Determination of PAR Distribution Uniformity of Different LED Light Sources Used in Photosynthesis in Greenhouses


Creative Commons License

Demir V. , Yürdem H. , Günhan T. , Ünal H. B. , Uzun B.

Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, vol.58, no.3, pp.385-397, 2021 (National Refreed University Journal)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 58 Issue: 3
  • Publication Date: 2021
  • Doi Number: 10.20289/zfdergi.849364
  • Title of Journal : Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi
  • Page Numbers: pp.385-397

Abstract

Objective: In this study, it is aimed to determine the PAR distribution of different types LED and the arrangements that could make the working efficiency in the LED light sources. Material and Methods: Four locally produced LED developed for greenhouses have been considered. The PAR measurements were carried out within the specially designed a testing unit in a dark room in 10×10 cm square grid within 3×3 m dimensions. The height between the PAR sensor and the LED was considered as 31.6, 50, 75, 100, 125 and 150 cm. In the evaluations, different uniformity coefficients were calculated and PAR distribution patterns were determined for different mounting height and spacing. Results: The minimum and maximum daily light integral values for A, B, C and D LED were found 23.8-9.3, 13.8-3.6, 2.1-1.3, 2.2-1.1 mol·m−2day−1, respectively. In terms of daily light integral, it can be said that A and B LED can be used in both full artificial and supplementary lighting and, C and D LED can be used only in supplementary lighting for PAR applications. Conclusion: It was determined that all LED had acceptable PAR uniformity according to the different distribution uniformity criteria for over 100 cm mounting height and spacing.

Amaç: Bu çalışmada, seralarda tamamlayıcı fotosentez aydınlatma uygulamalarında kullanılabilecek dört farklı LED ışık kaynağının farklı asılma yüksekliklerindeki FAR dağılımının belirlenmesi ve dağılım düzgünlüğünü sağlayacak yerleşim düzeninin ortaya konması amaçlanmıştır. Materyal ve Yöntem: Seralar için geliştirilen yerli yapım LED ışık kaynakları ele alınmış, FAR ölçümlerinde karartılmış deneme odasında kurulan ölçüm düzeneği kullanılmıştır. Ölçümler, 3×3 m alanda 10×10 cm kare ağı yapısında ve FAR algılayıcı ile ışık kaynağı arası düşey mesafe 31.6, 50, 75, 100, 125 ve 150 cm olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. FAR dağılımları, farklı dağılım düzgünlüğü değerlendirme kriterlerine göre hesaplanmış ve LED ışık kaynağının farklı asılma yüksekliği ve aralığı için eş aydınlık eğrileri belirlenmiştir. Araştırma Bulguları: A, B, C ve D tipi ışık kaynaklarının asılma yüksekliği ve aralıkları için en düşük ve en yüksek günlük ışık birikimi değerleri sırasıyla; 23.8-9.3, 13.8-3.6, 2.1-1.3, 2.2-1.1 mol·m−2gün−1 olarak belirlenmiştir. Günlük ışık birikimi açısından, A ve B tipi ışık kaynaklarının ele alınan yerleşim durumlarında tam yapay ve tamamlayıcı fotosentez aydınlatma uygulamalarında, C ve D tipi ışık kaynaklarının ise yalnızca tamamlayıcı fotosentez aydınlatma uygulamalarında kullanılabileceği söylenebilir. Sonuç: Araştırmada ele alınan LED ışık kaynaklarının tamamında, 100 cm üzeri asılma yüksekliği ve tüm yerleşim aralıklarında dağılım düzgünlüğü değerlendirme kriterlerine göre kabul edilebilir eş FAR dağılımının elde edilebileceği ortaya konmuştur.