Lamptypes
- Alexander Boedijn
Hoge intensiteit ontladings lamp
Er zijn twee types hoge intensiteit ontladings (High intensity discharge, HID) lampen; hoge druk natrium (High pressure sodium, HPS) en metaal halide (MH).
Hoge druk natrium lampen, zoals SON-T, bestaan uit een transparante buis gevuld met gas en een metaalzout (natriumamalgam, een legering van natrium en kwik). Een elektrische stroom word door twee elektrodes gestuurd. Door de hitte verdampt het metaalzout, er ontstaat dan kwikdamp en natriumdamp. Door verhitting van de damp ontstaat plasma dat licht uitstraalt. Metaal halide lampen werken met hetzelfde principe maar bevatten kwik en metaal halides.
Al tientallen jaren zijn de hoge druk natrium lampen (specifiek SON-T) de standaard in assimilatie belichting voor groei in de winter in de glastuinbouw. Het licht uit een SON-T lamp heeft een vrij breed spectrum. Naast ongeveer 35% PAR licht, komt er veel energie vrij als warmte, waardoor kassen in de winter te warm kunnen worden als er weinig wordt gelucht.
Light emitting diode (LED)
In de laatste twintig jaar heeft LED een enorme ontwikkeling doorgemaakt. De efficiëntie van LED lampen is verhoogd en de aanschafprijs gedaald. LEDs zullen in de toekomst veel toegepast worden in de glastuinbouw. De afgelopen jaren is er veel kennis opgedaan over de toepassing van LED in de glastuinbouw.
In een LED wordt geen gas en geen glas gebruikt. In tegenstelling tot andere lichtbronnen, zijn alle componenten van een LED vast. LEDs bestaan uit twee lagen halfgeleidend materiaal die met elkaar contact maken. Wanneer er stroom door de LED heen loopt, steken elektronen de junctie tussen de twee halfgeleidende materialen over. Hierbij vallen de elektronen terug naar een lager energie niveau en komt er een foton vrij. Door de materialen te veranderen kan de grootte van de energie verlaging worden beïnvloed, daarmee wordt de golflengte en dus de kleur van het uitgestoten licht bepaald. Zo kunnen LEDs in allerlei golflengtes worden geproduceerd, zowel binnen het PAR spectrum als daar buiten.
Door combinaties te maken van LEDs in één behuizing worden LED lampen gemaakt, die een gewenst spectrum uitstralen. De efficiëntie van een LED is afhankelijk van de kleur die de LED produceert. Aangezien rood licht de laagste energie-inhoud per foton heeft, is rood licht het meest energie-efficiënt te produceren. Het vervangen van een deel van het rode licht door blauw of groen licht, gaat ten koste van de efficiëntie in µmol/J.
Een witte LED wordt gemaakt door aan een blauwe LED een fosfor coating mee te geven. Deze laag vangt het blauwe licht op en stoot vervolgens licht met langere golflengtes uit (fluorescentie), de mix van golflengtes wordt als wit waargenomen. Witte LEDs zijn minder efficiënt dan andere LEDs omdat een deel van het licht door de fosfor coating word verstrooid en de LED niet verlaat. Daarnaast gaat er in het fluorescentie proces wat energie verloren in de vorm van warmte.
LEDs leveren meer sturingsmogelijkheden op dan bijvoorbeeld HPS. Dit biedt kansen voor verbetering van belichte teelten in de glastuinbouw.
Oude verlichtingsbronnen stralen licht met een vast spectrum uit. Bij LED is het mogelijk om het spectrum van het uitgestraalde licht te kiezen. De verschillende golflengtes licht hebben effect op de productie en de kwaliteit van het gewas/product. Het spectrum is met LED af te stemmen op de wensen van het gewas en de teler. Naar de effecten van lichtspectrum wordt veel onderzoek gedaan.
LEDs kunnen elektronisch dimbaar of schakelbaar gemaakt worden. Daarmee kan de intensiteit van de belichting gevarieerd worden op bijvoorbeeld de hoeveelheid zonlicht, over een dag, of over een seizoen.
Daarnaast stralen LEDs minder warmte uit. Daarmee haal je de sturing van warmte en licht verder uit elkaar dan bij andere lichtbronnen. Een verhoging in lichtintensiteit zal met LED minder warmte inbrengen in de kas dan diezelfde verhoging bij SON-T. Temperatuur en lichtintensiteit kunnen dan meer onafhankelijk van elkaar gestuurd worden.
