Een vaak gehoorde kreet in de markt is dat LED licht geen warmtestraling produceert. Dit wordt vaak genoemd om het verschil tussen LED en HPS aan te duiden volgens Oreon. HPS verlichting zet circa 80-90% van het elektrische vermogen om in straling/licht. Van deze straling is ongeveer 50% PAR licht en de andere 50% valt in het infrarood deel van het spectrum, vaak aangeduid als ‘warmtestraling’. Een LED-armatuur daarentegen zet circa 60% van de elektrische energie om in PAR licht en de resterende 40% wordt omgezet naar warmte die door warmtegeleiding aan de achterzijde van de LED wordt afgevoerd.
Wat is warmtestraling?
Warmtestraling is geen wetenschappelijke term. Alle vormen van straling, inclusief PAR licht en infrarood, zijn een vorm van elektromagnetische straling. Zo zijn radiogolven en röntgenstraling ook vormen van elektromagnetische straling. Het enige verschil tussen deze typen elektromagnetische straling is de golflengte. De afbeelding laat zien hoe het elektromagnetische spectrum is opgedeeld in verschillende categorieën.
Alle vormen van elektromagnetische straling zijn in staat om een object op te warmen, zolang dat object die straling althans kan absorberen. De magnetron is in staat om een maaltijd op te warmen, maar zonlicht is dat ook, ondanks dat deze twee vormen van straling een compleet andere golflengte hebben. Dus zolang het object in staat is om straling van een bepaalde golflengte te absorberen, zal het object verwarmd worden door die vorm van straling.
We kunnen kijken naar het absorptiespectrum van enkele plantensoorten om te zien hoe bepaalde typen straling effect zouden hebben op het opwarmen van de plant. De onderstaande afbeelding laat een voorbeeld zien van het absorptiespectrum van enkele gewassen.
Deze afbeelding laat tevens zien dat er niet veel absorptie van licht plaatsvindt in het gebied tussen 700-1200nm. In het PAR spectrum (400-700nm) wordt bijna al het licht geabsorbeerd met name in het blauwe en rode deel van het spectrum. Het kan geconcludeerd worden dat PAR licht niet alleen zorgt voor de fotosynthese in de plant, maar ook zorgt voor opwarming van het blad door straling.
Van het totaal van het opgenomen vermogen van een HPS-armatuur, zal 40% van de energie worden omgezet naar PAR licht en 40% zal Near Infrared (NIR) worden. Van deze 40% NIR wordt slechts 50% geabsorbeerd en de rest wordt gereflecteerd door het blad. Het komt er op neer dat zo'n 60% van het totale vermogen door het blad geabsorbeerd wordt en tot opwarming kan leiden.
In het geval van een LED-armatuur wordt 60% van het opgenomen vermogen in PAR licht omgezet, waarvan nagenoeg alles wordt opgenomen, met name wanneer het spectrum uit een combinatie van rode en blauwe leds bestaat. In feite is dit dus hetzelfde percentage van de elektrische energie die uiteindelijk warmte zou kunnen worden.
Toch zien we in de kas dat de bladtemperatuur van een plant die onder HPS belicht wordt in de regel zo'n 1-2 graden warmer wordt dan wanneer met LED belicht wordt. Oreon: "Dit komt omdat in dit soort vergelijkingen men de foton flux gelijkt houdt. Een LED-armatuur gebruikt minder vermogen voor dezelfde foton flux. Dit betekent echter dat hierdoor ook minder vermogen aan straling op het blad terecht komt."
Wanneer het dan nodig is om toch extra warmte op het blad te krijgen, kan dit op verschillende manieren worden opgelost:
- Verhogen van het lichtniveau
- Warmte terugwinnen uit het armatuur (waterkoeling) en deze warmte toevoeren aan de plant.
Conclusie
Oreon: "Het is niet correct dat LED licht geen warmtestraling produceert. Echter de hoeveelheid warmte is significant minder in vergelijking met een HPS-armatuur. Meerdere opties bestaan om deze warmte te verhogen, maar in het omgekeerde geval, waarbij er juist een teveel aan warmte is, daar worden de voordelen van LED nog duidelijker: in zulke gevallen is het mogelijk om tot veel hogere lichtniveaus te gaan zonder dat de plant en/of de kas oververhit wordt."
