De ideale lichtverdeling voor je kast

[Blani]

Vanmorgen ontving ik een PM van Escargot, die ik hier (met zijn permissie) publiceer:

http://www.google.nl/url?sa=t&rct=j&...57967247,d.d2k

In eerste instantie dacht ik "nee, da's niks" - maar dat denk ik altijd 's morgens. 's middags, met mijn hond in het bos, kwamen er toch wat zinniger ideeen boven.

Eerst het slechte nieuws:
- (Fresnel)lenzen kunnen licht prachtig bundelen, maar ze kunnen nooit de hoeveelheid licht vergroten. Vuurtorens hebben toch ook behoorlijk stevige lampen, hoor. Dat zijn geen schemerlampjes.
- Het onderzoek in de link gaat over kassen onder zonlicht, en hoe je een teveel aan licht en warmte kunt gebruiken om electriciteit op te wekken. Lijkt me in een binnenkweek niet lonend, om extra lampen bij te hangen om daarvan licht op te vangen om weer electra op te wekken. (Sorry, inkopper. )
Het onderzoek levert (of heb ik slecht gelezen?) geen manier om efficient licht en warmte te scheiden - en dat zouden we graag willen.

Nou is er iets anders waar wel degelijk lenzen en spiegels voor te gebruiken zijn: Voor de lichtverdeling in een kast. De meeste van ons hebben een centrale lamp waaronder de planten het zwaarst belicht worden, met steeds minder licht naar de zijkanten en vrijwel niks in de hoeken. Zou dat te optimaliseren zijn?

Daarbij moest ik denken aan een LCD-scherm. Ik heb zo'n ding eens gesloopt. De verlichting blijkt te komen uit een heel dun, lang TL-buisje bovenlangs het scherm. Dat straalt naar beneden, en wordt dan zorgvuldig gedoseerd over het hele scherm naar buiten gestuurd - door een frenel-variant. Een dunne folie, zo groot als het scherm, die zo geribbeld is dat het allemaal precies klopt: Niet te veel licht aan de bovenkant en niet te weinig aan de onderkant.

Zou zoiets nou ook mogelijk zijn in een kweekkast? Volgens mij wel - maar daar zit ik even op te puzzelen met papier en pen.
Voor wie mee wil puzzelen: Gebruik liever geen lenzen. Lenzen zijn zwaar en inefficient. Gebruik waar mogelijk spiegels.

@Escargot: Heb ik je idee niet al te ver uit de rails getrokken?

[Escargot]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Tsja, ieder jaar komt er weer zo'n nieuweling binnen....

Bij deze dan

Reflectie = reflector kap, dat zullen de meesten denken.

Sorry, hier kan en wil ik me dus niet bij neerleggen.

Ik kijk alleen maar naar hoe ik mijn eigen reflectorkap behandel en hoe deze bij het minste of geringste uit vorm is.
Ook als ik kijk naar de hoeveelheid aanslag dat de kap nu al heeft, denk ik niet dat er idd. veel sprake kan zijn van optimale benutting.

Er moet veel meer gespeeld kunnen worden met licht, dat is duidelijk.
Maar hoe

[QnQ]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Daarom hoor je ook je reflector gelijk met de lamp te vervangen.

[Blani]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

/knal voor m'n kop

Bedankt voor de tip, Q. Ga ik doen. (hoewel ik ze wel poets, iedere ronde.)

[Blani]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Na inmiddels 2 boswandelingen en meer dan 2 jointjes:

Mijn voorlopige conclusie: Ja: Je kan een kast ontzettend veel beter belichten dan wij doen.

Ik liep dus te denken hoe je het licht van een lamp gelijkmatig verdeeld, want al jullie kasten zijn aan de zijkanten onderbelicht. (De mijne niet: Die is in het midden overbelicht.)

Eerste probleem: Een lamp is geen puntbron. Puntbronnen kun je prachtig focussen en verdelen, maar die rare HPS-stengels van ons, daar valt niet aan te rekenen.
Tweede probleem: Een kast is drie-dimensionaal. (Pokke-realiteit...) Ik kan wel driedimensionaal denken, maar om driedimensionaal lichtintensiteiten te integreren tijdens een boswandeling zou ik moeten ontnuchteren, en dat heb ik er niet voor over.

Gelukkig zijn die twee problemen in 1 klap op te lossen: Met een tweedimensionale kast. Je neemt een oneindig diepe kast, en daar hang je een oneindige sliert van HPS-lampen in, kop aan staart. Je hebt dan geen puntbron, maar wel een lijnbron, en dat maakt het al veel eenvoudiger.
Natuurlijk kun je niet kweken in een oneindig diepe kast (hoewel sommige tunnel-kweken er dichtbij komen) maar ook dat is geen probleem: Je knipt 1 meter uit die tunnel en timmert de uiteinden dicht met spiegels. Je hebt dan 2 of 3 HPS-lampen in lijn bovenin je kast, van voor naar achter. Effectief heb je een 3-d kast waar je in 2-d aan kunt rekenen.

Dit plaatje is dus een vooraanzicht van die kast:
kastin2d.jpg

Om het nog makkelijker te maken ga ik me meteen vastleggen op wat getallen. Ik maak een kast van 1x1x2 meter. Daar passen 3 HPS-lampen in-line in. Ik kies voor 3x250 watt; 750 totaal. Lekker conservatief.

Nou zat ik te kijken (in gedachten) naar die lichtstralen:
rechtevloer.jpg
Op het bladoppervlak recht onder die lamp is de intensiteit hoog. Meer naar de randen is die lager en wil je aanvullen met licht van boven. Maar heb je wel licht genoeg? Hoe hoog moet de lamp hangen om licht genoeg te hebben om de randen bij te lichten?

Nou, da's ook niet zo moeilijk. Ik vouw mijn toppendek even rond de lamp:

vloertekort.jpg

Het midden van het kweekoppervlak heeft nog evenveel licht, maar de rest van het oppervlak heeft nu net zo veel. Blijkbaar is er, in het plaatje hierboven althans, genoeg licht om het oppervlak egaal te verlichten. Sterker nog: Er is teveel licht, want ik gooi nog bijna de helft naar boven weg. Blijkbaar mag mijn oppervlak dichter bij mijn lamp:

lamptekort.jpg

Nee, da's weer te dichtbij. Nu kom ik licht tekort. Wat ik eigenlijk wil is dat het oppervlak precies aansluit om de lamp. Zo:
preciesgoed.jpg

Mijn kweekoppervlak had ik gekozen op 1 meter breed, dus ik wil de afstand eigenlijk zo hebben dat ik die meter precies om mijn lamp zou kunnen vouwen. Dan heeft die cirkel een doorsnee van 32 centimeter (omtrek = pi*doorsnede, of 2*pi*straal.) De straal van mij cirkel is 16 centimeter.

16 centimer.

juisteafstand.jpg

Ik kan mijn lamp 16 centimeter boven het dek hangen, en vervolgens met alleen spiegels de rest van de breedte belichten alsof op iedere plek een lamp op 16 centimeter boven het oppervlak hangt.
Sodeflikkers, Ik zou haast denken dat 750 watt teveel is voor mijn kast.

Met de spiegels ben ik nog bezig. Boswandelen doe ik liever door de week dan in het weekend, en volgende week schijnt het slecht weer te worden, dus ik kan niets beloven.

[Cookaap]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Hier heb je toch gewoon een U-scrog voor?

Hier enkele plaatjes als ik U-scrog google. Niet veel goed resultaten maar plaatje 4 en 6 bedoel ik.

Een holle scrog is ook mogelijk bedenk ik me nu, nog nooit gezien maar als je je scrognet zo vormt dat het lijkt alsof het net om een kogel heeft gezeten dan kun je daar je plant(en) in begeleiden.

[QnQ]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Zoals een Grow-arena bedoel je ?
De oldtimers kennen die nog wel, da's al heel oud.
Volgens mij is het bedrijfje destijds failliet gegaan. Zegt genoeg.

[Blani]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Als je niet boswandelt, dan kun je er weer wel papier en potlood bijpakken:

adjustawing.jpg

Ik ga uitkomen op een soort adjust-a-wing, maar dan wel met een extra reflector aan de onderkant.
Er zijn trouwens HPS-lampen te koop met een ingebouwde reflector die ideaal zou zijn als onderreflector, maar helaas zijn die lampen dan weer bolvorming in plaats van buisvormig:
Ecolum-HPS-R.png

Aanvulling: Dat ontwerp hierboven klopt hoor, maar 't is misschien niet heel praktisch om een kap van een vierkante meter vlak boven je plantjes te hangen. 't Is toch ook leuk om ze een beetje te kunnen ventileren enzo...

Herontwerp: Lamp op 50 centimeter van het toppendek. Kap van ongeveer 30 cm doorsnee. Dat lijkt me acceptabel. (Reflectors in rood, deze keer.)

adjustawing2.jpg

[Bongool]

De ideale lichtverdeling voor je kast

Die reflector onderaan, die heb je nodig voor de optimale lichtverdeling? Wat gebeurt als je die er niet aan zet en het licht recht naar onderen valt?

Ik merk net dat dit een domme vraag was mits je met de eerste tekeningen aanduidt waarom die er zit. Licht van boven te kunnen verdelen naar de zijkanten.
Valt het recht naar beneden draagt het bij aan de intensiteit daaronder en is de zijkant minder intens belicht.

Goed dat ik nogmaals las

Verzonden vanaf mijn iPhone met behulp van Tapatalk

[Blani]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Helemaal geen domme vraag, Bongool. Het antwoord is namelijk niet gegeven, en je hebt er net naast geraden.

Het zou eigenlijk mooier zijn om die onderste reflector weg te laten, en de bovenste zo door te rekenen dat hij perfect het directe licht aanvult. Alleen maakt dat het rekenwerk weer vreselijk ingewikkeld. Het is veel makkelijker om die onderste straling eerst naar boven te halen, dan kan je van bovenaf simpel licht verdelen zonder iets te hoeven compenseren.

Misschien komt er zo nog een mailtje met plaatjes over hoe ik dat verdelen heb gedaan. Dan wordt het allemaal veel duidelijker.

[Bongool]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Aha ok ik twijfelde al aan mezelf . Ik ben namelijk ver van een wiskundige maar ben toch mee met het idee.

Erg interessante topic overigens.

Gz


Verzonden vanaf mijn iPhone met behulp van Tapatalk

[Blani]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Een niet-wiskundige, die zo'n uitleg van mij interessant vind? Da's een compliment! Ik ben trots op mezelf!

Verder met de wiskunde! Over het ontwerpproces van mijn superkap:

Ik heb het me dus makkelijk gemaakt: Ik heb een lamp die alleen naar boven straalt. Ik heb een stralingshoek van 180 graden, en in iedere 10 graden van die hoek zit evenveel licht.
Plaatje van de lamp met 10-graden-lichthoeken:

proces1.jpg

Ik heb dus het licht opgedeeld in 18 bundeltjes met evenveel licht. Onderaan het plaatje heb ik het kweekoppervlak opgedeelt in 18 oppervlakjes. Nu wil ik dat ieder oppervlakje precies het licht krijgt van 1 bundel. Zoiets:
proces2.jpg

Dan kan ik, in stapjes, mijn kap gaan ontwerpen. Ik begin bovenaan. Ik wil dat het bovenste bundeltje recht naar beneden wordt weerkaatst. (Spiegeltje toegevoegd in rood)

proces3.jpg

Het tweede spiegeltje moet onder een hoek komen. Die hoek geef ik 'em, en rommel er vervolgens mee tot 'ie aansluit aan spiegeltje 1:
proces4.jpg

En zo blijf ik spiegeltjes aansluiten (netjes bedenkend dat invalshoek=uitvalshoek) en dan kom ik op zo'n kap uit (met meteen al deuken, zie ik achteraf):
procese.jpg
Die is dan net zo breed als de vloer, 1 meter, maar dat komt omdat ik nogal hoog begonnen ben. Een kleinere kap komt zo uit:

procesf.jpg

Maar die kap heeft 1 enorm probleem: Dat het licht dat recht omhoog gaat ook weer recht naar beneden wil, recht door de lamp heen. Daar valt wel wat mee te sjoemelen, maar mijn eerder oplossing is eleganter:
adjustawing2.jpg
Die is verder op dezelfde manier ontworpen, hoekje voor hoekje.

[Wietefras]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Ziet er in ieder geval artistiek uit met al die Escher tekeningen

Voor de adjust-a-wing is er ook een licht spreader die je eronder kunt plaatsen toch? Zal dus inderdaad wel goed werken die kap zo in die vorm.

Grappig dat je zo inderdaad conceptueel het licht vouwt over het oppervlak ipv het oppervlak om de lamp.

[Bongool]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Haha brede interesses denk ik .
En altijd bereid wat bij te leren.
Tevens een mooie uiteenzetting.


Verzonden vanaf mijn iPhone met behulp van Tapatalk

[Blani]

Re: De ideale lichtverdeling voor je kast

Voor de adjust-a-wing is er ook een licht spreader die je eronder kunt plaatsen toch?

Is dat zo? Ik zat al te denken: Dat ding moet ontworpen zijn voor een extra reflector, dus waarom doet niemand dat? Geval van klok en klepel? Volgens mij gebruiken mensen een adjust-a-wing namelijk alleen maar om hun lichtverlies te maximaliseren.

Ik moet eerstdaags eens bij de growshop gaan babbelen. Eens kijken of ze wat prettig reflectiespul hebben om mee te knutselen - ofwel een kant-en-klare adjust-a-wing met onderreflector volgens mijn specificaties.

(ik zit ook al te prutsen aan een javascriptje om het even in 100.000 stappen door te rekenen in plaats van 9. Heette ik Newton, dan kon ik er misschien een exacte formule voor bedenken - maar Blani zijnde neem ik de makkelijke weg.

Trouwens: @Escargot: Sorry dat ik zo met je idee aan de haal ben gegaan zonder ook maar 1 fresnel lens te kunnen inpassen. Helaas: Als gedisciplineerd ingenieur kan ik slechts gaan waar de feiten me leiden.

(Jezus, hoe bereken je ook weer het snijpunt van 2 lijnen? )