مقایسه لامپ رشد LED و فلورسنت

توسط واحد آموزش (بروزرسانی: )

وطن بیو

نورپردازی یکی از مهم‌ترین جنبه‌های اتاق کشت گیاه در کشاورزیِ هیدروپونیک است. و با توجه به هزینه‌ی سرمایه‌گذاری در سیستم لامپِ رشد و استفاده‌ی سنگین از نورپردازی (روزانه 12 ساعت یا بیشتر) غالباً‌ عمده‌ترین هزینه به شمار می‌رود. اما سردرآوردن از انواع گیج‌کننده‌ی نورپردازی رشد موجود کار ترسناکی است، خصوصاً اگر در کشت هیدروپونیک تازه‌کار باشید.

بنابراین، مقاله‌ی حاضر به بررسی دو مورد از محبوب‌ترین سیستم‌های موجود می‌پردازد: لامپ رشد LED در مقایسه با فلورسنت. با مقدمه‌ای کوتاه درباره‌ی هر یک از انواع نورپردازیِ رشد آغاز می‌کنیم، سپس مزایا و معایب هر نوع را بررسی می‌کنیم و در ادامه، مقایسه‌ی کاملی بین لامپ روشنایی LED و فلورسنت ارائه می‌کنیم.

لامپ رشد LED چیست؟

سَرواژه‌ی LED کوتاه‌شده‌ی عبارت دیود نورگسیل است و یکی از اشکال روشنایی حالت-جامد به شمار می‌رود. در LED از تراشه‌ی نیمه‌رسانایی به نام «دای» استفاده شده است که جریان الکتریکی را از طریق فرآیندی به نام الکترولومینِسانس به فوتون تبدیل می‌کند. ممکن است LED به صورت گُسیلگرهای تک-دایِ نصب‌شده بر روی برد مدار باشد یا به صورت آرایه‌ای از دای‌ها باشد که مستقیماً روی برد مدار نصب شده است و به آن ماژول COB می‌گویند. لامپ LED از LED ساخته شده که همراه با لنزهای جهت‌دار و منبع تغذیه روی فین نصب می‌شود.

لامپ‌های رشد LED امروزی جوری طراحی شده‌اند که طول موج‌هایی از نور با طیف نور طبیعی روز را از خود ساطع کنند یا بتوان آنها را دقیقاً‌ جوری تنظیم کرد که طول موج‌های ایده‌آل برای نیازهای مختلف گیاهانِ در حال رشد را منتشر کنند. این لامپ‌ها برای افزایش اثربخشی به سیستم‌های خنک‌کننده‌ی کمکی مجهز شده‌اند.

لامپ رشد فلورسنت چیست؟

لامپ فلورسنت انرژی الکتریکی را با عبور جریان از بخار جیوه به نور تبدیل می‌کند تا پرتو فرابنفش تولید شود؛ پرتو فرابنفش با تحریک لایه‌ی پودر فسفر که سطح درون لامپ را پوشانده است، آنرا فلورسان می‌کند؛ بدین ترتیب، نور مرئی تولید می‌شود. رنگ نور با ترکیب‌بندی شیمیایی فسفر معلوم می‌شود.

لامپ رشد فلورسنت به دو شکل موجود است: لامپ فلورسنت کم‌مصرف و لامپ مهتابی. لامپ رشد فلورسنت فشرده با لامپ فلورسنت فشرده‌ی معمولی تفاوت‌هایی دارد؛ از جمله این که اندازه‌ی بزرگ‌تری دارد، وات بالاتری می‌دهد و طیف وسیعی از نور را منتشر می‌کند. لامپ‌های رشد مهتابی در اندازه‌ها و انواع مختلفی موجود هستند؛ با این حال در بسیاری از موارد، لامپ رشدِ خروجی-بالا با قطر T5 که تقریباً دو برابر لامپ مهتابی معمولی نور ساطع می‌کند، بهترین گزینه به حساب می‌آید. معمولاً‌ بازتابنده و بالاست در اتصالات لامپ رشد فلورسنت توکار است و نمای نازکی به آن می‌بخشد.

مزایای لامپ رشد LED

از بین مزایای متعدد لامپ‌های رشد LED، مهمترین مزیت کم‌مصرف9 و دوام زیاد آنهاست.

نورپردازی کم‌مصرف مزیتی آشکار برای باغبانی هیدروپونیک به شمار می‌رود و لامپ‌های رشد LED در این مورد معروف هستند. فناوری حالت جامد این لامپ‌ها انقلابی واقعی در اثربخشی نورپردازی بوده است.

طول عمر بسیار زیاد لامپ‌های رشد LED نیز به این دلیل است که به جای داشتن خلا و اجزای گازی که به مرور زمان خراب می‌شود، دارای حالت جامد هستند. ویژگی‌هایی مانند فینِ توکار که گرما را از لامپ دور و در هوا پخش می‌کند نیز به بهبود روشنایی و طول عمر این لامپ‌ها کمک می‌کند. دمای پایین‌تر لامپ‌های رشد LED در حین کار به چند دلیل در کشت هیدروپونیک سودمند است. اولین دلیل این است که اگر نورپردازی گرمای زیادی منتشر کند، به راحتی باعث ایجاد دمای نامناسب در فضای محدود اتاق کشت می‌شود؛ بنابراین، به سیستم خنک‌کننده نیاز خواهد بود که باعث می‌شود قبض برق شما به صورت نجومی زیاد شود. دلیل دوم این است که با تولید گرمای کمتر می‌توان لامپ‌ها را در فاصله‌ی نزدیک‌تری از گیاهان قرار داد. این مسأله برای رشد گیاهان در فضای سرپوشیده بسیار مهم است؛ زیرا هر چه گیاه از منبع نور دورتر باشد، به انرژی کمتری برای فتوسنتز دسترسی خواهد داشت. بنابراین، هر چقدر که لوازم نورپردازی نزدیک‌تر باشد، اثربخشی نور بهتر می‌شود.

یکی دیگر از مزایای لامپ‌های رشد LED عدم نیاز آنها به بالاست برای محدود کردن جریان و یا لنزهای جهت‌داری است که نور را مستقیماً به نقطه‌ی مورد نظر ارسال می‌کنند. عدم نیاز به این ویژگی‌ها باعث صرفه‌جویی در فضا می‌شود و همچنین دیگر نیازی نیست که زحمت بکشید و از نحوه‌ی سوار کردن سیستم نورپردازی سردرآورید. به‌علاوه، بیشتر لامپ‌های رشد LED را می‌توانید مستقیماً به پریزهای برق معمولی وصل کنید.

فناوری جدید LED مانند ماژول‌های COB بسته به گیاه و مرحله‌ی رشد آن، نورپردازی قابل تنظیم و مناسب با اهداف مختلف رشد را در اختیار پرورش‌دهندگان قرار می‌دهد و همچنین، لامپ‌های رشد LED سفید با انتشار طیفی وسیع و متعادل مانند نور خورشید طبیعی، فتوسنتز را در گیاهان تقویت می‌کنند.

با ارائه‌ی طیف فزاینده‌ای از ویژگی‌های نورپردازی رشد LED در برخی از شرکت‌ها، مزایای این لامپ‌ها با کاهش هزینه‌ها در حال افزایش است.

معایب لامپ رشد LED

بزرگترین عیب لامپ‌های رشد LED هزینه‌ی اولیه‌ی آنهاست که کمی بیشتر از دیگر انواع لامپ رشد است- اگرچه هزینه‌ها رو به کاهش است و برخی بِرَندهای ارزان‌قیمت‌تر در حال ظهور در بازار هستند. مطمئناً سرمایه‌گذاری اولیه‌ی بالا، خیلی زود از طریق هزینه‌های بسیار پایین‌تر انرژی و طول عمر افسانه‌ای لامپ‌های رشد LED جبران می‌شود. اما اگر بودجه‌ی لازم برای شروع این طرح را ندارید، هیچ یک از این موارد اهمیتی ندارد.

این واقعیت ساده که به زودی گزینه‌های متعددی از نورپردازی رشد LED در دسترس قرار می‌گیرد، بدین معناست که شرایط ممکن است بسیار سخت و حتی زیان‌آور باشد. به‌عنوان مثال، می‌توانید لامپ رشد LED با وات پایینی را پیدا کنید که در واقع، نور کمتری نسبت به دیگر انواع لامپ‌های رشد ساطع می‌کند. بنابراین، باید تکالیف خود را انجام دهید و توجه زیادی به شهرت و اعتبار بِرَند و سابقه‌ی کاری آن داشته باشید.

در نهایت، موضوع مهمی درباره‌ی تراشه‌های LED وجود دارد که باید در نظر داشته باشید: این تراشه‌ها به گرما حساس هستند. دمای بالا ممکن است باعث از کار افتادن آنها شود. به همین دلیل بسیار مهم است که لوازم با کیفیتِ لامپ رشد LED با فین و فن توکار خریداری کنید. اما فین سنگین است؛ بنابراین، باید مطمئن شوید که سقف اتاق کشت شما به اندازه‌ی کافی برای تحمل آن قوی باشد، خصوصاً اگر می‌خواهید لامپ‌های رشد LED پرقدرت آویزان می‌کنید.

مزایای لامپ رشد فلورسنت

مزایای زیادی برای استفاده از لامپ‌های رشد فلورسنت وجود دارد که اصلی‌ترین آنها عبارتند از بهره‌وری فوق‌العاده‌ی انرژی و تنوع هزینه. با وجود آنکه لامپ‌های رشد فلورسنت همواره به انتشار طیف نور طبیعیِ مناسب برای تقویت رشد رویشی گیاه معروف بوده‌اند، به تازگی لامپ‌های رشد فلورسنت جدید مناسب برای دیگر مراحل رشد گیاه نیز تولید می‌شوند.

لامپ‌های رشد فلورسنت به دلیل هزینه‌ی کم، هم به لحاظ سرمایه‌گذاری اولیه و هم مصرف روزانه، بسیار محبوب هستند. در واقع، این لامپ‌ها کم‌هزینه‌ترین نوع نورپردازی رشد هستند و همین ویژگی باعث شده که خصوصاً مورد توجه افراد مبتدی و علاقه‌مندان آماتوری قرار بگیرد که می‌خواهند بدون سرمایه‌گذاریِ پول زیاد وارد حرفه‌ی هیدروپونیک شوند. همچنین، شاید مقیاس‌پذیری لامپ‌های رشد فلورسنت فاکتور مهمی برای افرادی باشد که قصد دارند کار خود را در ابعاد کوچک آغاز کنند و بعد آنرا توسعه دهند.

تنوع‌پذیری یکی دیگر از دلایل مهم برای محبوبیت زیاد لامپ‌های رشد فلورسنت است. این لامپ‌ها در اشکال، اندازه‌ها و وات‌های مختلف و همچنین طیف وسیعی از طول موج‌ها موجود هستند. لامپ‌های فلورسنت فشرده را به دلیل تولید گرمای اندک می‌توان در فاصله‌ی بسیار کمی از گیاه قرار داد، در موقعیت‌های مختلف آویزان کرد و به‌عنوان نورپردازی تکمیلی برای اطمینان از دریافت نور مورد نیاز توسط تمام بخش‌های گیاه استفاده کرد. نمای نازک اتصالات لامپ مهتابی برای فضاهای تنگ بسیار مناسب است. لامپ‌های رشد فلورسنت امروزی با خروجی-بالا و قطر T5 برای تمامی مراحل رشد گیاه قابل استفاده هستند؛ از جوانه‌زنی گرفته تا رشد رویشی، شکوفایی و تولید میوه.

لامپ‌های رشد فلورسنت همچنین به دلیل نحوه‌ی استفاده‌ی بسیار آسان، مورد توجه عده‌ی زیادی از پرورش‌دهندگان هیدروپونیک هستند؛ زیرا به اتصالات، پریز یا مهارت فنی خاصی نیاز ندارند و به طور کلی، سردرآوردن از آنها به اندازه‌ی دیگر انواع نورپردازی رشد که هنوز در دنیا شناخته‌شده نیستند، ترسناک نیست.

معایب لامپ رشد فلورسنت

با وجود آنکه لامپ‌های رشد فلورسنت فشرده برای تحریک رشد گیاه بسیار عالی هستند، برای مرحله‌ی شکوفایی خیلی خوب نیستند؛ زیرا شدت نوری که این لامپ‌ها ساطع می‌کنند مانند تابش نور خورشید در اواخر تابستان نیست.

از سوی دیگر، لامپ‌های رشد فلورسنتِ خروجی-بالا با قطر T5 برای اکثر مراحل رشد گیاه مناسب‌تر هستند؛ اما شدت زیاد آنها با تولید گرمای بیشتر همراه است که این یعنی پرورش‌دهندگان باید حواسشان باشد که لامپ‌ها را خیلی در نزدیکی گیاه قرار ندهند و همچنین باید با بازگرمایی احتمالی در اتاق کشت دست‌وپنجه نرم کنند.

یکی دیگر از نقاط ضعف لامپ‌های رشد فلورسنت از نظر پرورش‌دهندگان این است که طول عمر مفید آنها به میزان قابل توجهی کمتر از دیگر فناوری‌های لامپ رشد موجود است.

علاوه بر این، در لامپ‌های فلورسنت جیوه وجود دارد که یکی از فلزات سنگین سمی است. بنابراین، استفاده از این لامپ‌ها ممکن است برای سلامتی خطرناک باشد؛ زیرا بخار جیوه در اثر شکست لامپ آزاد می‌شود و پس از دفع نیز محیط را آلوده می‌کند.

مقایسه‌ی لامپ رشد LED با فلورسنت

اکنون، اجازه دهید نگاهی به اعداد بیندازیم و لامپ رشد LED و فلورسنت را از برخی جنبه‌های خاص با هم مقایسه کنیم:

در بحث بهره‌وری انرژی، بدون شک لامپ رشد LED بهترین لامپ رشد فلورسنت را شکست می‌دهد. در مقایسه‌ی اثربخشی نورپردازی مهم این است که سطح نور دریافتی گیاهان را بررسی کنیم، نه صرفاً میزان وات الکتریکی آنها را. یک عدد لامپ LED سیصد واتی از نظر میکرومول فوتون در واحد ژول انرژی، با یک عدد لامپ مهتابی T5 ششصد واتی برابر است؛ بنابراین، این لامپ با تامین سطح معادل نور، حدود 50% در انرژی نور مورد نیاز صرفه‌جویی می‌کند.

دمای رنگ/ خروجی طول موج نور/ PAR

به منظور مقایسه‌ی انرژی نور، یکسری توضیحات درباره‌ی برخی از اصطلاحات مورد استفاده برای توضیح نورپردازی در باغبانی علمی به ترتیب زیر ارائه شده است؛ زیرا اگر در زمینه‌ی پرورش هیدروپونیک تازه‌کار هستید، ممکن است کمی برایتان گیج‌کننده باشد.

خروجی طول موج نور به رنگ‌هایی از طیف اشاره می‌کند که در نور ساطع‌شده از لامپ وجود دارد و بر حسب نانومتر اندازه‌گیری می‌شود. با وجود آنکه نور خورشید شامل طیف کامل انرژی نور است، ما انسان‌ها تنها قادر به دیدن بخشی از طیف انرژی نور هستیم. به همین ترتیب، رنگدانه‌ها و گیرنده‌های نور در گیاهان تنها به طول موج‌های خاصی از نور پاسخ می‌دهند.

دمای رنگ درکی از طیف نور بر حسب رنگ‌های سرد (در محدوده‌ی آبی) و رنگ‌های گرم (در محدوه‌ی قرمز) ارائه می‌کند.

اصطلاح PAR مخفف عبارت پرتوافشانی کنشگر فوتوسنتزی است و به محدوده‌ی قابل استفاده‌ی انرژی نور اشاره دارد که بیشتر گیاهان برای فوتوسنتز جذب می‌کنند.

علاقه‌مندان به کشت هیدروپونیک معمولاً درگیر جزئیات کم‌اهمیت انرژی نور و تاثیرات آن بر رشد گیاه می‌شوند. اما اساساً، با وجود آنکه در حال حاضر لامپ‌های فلورسنت موجود انواع مختلفی از نورهای سرد، گرم و طیف کامل آنرا ساطع می‌کنند، فناوری LED انواع نامحدودی از خروجی‌ها را امکان‌پذیر می‌کند؛ از نور سفید با طیف وسیع که بسیار به نور خورشید نزدیک است گرفته تا نورپردازی که پرورش‌دهندگان می‌توانند از آن برای اهداف پیچیده و خاص، مانند تقویت گیاه ریحان برای داشتن عطر و طعم قوی‌تر استفاده کنند.

تولید گرما در لامپ رشد LED در مقایسه با فلورسنت

نورپردازی رشد LED تقریباً هیچ گرمایی تولید نمی‌کند. با وجود آنکه لامپ‌های رشد فلورسنت خنک می‌مانند، پرورش‌دهندگان همچنان باید گرمای تولیدشده توسط نورپردازی فلورسنت را تا اندازه‌ای در نظر بگیرند، خصوصاً در نورپردازی فلورسنتِ خروجی-بالا با قطر T5.

طول عمر لامپ رشد LED در مقایسه با فلورسنت

در این مورد نیز، لامپ رشد LED از نورپردازی رشد فلورسنت پیشی می‌گیرد؛ زیرا طول عمر مفید لامپ‌های LED حدود 50000 ساعت است؛ این عدد را مقایسه کنید با حدود 8000 ساعت طول عمر مفید برای لامپ‌های رشد فلورسنت فشرده و 10000 تا 20000 ساعت طول عمر مفید برای لامپ‌های فلورسنت T5.

هزینه‌ی لامپ رشد LED در مقایسه با فلورسنت

اگرچه قیمت لامپ رشد LED رو به کاهش است، اما همچنان به میزان قابل ملاحظه‌ای گران‌تر از لامپ رشد فلورسنت است. با این حال، لامپ LED نصف انرژی مصرفی لامپ فلورسنت برای تولید همان اندازه نور را مصرف می‌کند و می‌تواند تا هشت برابر بیشتر دوام بیاورد. بنابراین، هزینه‌ی کلی لامپ LED در درازمدت کمتر از خرید و کار با نورپردازی رشد فلورسنت برای باغبانی هیدروپونیک می‌شود.

کدام نورپردازی رشد را انتخاب کنیم؟

با این اوصاف، آیا برنده‌ی مشخصی در مقایسه بین لامپ‌های رشد LED و فلورسنت وجود دارد؟ خب، هر دو نوع نورپردازی رشد مزایایی دارند، اما لامپ LED در اکثر معیارها عملکرد بهتری دارد و قیمت آن رو به کاهش است.

در نهایت، تصمیم شما بر اساس موارد زیر خواهد بود: نوع گیاهانی که می‌خواهید پرورش دهید، میزان نوری که برای اتاق کشت گیاه نیاز دارید، میزان برقی که سیستم نورپردازی مصرف می‌کند و بودجه‌ی شما برای هزینه‌های اولیه و نیز درازمدتِ اجرای عملیات اتاق کشت.

برای علاقه‌مندان آماتور و پرورش‌دهندگان خانگی کشت هیدروپونیک، نورپردازی فلورسنت همچنان جالب توجه خواهد بود- دست‌کم تا زمانی که قیمت فروش نورپردازی رشد LED باکیفیت اندکی کاهش یابد- با این حال، بسیار منطقی است افرادی که برنامه‌های بزرگتری برای عملیات هیدروپونیک دارند، از همان ابتدا این هزینه را متقبل شوند و در لامپ رشد LED سرمایه‌گذاری کنند.

این مطلب چقدر برای شما مفید بود؟

0 از 5 ستاره (0 رای)

بازگشت

دیدگاه‌ها

افزودن یک دیدگاه

جمع 1 و 9 برابر است با؟

مشترک خبرنامه وطن‌بیو شوید!

لطفا 3 و 7 را با هم جمع نمایید.