High Power LED ile bitki yetiştirmek mümkün mü?

Merhaba, özet olarak Led lambaların bitki yetiştirilmesinde kullanılıp kullanılamayacağını ayrıntılı açıklamalar isteyerek soruyorum. İlginizi çekmiyorsa nispeten uzun sorumu okumamak isteyebilirsiniz :)
Ancak bu konularda bilgiliyseniz lütfen okuyun ve cevap verin çok makbule geçer.

3 YTL 'ye satılan 1W 'lık veya 6 YTL'ye satılan 3W 'lık high power (yüksek güç) LEDler kullanarak bitkili akvaryum için aydınlatma yapmayı düşündüm ancak elektrik bilgim olmadığı için ve sistemin toplam maliyetini hesaplayamadığım için vazgeçtim. Elektrik ve bitkili akvaryum aydınlatması hakkında bilgili olanlar fikir sunabilirler mi acaba?
Ledlerin aydınlatmada kullanılamayacağını forumda okudum ve ben de katılıyoum: ancak 5mm ledler (~0.05W) için katılıyorum. Bahsettiğim yüksek güç ledler daha güçlüler. 3W olanlar 50-120 lümen şiddetindeler. Hatta 5W ve 10W olanları da var, 5W olan 13 YTL. Mavi (430nm) ve kırmızı (650nm), güneş ışığı ve beyaz çeşitleri mevcut. Aydınlatma açısı merceksiz 120 derece olanları var o bakımdan ledler noktasal aydınlatır sadece spot olarak kullanılabilir denemez. Üstelik spot gibi ve çok sayıda kullanılırsa bitkiye ulaştırabileceği ışık şiddeti belki daha fazla olabilir bu iyi bişey olablir yani.
Bu bakımdan ben bitki yetiştirilmesi için uygun olduklarını tahmin ediyorum. Şu an yaygın olarak kullanılan lambaların senede bir kez değiştirilmesi gerekmesi ve ledlerin 6-7 yıl %0 sönükleşmeyle çalışması ve elektrik sarfiyatının düşüklüğü sayesinde uzun vadede ledler daha ucuz olacaktır.

Ayrıca, genelde aydınlatma konuşulurken Watt temel alındığını gördüm ancak Watt, lambanın harcadığı elektrik miktarıdır diye biliyorum. Örneğin 30W 'lık lamba bir saatte 30W elektrik sarfiyatı yapar gibi. Kelvin de ışık sıcaklığı olduğuna göre bu da sadece dolaylı olarak etkide bulunuyor; kelvin yükseldikçe lümen de yükseliyor. Kelvin ile dalga boyu dağılımı arasında acaba bir ilişki var mı? Herhalde ancak öyleyse Kelvin derecesi de önemlidir. Benzer bir konu da; lümen olarak daha düşük olan kırmızı ışık, bizim gözümüze örneğin beyaz renkten veya mavi ve onun yakınlarındaki renklerden daha az parlak gelir. Ancak bitkiler en etkin fotosentezi kırmızı ışıkta yaparlar. Yani bizim için ne kadar parlak olduğu ve ne kadar çok elektrik harcadığına değil bitki arkadaşların kişisel tercihlerine bakmalıyız diye düşünüyorum.

Işık şiddetiyle tüketimi oranlarsak bir adet 1W led lamba 10-15W florasan lambaya denktir diye sanıyorum.

60*30*40(y) gibi orta boy bir bitkili akvaryumda orta derece ve yüksek derece ışık isteyen orta yoğunlukta bitkiler mevcut ise sizce ne kadar/ne özellikte ışık ve kaç adet high power led gerekir? Belirttiğim ölçüler benim yeni ve ilk kez kuracağım akvaryuma ait. 100 liraya T5 armatür+florasan lambalar mı alsam yoksa eğer yakın bir miktara çıkıyorsa LED aydınlatma mı yapsam diye karar vermemde yardımcı olur musunuz?

Ben şöyle bir şey düşünmüştüm tabi bunu tamamen konuya cahil olarak düşündüm: 20 tane 1W veya 8 tane 3W lambayı, 2 kırmızı 1 mavi şeklinde çizgisel yada zigzag dizerek bir yetiştirme lambası oluşturmak. Görsel açıdan kötü olabilir ancak bir yetiştirme lambası olacağı için önemli olmayabilir?
Maliyet için ben biraz araştırdım şunu belirtiyim: Her 10 adet 1W'lık led için bir adet sürücü ve her 4 adet 3W'lık led için 1 adet sürücü kullanmak gerekiyor. Sanırım sürücü fiyatları 40lira civarında.

Doğru-yanlış düşündüklerimi açıklayabilirseniz ve farklı yorumlarınızı ve önerilerinizi sunmak için zaman ayırabilirseniz çok müteşekkür kalırım.


Düzeltme: Arkadaşlar, bitkilerin gelişim için en az 1500-2000 ve bazılarının 4000-5000 lümene ihtiyaç duyduüğunu, ve 18Wlık florasanın 1350 lümen ışık verdiğini öğrenince benim ledler konusunda fikrim değişti :) 1350 lümen ışık için 40w led kullanmak gerekir bu durumda henüz ledlere geçmek için bir sebep yok. Yine de hala yorum bekliyorum fikirlerinizi söylerseniz sevinirim.akvaryumburak2008-10-25 13:43:15

Konuya pek hakim değilim ancak bir arkadaşım, arkadaşının babasının yurtdışından sera bitkilerini yetiştirmek için ledli sistem getirtmiş. Arkadaşta şuan arıyor bu sistemi fakat henüz sonuç alamadı. Bir bilgilendirme gelirse size haber veririm. Ancak dediğim gibi akvaryumda kullanılmıyor bu sistem. Ne kadar etkili verimli olur ışık spektrumu ne kadar verimli olur bilmem. Ama bahsettiğim sistem her bitki için farklı spektrumda çalışan ledlerle imal edilmiş.

Power led daha az güçle daha fazla ışık veriyor
Ama bunu yaparken mercekimsi bir sistem mevcut
Ledlerin üstüne bir kapak takılıyor(hepsinde sistem aynı mı bilmiyorum,benim gördüğüm böyle idi)
ve bu ışık tam karşıdan inanılmaz güçlü(gündüz bile)
ama yaklaşık minimum 30derece açıyla bakarsanız ışık kuvveti azalıyor
Gene de görüp değerlendirmenizde fayda var.

Burak bey, kendimi sorduğunuz sorulara tam olarak yanıt verebilecek yeterlilikte görmüyorum fakat bazı bilgileri de aktarmak istiyorum. Bu bilgiler doğrultusunda ledler ve kafanızdaki diğer sorulara belki bazı yanıtlar bulabilirsiniz.

 

Ledlerin bitki veya akvaryum için uygun olup olmadığını belirleyebilmek için önce ışık nedir onu bilmek gerekir diye düşünüyorum. Bildiğiniz gibi ışık aslen bir elektromanyetik dalga. Bu dalgalar çok küçük bir değerden başlıyor ve gittikçe büyüyor. Biz bu elektro manyetik dalgaların 380nanometresi ile 780nanometresi arasını görebiliyoruz ve bu aralığı gün ışığı olarak algılıyoruz. Bu iki rakam arasında bir çok renk olmasına karşın gözümüz ışığı beyaz olarak algılıyor. 380 nanometreden itibaren mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı renkler sıralanıyor ve 780 nanometrede bitiyor. Kısacası 400nanometre bir elektronik dalgayı biz mavi, 700nanometelik bir elektromanyetik dalgayı biz kırmızı bir renk olarak algılıyoruz. 380 nanometreden aşağıdaki dalga boylarına morötesi (uv), 780den yukarısına kızılötesi (ır) diyoruz ve bu dalga boylarını gözümüz algılamıyor. Tabi morötesinden aşağıda ve kızılötesinden yukarıda farklı isimlerde başka dalga boyları da var. Bu temel bilgileri zaten biliyorusunuzdur. Konuyu aşağıda bağlayacağım fakat yeri gelmişken bir bilgi daha vereyim. İnsan gözü 380-780nm arasını ışık olarak algılıyor fakat her dalga boyu insan gözünde aynı ışık şiddetini yaratmıyor. İnsan gözü dalga boyunun tam ortasındaki sarıyı daha şiddetli algılıyor. Bu rengin sağına soluna kaydıkça gözümüzdeki ışık şiddeti azalıyor. Örneğin mor ötesi bir ışığı da azbişey görebiliyoruz. Fakat sanki çok sönük bir ışıkmış gibi algılıyoruz. Bir örnekle anlatmak istediğimi netleştireyim. Örneğin bir floresan 20waat enerji harcıyor ve 1200 lümen ışık yaydığı söyleniyor. Muhtemelen bu floresan ışığı daha çok sarı tayftan yayıyordur. Sarıdan yaydığından lümen gücü de yüksek çıkıyordur. Halbuki aynı floresanı aynı teknolajiyle mavi tayftan yoğun ışık verecek şekilde üretirlerse lümen değeri düşük çıkacaktır. Aslında her iki floresanda aldıkları elektrik enerjisini atıyorum %20 verimlilikte dalga boyuna çeviriyorken biz sarı tayftan ışık vereni daha ışıklı gibi algılıyoruz. Bu bizim algımızla ilgili bir durum. Bu floresan mor ötesi bir ışık vermek için yapılsa biz ışığı çok sönük görürüz fakat ışık yani floresan aslında %20verimlilikte tam olarak ışık yayıyordur fakat biz bunu görmüyoruz. Biz görmüyoruz ama biz görmüyoruz diye diğer bütün canlıların bunu görmediğini veya bu ışınlara (dalgaboylarına) ihtayıcı olmadığı veya yararlanmadığı sonucunu çıkartamıyoruz. Mesela bazı canlılar ve bitkiler morötesi ışınlara ihtiyaç duyabiliyor (mesela kaplumğalar) veya bazı canlılar (baykuş) kızılötesi ışınlarda gördükleri söyleniyor. Kısacası lümen değerine bakıp akvaryumdaki canlılara (balık veya bitki) yeterli ışığı verdiğimizi söyleyemeyiz. Kısaca lümen bizim algılamamıza göre bir değerdir.  Işığın veya floresanın birde miliwatt cinsinden bir değeri vardır asıl gücü buna göre hesaplamak gerekiyor. Fakat buda yeterli değil. Diyelim ki bir kaplumbağa uv ışığa ihtiyaç duyuyor. Siz buna 5000lümenlik bir floresanla da ışık verseniz eğer o floresan uv dalga boyundan ışık yaymıyorsa o ışık o canlıya az gelecektir. Ve muhtemeldirki ışık uv den yayım yapıyorsa sizin gözünüze 5000 lümen ışık yansımayacaktır yani ışığı zayıf göreceksiniz fakat aslında floresan aynı güçte. Dolayısıyla lümen esasen akvaryumda bakılacak canlıya göre hiçbir anlam ifade etmeyebilir ancak sizin gözünüz için parlaklık ifadesidir.

Bitkilere gelirsek bitkilerin kırmızı ve mavi dalgaboylarından daha çok yararlandığı  (bazı uv ışınlarından da) biliniyor. Gerçi ben bunu mavi diye biliyordum. 400-600 nm arasından daha çok faydalanıyorlar diye biliyordum. Siz kırmızı yazmışsınız bir iki yerde de mavi kırmızı diye okumuştum.( Bu konuda tam bilgiye sahip değilim fakat konu açısından pek önemi de yok.) . Hal böyle olunca bitkiye yeterli ışığı sağlayacak bir floresan alırsanız bunun sarısı az olacağından daha çok kırmızı veya mavi dalgaboylarından daha fazla ışık verecek şekilde üretileceğinden lümeni de düşük olacaktır. Ben bugüne kadar bitki floresanlarının lümenine hiç rastlayamadım. Üretici bunu haklı olarak belirtmez çünkü rakam düşük gözükürse tüketici bunu almayabilir. Sonra anlat anlatabilirsen lümeni. Yani buradan çıkacak sonuç şudur akvaryumda hangi canlıyı besliyorsanız onun ihtiyaçlarını karşılayacak ışığı kullanmak esastır. Bu canlı bitki ise ve bitki özellikle hangi dalga boylarından yararlanıyorsa o dalga boylarını daha fazla yayan ışıklar kullanmalıyız çünkü tam güneş spektrumunu taklit edebilsek bile güneşin verdiği enerjiyle bizim suni ışıklandırmamız güç olarak yarışamayacaktır. Dolayısıyla ihtiyaç duyulan dalga boyu ön plana çıkarılabilir. Tabi bu yapılırken canlının doğasındaki geçek ışık koşulları taklit edilmeye çalışılır.

 

Bütün bunların yanında görülebilir alan olan 380-780nm ışık dalgalarının suya vurduğunda suyun soğuruması neticesi aşağı katmanlara ne şekilde ilerlediğini bilmek nasıl bir ışıklandırma yapmamız gerektiğini ortaya koyacaktır. Bildiğim kadarıyla gün ışığı (spectrum)  suya vurduğunda spectrumun kırımızı alanındaki dalga boyları bir metreden aşağı ilerleyememekte derinlik biraz daha arttıkça sırasıyla turuncu, sarı,yeşil son bulmakta en derine ise mavi ve mor inebilmektedir. Bu yüzden derine dalınca her taraf mavi tonlarda görülmekte, hatta kırmızı bir balık bile mavi gri bir tonda görülebilmektedir. Demek oluyor ki siz eğer doğal ortamında derinliği bir metreden fazla olan bir yerde yetişen bir bitkiyi yetiştiriyorsanız muhtemelen bu bitkinin kırmızı ışığa ihtiyacı yoktur. Hatta bu bitki doğal ortamlarında derinliği bir  metreden az olan bir yerde hiç görülmüyorsa yine muhtemeldir ki kırmızı ışık bu bitkiye zarar veriyordur. Kısacası bakacağımız veya yetiştireceğimiz canlının doğal ortamını bilmeli ve ışıklandırmayı ona göre yapmalıyız. (kırımızı ışığın suda 1 metre ilerlemesi bulanık olmayan bir su için geçerlidir bulanık bir suda bu mesafe çok daha kısadır. Akvaryum ortamına verilen ve güneşe göre çok güçsüz olan suni kırmızı ışık akvaryum ortamında ne kadar ilerleyebilir bilmiyorum ama bu mesafe çok kısa olabilir.)

 

Ledlere gelir isek; sizde bahsetmişsiniz bu ışık kaynakları bir spektrumdan ziyade sabit tek bir dalga boyundan ışık vermektedirler. High power ledlerde sanıyorum aynı mantıkla çalışıyordur. Örneğin 700nm led kırmızı bir ışık verir iken 400nm bir led mavi ışık verir. Acaba 401nm led varmıdır bilmiyorum eğer varsa bunları tek tek kullanmak suretiyle tam bir spektrum elde edilebilir eğer yoksa ve sadece atıyorum 400-450-500 gibi belli dalga boyları varsa da belli bir spektrum elde edilebilir fakat bu tam bir spectrum olmaz. Eğer bitki uv ışığa ihtiyaç ta duyuyor ise uv ledler de var mış bunlarda eklenebilir. Böyle bir şey yapılabilir ve özellikle bitki mavi dalga boyunu daha çok kullanıyorsa bu ledlerden sayıca daha fazla takılarak belki bir verim alınabilir. Fakat böyle bir şey hem çok maliyetli hem de verimsiz olacaktır.

 

Bir diğer sorunuz  (Kelvin de ışık sıcaklığı olduğuna göre bu da sadece dolaylı olarak etkide bulunuyor; kelvin yükseldikçe lümen de yükseliyor. Kelvin ile dalga boyu dağılımı arasında acaba bir ilişki var mı?)

 

Kelvin yükseldikçe lümenin yükseldiği sonucuna nereden vardınız bilmiyorum ama ben bunun tam tersini düşünüyorum. Piyasadaki floresanları veya metal Halideleri bir incelerseniz bunların 2700k olanlarının 5000-6500k olanlardan daha fazla lümen verdiklerini görebilirsiniz. Aslında çokta mantıklı sebebini yukarıda esasen belirtmiştim. (Sarı ışığa olan göz hassasiyeti ve lümenin gerçekte ne olduğu konusu.)

 

Kelvinle dalga boyu dağılımı arasında da bir bir bağlantı varmı yok mu bende tam emin değilim. Fakat dolaylı bir bağlantı olduğunu söyleyebileceğimizi düşünüyorum. Bildiğiniz gibi Kelvin esasen bir ısı ölçme birimi. Derece gibi. Örneğin bir demiri 1000 kelvin ısıtırsanız bu kırmızı bir renk verir ısıtmaya devam ederseniz 1800 kelvinde mum ışığı renginde bir renk, 2700 kelvinde sarı renk, 6500 kelvine kadar ısıtırsanız günışığı renginde ve gittikçe yani ısıttıkça daha mavi tonlara kayan bir renk verir. Gün ışığı renginin 5000-6500k oldugu söylenir. Fakat tropik bölgelerde galiba bu 10000k falan olabiliyor. Güneş yani ışık kaynağı aynı kaynak olmasına rağmen gördüğünüz gibi Kelvin değerleri atmosferden dolayı bölgeler arası değişebildiği gibi sabah öğle akşam da farklı Kelvinler (renkler) sergileyebiliyor. Dolayısıyla canlılar için kelvinin yukarıda saydıklarıma nazaran en önemsiz olduğunu da söyleyebiliriz. Diğer yandan örneğin bir floresan full spektrumu taklit ediyor diyelim fakat bitkiye iyi gelsin diye veya farklı bir amaçla mavi dalga boyu biraz fazla verilse muhtemelen mavi tondan dolayı bunun kelvini yüksek çıkacaktır. (Buradaki sav bana aittir ve bilimsel olmayabilir.) Tam bunu yazınca bende merak ettim ve kullandığım grolüx ün kelvini nedir diye ne göreyim 8500k imiş. Bu ışığın pembe bir ışık verdiğini hepimiz biliriz. Acaba 850k mıdır diye bir daha baktım değil 8500k. Sonra acaba dedim ışık kaynağına direk bakmasak acaba yansıttığı ışık mı farklıdır diye, ışığı karanlık odada yaktım kapıyı kapatım buzlu camın arkasından baktım odanın içinden mavi pembe gibi bir renk geliyordu. Tam 8500k ya benzetemedim. Başarabilirsem Aşağıya bir Kelvin metre, ve grolüxün spectrumunu ekleyeceğim. Birazda siz düşünün bakalım. Umarım yadıklarımın bir faydası olur.

Saygılar

İlyas Yılmaz.

grolüx

İlyas Bey elinize sağlık. Hep anlatmaya çalıştığım bu konuyu oldukça açıklayıcı şekilde yazmışsınız; teşekkürler.

Kelvin ile ilgili sorunuza gelirsek; aslında benimde %100 emin olduğum bir cevap olmayacak, çünkü yeterince güvenilir ve net bilgiler edinemedim. Doğrusu buna çokta gerek yok; çünkü -sizinde belirttiğiniz gibi- aslında bunun fazla bir önemide yok!

Kelvin' in dalga boyu dağılımı ile ilgisi yok ancak dalga boyu grafiğinin çözümünde ortaya çıkan renk üzerinde etkisi var. Yüksek kelvin değerleri bu renge mavi (soluk) tonlar katarken, düşük kelvin değerleri kırmızı (sıcak) tonlar katıyor. Yani kelvin' i bir nevi filtre gibi düşünebiliriz. Bu sebeple güneşin yüzeyinde yaklaşık 5800 K' de olan ışık yeryüzüne ulaşana kadar geçtiği yoldaki atmosferik özellikler, vuruş açısı nedeniyle uzaklığın değişmesi, hava şartları vs. gibi sebeplerle farklı değerler alıyor.

Duruma grolux açısından baktığımızda grafiğin çözümünün yaklaşık kırmızı tonlarda bir renk olduğunu tahmin ediyorum. 8500 K gibi bir değerle çok hafif bir mavi ton katılarak lambanın görünür renginin elde edildiğini düşünüyorum. Şimdi şu soru akla gelebilir. Kırmızıya mavi katarsanız renk pembe (hatta açık pembe-mor arası bir renk (magenta) diyelim) mi olur? Cevap: Evet :) Çünkü burada ışıktan söz ediyoruz. Işıkta renk karışımları daha farklıdır. Örneğin üç ana renk kabul edilen kırmızı, mavi ve yeşili karıştırdığınızda beyaz elde edersiniz. Aşağıdaki resme bakınız:

http://www.ossoelektronik.com.tr/images/it1.gif

Bu durumda bir soru daha akla gelebilir: Neden böyle bir şey yapma ihtiyacı duyulmuş? Yani neden kelvin' i yüksek tutmuşlar? Bundan da tam emin olmamakla birlikte bir yerlerde yüksek kelvin' in PAR (Fotosentetik aktif radyason)' ı yükselttiği ile iligili birşeyler okumuştum. Belki sebep bu olabilir.

mustafaerdogar2008-11-09 11:03:16

Merhaba arkadaşlar,

zafer bey,yaptığınız denemeleri biraz detaylandırırsanız gerçekten çok güzel olur.hangi renk kombinasyonlarını denediniz acab,kaç tane vs. bilgileri alabilirsek çok güzel olur.

zafer bey'e hem buradan hem de özel olarka mesaj atmıştım,sağolsun cevaplamışlar,sanırım buraya yazdığı cevabı kopyalamakta bir mahsur yoktur.

"merhaba, Şimdilik genel olarak söyleyebileceklerim bu kadar. Ama daha özel sorularınız olursa bunlarıda paylaşmaya hazırım..."

Korhan bey,

Bugün power led aldım 40 cm uzunluğunda ve su içerisinde de yanan cinsten. Tabi haliyle akvaryum bitkileri için uygun olup olmadığını sordum dükkan sahibine. (şimdi diceksiniz ki ne alaka :)) Normal ledlere nazaran daha fazla ışık şiddetine sahip olduğundan gelişmelerine faydalı olabilir dedi. Power led'lerin kelvin değerleri varmıdır diye sorduğumda yok cevabını aldım.  Billdiğiniz gibi güneş ışığı cisim üzerine düşmeden kelvin değeri oluşturmaz dedi. Lümen değeri cisim üzerne düştüğü anda ışık şiddeti sıcaklığa dönüşür ve kelvin değerini oluşturur dedi. Bana da mantıklı geldi bu açıklama ve japon akvaryumuma kullanmaya kara verdim. Akvaryumda Anubias mevcut. Üzerindeki ne denli olur kestiremediğimden denemeye karar verdim. Benim aldığım led beyaz ve daylight özelliğinde. Beyazların warm light olanları var dedi istersen onlardan verelim yok dedim day light olsun. İyiki de böyle olmasını iştemişim dedim aşağıda linkini verdiğim makaleyi okuyunca.

http://ezinearticles.com/?Warm-White-LED-Light-Bulbs---Which-Are-the-Best?&id=3679841

Söylenenin aksine burada ledlerin farklı oranlarda ışık sıcaklığına sahip olduğu ve aynı zamanda kelvin değerlerinin olduğu belirtiliyor.  hatta  "Daylight White" = 5000 or more Kelvin ibaresi var. Warm light'ların genelde yüksek maliyetli oldukları belirtiliyor ucuz olmalarına rağmen. Çünkü aydınlarma değerleri düşük olduğundan daha çok alım yapıldığı belirtiliyor.

Dükkan sahibi ayrıca ledlerin fosfor ile çalıştığını söylemişti. Bir led ne kadar kaliteli ise o kadar az fosfor kaybı yaşar. fosfor kayboldukça parlaklığı azalır dedi. Benim aldığım powerled de ise fosfor dönüşümlü olarak kullanılabiliyormuş kayıp yok denecek kadar azmış.

http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/setlur_fairfax09.pdf

burada ise ledlerin dalga boyu ve yoğunluk grafikleri mevcut. Sislere yardımcı olabildiysem ne mutlu.

Saygılar