Соотношения различных единиц измерения естественного и искусственного освещения.

Перевод освещенность Ватт/м² в суммарная освещенность в Джоулях/см² за период времени.

Измерение освещенности в Ваттах и Джоулях часто вызывает вопросы. Попробуем разобраться…
Итак, зачем нам нужны Джоули, а зачем Ватты ?
Когда Вы спрашиваете кого-либо про дождь за окном и получаете ответ типа «моросит» или «идет дождь» или «льет как из ведра» Вы получаете ответ об интенсивности осадков.
Для освещенности такой характеристикой является Ватт/метр квадратный (Вт/м² или W/m²). Эта цифра в Ваттах/квадратный метр говорит нам об освещенности в ДАННЫЙ момент.
А вот когда Вы слушаете информацию о погоде и Вам рассказывают , что за прошедший день вылилось 10 мм осадков или 25 мм или 100 мм — то это говорит нам о количестве выпавших за день осадков.
Для освещенности такую роль выполняют Джоули /см² (Дж/см² или J/cm²). Эта величина показывает нам количество света, полученное за какой либо ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ.
Связь между Ваттами и Джоулями очень простая: Джоуль=Ватт*секунда.
Но освещенность измеряется в Ваттах/м², а суммарная освещенность в Джоулях/см² Поэтому придется еще переводить сантиметры в метры и наоборот.
Очень часто агрономов интересует вопрос — через сколько времени (минут) при данной освещенности наберется 50 Джоулей/см кв.(или 75 или сколько хотите)

Считаем в минутах:
Минуты=Джоуль/[Ватт*60/(10000*сек )],
или проще говоря :

Минуты=(Требуемые Джоули)*1000/(Освещенность в Ваттах*6)

Рассмотрим пример:
Текущая освещенность равна 250 Вт/м2
Вопрос: через сколько минут наберется суммарная освещенность в 50 Дж/см2
Считаем: Минуты=50*1000/(250*6)= 33,3 минуты.

Те же 50 Дж/см2 при освещенности в 400 Вт/м2 наберутся за : 50*1000/(400*6)=20,8 минуты

Еще пример:
Текущая освещенность равна 537 Вт/м2
Вопрос: через сколько минут наберется суммарная освещенность в 70 Дж/см2
Считаем: Минуты=70*1000/(537*6)= 21,7 минуты.

Искусственная досветка светодиодными фитолампами OSRAM

Искусственная досветка светодиодными фитолампами OSRAM

В приведённых ниже таблицах Вы сможете найти данные по соотношениям между Вт\м2, Дж\см2 и Люксами (Lux).

Интенсивность Ватт\м²

Сумма солнечной радиации за обозначенный период времени в Дж\см²

1 минута 5 минут 10 минут 20 минут 30 минут 40 минут 50 минут 60 минут

50

0.3

1.5

3

6

9

12

15

18

100

0.6

3

6

12

18

24

30

36

150

0.9

4.5

9

18

27

36

45

54

200

1.2

6

12

24

36

48

60

72

250

1.5

7.5

15

30

45

60

75

90

300

1.8

9

18

36

54

72

90

108

350

2.1

10.5

21

42

63

84

105

126

400

2.4

12

24

48

72

96

120

144

450

2.7

13.5

27

54

81

108

135

162

500

3

15

30

60

90

120

150

180

550

3.3

16.5

33

66

99

132

165

198

600

3.6

18

36

72

108

144

180

216

650

3.9

19.5

39

78

117

156

195

234

700

4.2

21

42

84

126

168

210

252

750

4.5

22.5

45

90

135

180

225

270

800

4.8

24

48

96

144

192

240

288

850

5.1

25.5

51

102

153

204

255

306

900

5.4

27

54

108

162

216

270

324

950

5.7

28.5

57

114

171

228

285

342

1000

6

30

60

120

180

240

300

360

Люксы (Lux)

Интенсивность Ватт/м2

Сумма радиации Дж/см2/час

1,000

24

8.6

2,000

47

16.9

3,000

69

24.8

4,000

90.1

32.4

5,000

110.2

39.6

10,000

196.2

70.6

15,000

258

92.9

20,000

295.8

106.2

25,000

313.1

112.7

30,000

350.7

126.2

40,000

454.6

163.6

50,000

551.9

198.7

60,000

642.8

213.4

70,000

727.1

261.8

80,000

805.5

289.8

90,000

876.3

315.5

100,000

941.1

338.8

С переводом Lux в W не всё так просто. Люксы «меряют» только часть спектра, видимую человеческому глазу, а Ватты — в гораздо более широком диапазоне. Поэтому четкой зависимости нет.
По данным таблицы 1 kLux=12,5 W/m2 в среднем.
Летом в солнечный день эта величина составляет около 10W, а зимой в пасмурный день — аж до 20W.
По поводу люксов, цифры в нижней таблице больше соответствуют условиям искусственного освещения (досветка лампами ДНаТ), а данные приведённые в верхней таблице — естественному освещению (солнце).

Перевод количества фотонов — микромолей на квадратный метр в секунду (1 µml/m2/sec) в ФАР, энергию и Люксы (Lux)

1 µml/m2/sec = 0,22 W/m2 (ФАР) = 0,43 W/m2 (энергия) = 56 Lux
1W/m2 (ФАР) = 4,6 µml/m2/sec = 2 W/m2 (энергия) = 260 Lux
1 W/m2 (энергия) = 2,3 µml/m2/sec = 0,5 W/m2 (ФАР) = 130 Lux

Как видите, суммарная энергия в 2 раза больше ФАР. Данные голландские (Erno Bouma «Weer Gewasbescherming»)

Среднее количество фотонов на Ватт (искусственный свет от специализированных фитоламп ДНаТ) 5,0 мкМоль/м2/сек (1.000 lux = 23,5 W ФАР)
Солнечный свет, в среднем на Ватт ФАР 4,6 мкМоль/м2/сек (1.000 lux = 38,76 W ФАР; также часто используется 4,3 если пасмурная погода).
Пересчёт Ваттов снаружи в мкМоль внутри теплицы:
Светопропускание теплицы(*0,50-*0,75)
45% от общей радиации есть ФАР (*0,45)

Пример: 9 утра в Августе солнечная радиация 344 Ватт/м²
344 Ватт*0,7*0,45*4,6 = 498 мкМоль/(м2*сек)

Чтобы от лампы ДНаТ получить туже освещенность: 498/5/23,5 = нужно иметь 4238,2 Люкс или 99,6 Ватт/м², что бы «заменить» полностью естественный свет искусственным.

Искусственная досветка фитолампами ДНаТ

Искусственная досветка фитолампами ДНаТ

Расчет увеличения урожая для огурцов при искусственной досветке фитолампами ДНаТ.

Высшие растения производят около 0,6-0,65 г. сухого вещества на каждый Моль.
Сумма света в течение года варьирует от 2,5 до 25 moll/m2/день.
Ниже 3,1 moll/m2/день -плохое завязывание, меньше нормальных кистей, абортирование у томатов.

Расчет

Освещенность в 10.000 Люкс даёт 135 мкМоль/m2*сек (400 Volt, 600 Watt лампы; 33%)
3477 часов досветки (Янв20, февр20, март14, апр4, сент 4, октяб13, ноябр20, декаб20) дают суммарно:
3477*3600*135 = 1689 Моль/м2
1689mol/m2 даст 1689*0,65 = 1098 грамм сухого вещества (0,65 грамм сухого вещества на каждый моль)
1098*65% = 713 грамм сухого вещества в плоды (65% от общего количества наработанных ассимилянтов направляется в плоды)
713/0,03 = 23,75 кг продукции (содержание сухого вещества в огурце = 3%; Для томата это, например, даст около 11,9 кг прибавки)
23,75/0,435 = 55 плодов (При среднем весе плода 435 грамм)
15000 Люкс даст (15/10)*55 = 82 штук огурца дополнительно от искусственного света на метр квадратный.

>>>Обсудить на форуме

Читайте также:

комментариев 5

  1. Влад:

    Скажите товарищи, например: если я буду освещать помещение в 10 м/кв спиральными домашними обогревателями, подвесив их на потолок. Сколько будет освещенность в Квт/ м2 . Если каждый из 10-ти обогревателей по 2Квт !!!! И сколько это в миллионах Люксов будет?

  2. надя:

    лампа 400 ват днат расстояние в 1 .5 метра перцы горят почему

  3. Сергей:

    Доброго времени суток! Перечитал статью несколько раз, пытался ориентироваться на табличные данные. Но так и не смог решить задачу.
    Есть данные на фитосветильник в lm и в lm/w
    Подскажите как перевести из lm и lm/w в 1 µml/m2/sec?
    Заранее спасибо.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_bye.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_good.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_negative.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_scratch.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_wacko.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_yahoo.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_cool.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_heart.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_rose.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_smile.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_whistle3.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_yes.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_cry.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_mail.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_sad.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_unsure.gif 
http://growlife.ru/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_wink.gif