50 SVĚTLO 2014/5 účinky a užití optického záření pad na povrch rostliny. Záření dopadající pod úhlem větším než 40 až 50° od kolmi-ce je již značně odraženo nebo rozptýle-no do okolí. Aby byla účinnost ozařová-ní rostlin v pěstebních komorách co nej-vyšší, je nutné zajistit dopad záření na po-vrch rostliny pod ma-lými úhly. 3. Světelné zdroje a svítidla V současné době je na trhu k dispozi-ci nepřeberné množ-ství světelných zdrojů, z nichž většina může být vhodná k osvětlo-vání pěstebních fytotronových komor. Tyto zdroje však musí spl-ňovat určitá specifická kritéria:– nízká energetická náročnost, vysoká účinnost přeměny elektrické energie na světlo (potřebné záření),– vhodné, nejlépe regulovatelné spektrum,– kompaktnost provedení, nejlépe plošné,– možnost efektivního odvodu odpadní-ho tepla,– regulace výkonu.Z dnešního pestrého výběru hned na počátku z důvodu nízké účinnosti a velké produkce odpadního tepla odpa-dají klasické konvenční zdroje. Z výbo-jových zdrojů jsou nejvhodnější lineár-ní zářivky s elektronickými předřadníky, neboť jejich účinnost je vysoká, umožňu-jí regulaci a neprodukují velké množství odpadního tepla. Ale až na výjimku zá-řivek vyvinutých speciálně k osvětlování rostlin jejich emitované spektrum není příliš vhodné, značná část je totiž zamě-řena do „zelené“ oblasti spektra a skoro žádné záření již není vyzařováno v ob-lasti dlouhých vlnových délek. Alterna-tivou jsou dnes stále rozšířenější minia-turní xenonové výbojky, jejichž zavede-ní v pěstebních komorách je možné opět díky jejich vysoké účinnosti, kompaktní-mu provedení a vhodnému vyzařované-mu spektru. Za zmínku také stojí výboj-ky sirné, jež v současnosti zaznamenávají renesanci a jejichž emitované spektrum je velmi blízké dennímu rozptýlenému. Po-sledním vhodným kandidátem z oblasti výbojových zdrojů jsou indukční výboj-ky, které sice vykazují stejné problémy jako lineární zářivky, ale vynikají řádově delším životem. Nejvhodnějšími současně dostupný-mi zdroji jsou ale diody LED. Světelné diody v posledních několika letech zaži-ly nebývalý vývojový pokrok a dnes jsou již pevně zastoupeny ve všech oblastech osvětlování. Pro účely pěstebních komor nabízejí ze všech dostupných světelných zdrojů nejlepší řešení. Mají jednu z nej-vyšších účinností přeměny elektrické ener-gie na světlo, u průmyslového využití v osvětlování zpravidla okolo 100 lm · W–1, z pohledu přeměny na potřebné záření je tato účinnost ještě vyšší. Díky součas-né široké nabídce LED není problém vy-tvořit potřebné spektrum přesně pro po-třeby rostlin. Ze všech světelných zdrojů mají nejvíce kompaktní provedení s pří-mým (kontaktním) odvodem odpadní-ho tepla, které je následně možné využít např. k ohřátí zálivky. Díky vysoce účin-ným předřadným napáječům s regulací je možné jak dosáhnout přesné úrovně in-tenzity ozáření, tak regulací každé „bar-vy“ zvlášť vytvořit potřebné spektrum vý-sledného záření. 3.1 Výběr vhodných světelných diod Dostupný sortiment výkonných světel-ných diod je značně rozsáhlý, avšak pře-vážná část je orientována na účely osvětle-ní pomocí bílé LED. Pro potřeby pěsteb-ních komor je nutné mít k dispozici i LED „jiných barev“, ale v této oblasti již není nabízený sortiment tak pestrý a je nutné se orientovat na největší světové výrobce Philips, Osram, Nichia a Cree. Parame-try LED nabízené jednotlivými výrobci nejsou příliš odlišné. Pro výrobu prvního prototypového svítidla byla použita teple bílá LED s jme-novitým proudem 3 A, která emituje zá-ření i do větších vlnových délek spekt-ra. Dále pro posílení spektra v oblasti „modré“ a „červené“ barvy byly vybrá-ny red a royal blue LED s jmenovitým proudem 1 A. 3.2 Konstrukce prototypového svítidla Rozměr svítidla pro pěstební komoru byla zvolena jako modul 600 × 600 mm). Ozařovaná rovina je umístěna 500 mm pod svítidlem. A požadavkem bylo do-sáhnout na této rovině ozáření minimál-ně 500 μmol · s–1 · m–2. Pro dosažení rov-noměrného ozáření bylo svítidlo rozděle-no do 36 bodů, do každého z nichž byla umístěna trojice LED. Nosná konstrukce svítidla byla zho-tovena z hliníkových profilových pásů o tloušťce 10 mm. Simulací a následným ověřením bylo zajištěno, že teplota PN přechodu diod nepřekročí 60 ° C v ustá-leném stavu. Diody jsou napájeny ze tří regulovatelných napájecích proudových zdrojů. Model prototypového sví-tidla je znázorněn na obr. 3. Na obr. 4 až obr. 6 je již foto-dokumentace vyrobeného proto-typového svítidla podle modelu. 3.3 Dosažené parametry s navrženým svítidlem Na zkonstruovaném svítidle byly měřeny základní světelně-technické parametry, které byly porovnány s požadavky zadání. Měření byla pořízena pro kont-rolu dostatečné hodnoty ozáře-ní na dané rovině, rovnoměrnos-ti ozáření a spektrální distribuce emitovaného záření. V tab. 1 jsou popsány mezní režimy provozu svítidla, měřenými veličinami jsou příkon, vzniklý světelný tok (fotometrická veličina) a pře-počítaný měrný výkon v lm · W–1. Na obr. 7 jsou znázorněna výsledná spektrální složení dosažená na prototypo-vém svítidle. Pro účely osvětlování rost-lin je právě toto spektrum vhodné, navíc proudové zdroje umožňují regulovat vý-stupní proud, takže je možné přesně je doladit na požadovanou hodnotu. Hodnota RWB znázorňuje spektrum záření od všech světelných zdrojů umís-těných na svítidle. Spektrum RWB (0,8) vzniká zmenšením napájecího proudu royal blue LED tak, aby vzniklo spekt-rum tvarově bližší požadovanému. Dále Obr. 8. Jasová mapa – rovnoměrnost rozložení jasu Obr. 7. Spektrální složení záření spektrální intenzita záření (%) vlnová délka λ (nm)