En av de mest kritiske aspektene å vurdere når du utformer en innendørs cannabis vokse rom er riktig plassering av lysarmatur for å sikre best mulig belysning dekning. Hvis det gjøres feil, kan lyset være inkonsekvent i intensitet over det voksende området eller til og med unødvendig bortkastet. Heldigvis er det programmer som kan modellere lysintensitet i hele et rom for å generere et virtuelt kart over lysintensitet. De fleste av disse programmene ble skrevet for bruk i arkitektonisk design for menneskelig belysning behov og har blitt ombygd for vokse lys modellering, ofte uten endringer for å ta hensyn til den ulike tiltenkte bruk.
Mens arkitektonisk lyskartleggingsprogramvare kan gi en grov ide om lysintensitetsvariasjoner i et rom, er det noen betydelige begrensninger. Menneskelige øyne er faktisk ganske dårlige til å oppdage små forskjeller i lysintensitet; vår iris automatisk kontrakter når de utsettes for lysere lysnivåer, la mindre lys i og endre vår oppfatning av hvor intens lyset egentlig er. Arkitektonisk lyskartlegging programvare har derfor råd til å være ganske "slurvete" i måten den beregner faktisk lysintensitet som våre øyne ikke vil være i stand til å se forskjellen. Flere snarveier brukes av arkitektonisk belysning programvare for å redusere tiden det tar å generere et lyskart. Men hvorfor er det behov for snarveier? Svaret ligger i måten programvarefaktorer i ulike verdier skal komme frem til lysintensitet.
Hvordan lys kartlegges
Det hjelper å ha en grunnleggende forståelse av hvordan programvaren faktisk fungerer. For å beregne lysintensiteten for ett enkelt sted i et rom, trenger du bare å vite hvor mye lys som spot "ser" fra hvert lysarmatur i et rom. Dette er en enkel beregning som tar hensyn til avstanden fra lyskilden, samt vinkelen fra lyset til stedet som beregnes. Lyset sprer seg ut eller avtar i intensitet jo lenger du kommer bort fra en lyskilde, proporsjonal med kvadratet av avstanden. Vinkelen er viktig fordi lysarmaturene vanligvis prøver å lede lyset der det er ønsket, og dermed selv i samme avstand fra et lysarmatur kan det være dramatisk forskjellige lysintensiteter. Ved å vite den absolutte intensiteten (total flux) av et lysarmatur, den relative intensiteten en bestemt vinkel fra det bestemte lysarmaturen, og avstanden fra lysarmaturen, er det mulig å enkelt beregne lysintensiteten på et gitt sted som kommer direkte fra armaturen.
Dette tar imidlertid ikke høyde for reflektert lys, noe som er en mye større komponent av lysintensitet enn de fleste innser. For å ta høyde for det reflekterte lyset i et rom med fire vegger, må lyskartprogramvaren beregne hvor mye av lyset som skal reflekteres ut av hver av de fire veggene til det bestemte stedet som det beregner intensiteten for. Dette gjøres ved å beregne hvor mye lys som treffer hver vegg fra lysarmaturen, og deretter hvor mye av det lyset vil bli reflektert til stedet det prøver å modellere. Bare å legge til fire vegger i simuleringen har gjort en enkel beregning til ni - en for lyset som treffer det modellerte stedet direkte fra armaturen, en hver for lyset som treffer de fire veggene på riktig sted for å bli vinklet for å reflektere lys til det modellerte stedet, og deretter en hver for de fire veggene til det modellerte stedet.
FIG. 2. Vist er to lys kartlegging programvare utgangsfiler som kan demonstrere de ulike behovene i planleggingen av en cannabis vokse rom som er optimalisert for blomstring (toppen) sammenlignet med en innendørs vegetabilsk voksende drift (bunnen). Programvareberegningene kan bidra til å bestemme avstand og antall inventar, og flux tetthet av nødvendige inventar, samt estimere energiforbruket og potensielle avlinger.
Så for et "enkelt" firevegget rom med ett lysarmatur, tar det ni beregninger for å bestemme lysintensiteten på et gitt sted. Hvis du legger til en ekstra lysarmatur til modellen, tar det 18 beregninger per sted; 10 lysarmatur tar 90 beregninger per sted. Hvis du legger til objekter i rommet som reflekterer eller absorberer lys, legger du til ytterligere to beregninger per lysarmatur for hvert objekt. Denne algoritmiske prosedyren er kjent som strålesporing, siden du i hovedsak sporer hver stråle av lys fra kilden til et modellert sted.
Forresten, dette er hvordan den mest kvalitet datagenererte bilder er laget - ray-sporing alle lyskilder på tvers av alle modellerte objekter i en scene kan gi bemerkelsesverdig detaljerte og livslignende bilder. Antall beregninger som kreves, øker imidlertid dramatisk med hver lyskilde og hvert objekt i scenen som modelleres, til det punktet hvor det kan ta timer eller dager å gjengi ett enkelt bilde.
Arkitektonisk lyskartleggingsprogramvare kan dra nytte av mange forenklende antagelser for å generere et lysintensitetskart mye raskere. I stedet for å modellere hver kvadrattomme i et rom, vil de fleste bare modellere prøvepunkter med noen få meter og deretter gjøre antagelser om stedene i mellom som mellomliggende verdier - en enkelt gjennomsnittlig beregning i stedet for hundrevis eller tusenvis av beregninger for hvert sted. Siden menneskelige øyne ikke er veldig presise i det hele tatt for å bestemme faktisk lysintensitet, er disse forenklingene gode nok til å generere et arkitektonisk lyskart. Dette kan redusere tiden det tok å generere et lyskart fra timer til noen få sekunder, avhengig av samplingsfrekvensen.
En annen unøyaktighet i arkitektonisk lys kartlegging programvare kommer fra informasjonen programvaren har om den relative intensiteten av lys i forskjellige vinkler fra ligaen. The Illuminating Engineering Society (IES) kom opp med et standard filformat for lagring av informasjon om lysarmaturintensitet og relativ intensitet i forskjellige vinkler; disse IES filene er matet inn arkitektonisk lys kartlegging programvare for å kunne modellere ulike lysarmatur. IES-filer genereres av testanlegg som setter et lysarmatur på en rigg som roterer (eller roterer rundt selve armaturen) og måler lysintensiteten i ulike vinkler. For små enheter under test (DUTs), for eksempel en enkelt LED, kan disse testriggene enkelt måle intensiteten i et stort antall forskjellige vinkler. For større inventar, for eksempel de fleste LED vokse lys, testing riggen blir svært dyrt som det må være ganske stor. I stedet for å måle lysintensiteten i hver rotasjonsgrad, er det langt billigere å måle i bare noen få vinkler. Jo større lysarmatur, desto mer nøyaktig blir testen og den resulterende IES-filen, desto dyrere blir den. De fleste LED vokse lysarmatur er relativt store og derfor dyrt å modellere nøyaktig ved hjelp av denne metoden.
Hvis en IES-fil bare har målinger fra noen få vinkler, må arkitektonisk lyskartleggingsprogramvare gjøre flere antagelser om hva den faktiske relative lysintensiteten vil være i vinkler som ikke er inkludert i IES-filen, vanligvis ved å bare ta et vektet gjennomsnitt mellom de nærmeste to vinklene som er inkludert i IES-filen.
Løse planteproblemer
Ved å kombinere sparsom vinkelprøvetaking i IES-filer og sparsom romlig prøvetaking av selve modellen kan det føre til betydelige avvik mellom modell og virkelighet. Igjen, for menneskelige øyne som kanskje ikke engang kan skille en 10% forskjell i lysintensitet, er dette ikke et problem- men for planter i et vokserom kan disse avvikene ha en betydelig innvirkning. Hot spots i et vokserom kan stresse planter og redusere utbyttet, mens områder med lavere enn ønsket lysnivåer også kan redusere utbyttet.
Cannabisplanter har ulike minimumskrav til lys i ulike stadier av vekst, og maksimale lysnivåer varierer avhengig av belastning. Ved hjelp av lyskartleggingsmodeller for å nøyaktig bestemme type, antall og nøyaktig plassering og høyde på lysarmatur for å sikre optimale lysnivåer gjennom hele kalesjen kan sikre at alle planter får ideell belysning. Nøyaktig lysmodellering kan også bidra til å øke romoppsettet for å optimalisere lysutnyttelsen, minimere bortkastet plass og maksimere tilgjengelig baldakinområde.
Black Dog LED har utviklet sin egen vokse rom lyskartlegging programvare for å eliminere disse problemene. I stedet for å bruke sparsomt samplet kantete testinformasjon, tar programvaren kantete intensitetstestinformasjonen for hver LED ansatt i våre inventar for å nøyaktig modellere kantete intensitet i alle grad. Programvaren modellerer også hvert sted - ned til hver eneste kvadrattomme - i stedet for å bruke sparsom romlig prøvetaking og gjennomsnitt avlesningene i mellom. Dette gjør at vi kan mye mer nøyaktig modellere et vokseroms belysning, identifisere potensielle hot spots og mørke flekker som kanskje aldri vises på et lyskart generert av arkitektonisk belysningsprogramvare.
Planter har forskjellige spektrale og lette intensitetsbehov enn menneskelige øyne; hvorfor bruke programvare utviklet for menneskelige øyne behov for å modellere anlegget vokse plass?
