeinen spielt die künstliche Beleuchtung in Gewächshäusern eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung optimaler Bedingungen für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen. Es ermöglicht Ihnen, den Ertrag und die Qualität der Produkte zu erhöhen, die Lichtdauer und das Temperaturregime zu kontrollieren. Die richtige Auswahl und der Betrieb künstlicher Beleuchtung ist ein wesentlicher Bestandteil einer erfolgreichen Gewächshauswirtschaft.
Grundsätze zur Berechnung künstlicher Beleuchtung
Die Grundprinzipien der Berechnung der künstlichen Beleuchtung für Gewächshäuser sind die Bestimmung des erforderlichen Lichtniveaus, die Auswahl und Platzierung von Lichtquellen sowie die korrekte Steuerung der Beleuchtung.
Ausgehend von der Bestimmung des erforderlichen Lichtniveaus sollten die Anforderungen bestimmter Kulturen berücksichtigt werden. Für die meisten Gemüsepflanzen wird eine Beleuchtungsstärke von 1000 bis 2000 Lux empfohlen. Einige Pflanzen, zum Beispiel Tomaten oder Gurken, benötigen jedoch ein höheres Lichtniveau – bis zu 5000 Lux.
Es ist auch wichtig, die Wirksamkeit der Lichtnutzung durch verschiedene Pflanzenarten zu berücksichtigen. Zum Beispiel haben Gewächshauskulturen wie Gurken oder Tomaten eine relativ geringe Lichtausnutzung, während Pflanzen mit grüner Masse, wie Salat oder Spinat, eine effizientere Nutzung der Lichtenergie ermöglichen können.
Bei der Auswahl und Platzierung von Lichtquellen in einem Gewächshaus müssen die spektralen Eigenschaften, die Lichtleistung und die Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung berücksichtigt werden. Für die künstliche Beleuchtung von Pflanzen wurden LED-Lampen weit verbreitet eingesetzt, da sie eine hohe Lichtleistung, eine lange Lebensdauer, eine breite spektrale Leistung und die Möglichkeit haben, die Lichtintensität zu regulieren.
Die richtige Steuerung der Beleuchtung im Gewächshaus ermöglicht es, Energie effizient zu nutzen und das erforderliche Lichtniveau während verschiedener Wachstumsperioden der Pflanzen zu erreichen. Moderne Lichtmanagementsysteme ermöglichen es Ihnen, das Ein- und Ausschalten von Lichtquellen zu automatisieren und die Lichtintensität je nach Wachstumsphase oder Tageszeit anzupassen.
Methoden zur Berechnung künstlicher Beleuchtung
Die Methode der Beleuchtungseinheiten. Diese Methode basiert auf der Messung der Lichtstärke im Gewächshaus mit speziellen Messgeräten. Basierend auf den Anforderungen einer bestimmten Pflanze wird die erforderliche Beleuchtungsstärke bestimmt. Anhand der Ergebnisse der Messung künstlicher Beleuchtung anhand der Lichteinheiten wird die Anzahl und Leistung künstlicher Lichtquellen berechnet.
Photometrie-Methode. Diese Methode basiert auf der Messung der Lichtstärke, die von einer künstlichen Lichtquelle an verschiedenen Stellen im Gewächshaus emittiert wird. Die Lichtstärke kann mit einem Photometer gemessen werden. Die erhaltenen Daten werden verwendet, um die Gleichgewichtsverteilung künstlicher Beleuchtung im Gewächshaus zu bestimmen.
Die Methode der Spektrophotometrie. Zur Bestimmung der spektralen Zusammensetzung künstlicher Beleuchtung wird die Spektralphotometrie verwendet. Mit einem Spektralfotometer wird die spektrale Energieeigenschaft einer künstlichen Lichtquelle gemessen. Die erhaltenen Daten werden verwendet, um die spektralen Anforderungen von Pflanzen zu bestimmen und die optimale Lichtquelle auszuwählen.
Modellierungsmethode. Mithilfe spezialisierter Software wird die Beleuchtung im Gewächshaus simuliert. Unter Berücksichtigung der geometrischen Parameter des Raumes, der Fläche und Anzahl der Pflanzen sowie der Eigenschaften einer künstlichen Lichtquelle ergibt sich anhand der Berechnungen ein Beleuchtungsmodell. Die Modellierung ermöglicht es Ihnen, die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung vorab zu beurteilen und deren Parameter zu optimieren.
Die Wahl der Methode zur Berechnung der künstlichen Beleuchtung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Typ des Gewächshauses, den Arten der angebauten Pflanzen und den Anforderungen an die Beleuchtung, dem Vorhandensein und der Verwendung bestimmter Messgeräte und Software. Die Kombination verschiedener Methoden kann genauere Ergebnisse liefern und es ermöglichen, den optimalen Modus der künstlichen Beleuchtung zu bestimmen, um ein erfolgreiches Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen im Gewächshaus zu gewährleisten.
Ergebnisse der Berechnung künstlicher Beleuchtung
Die durchgeführte Berechnung der künstlichen Beleuchtung für das Gewächshaus ermöglichte es, die optimalen Lichtparameter zu bestimmen, die die erforderliche Menge an Licht für die Pflanzen liefern. Die Ergebnisse zeigten die folgenden Werte:
- Erforderliche Beleuchtung: 15000 Lux.
- Anzahl der Leuchten: 30 Stück.
- Die Leistung jeder Leuchte beträgt 100 Watt.
- Gesamtbeleuchtungsleistung: 3000 Watt.
- Lampenart: LED.
- Die empfohlene Einbauhöhe der Leuchten beträgt 2,5 Meter.
Daher ist es erforderlich, 30 LED-Leuchten mit jeweils 100 W in einer Höhe von 2,5 Metern zu installieren, um die erforderliche Lichtstärke im Gewächshaus zu erreichen. Die Gesamtleistung der künstlichen Beleuchtung beträgt 3.000 Watt.
Die Ergebnisse der Berechnung ermöglichen es, das künstliche Beleuchtungssystem für das Gewächshaus richtig zu planen, was den Ertrag und die Qualität der zu züchtenden Pflanzen erheblich erhöht.
