光は、大麻が強く健康な薬を育てるために不可欠である。すべての植物は、母なる自然の日光と世話の下で成長し、進化する。植物は自然の太陽光に慣れ、そのスペクトル、強度、光周期に適応している。光は波長や色の帯で構成されている。植物が使用するスペクトルの各色は、植物に別々のシグナルを送り、異なるタイプの成長を促進する。
太陽光には 、紫外線が4%、赤外線(熱放射)が52%、可視光が44%含まれている。夏の明るい生育期の真昼、光強度は8640フットキャンドル(93,000ルクス)を超えることもあるが、大麻植物が使用するエネルギーは自然の太陽光の約半分である。
太陽光のエネルギーは電磁放射として天から届く。それは波であり粒子でもある。光の最小の分割可能な粒子は光子と呼ばれる。光の明るさは、単位時間当たりに吸収される光子の数に相当する。各光子は一定量のエネルギーを含んでいる。各光子に含まれるエネルギーは、それがどれだけ振動するかを決定する。波長とは、光子が1回振動する間に移動する距離のことである。波長の単位はナノメートル*である。
*1ナノメートル(nm)=10億分の1メートル(109)である。光は波長で測定され、波長はナノメートルで測定される。
電磁放射線の波長範囲は広い。波長105nmのガンマ線はスペクトルの遠い青の端にあり、波長1012nmの電波は遠い赤の端にある。赤色光は波長が長い。光子の振動は遅く、エネルギーは少ない。遠青紫外(UV)可視スペクトルの光子は波長が短く、より多くのエネルギーを含んでいる。人間の目は、スペクトル全体のごく一部である「可視光線」(波長380~750nm)しか見ていない。可視光の波長(光のスペクトル)は、人間には虹のすべての色に見える。可視光線は、フット・キャンドル(fc)とルクス(lx)で測定される。ルーメンは、光源から放射される可視光の尺度である。
ルーメンは、光源が作り出す光のパケット(量子)の総数である「光束」を測定する。光束は放出される光の量である。
面積全体を完全に照らすには何ルーメンを与えればよいかを知るには、ルクスの測定値を使う。
ルーメンとは異なり、ルクスは光(光束)が広がる面積を測定する。例えば、1000ルーメンが1平方メートルに集中した場合、照らされた平方メートルは1000ルクスとなる。同じ1000ルーメンが10平方メートルに広がれば、4平方メートルでは100ルクスとなる。
植物は、人間には見えない光スペクトルの他の部分を「見て」いる。人間が見るのに必要な波長と似た波長に反応するが、スペクトルの異なる部分を使用する。ピークはスペクトルの青色部分(430nm)と赤色部分(662nm)で、クロロフィル*の吸収が最も高いレベルで起こる必要がある。植物が利用する光は、PAR(光合成活性放射)、PPF(光合成光量子束)(μmol/s)で測定される。
*クロロフィルは大麻で最も重要な光吸収色素だが、緑色光は吸収しない。緑色の光は反射されるため、私たちは緑色を見ることができる。他の色素には、光エネルギーを吸収するカロテノイド(黄色、赤色、オレンジ色の色素群)がある。その他の色素(例:ゼアキサンチン
*光屈性とは、植物の一部(葉)が光源に向かって動くことである。正の向性は、葉が光源に向かって動くことを意味する。負の屈性は、植物の部分が光から遠ざかることを意味する。正の向性は、スペクトルの青色端、約450ナノメートルで最大となる。この最適レベルでは、植物は光に向かって傾き、葉を水平に広げて可能な限り最大量の照明を吸収する。
PARワットは、植物が食物を生産し成長するために使用する光エネルギー(放射束)の尺度である。PARワットは、植物が成長するのに必要な特定の光子の実際の量を示す尺度である。光エネルギーは光子として放射され、同化される。光合成は植物が成長するために必要であり、光子の同化によって活性化される。
紫外線(UVA、UVB、UVC
UVAは最も一般的な紫外線である。エネルギーが小さく、紫外線の中で最も有害性が低い。暗闇で光るブラックライトに使用されるUVA光は、光線療法や日焼けブースでも使用される。
ブラックライト蛍光灯は、暗いフィルターとガラス球を通して紫外線を照射するが、大麻の栽培には適していない。いくつかの情報源によれば、紫外線は花芽の樹脂形成を促進するとされている。しかし、制御された環境で人工的な紫外線を追加するすべての既知の実験では、違いはないことが証明されている。
UVBは非常に有害な紫外線である。生きた組織を破壊するのに十分なエネルギーを持つが、大気中に完全に吸収されるほどのエネルギーはない。破壊的なUVBは皮膚がんの原因となる。屋外、特に大気中のオゾン層が損傷し、UVB光を多く通す地域では注意が必要だ。これらの地域は皮膚がんのリスクが高い。
UVC光は、大気圏の1キロメートル以内では、ほとんど完全に吸収される。UVC光子は酸素原子に衝突し、その結果オゾンが発生する。自然界では、UVCはオゾンと後の酸素に素早く変化するため、捕捉することは困難である。UVC光は、殺菌性の浄水器や食品中のバクテリアキラーとして効果的である。また、植物の葉の表面のバクテリア、カビ、害虫を殺すのにも効果的である。
UVC光(100-280nm)は、植物が処理するには電磁放射、つまりエネルギー(超原子の動きが速すぎる)を持ちすぎる。エネルギーは、原子から電子を強制的に引き離し、壊れやすい化学結合を破壊するのに十分である。
UVC光は、栽培・収穫された大麻のカビ胞子を殺すために、短期間、限定的、定期的に使用される。紫外線は、O2とO3(オゾン)という形で酸素に吸収される。大気のオゾン層は、高レベルの紫外線から地球上の生物を守っている。
UVA(315-380nm)とUVB(380-315nm)の光は新しい枝の成長を助け、ブルーライトと同様の効果がある。自然の太陽光やプラズマランプから放射される紫外線(UVAとUVB)は、大麻の全体的な植物成長を最大30%増加させることが証明されている。
実験では、UVAおよびUVB光を発するプラズマランプの下で栽培された植物体は、乾燥重量が最大30%増加し、枝分かれが非常に多くなった。細胞はより強くなり、細胞の外層はより丈夫になり、病気や害虫からの攻撃を防ぐ。
私自身、標高1000フィート(300m)と4600フィート(1400m)で栽培された植物を見たことがある。標高1000フィート(300m)の株は、より多く、より大きな花芽をつけた。標高4600フィート(1400m)の植物は小さく、茎は太く力強く、樹脂で重くなった蕾は小さかった。その後、両方の作物を比較した。標高の高い場所で栽培された株は樹脂が多かったが、それがUVB光が多かったためかどうかは不明である。樹脂が多く生成される理由としては、寒さや風などさまざまなものが考えられる。
スペクトルの反対側にある赤外線(750~1000nm)のランダムフォトンには、植物の成長を促進するのに十分なエネルギーは含まれていない。赤外線は植物細胞に吸収されないが、それは分子中の電子を励起するのに十分なエネルギーがないため、熱に変換されるからである。
赤外線ヒーターを使用する園芸家は、光が植物の成長に影響を与えることを心配する必要はない。赤外線は水と大気中の二酸化炭素に吸収される。
青色光子は、低エネルギーの赤色光子に比べ、より多くのエネルギーを運び、より多くのPARワットの価値がある。CO2分子1個を結合させるには、8~10個の光子が必要である。
PARワットは光子毎秒で表され、園芸用ランプのスペクトル出力を測定する標準となった。この測定値は光合成光量子束(PPF)と呼ばれ、マイクロモル/秒(μmol/s)で表される。今日、PPFは照明および温室業界の標準として受け入れられている。
屋外では、植物は自然光(100%PAR/PPF)を受ける。温室や遮光布は、PPFの量を制限する。植物が利用できるPAR/PPFの光量を把握するために、温室や遮光布の「光透過率」を調べる。
ほとんどの人工照明は、大麻の成長に必要な光スペクトルの一部しか照射しない。PAR/PPFが高ければ高いほど、より多くの光子が植物の健全な成長に利用できることになる。屋内の人工照明の下では、薬用大麻は十分な強度のPAR/PPFの光を受けなければうまく育たない。PAR/PPF値が高い強い光で栽培された医療用大麻は、より健康で強く、病気や害虫、文化的な問題が少ないと、園芸家は報告している。
光強度
太陽が最も高い角度にある夏の暑い日の太陽光は、93,000ルクス以上の光量を発生する!
屋外では、日当たりの良い場所に植え、必要に応じて遮光する以外には、PAR値を変えることはほとんどできない。温室はHIDライトで照らすことができるが、屋外では雲に覆われた日中は母なる自然と協力せざるを得ない。温室のカバーや遮光布で植物を冷やし、強い光を減らすことができる。
照度(ルクス) | 例 |
93,000 | 真昼の最も明るい太陽光 |
20,000 | 真昼の澄んだ青空に照らされた日陰 |
10,000-25,000 | 真昼の曇天 |
<200 | 真昼の超暗闇の嵐雲 |
400 | 晴れた日の日の出と日の入り |
40 | 日没または日の出の曇り空 |
屋内では、薬用大麻がよく育つためには、人工電球や人工チューブが強い光を供給しなければならない。ランプは適切なスペクトルを持ち、PAR値が高くなければならない。
屋内で強い光を発生させるのは高価であり、適切なスペクトルを持つ電球を使用するには知識が必要である。強度とは、単位面積あたりの光エネルギーの大きさである。電球の近くで最大となり、光源から離れるにつれて急速に減少する。高ワット数のHID(高輝度放電)電球が最も強い光を効率よく供給し、T5やT8の蛍光灯、CFLやプラズマランプがそれに続く。しかし、T5とT8電球は、逆二乗の法則(下記参照)により、植物に4倍近づけて設置することができ、HID電球よりもはるかに効率的であることを忘れてはならない。
例えば、ランプから2フィート(61cm)離れた植物は、1フィート(30.5cm)離れた植物の4分の1の光量を受ける。100,000ルーメンを放出するHIDは、2フィート(61cm)離れた場所では25,000ルーメンというわずかな光しか発生しない。100,000ルーメンを放つ1000ワットのHIDは、3フィート(91.4cm)先で11,111ルーメンとなる。このわずかな光量に、輝きを失った粗悪なデザインの反射フードが組み合わされると、庭は苦しくなる。
植物の生育にとって、ランプの輝きは、適切なスペクトルを発生させなければ、その効果は限定的である。例えば、効率的な600ワットHPナトリウムランプは、1ワットあたりのルーメン(lm/W)換算は最も高いが、演色評価数(CRI)は24、スペクトルは2000Kから3000Kである!
ランプ | ワット数 | 初期ルーメン | 平均ルーメン |
MH | 1000 | 100,000 | 80,000 |
SMH | 1000 | 115,000 | 92,000 |
HPS | 1000 | 140,000 | 112,000 |
HPS | 600 | 90,000 | 72,000 |
放射される ルーメンは方程式の一部でしかない。植物が受け取る ルーメンの方がはるかに重要である。受光ルーメンは、1平方フィートあた りのワット数、またはフット・キャンドル (fc)で測定される。1フット・キャンドルは、1本のキャンドルから1フィート離れた1平方フィートの表面に降り注ぐ光の量に等しい。
光を測定する
この章の前半で説明したように、植物は光スペクトルのPAR部分を使って成長する。薬用大麻を栽培するには、高照度で最も高いPARを生成する人工照明が論理的な選択である。どの電球が光合成に最も有効な光を供給するかを知るには、演色評価数(CRI)とケルビン(K)温度を参考にする。CRIは、ランプのスペクトルが自然の太陽光にどれだけ近いかを示す。電球の色温度(スペクトル)はケルビンで表される。ケルビンは温度の絶対測定値で、電球が発する正確な色スペクトルを示す。ケルビン温度が3000から6500の電球は、薬用大麻を育てることができる。この2つの数値は、ルーメンで表されるランプ強度と組み合わされ、PAR定格を持たないランプのPAR定格を近似することができる。
演色評価数 (CRI)は、理想的な光源や自然光源と比較して、光源がさまざまな物体の色を忠実に再現する能力を測定するために使用される尺度である。
電球の色補正温度 (CCT)とは、電球の色が安定するピークケルビン温度のことである。私たちは、電球のCCT値によって電球を分類することができる。CCT値によって、放出される光の全体的な色がわかる。スペクトル(放出される色の組み合わせの濃度)はわからない。
一般的に、光はフットキャンドルまたはルクスで測定される。この2つの尺度は、人間に見える光を測定するものであるが、光に対する光合成反応をPARまたはPPFで測定するものではない。ルーメンは、太陽または人工光から放出される光の測定値である。PARやPPFで測定する光度計は非常に高価であり、医療用大麻栽培者が使用することはほとんどない。フットキャンドルメーターやルクスメーターも、植物が利用できる光のおおよその測定に使用できる。フット・キャンドルやルクスの測定値は、特定の面積に広がる強い光(PAR/PPF)の量を記録するため、やはり価値がある。
安価なライトメーターを使ってルーメン、フットキャンドル、ルクスを計算することは、植物が受ける光の量を推定する方法である。しかし、植物が利用できる光の量を測定するものではない。
逆2乗則
点光源(電球)から放射される光と距離の関係は、逆2乗則によって定義される。この法則は、光の強度が距離の二乗に反比例して変化することを肯定している。光は急速に減衰する。
I = L/D2
強度 = 光出力/距離2
例えば
距離の強さ=光出力/距離2
フィート | センチメートル | ルーメン | ルーメン/距離2 |
1 | 30 | 100000 | 100000/1 |
2 | 60 | 25000 | 100000/2 |
3 | 90 | 11111 | 100000/3 |
4 | 120 | 6250 | 100000/4 |
ランプのPAR定格がわかったら、フット・キャンドルメーターまたはルクス・ライト・メーターを使い、葉に当たる光の強さを測定する。フット・キャンドルまたはルクス・ライトメーターは、庭全体の可視光線の強さを測定する。PARまたはPPF(μmol/s)が最も高く、最も効率的なランプを使用する。屋外や温室では、十分な強度の光が当たらない植物は生育が 遅くなる。開花期の光量不足は、花芽の充満や肥大を妨げる。
光度計の測定値は、向きによって大きく変化する。最も正確な測定値を得るには、測定時にメーターを庭のキャノピーから90度の角度で向ける。電球の真下を測定する場合を除き、光センサーを電球に直接向けないようにする。
*光は、フットキャンドル、ルーメン、ルーメン/cm²、ルーメン/ft²、ルーメン/m²、ルクス、フォト、ノックス、キャンドルパワー、メーターキャンドル、ニット、スティルブ、ランバート、フットランバート、ミリランバート、カンデラ/m²、カンデラ/cm²、カンデラ/ft²、カンデラ/in²、ワット、マイクロインシュタイン、ミリモル、ジュール、フォトン、放射束、光束、PAR、PPFなど、さまざまな尺度で測定できる。光を測定するためのさまざまなスケールへの変換を把握するために、OnlineConversion.comはあなたのために計算を行うwww.onlineconversion.com/light.htm。
ガビタ・ホランドの照明専門家テオ・テクストラによると、”マイクロモルは光子を表現する方法である”。マイクロモルは1秒あたりの光子の数、つまり1メートルあたりの1秒あたりの光子の照射量を測定する。マイクロモル=μMol
医療用大麻植物が特定の温室カバーや電球の下でどの程度成長するかを知るには、3つのことを知る必要がある:(1)光線束、(2)照度、(3)暗黒時間。
光周期
光周期とは、明期と暗期の期間の関係である。自然界では、大麻は通常、夜が長く昼が短くなる秋に開花する。
一般的に、大麻は短日植物であり、昼が12時間、夜が12時間と短いときに開花する。(しかし、C. ruderalisは長日植物である)ほとんどの品種の大麻は、18時間から24時間の光と6時間から0時間の暗黒の光周期が維持されている限り、植物成長段階にとどまる。しかし、例外もある。大麻が植物成長を維持するために必要な光は、1日18時間の光ですべてまかなうことができる。大麻は1日16時間から18時間の光を効率よく処理できるが、それ以降は収穫量が減少し、電力が無駄になる。(第25章、育種を参照)。
開花は、ほとんどの品種の大麻において、24時間の光周期のうち12時間の遮光が最も効率的である。植物が少なくとも生後2ヶ月以上経過し、雄と雌の性徴が形成された後、光周期を昼夜12時間均等に変更すると、1~3週間で開花の兆候が目に見えるようになる。古い株ほど早く開花の兆候を示す傾向がある。熱帯原産の品種は一般的に成熟が遅く、暗黒時間が長いと開花期 間が短くなる。12時間の光周期は古典的な春分の日を表し、大麻の開花のための標準的な日照時間と日没時間の関係である。
園芸家の中には、日照時間を徐々に減らしながら、暗黒時間を増やすという実験をする人もいる。これは屋外の自然な光周期をシミュレートするためである。このやり方は開花を長引かせるだけで、収量は増えない。遺伝的に不安定な品種は、光周期が何度も上下すると、インターセックス(両性具有)の傾向を示す可能性がある。もし、昼夜の光周期を13/11にするつもりなら、それを守ること。光周 期を15/9に変更することは避けよう。このような変化は植物にストレスを与え、性転換を引き起こす可能性がある。
年間を通して12~13時間の光と少なくとも11~12時間の暗闇がある熱帯の園芸家なら、生後1~2カ月は人工光で育て、夜が長くなるにつれて開花するように屋外に置くことができる。このようなガーデンでは、2~3ヶ月間花を咲かせ、収穫して1年中植え替えることができる。天候に恵まれた北の緯度にある他の農園では、長い夏の日中にオートフラワーフェミニーナ(女性化植物)を栽培し、開花を誘発するために温室を覆う必要がなくなる。
光周期は植物に開花開始の合図を送るが、植物成長にとどまる(または植物成長に戻る)合図を送ることもある。大麻が適切に開花するには、12時間の完全な暗闇が必要である。開花前および開花段階の暗期における薄暗い光は、大麻の開花を妨げる。
12時間の暗期が光によって中断されると、植物は混乱する。光は植物に “昼間だ、植物成長を始めろ “というシグナルを送る。この光のシグナルを受けた植物は植物成長を開始し、開花は遅れるか停止する。
大麻は、2ヶ月の開花サイクルの間に1、2回、数分間だけライトを点灯しても、開花が止まることはない。暗期を中断させるのに十分な長さである5分から30分間、3晩から5晩連続でライトを点灯させると、植物は植物成長に戻り始める。
1フィート・キャンドルの半分以下の光で、大麻の開花は妨げられる。これは、晴れた夜の満月が反射する光よりも少し多い。よく育ったインディカ優性の植物は3日以内に元に戻る。サティバ優位の植物は、植物成長に戻るのに4~5日かかる。いったん植物化が始まると、再び開花するまでにさらに4~6週間かかる!
他にも可能な光周期がある。例えば、電気代を節約するために、HID光を12時間、残りの6時間を白熱灯で合計18時間照射することもできる。しかし、24時間のうち11~12時間の暗闇を確保できないような光照射は、母なる自然に逆らっていることになる。もし営業マンが収穫量の増加を約束するなら、不釣り合いな電気の使用には気をつけよう。また、従うべきでない、おかしな光周性レジメンもある。
日長反応と遺伝には関係がある。大麻のどの品種が光周期の影響を受けるかについては、科学的な情報はほとんどない。
熱帯地方で生まれたサティバ優位の品種は、インディカ優位の品種よりも長日によく反応するが、どちらも短日植物である。赤道直下では、昼と夜の長さは一年中ほぼ同じである。植物は、植生成長段階を終え、時系列的に準備が整ったときに開花する傾向がある。例えば、純サティバ 品種の「ヘイズ」は、12時間の光周期を与えても、3ヶ月以上ゆっくりと開花する。
ヘイズ(Haze)」品種は、収穫時期を早め、花芽を早く充実させるために、暗さを多くし、光時間を短くする。光条件(光周期)は、12/12 から始め、最初の 1 カ月を過ぎたら 14/10(明暗)に変更する。ピュアサティバでは 、光周期を少し変えて、特定の品種に合わせる。
ヘイズ(Haze)」は12時間/12時間の昼夜スケジュールで栽培を開始することができるが、開花まで3ヶ月以上かかる前に、苗と生育の段階を経る必要がある。日照時間が 12 時間の場合は、18 時間の場合よりも生育が遅くなり、開花を誘 導するのに時間がかかる。
北の緯度で生まれたインディカ優位の品種は、12時間の光周期でより早く開花し、より早く反応する傾向がある。多くのインディカ 系品種は、14/10または13/11の昼夜の光周期で開花する。繰り返しになるが、インディカ種が優占する株で開花を誘発するのに必要な光 時間は、その品種の遺伝的性質に左右される。開花時の光照射時間が長ければ、大株になる品種もあるが、通常、開花時 間は長くなる。
光条件(日照時間)を 12 時間にして開花を促し、2~4 週後に 13~14 時間の光条件に変更することで、より高い収量をあげている園芸家もいる。この方法は、早咲きのインディカ優位の品種に最適だが、開花が長引く可能性がある。開花が誘発されてから2~3週間後に1時間増光している園芸家に話を聞いた。彼らによれば、収量は約10%増加するという。しかし、開花には1週間ほど長くかかり、品種によって対応が異なる。
グリーン・インダストリー」の園芸家たちは、蕾が能力を持ち(幼若期を経て)開花シグナルに反応するようになると、開花が決定される(花芽に変化する)、つまり開花すると述べている。光量、光周期、温度などによる強いストレスは、開花を遅らせたり、中絶させたりする。しかし、ほとんどのグリーン・インダストリー生産では、収穫までの時間の約3分の1から半分を光制御で落とすのが一般的である。彼らは通常、大麻栽培者と同じように1日に1~2時間の光を加減する。とはいえ、このストレス(より長い日数)は、開花段階から植物にショックを与える引き金にもなり得る。
ルーデラリス優勢品種はオートフラワーである。カンナビス・サティバ 種とカンナビス・インディカ 種は、カンナビス・ルデラリスと交配される。子孫の中には自家不和合性の遺伝子を持つものもある。自家不和合性の植物はしばしば雌性化される。種子は室内に植えられ、屋内、屋外、または温室で栽培される。これらの品種は、約3週間の生育後、24時間の光で開花する。C.ルデラリスの 交配種は、どのような光条件でも開花する。しかし、室内で栽培する場合、多くの園芸家が20時間明期、4時間暗期の光で最も生育が促進されると報告している。
一部の園芸家は、12/12光周期で開花を誘導する直前に、36時間の完全な暗闇を植物に与える。この大量の暗闇は、植物に紛れもないシグナルを送り、開花を促すホルモン変化を引き起こす。このテクニックを使っている園芸家の報告によると、通常より早くスティグマが形成されるなど、開花の兆候が見られるという。
屋内および温室用ガーデンランプ
医療用大麻は、蛍光灯、コンパクト蛍光灯(CFL)、発光ダイオード(LED)、高輝度放電(HID)、発光プラズマ(LEP)などの人工光源のみを使用して屋内で栽培することができる。それぞれのランプには長所と短所がある。蛍光灯、CFL、LED、LEPはHIDランプよりも発熱量が少ないが、HIDの方がワットあたりのルーメン(lm/W)が大きい。多くのランプは、植物の生育に適したスペクトルの範囲が拡大している。
屋内栽培に使用されるランプはすべて、安定器か、電球に到達する前にライン電力を調整するための何らかの追加回路を必要とする。昔ながらの重い磁気(アナログ)バラストは、日進月歩の電子バラストと回路に人気を奪われつつある。
電球やバラストにはさまざまな種類があり、庭にはさまざまなセットアップがある。新しいメーカーが市場に参入し、古くから信頼されているメーカーのほとんどは、これまで以上に多くの製品を提供している。次に、さまざまな照明システムと、ガーデニングに関連する詳細について説明する。この章で紹介するランプはすべて、地元の水耕栽培専門店やインターネット通販で手に入る。
高輝度放電(HID)照明システム
医療用大麻栽培者は、屋外や温室での栽培ができない場合、自然光の代わりに高輝度放電(HID)ランプを室内で使わざるを得ない。多くの医療用園芸家は、挿し木や苗を温室や屋外に移す前に、屋内の照明下でスタートさせる。現在までのところ、HIDランプの一部は、ルーメン/ワット効率、スペクトルバランス、輝度の総合点で他のランプを凌駕している。
HIDランプファミリーには、水銀蒸気、メタルハライド(MH)、高圧(HP)ナトリウム、変換電球(MHからHPS、HPSからMH)がある。メタルハライド、HPS、コンバージョンランプは、実際の太陽光に近いスペクトルを持ち、大麻の栽培に使用できる。
一般的なHIDのワット数は150~1100ワットである。150ワットから250ワットの小型電球は、3フィート四方までの小さな庭に人気がある。400ワットから1100ワットの明るいランプは、大きな庭に好まれる。400ワットと600ワットの電球は、ヨーロッパの園芸家の間で最も人気がある。北米の園芸家には600ワットと1000ワットの電球が好まれる。超高効率の1100ワットメタルハライドは2000年に登場した。
このシンプルなメタルハライドの切断図から、保護用の金属ボックスの中にトランスとコンデンサーがあることがわかる。電球とフードは14/3線とモーグルソケットでバラストに取り付けられている。
ルーメン/ワットで測定される最も明るい電球は、メタルハライドとHPナトリウム電球である。もともと1960年代に開発されたメタルハライド電球とHPナトリウム電球は、1つの主な技術的制限-電球が大きいほどルーメン/ワット換算が高くなる-を特徴としていた。例えば、1000ワットのHPナトリウムは、400ワットのHPSより約12%、150ワットのHPSより約25%多い光を発する。600ワットのHPナトリウムを開発したとき、科学者たちはこの障壁を克服した。ワットあたり、600ワットのHPSは1000ワットのHPSより7パーセント多い光を出す。また、「パルススタート」メタルハライドは、以前のものよりも明るく、効率もはるかに高い。
HIDライト「システム」は、HIDバルブとリフレクターに取り付けられたバラスト(トランス、コンデンサー、スターター)で構成されている。高輝度放電ランプは、非常に高い圧力下で透明なセラミックアーク管に封入されたイオン化ガスに電気を通すことによって光を発生させる。アーク管に封入された化学物質の組み合わせによって、生成されるカラースペクトルが決まる。アーク管内の化学物質の組み合わせにより、メタルハライドランプは最も広範で多様なスペクトルの光を得ることができる。HPナトリウムランプのスペクトルは、アーク管に注入される化学薬品の範囲が狭いため、制限されている。アーク管は、より大きなガラスバルブ内に収められている。アーク管内で発生する紫外線の大部分は、外側のバルブでフィルターされる。電球の中には蛍光体のコーティングが施されているものもある。このコーティングにより、少し異なるスペクトルが得られ、ルーメンも少なくなる。アウターバルブは、アーク管と始動機構を包む保護ジャケットとして機能し、それらを一定の環境に保つとともに、紫外線を吸収する。ガーデンルームに長時間いる場合は、紫外線をカットする保護メガネをかけるとよい。
注意 目への重大な損傷を避けるため、外側の電球が割れたら、決して アーク管を見ないこと。すぐにランプを消すこと。
HIDランプは、すべての構成部品が安定するために100時間のシーズニング期間が必要である。電源サージが発生し、ランプが切れたり消えたりした場合、再始動する前にアーク管内のガスが冷えるまで5~15分かかる。ランプは、1日に1回だけ始動すると長持ちする。ランプのオン・オフは必ずタイマーを使うこと。
通常、メタルハライドは垂直±15度の位置で最も効率的に作動する。垂直±15度以外の位置で作動させると、ランプのワット数、ルーメン出力、バルブ寿命が低下する。アークが曲がり、アーク管壁が不均一に加熱されるため、作動効率が低下し、寿命が短くなる。水平または±15度以外の位置で作動するように作られた特別なランプがある。
HIDランプは、ストロボ効果(点滅効果)を発生させることがあり、光が明るく見え、その後暗くなり、明るく見え、暗く見えるといった現象が起こる。この点滅は、アークが毎秒120回消灯した結果である。照度は通常一定であるが、少し脈動することがある。これは正常であり、心配することはない。
ここ数十年の間に、HIDランプメーカーの数は増えている。今日、HIDバルブは多くの場合、無名のメーカーが中国で製造している。例えば、http://www.alibaba.com/、HIDライトを検索してみよう。異なる国で製造されたHIDバルブは、多様な品質基準と法律や規則があり、必ずしも施行されていない。その結果、規格外の製品が生まれる。General Electric、Iwasaki、Lumenarc、Osram/Sylvania、Philips、Venture (SunMaster)は良質のHIDバルブを製造し続けている。各社のウェブサイトにアクセスし、各電球の公式統計をチェックしよう。
あるブランドの電球は、他のものより優れた特性を持っているかもしれない。屋内大麻栽培者は通常、2つの異なる銘柄の電球を購入し、一方の銘柄を使用した方が運が良かったため、このような結論に至る。しかし、多くのメーカーは、競合他社が製造した同じ部品を購入して使用していることが多い。
電球が常に十分な光を発していることを確認する最善の方法は、光量計で光量をチェックすることである。
パルススタート式メタルハライドは、従来のメタルハライド電球と同じように動作するが、その構造は若干異なる。従来の電球は、アーク管の両端に電極があり、さらに主電極の1つの近くにストライカー電極がある。電球が始動すると、ストライカー電極と主電極の間に短いアークが形成される。これによりイオン化ガスが発生し、管内を満たして2つの主電極間にアークが発生する経路となる。感温バイメタル・ストリップがスイッチとして働き、ライトが完全に点灯するとストライカー電極を回路から外す。パルススタート型メタルハライドにはストライカー電極がない。その代わりに、バラストにはイグナイター回路があり、スパイクまたはパルスの電気(コールドストライクでは1kV~5kV、ホットリストライクでは最大30kV)を供給してアークを発生させる。
HIDバラスト
HIDランプには、特定の始動要件とライン電圧を調整するために、ランプと電源の間に配線された安定器が必要である。高輝度放電システム(バラスト、ランプ、リフレクター、電気コードとプラグ)を同時に購入し、それらがすべて正しく機能し、一緒に機能するように設計されていることを確認する。HIDバルブには必ず適切なバラストを購入すること。経験則では、バラストはそのバルブ用に設計されたバルブにのみ使用できる。
バラストは電気を変換して調整する。バラストには、旧式の磁気(アナログまたは誘導)タイプと、新式の電子(デジタル)タイプがある。電気の変換と調節が効率的でないと、熱という形で電力が失われる。熱は効率の優れた尺度である。デジタル式安定器は、1時間あたり約2.5英熱量単位(Btu/h)を「漏らす」。アナログ式安定器は約3.5Btu/hの熱を失う。この差は小さいが、時間の経過とともに加算される。より多くの電気が電球に流れ、部屋で発生する熱は少なくなる。
電子安定器を使用すると電気代が安くなるという宣伝文句の後、www.marijuanagrowing.com のフォーラムメンバーである JustThisGuy は、16 個のアナログ安定器を 16 個のデジタル安定器に変換した。アナログバラストの場合、電気代は月々1,100米ドルだったが、デジタルバラストでは1,000米ドルとなり、約9%の節約となった。電気使用量の測定については、第15章「メーター」を参照のこと。
アナログ(磁気)安定器
アナログまたは磁気バラストは、数十年前から存在している。ワット数は150から1100まである。磁気バラストには、鉄のコア(樹脂で貼り合わされた一連の金属板)に巻かれた銅線からなるインダクタが含まれている。これは、ランプに供給される電流と電圧を調整する役割を果たす。コンデンサーと(場合によっては)ランプ用スターターは、別の基板に取り付けられている。安定器はランプと電源の間に配線される。磁気バラストの重量は、400ワットで30ポンド(13.6kg)、1000ワットのHPSで最大60ポンド(27.2kg)である。
アナログ・バラスト・キットには、トランス・コア、コンデンサー(HPSと一部のメタルハライド)、スターター、ボックス、ワイヤー(場合によっては)が含まれる。電気用品店などで部品を別々に購入することもできるが、そうすると手間がかかることが多い。電気部品の組み立てや配線図の読み方に不慣れな場合は、多くのHID販売店の中から、ランプと反射フードが入ったパッケージの組み立て済みバラストを購入しよう。ジャンクヤードから中古部品を購入したり、容量が不明なバラストを使おうとしたりしないこと。バラストに取り付けられたソケットにバルブが適合するからといって、それらが一緒に効率よく動作するとは限らない。
アナログの安定器はノイズを発生し、約3.5Btu/hの熱を発する。古くなると、コアのプレート間の樹脂が硬化し、金属プレートが振動し始める。安定器は90°F~150°F(32.2℃~65.6℃)で作動する。どこでもストライク」キッチンマッチを側面に触れ、熱すぎるかどうかを確認する。マッチに火がついたら、バラストが熱すぎるため、査定を受けるためにショップに持ち込む必要がある。熱はバラストを壊す一番の原因である。
多くの種類の安定器は、保護用の金属製ボックスで製造されている。この外殻には、コア、コンデンサー(スターター)、配線が安全に収められている。周囲に別の箱を作ることで、ノイズを和らげる。十分な空気循環があることを確認する。バラストが熱くなりすぎると、効率が悪くなり、騒音が大きくなり、早期に燃え尽きる。
電子安定器
電子安定器は、高周波発振回路を使用して、ランプを駆動するための高周波電流を供給する。電子式安定器は、磁気式安定器よりも約10%効率よく作動し、同じ出力を得るために消費する電力も少し少ない。ランプへの電気供給を微調整するマイクロプロセッサー(CPU)は、ルマテック社製を含め、いくつかの電子安定器に搭載されている。
高周波動作には、特別な「高周波」電球が必要である。アナログまたは50/60サイクル(ヘルツ)の安定器で高周波ランプを使用しないこと。また、低周波電球を高周波電子安定器で使用しないこと。各システムの動作要件は異なっており、電球や安定器をデジタルからアナログへ、またはその逆に交換すると、機器の早期故障につながる。
バラストへの電気入力 周波数はヘルツ(Hz)で測定され、50または60Hzである。電気がバラストからランプに向かうとき、出力 周波数は最大4000Hzまで増加する。動作ヘルツが高いため、ストロボ効果はほとんどなく、出力は入力電圧によって変動しない。高い動作周波数は音響共振を防ぎ、ランプの寿命を最適化する。安定した電力供給の結果、ランプはより明るくなる。
デジタルバラスト用に設計されたHIDランプは、高い動作周波数とデジタルシステムの要求により、バルブ内部の金属も強くなっている。このため、バラストとバルブが一緒に使用できるように設計されていることを確認することが非常に重要である。
電子安定器は軽量で、約2.5Btu/hと低温で作動する。40°C(104°F)以下の環境で作動するように設計されている。
ソリッドステート電子安定器には可動部品がなく、騒音もほとんどない。メーカーは、水や湿気などのダメージから部品を保護するため、樹脂で部品を覆うことが多い(「ポッティング」と呼ばれるプロセス)。これは庭の環境では非常に重要である。バラストは、振動によるノイズを抑えるために、小さなパッドやゴム足の上に取り付ける。
150ワットから1150ワットのモデルがあり、多くの電子安定器はワット数の中間で調節できる。例えば、1000ワットの安定器は、異なる設定で動作することができる:600ワット、750ワット、1000ワット、または1150ワットだ。
電子安定器の中には、ワット数を変更できるものもある。例えば、1000ワットの電子安定器は600~1150ワットで作動する。ダイヤル設定を調整してランプのワット数を変更する。ランプのアンダードライブはうまくいくが、電気効率は悪くなる。
安定器の出力が複数あるため、さまざまな電球に使用できる。電子安定器は、異なるワット数で作動するように調整できる。ソフトディム」スイッチは、ワット数の増減ごとに60秒を必要とする。例えば
1000ワット:600、660、750、825、1000、1150
600ワット:300、400、600、660
400ワット:250、275、400、440
電子安定器は、さまざまな電子ランプ(EL)を駆動し、その出力を10~15%増加させることができるが、出力を増加させると電球が過負荷になり、寿命が短くなる。
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安定器の特徴
密閉ファンやタイマー付きの安定器の購入は避けること。熱くなりすぎ、余分な器具が壊れたり、問題を引き起こしたりする傾向がある。
安定器は照明器具に取り付けることも、リモートに取り付けることもできる。リモートバラストは最も汎用性が高く、小規模なHIDガーデンには最良の選択であることが多い。リモートバラストは移動が簡単である。リモコン安定器を床やその近くに置いて、ガーデンルームの涼しい場所に熱を放射したり、バラストをガーデンの外に移動して部屋を冷やしたりすることで、熱をコントロールすることができる。安定器を湿った床や、濡れて電気を通す可能性のある床の上に直接置かない。アタッチメント式安定器はフードに固定されているため、頭上スペースを必要とし、非常に重く、ランプ周辺が熱くなる傾向がある。
アタッチメント型安定器は、使用する電力が少なく、庭の電子的プロファイルが低くなるという利点がある。安定器とランプの間の電気コードは電気を消費し、ランプの効率を下げる。安定器はアンテナのような働きをし、遠くからでも受信しやすい無線周波数信号を発する。同じエリアで数千個の照明器具を操作できる。
ハンドルが あれば安定器の移動が楽になる。小型の400ワットアナログメタルハライド安定器の重さは約30ポンド(約14kg)、大型の1000ワットHPナトリウム安定器は約55ポンド(約25kg)である。この小さくて重い箱は、ハンドルなしで動かすには非常に厄介だ。
通風孔 はバラストの冷却を可能にする。通気孔は安定器の内部部品を保護し、水が飛散するのを防ぐ必要がある。
スイッチ付き安定器は、同じ安定器を2組の異なる照明に使用できる。この素晴らしい発明は、2つのフラワーガーデンルームを運営するのに最適だ。1つのガーデンルームでは12時間点灯し、もう1つのガーデンルームでは消灯する。1つ目の部屋の照明が消えると、2つ目の部屋の別の照明に接続された同じ安定器が点灯する。各部屋の照明が点灯する間には、10~15分の間を置かなければならない。
メタルハライドシステムとHPナトリウムシステムの両方を運転するための安定器もある。これらの兼用安定器は、専用安定器ほど効率的ではない。メタルハライドバルブをオーバードライブさせ、ルーメン出力の低下を早め、早期焼損させることが多い。予算に限りがあり、バラストを1つしか買えない場合は、コンバージョン電球を使用してスペクトルを変更する方が経済的である。(コンバージョン電球」を参照)。
HID専門店で販売されているほとんどの磁気バラストは「シングルタップ」で、北米では120ボルト、ヨーロッパなどでは240ボルトの家庭用電流に設定されている。一部の「マルチタップ」または「クワッドタップ」バラストは、120ボルトまたは240ボルトのサービスに対応している。北米の安定器は毎分60サイクルで作動し、欧州の安定器は毎分50サイクルで作動する。
ヨーロッパの温室用HID照明システムは400ボルトで作動する。ホビー用ライトは、230ワットで作動するプロ用ライトから開発された。
120ボルトでも240ボルトでも消費電力に違いはない。120ボルトシステムは約9.6アンペアを消費し、240ボルト電流のHIDは約4.3アンペアを消費する。どちらも同じ量の電気を使う。詳細はオームの法則を使って自分で計算しよう。
バラストの安全性
バラストには多くの電気が流れている。操作中はバラストに触れないこと。バラストを湿った床や、濡れて電気を通す可能性のある床の上に直接置かないこと。
安定器は必ず床から離して置き、湿気から保護する。安定器は空中に吊り下げるか、壁に取り付けた棚の上に置く。地面からそれほど高くなくてもよい。
バラストを柔らかい発泡パッドの上に置き、振動を吸収し、アナログバラストのデシベル音を下げる。バラスト内部の緩んだ部品を締め付けると、振動によるノイズをさらに抑えることができる。安定器を冷却するために、安定器にファンをつける。安定器を冷やすと効率がよくなり、電球がより明るく点灯する。バラストが特定のランプ用に設計されているかどうかは、水耕栽培専門店など、必ず正規の販売店に確認すること。安定器とランプを混ぜて使用しないこと。
工業用安定器の中には、耐候性を高めるためにグラスファイバーなどで密閉されているものがある。これらの安定器は屋内での使用は推奨されない。熱の蓄積が問題にならない屋外での使用向けに設計されている。屋内では、密閉ユニットの耐候性は不要であり、過剰な熱と非効率的な運転を引き起こす。
保証付きの高品質の安定器のみを購入すること。細かい字を読み、”すべてのコンポーネントがUL(またはCSA、EMCなど)の認証を受けている “などの誤解を招く販売文句に騙されないこと。各コンポーネントはUL、CSA、EMCの認可を受けていても、ランプを作動させるためにコンポーネントが一緒に使用される場合、それらはUL、CSA、EMCの認可を受けていない。多くの場合、コンポーネントは認可されているが、特定の用途では認可されていない。
安定器を清潔に保つには、湿らせた布で拭き取る。ワイヤーが溶けたり燃えたりしていないか、熱による損傷がないか確認する。熱や故障の兆候がある場合は、直ちに販売店にバラストを持ち込むこと。多くの場合、安定器は密封されており、安定器を開けたり、密封を破ったりすると、保証が無効になる。
単一の安定器を使用して、2 つのランプを 12 時間間隔で点灯させる場合、再始動する前に冷却させる。ランプを12時間点灯させた後、バラストを15分間冷ましてから再始動し、2回目の12時間点灯を行う。バラストを冷やすことで、焼損を避けることができる。
HIDバルブ
ウルブリヒト球
積分球 (別名ウルブリヒト球)は、中空の球状の空洞である。内部は拡散反射性の白い塗料で覆われている。その目的は、光を均一に拡散または散乱させ、球体内のすべてのポイントに均等に分布させることである。
ウルブリヒト球で光を測定することは、測光と放射測定の標準である。これは、1回の測定で全(光)パワーを取得できる光源によって生成された光を測定するものである。
今日、市場に出回る新しいHIDバルブの数には驚かされる。Osram Sylvania、General Electric、Gavita、Philips、SunMaster、Fulham、Ventureは、新しいHIDバルブを製造し、開発し続けているメーカーの一部である。
すべてのHIDバルブが同じように作られているわけではない。実際、最も近い競合製品よりも最大15%も多くの光を供給する、より明るいブランドも存在する。Philips Master GreenPower Plus TD EL 1000ワットランプは、最も明るいランプで、他のどのバルブよりも多くのμmolを放出する。この優れたHPS管状ランプは、両端が固定されているため、電気がまっすぐに流れる。少し長めのアークチューブと相まって、自由に流れる電気がこの電球を2000μmol以上の光を発生させる!ガビタ・エンハンスドHPS1000ワットのような他の電球は、1750μmolの光しか発生しない。
注目すべき新しい電球は、高いPAR定格とパルス始動のメタルハライドである。
高輝度放電電球は、ワット数、外囲器または電球のサイズと形状によって識別される。さらに、電圧、バラスト要件、ルーメン出力、スペクトルなどによって評価される。
全体的に、HIDバルブは丈夫で耐久性があるように設計されており、新品のバルブは中古品よりも丈夫である。それにもかかわらず、バルブが数時間使用されると、アークチューブが黒くなり、内部部品が多少もろくなる。バルブが数百時間使用されると、固いコブがバルブの寿命を大幅に縮め、発光も弱くなる。
HIDバルブのメンテナンス
バルブは常に清潔に保つこと。2~4週間に一度、バルブが冷めるのを待ってから、液体ガラスクリーナーときれいな布で拭き取ること。汚れや指紋はルーメン出力を大幅に低下させる。電球は、虫のしぶきや塩分を含んだ水蒸気の残留物で覆われてしまう。この汚れは、ちょうど雲が自然の太陽光を鈍らせるように、ランプの輝きを鈍らせる。電球から手を離す!電球に触れると、手の油分が残る。こびりついた残留物は電球を弱くする。ほとんどの園芸家は、ウィンデックスや消毒用アルコールで電球を掃除し、清潔な布で汚れやシミを取り除くが、Hortilux Lightingは清潔な布だけで電球を掃除するようアドバイスしている。
温かいランプは絶対に外さないこと。熱はソケット内の金属モーグルベースを膨張させる。熱い電球は取り外すのが難しく、無理に取り外さなければならない。ソケットを潤滑するために、特殊な電気グリースが販売されている(ワセリンも使える)。電球の抜き差しを容易にするため、モーグル・ソケット・ベース周辺に潤滑剤を軽く塗る。
外側のアークチューブは、HIDが発する紫外線のほとんどすべてを含んでいる。万が一、HIDを抜き差しする際に破損した場合は、感電を防ぐため、すぐに安定器のプラグを抜き、金属部分に触れないようにする。
パルススタートのメタルハライド照明メーカーは、2007年のエネルギー自立・安全保障法により、一定の効率基準を満たすことが義務付けられている。2009年1月1日より、パルススタート式メタルハライド照明のバラスト効率は最低88%でなければならない。バラスト効率は、ランプのワット数を動作ワット数で割って求める。
ルーメン出力は時間とともに減少する。電球は輝きを失うと発熱量が減り、庭に近づけることができる。これは古い電球を使う言い訳ではなく、常に新しい電球を使う方が良い。しかし、そうでなければ価値のない電球を、あと数ヶ月は使えるようにする方法だ。
電球を使い始めた日、月、年をメモしておくと、最適な交換時期を計算しやすくなる。メタルハライドは12ヶ月、HPナトリウムは18ヶ月使用したら交換する。多くの園芸家はもっと早く交換している。古い電球と交換するために、予備の電球(元の箱に入っている)を常に用意しておく。薄暗い電球を見つめていると、交換のタイミングがわからなくなることがある。
電球の交換は、メーカーの推奨に従って行うのがよい。8ヶ月に1度というメーカーもあれば、12ヶ月というメーカーもある。光量を測定し、10~20%減ったら電球を交換するのがベストだ。
電球の廃棄
蛍光灯、コンパクト蛍光灯、プラズマ、HID、その他、水銀やその他の重金属を含む可能性のある電球はすべて、環境に流出させてはならない。使用済みの電球は、お住まいの地域の適切な危険物処理場に持ち込むこと。電球をゴミ箱に捨てないこと。
- 電球は乾燥した容器に入れ、米国のHAZMAT処分場のような認定された有害廃棄物処理施設で処分する。ほとんどの国には、有毒廃棄物を処理する特定の機関がある。
- ランプには皮膚に有害な物質が含まれている。接触を避け、保護服を使用すること。
- 電球を火の中に入れないこと。
水銀ランプ
水銀ランプは、HIDファミリーの中で最も古く、最もよく知られたものである。HIDの原理は、20世紀初頭の水銀ランプで初めて使われたが、水銀ランプが商業的に使われるようになったのは1930年代半ばになってからである。現在では、医療用大麻栽培の光源として考慮するには効率が悪すぎる。
水銀ランプは1ワットあたり60ルーメンしか出さず、植物の成長には不十分な光スペクトルしか示さない。ランプのサイズは40ワットから1000ワットまである。電球のルーメン維持率はまずまずで、寿命は比較的長い。ほとんどのワット数は、1日18時間使用した場合、最大3年持つ。
電球は通常、個別の安定器が必要である。バラストが内蔵されている低ワット電球もいくつかある。知識のない園芸家が、水銀灯用安定器を廃品置き場から漁ってきて、適切なハロゲン化物やHPナトリウムの安定器の代わりに使おうとすることがある。これらの安定器を他のHID用に改造しようとすると、問題が発生する。
メタルハライドバルブと安定器
メタルハライドバルブ
メタルハライドHIDランプは、現在でも園芸家にとって最も効率的な人工白色光源のひとつである。種まきから収穫まで、メタルハライドランプで植物を育てよう。ワット数は50から1100、1500ワットまである。透明または蛍光体コーティングのものがあり、いずれも特殊な安定器が必要である。小型の175ワットまたは250ワットのハロゲンランプは、クローゼット・ガーデン・ルームに人気がある。400ワット、600ワット、1000ワット、1100ワットの電球は、屋内園芸家に人気がある。1500ワットのハロゲン球は、寿命が2000~3000時間と比較的短く、熱出力が大きいため、避けられる。アメリカの園芸家は一般的に1000ワットの大型ランプを好み、ヨーロッパではほとんど400ワットと600ワットのランプしか好まないようだ。
ランプ | ケルビン温度 |
アグロサン | 3250 |
マルチベーパー | 3800 |
サンマスターウォームデラックス | 315 PAR |
サンマスターナチュラルデラックス | 315 PAR |
サンマスタークールデラックス | 315 PAR |
ソーラーマックス | 7200 |
マルチメタル | 4200 |
注意! 安定器と電球を混ぜて使用しないこと!安定器は、特定の電球と組み合わせて使用するように設計されている。不適切な安定器で電球を使用すると、両方の部品の寿命が短くなり、過度の発熱や火災を引き起こす可能性がある!
メタルハライドランプは、年々新しいものが開発・販売されている。新しい技術と材料が、新しい照明製品への扉を開いたのである。本書は、光と電気、そして大麻がどのように光と相互作用するかという基本を紹介することを意図しており、新しい照明の開発すべてに追いつくことを目的としているわけではない。新しいランプ、安定器、反射フードに関する最新情報については、www.marijuanagrowing.com。
メタルハライドランプは、自然の太陽光に近いスペクトルを発生することができる。クリアスーパーメタルハライドは、植物の成長に必要な明るいルーメンを供給する。クリアハライドランプは、苗、植物、花の成長に適している。1000ワットの蛍光体コーティングハライドランプは、より拡散した光を放つが、紫外線はクリアハライドランプより少ない。初期ルーメンは同じで、標準のハロゲン化物より4000ルーメンほど少ない。蛍光体コートのハロゲン化物は黄色が多いが、青色と紫外線は少ない。1990年代に園芸家の間で流行した。
1000ワットのスーパークリアハライドは、北米で大麻栽培に使用される最もポピュラーなメタルハライドである。すべてのランプのエネルギー分布図とルーメン出力を比較して、どのランプがあなたの庭に最も光を提供するかを決める。一般的に、家庭菜園ではスーパーメタルハライドを1灯使用する。
縦でも横でも、どの位置でも使えるように設計されたユニバーサル・メタルハライド電球は、光量が最大10%少なく、寿命が短いことが多い。
ベースアップ(BU)とベースダウン(BD)のメタルハライドランプは、垂直にしないと正しく動作しない。横型(H)ランプは、アークチューブを水平にしないと、最も明るく点灯しない。
メタルハライドランプには様々なスペクトルがある。
アグロサンとサンマスターウォームデラックスは、色温度が低い(3000ケルビン)。オレンジ・赤色成分が開花、茎の伸長、発芽を促進し、青色成分が健全な生育を保証する。詳しくはwww.growlights.com。
ハロゲン化物の平均寿命は約12,000時間で、1日18時間使用した場合、ほぼ2年間使用できる。多くはさらに長持ちする。ランプは、始動に失敗したり、完全な輝きを取り戻せなくなると寿命に達する。電極の劣化は始動時に最も大きくなる。電球が燃え尽きるまで交換を待たないこと。古い電球は効率が悪く、コストがかかる。電球は、毎年少なくとも5%の輝きを失う。電球は12ヶ月または5000時間ごとに交換する。
メタルハライド安定器
安定器について」を読む。ランプの種類ごとに異なる安定器が必要である。メタルハライド電球用に設計された磁気安定器を使用する。電子式安定器は、電子式高周波電球専用に作られている。ランプの始動および動作要件は独特であるため、安定器は特定のランプ専用でなければならない。電子式安定器はアナログ式や磁気式安定器よりも効率が良く、発熱量も少ない。
高圧ナトリウム電球と安定器
高圧ナトリウムの光の約60%は赤外線または熱である。電球が経年劣化すると、ランプの電力と光はすべて熱に変換される。
HPナトリウム電球
高圧ナトリウム(HPS)ランプは、医療用大麻栽培において最も効率的な人工光源である。HPSランプのワット数は50ワットから1000ワットまである。いずれも専用の安定器が必要である。小型の175ワットまたは400ワットのHPナトリウム・システムは、クローゼット・ガーデン・ルームに非常に人気がある。400ワット、600ワット、1000ワットの電球は、屋内や温室の園芸家に最も人気がある。
HPナトリウムランプは、収穫の太陽に例えられるような、黄橙色の輝きを放つ。開花すると、大麻に必要な光は変化する。開花期には植物の成長は遅くなり、やがて止まる。植物のエネルギーは花の生産に集中し、一年のライフサイクルを完了することができる。スペクトルの赤い方の光は、植物内の花ホルモンを刺激し、花の生産を促進する。一般的に、アメリカの園芸家は1000ワットと600ワットのHPナトリウムを、ヨーロッパの園芸家は400ワットと600ワットのHPSランプをよく使う。
ディスカウントストアでは、250ワットや400ワットのランプも扱っている。どのHPSランプでも大麻は育つ。HPSランプは明るく、大麻を育てることができるが、スペクトルは青が少なく、黄色やオレンジが多い。色のバランスが悪いと、節間が伸びてしまい、文化的・疫病的な問題が発生しやすくなる。しかし、適切に栽培された場合、適切なスペクトルの欠如が必ずしも全体的な収穫を減少させるわけではない。
部屋が狭い場合は、1000ワットのハライドランプを維持し、開花期に1000ワットのHPナトリウムランプを追加することが多い。HPSランプを追加することで、利用可能な光は2倍になり、スペクトルの赤色が増す。この1:1の比率(1MH:1HPS)は、開花室ではポピュラーな組み合わせである。
HPSランプの平均寿命は約24,000時間で、1日12時間の使用で約5年間使用できる。もっと長持ちするものも多い。ランプが寿命に達するのは、始動に失敗したり、完全な輝きを取り戻せなくなったときである。電極の劣化は始動時に最も大きくなる。電球が燃え尽きるまで交換を待たないこと。古い電球は効率が悪く、コストがかかる。電球は、毎年少なくとも5%の輝きを失う。電球は24ヶ月または9000時間ごとに交換すること。
フィリップスのダブルエンド1000ワットHPS電球は 、現在入手可能な最高の栽培用ランプである。これらの電球はより効率的で、アークチューブが少し長い。電気はアークチューブの一端から流れ、もう一端から出る。そのため、電気を遠くまで送る必要がある電球よりも、本質的に効率が良い。この新しい電球は、シングルエンドの電球よりも約15%多くの光を発する。電球は両端に取り付けられているため、アークチューブは常にリフレクターと平行に取り付けられ、効率と反射率を最大にする。
600ワットの高圧ナトリウムランプは 、90,000ルーメンの初期光量を発生する。HPSランプのワット数は35から1000まである。フィリップスのGreenPower 400v、600ワットのEL(電子ランプ)は、PAR光出力が最も高く、光維持率は95%以上である。
フィリップスの430ワットSon Agroは、温室内の自然太陽光を増強するために設計された。この電球は、スペクトルの約6パーセントという、少し多めの青色光を発生する。青色光を加えることで、ほとんどの植物が脚気になるのを防ぐことができる。
高圧ナトリウムランプは、以下のメーカーが製造している:GE(ルカロックス)、シルバニア(ルマルクス)、ウェスティングハウス(セラマラックス)、フィリップス(ソンアグロ)、イワサキ(アイ)、ベンチャー(高圧ナトリウム)。この他にも多くのHPS電球が中国で製造されている。さまざまな中国メーカーとその製造基準をチェックしよう。中国製品が必ずしも悪いとは限らない。実際、上記の会社のいくつかは中国で電球や部品を製造している。
寿命
HPナトリウムはHIDの中で最も寿命が長く、ルーメン維持率も高い。時間の経過とともに、ナトリウムはアークチューブを通してブリードアウトする。ナトリウムと水銀の比率が変化し、アークの電圧が上昇する。ランプが暖まり、消灯する。この一連の動作が繰り返され、ランプの寿命(1日12時間の使用で約24,000時間-5年)の終わりを告げる。
電球は、認可された有害廃棄物処理施設に廃棄する。
HPナトリウム安定器
安定器について」を読む。HPナトリウムランプのワット数ごとに、特別な安定器が必要である。各ワット数のランプには、他のHIDランプの同様のワット数には対応しない始動時および運転時の動作電圧など、独自のニーズがある。磁気HPS安定器には、メタルハライドよりも大きな重いトランス、コンデンサ、イグナイタまたはスタータが含まれる。電子式安定器は、アナログ式安定器よりも軽量でコンパクトであり、消費電力も少ない。また、高周波出力の電子安定器用に設計された電球が必要である。HPSシステム一式は、信頼できる供給元から購入する。
ソリッドステート電子安定器、ランプ、リフレクターが一体化された自己完結型ユニットは、EMI(電磁干渉、別名無線周波数[RF]干渉)をほとんど発生させない。大型の温室では、RF干渉のないランプを10,000個まで使用できる。
コンバージョン電球
変換電球(後付け電球)は、予算内で照明の選択肢を増やすことができる。変換電球の一種は、HPナトリウム電球と同様の光スペクトルを発する電球で、メタルハライド(または水銀蒸気)システムを利用できる。この電球は、メタルハライドとHPナトリウムを掛け合わせたような形をしている。外側のバルブはメタルハライドに似ているが、内側のアークチューブはHPナトリウムに似ている。小さなイグナイターは電球の根元にある。他の変換電球は、HPナトリウムシステムを仮想メタルハライドシステムに変換するために改造する。
変換電球は150、215、360、400、880、940、1000ワットで製造されている。アダプターや追加の器具は必要ない。同程度のワット数の互換性のある安定器に電球をねじ込むだけでよい。変換電球は低いワット数で作動し、HPナトリウム電球ほど明るくない。青色は少ないが、メタルハライドより最大25%明るく、ルーメン/ワット換算ではスーパーメタルハライドより優れている。940ワットのコンバージョン電球のルーメン/ワットは138である。高圧ナトリウムランプと同様に、コンバージョンバルブの寿命は24,000時間である。寿命が近づくとチカチカと点灯・消灯するほとんどの高圧ナトリウムランプとは異なり、コンバージョン電球は寿命が尽きても消灯し、消灯したままである。
変換電球は安価ではないが、高圧ナトリウムシステム全体よりは確実に安価である。メタルハライドシステムを所有している園芸家、あるいはメタルハライドが照明ニーズに対して最も適切な投資であると判断している園芸家にとって、コンバージョンバルブは明るい光の代替品として歓迎すべきものである。米国では、CEWライティング社が岩崎ライトを販売している。サンラックス・スーパーエースとサンラックス・ウルトラエースランプを探してみよう。
ベンチャー、イワサキ、サンライトサプライは、高圧ナトリウムからメタルハライドへの逆方向の変換用電球を製造している。ベンチャー社のWhite-Luxと岩崎のWhite Aceは、高圧ナトリウムシステムで動作するメタルハライドランプである。250ワット、400ワット、1000ワットの変換電球は、互換性のあるHPSシステムで、改造や追加設備なしで使用できる。高圧ナトリウムシステムをお持ちで、メタルハライドランプの青色光が必要な場合、これらのコンバージョンバルブが最適である。
多くの園芸家がコンバージョンバルブを使って大きな成功を収めている。メタルハライド・システムを使用しているが、開花を促進するために高圧ナトリウムランプの赤と黄色の光が必要な場合は、コンバージョン電球を購入すればよい。メタルハライドシステムとHPナトリウムシステムの両方に投資する代わりに、メタルハライドシステムに依存し、必要なときにコンバージョン電球を使用することができる。
HPナトリウムからメタルハライドへ
サンラックスのスーパーエースやウルトラエース(イワサキ)、レトロラックス(フィリップス)など、数社がHPSからMHへの変換電球を製造している。この電球はメタルハライドシステムでHPナトリウムスペクトルを放出する。これらの電球は、メタルハライド安定器を使用し、HPナトリウムランプと同じスペクトルを得ることを可能にする。ルーメン/ワット効率は、これらの電球を使用する利便性と引き換えになっている。1000ワットのHPナトリウム電球は、140,000ルーメンの初期ルーメンを生成する。MHからHPSへの変換電球は、130,000ルーメンの初期ルーメンを生成する。1灯だけ欲しい場合は、コンバージョンバルブが妥当な選択だ。
メタルハライドからHPナトリウムへ
メタルハライドから高圧ナトリウムへの変換電球は、ホワイトエース(イワサキ)やホワイトラックス(ベンチャー)など数社が製造している。MHスペクトルを持ち、HPSシステムで使用される。この電球はHPSからMHに変換し、110,000ルーメンの初期メタルハライドルーメンを生成する。
蛍光ランプ、安定器、器具
蛍光灯
蛍光灯(チューブ)には、6インチから8フィート(15.2~243.8cm)まで、さまざまな長さのものがある。2フィートと4フィート(60~121.9cm)の管は扱いやすく、入手しやすい。円形電球(T9)やU字型電球(B=折り曲げ型)もある。
蛍光灯の直径は少なくとも7種類ある。T2電球が最も小さく、T4、T5、T8、T9、T12、T17(パワーツイスト)はそれぞれ徐々に直径が大きくなる。多くの医療用園芸家は、挿し木や苗、小さな植物を育てるために、安価で信頼性の高いT12ランプを今でも使用している。このランプは、根の成長を促進するのに適切な色スペクトルで、涼しく拡散した光を供給する。より鮮やかな蛍光灯には、T5高出力(HO)、VHO、T8 HOなどがある。これらは、種まきから収穫までのガーデンで使用されている。
HO = 高出力
VHO = 超高出力
XHO = 超高出力
4フィート(121.9cm)の40ワットT12の平均ルーメン出力は、1ワットあたり2800ルーメンである。32ワットのT8電球は、1ワットあたり100ルーメンで、平均100ルーメンを供給する。54ワットのT5は5000ルーメンの平均光束を放ち、1ワットあたり92ルーメンを供給する。
蛍光灯は、HIDよりもはるかに少ない光しか発しないため、最良の結果を得るためには、植物に非常に近づけなければならない(2~4インチ[510 cm])。発光は管の中央付近で最も強く、両端ではやや弱くなる。
蛍光灯には、2700~6500Kのさまざまなスペクトルがあり、温白色、中性白色、冷白色、フルスペクトル、昼光色などがある。
蛍光灯メーカーには、GE、オスラム/シルバニア、フィリップスなどがある。
園芸家が使用する主な蛍光管には、T12、T8、T5の3種類がある。T12とT8電球は1930年代に開発された。T12はすぐに成功を収め、T8は1980年代後半に普及した。今日、T5とT8電球はかつてないほど効率的で、クローンや苗から収穫までの大麻栽培によく使われている。
1990年代に設計されたT5電球は、蛍光灯の中で最も明るい。フルスペクトル、高輝度、蛍光T5チューブには、高出力(HO、54 W)、超高出力(VHO、95 W)、超高出力(XHO、115 W)がある。強烈に明るい新しいスペクトルは、植物の成長のために特別に設計されている。VHOとXHOランプは、低出力の電球よりも発熱量が多く、製造が難しく高価である。
T5チューブは小型で、狭いスペースにも収まる。このサイズにより、反射フードで光の方向をより正確にコントロールできる。チューブには高効率(HE)と高出力(HO)という規格もあるが、後者は効率が低い。
高出力ランプは高電流で駆動され、より明るくなる。接続ピンの端はユニークなので、間違った器具に使用することはできない。高出力電球はHO、または超高出力のVHOと表示される。T5ランプは、35°C(95°F)で光出力がピークに達する。T8およびT12ランプは、25°C(77°F)でピーク光出力を提供する。電球は、適切な温度範囲内で使用することで、最も効率的に動作し、長持ちする。
蛍光灯は、ガラス管の内側に発光蛍光体を塗布し、低圧水銀蒸気を封入したものである。管に電流を流し、水銀蒸気を励起して紫外線を放出させる。この紫外線がチューブのコーティングを蛍光させ、可視光を発する。コーティングに含まれる燐光化学物質とその中に含まれるガスの組み合わせによって、ランプが発する色のスペクトルが決まる。蛍光体の品質と製造工程は、真の輝きを長期間維持するランプに不可欠である。
昔ながらのT12ランプやT8ランプは非効率的なハロリン酸塩管で、色をうまく表現できない。今日、三リン酸管と多リン酸管が市場を席巻しているが、これは三リン酸管がはるかに効率的で、長期間にわたって特性を維持できるからだ。ライトメーターを使った簡単なテストによると、安価な新品のVHOは、蛍光管や多蛍光管に比べて30%もルーメンが少なかった。
安価なランプを購入する場合、日本や他の数カ所で生産された高品質のリン(三リン)ではなく、中国産のリンを使用している場合は、非常に注意が必要である。中国産のリンは、一般的に6.5Kランプのルーメンや青色を保持しない。ルーメンの劣化は急速に起こる。管理された研究によると、安価なランプは非常に高いルーメンでスタートするが、数ヶ月で30%以上低下することがある。電球は定期的に点検し、輝度が十分であることを確認すること。
蛍光灯とHIDの併用は厄介で問題が多い。蛍光灯をHIDと併用する場合、植物の成長に十分な強い光を供給するには、蛍光灯を植物に非常に近づけなければならない。また、器具がHIDの光から植物を遮ったり、一般的に邪魔になることもある。
ランプ | アメリカ | 寿命 | ワット数 | ケルビン温度 | ルーメン |
暖かい白 | T12 | 24000 | 40 | 2700 | 2200 |
ニュートラルホワイト | T12 | 24000 | 40 | 3500 | 2200 |
クールホワイト | T12 | 24000 | 40 | 4100 | 2200 |
フルスペクトル | T12 | 24000 | 40 | 5000 | 2200 |
アグロサン T12 | T12 | 24000 | 40 | 5850 | 2450 |
アグロブライト T12 | T12 | 24000 | 40 | 6400 | 2200 |
スペクトラックス T8 HO | T8 HO | 20000 | 54 | 6500 | 2700 |
エコルックスT8 HO | T8 HO | 20000 | 54 | 6500 | 2700 |
スペクトラックス T5 HO | T5 HO | 20000 | 54 | 3000および5000 | 5000 |
スペクトラックス T5 VHO | T5 VHO | 20000 | 54 | 3000および6500 | 5000 |
GEスターコートT5 HO | T5 HO | 20000 | 54 | 3000および6500 | 5000 |
フィリップスT5アルトHO | T5アルトHO | 20000 | 54 | 3000 | 5000 |
GE スターコート T5 HO | T5 HO | 20000 | 54 | 暖かい | 5000 |
アメリカ | インチ | ミリメートル |
T2 | 0.25 | 7 |
T4 | 0.5 | 12 |
T5 | 0.625 | 15.875 |
T8 | 1 | 25.4 |
T9 | 1.125 | 28.575 |
T12 | 1.5 | 38.1 |
T17 | 2.125 | 53.97 |
寿命
蛍光灯は、経年により黒くなり、強度が低下する。パッケージやラベルに記載されている耐用年数の70~90%に達したら電球を交換する。ちらつきがある場合は、そろそろ寿命なので交換する。寿命は約9000時間(1日18時間点灯で15ヶ月)である。
蛍光灯の寿命末期の故障モードは、安定器やランプの使用方法によって異なる。ランプがピンク色に変色し、管の端が黒く焼けているものは水銀が不足している。
ランプがちらつく主な原因は、電気接続の不良である。
古い蛍光灯器具のスターターを交換する。スターターとは、電球の一端にある器具に刺さる小さな丸い管のことである。スターターは安価で、寿命は電球とほぼ同じである。寿命が尽きた古いスターターでは、新しい電球は短時間しか使えない。
蛍光灯安定器
各蛍光灯には、電球に到達する前に電気を調整するための特定の安定器が必要である。蛍光灯には、電気と家庭用電流を調整するための小型安定器を含む適切な器具が必要である。蛍光灯の種類は、照明器具に表示されているものと同じでなければならない。安定器は、ランプのサイズと電力周波数に合わせて定格されている。安定器には、力率を補正するためのコンデンサーを含めることもできる。器具は通常、反射フードに組み込まれている。バラストは蛍光灯から十分離れた場所にあり、植物が火傷することなく蛍光灯に触れることができる。
T12とT8器具の多くは、旧式の磁気バラストを使用している。新しいT5、T8、T12蛍光灯は電子バラストを使用している。電子安定器を使ったスリムなT8やT5電球は、運転温度が低く、電気のサイクルが速く、照明がちらつかないため、園芸家たちに好まれている。蛍光灯器具は、白熱灯用の調光スイッチには接続できない。
自己始動の「ラピッド・スタート」安定器は、適切に接地されていれば電圧スパイクをなくすことができる。インスタント・スタート」、「ラピッド・スタート」、「クイック・スタート」、「セミ・レゾネート・スタート」、「プログラム・スタート」安定器がある。昔ながらの半共振始動式ランプは、点火に最も時間がかかる。他のものはすべて、ランプを打撃してはるかに速く始動させる。プログラムスタート・バラストは高級器具に搭載されている。器具とランプのウォームアップには5~10分かかる。
蛍光灯の主な問題の一つは、安定器と電球の不適合である。メーカーによっては、特定の用途のためではなく、最も安価だからという理由で安定器やランプを使用している。T8チューブをT12用の安定器で使用すると、ランプの寿命が短くなり、エネルギー消費も増加する。
アナログ式安定器
アナログ(磁気)安定器はシンプルで、ラミネートされた磁気コアに銅線が巻かれている。重く、システムで発生する熱のほとんどすべてを放射する。アナログ式安定器は、システムの電力の約10%を消費する。配線図は通常、安定器に接着されている。簡単な配線も用意されている。
これらの安定器の寿命は通常10~12年である。磁気安定器の寿命が尽きると、通常、煙と悲惨な化学臭がする。安定器が燃え尽きたら取り外し、新しいものを購入して交換する。バラストの周囲に茶色いスライムやスラッジが付着している場合は、十分に注意すること。このヘドロには発がん性のあるPCBが含まれている可能性がある。バラストにスラッジが含まれている場合は、有害廃棄物として認可された場所に廃棄すること。
電子安定器
電子安定器は、より低温で動作し、消費電力が少なく、軽量である。通常、ランプ器具内に設置される。電子安定器は非常に静かで、煩わしいハム音もない。電子安定器は、トランジスターを使って、入ってくる電気を高周波交流(AC)に変え、同時にランプの電流の流れを調整する。蛍光灯の効率は、周波数が10 kHzの場合、通常の電源周波数での効率に比べてほぼ10%上昇する。電子安定器は、マイクロコントローラーまたは同様のハードウェアによって制御されるため、デジタル安定器とも呼ばれる。電子コントローラーが照明を調光し、ちらつきのない一定の光量を維持する。
電子安定器は通常、ラピッドスタートまたはインスタントスタートモードで動作する。低価格の安定器はゆっくりと始動する。より高価な安定器はプログラムスタートを使用し、ランプを素早く点火する。
寿命が来ると、電子安定器は単に停止する。ドラマはない。ランプ故障の最も一般的な原因のひとつは、電圧の低いコンデンサーなど、コストの安い部品が取り付けられていることだ。そのストレスが早期故障を引き起こす。常に高品質の機器を購入すること。
電子機器の故障のほとんどは寿命の初期に起こり、その後は減少する。高温は電子安定器の寿命を縮める。通常、温度が50度上がるごとに、バラストの寿命は半分になる。温度範囲を動作範囲内(通常、ほとんどの国では約 25°C)に保つ。電子安定器は認可された有害廃棄物処理場で処分する。
蛍光灯器具
金物店で入手できる、40ワットT12蛍光管2本と安定器を収納する「ショップライト」器具/反射板は、挿し木や苗を約15cmになるまで育てるのに最適である。より明るい電球を使って光量を上げるには、もっと大きな器具が必要になる。中古のショップライト用蛍光灯器具は一般に多く出回っており、通常は使用可能である。
蛍光灯器具が動かない場合は、まずコンセントを抜く。次に、すべての電気接続が安全であることを確認する。焦げたり、熱を持ったような形跡があれば、その器具を近くの電気店に持って行き、アドバイスを求める。それぞれの部品をテストし、交換すべき理由を教えてくれるはずだ。別の器具を購入した方が安価かもしれない。
蛍光灯の廃棄
米国環境保護庁(EPA)および世界中の同様の機関は、電球には水銀が含まれ、安定器にはその他の不快なものが含まれているため、蛍光灯を有害廃棄物に分類している。リサイクルまたは有害廃棄物の安全な処分のために、適格な施設に持ち込まなければならない。
コンパクト蛍光灯(CFL)
コンパクト蛍光灯(CFL)は、トーマス・エジソンが発明した家庭用白熱電球に代わる新しいエネルギー効率の良い電球として、ほとんどの消費者が知っている。特徴的ならせん形は、1970年代半ばに低ワット数のCFL用に開発された。1980年代には、電子安定器付きのCFLが発売された。その後、馬蹄形、丸形、平型(バタフライ)などの形状が開発された。例えば、入手が容易な65ワットの投光器は、光が直接照射されるか、反射しやすいように平型に構成されている。より大きなワット数(65ワット)は、薬用大麻を種子から開花まで栽培するのに使用できる。小さいワット数のものは、家庭用の白熱電球のソケットに収まるものもある。より大きな95ワット、125ワット、150ワット、200ワットの電球は、より大きなモーグルソケットを必要とする。大麻の栽培に使われる一般的なワット数には、55、60、65、85、95、120、125、150、200がある。ワット数にかかわらず、CFLが完全に明るくなる前に、化学物質が安定するように約5分間ウォームアップする必要がある。
CFL | ワット数 | K TEMP. |
ウォームホワイト | 13 | 2700 |
クールホワイト | 13 | 4100 |
昼光色 | 13 | 6400 |
GE | 13 | 6500 |
シルバニア | 14 | 3000 |
ブライトエフェクト | 15 | 2644 |
コンパクト蛍光灯は、昼光色、クールホワイト、ウォームホワイトなど、多くのスペクトルがある。コンパクト蛍光灯は、限られた予算と小さなスペースのガーデニングに最適。HIDよりも低温で動作し、最小限の換気しか必要としない。CFLが発売された当初は、ワット数が小さすぎ、大麻の栽培に十分な光量が得られなかった。新しいCFLは、種から収穫まで大麻を育てるのに十分な光を提供する。CFLの性能について法外な主張をしているメーカーや再販業者のウェブサイトには気をつけよう。実際のルーメンとワット数を合計して、主張を確認すること。
ガーデニングに適したCFLランプには、2つの基本的なスタイルと形状がある:
- 電球の形が長い「U」の字型で、2ピンまたは4ピンの固定具が付いている(これらのランプは「1U」と指定されている)。ヨーロッパでは、長さ20インチ(50.8cm)の「1U」型55ワット・デュアル・ピン・ベースの電球が一般的である。通常、2つの55ワットランプが水平の反射フードに配置される。
- 短いランプは複数のU字管(U字管の数で4U、5U、6Uなどと指定される)で構成され、2~4インチ(5~10cm)の付属安定器とネジ式ベースを含まず、約8~12インチ(20~30cm)の大きさである。
短いU字型電球は、垂直に設置するのが最も効率的である。反射フードの下に水平に取り付けると、多くの光が電球の外周とフードの間で前後に反射し、効率が著しく低下する。また、バラストからも熱がこもる。どちらの条件も効率を低下させる。
2種類のCFLソケット
最初のタイプのCFLソケットは、従来の安定器向けに設計されたバイピン管である。バイピンチューブにはスターターが内蔵されており、外部加熱ピンの必要性はないが、電子安定器との互換性はない。
2つ目のタイプのCFLソケットは、電子安定器または外部スターター付きの従来型安定器用に設計された4ピン管である。
CFLは、電球内の蛍光体の組み合わせから発光し、それぞれが1つの色の帯を発する。最新の蛍光体設計は、発光色、エネルギー効率、コストのバランスを取っている。コーティングミックスに余分な蛍光体を加えるごとに効率は低下し、コストは上昇する。良質な民生用CFLは、3~4色の蛍光体を使用して、演色評価数(CRI)約80の白色光を実現している。コンパクト蛍光灯をベースアップで使用すると、電子機器が熱くなり、電球の寿命が短くなる。標準的なCFLは調光にあまり反応しない。点灯するか消灯するかのどちらかである。
通常、CFL電球の寿命は10,000~20,000時間(1日18時間点灯で18~36ヶ月)である。安定器が付属しているランプは、安定器の3~6倍の速さで燃え尽きる。
CFLバラスト
最も重要な技術的進歩は、アナログ(電磁)安定器を電子安定器に置き換えたことである。始動時にちらつくCFLには、磁気安定器が使われている。
一体型CFLランプは、電球、電子安定器、家庭用電球のねじ接続部またはバヨネット継手を一体化したものである。ランプの寿命が尽きると、ランプも付属の安定器も捨てられてしまう。私の好みは、安定器が付いていない長いCFLを使うことだ。
非統合型CFLは、遠隔電子安定器が照明器具に常設されており、電球の一部ではない。電球は寿命が来たら交換する。非一体型CFLの器具に取り付けられた安定器は、一体型に比べて大きく、寿命が長い。
CFL安定器の通常の寿命は、50,000~60,000時間(1日18時間点灯で7~9年)である。安定器の寿命は、停止したときに知らせる。安定器が燃え尽きたら、取り外して交換する。バラストは有害廃棄物処理場に廃棄する。
寿命の終わり
ランプの寿命は、動作電圧、製造上の欠陥、電圧スパイクへの暴露、機械的衝撃、点灯と消灯を繰り返す頻度、ランプの向き、動作周囲温度などの要因によって決まる。CFLの寿命は、頻繁にオン・オフを繰り返すと著しく短くなる。5分間のオン/オフサイクルの場合、CFLの寿命は半分になる。時間つけっぱなしにする。寿命が尽きると、CFLの光出力は元の70~80%になる。ランプの交換は、12ヶ月間使用した後、80~90%の輝度になったときに行う。
CFL電球と安定器の廃棄
新しいCFLには、古い電球の半分の水銀が含まれている。新旧を問わず、コンパクト蛍光灯は適切に廃棄しなければならない。密閉できるビニール袋に入れ、電池、油性塗料、モーターオイルなどと同じように、地域の家庭用有害廃棄物(HHW)収集場所、またはその他の有害物質の公認処分場で処分する。
交換電球を購入する際は、ホームデポや同様のディスカウントストアでCFLのお買い得品を探すか、インターネットをチェックする。例えば、www.lightsite.net は、小売店の検索もできる優れたサイトである。フィリップスは、よりワット数の高いコンパクト蛍光灯を製造している。同社のPL-Hコンパクト蛍光灯は4U電球で、60ワット、85ワット、120ワットがあり、ケルビン値は3000~4100である。
プラズマランプ
プラズマランプは、(1)内部型または発光型プラズマ(LEP)ランプの2種類に分類される。LEPランプは、電波を利用して電球内の硫黄またはメタルハライドにエネルギーを与えるもので、(2)外部型または無電極ランプの2種類に分類される。
発光プラズマランプは、(内部)無電極ランプの原型であり、最も広く使われている。無線周波数を使って小型セラミック包囲体内の気体を励起し、非常に明るい光を発生させる。小型のランプは、小型カメラのストレージチップほどの大きさである。
外部誘導(プラズマ)ランプは、T12蛍光管に似た直径の円形または長方形の管で構成されている。電磁誘導(プラズマ)ランプは効率的で、1ワットあたり81ルーメンを実現する。
発光プラズマ(LEP)ランプ
今日の発光プラズマ(LEP)栽培ライトは、1980年代に流行したプラズマランプとは大きく異なる。1890年代にニコラ・テスラによって発明された最初の有望なプラズマランプは、フュージョン・ライティング社が開発した硫黄ランプだった。このランプには技術的な難点があり、植物の生育には明るすぎ、スペクトルが貧弱だった。今日では、いくつかの企業が技術的な問題を克服し、植物の生育に適したスペクトルを実現しつつある。高効率プラズマ(HEP)ランプがいくつか市場に導入されている。セラビジョン社やラクシム社のモデルを含むこれらのランプは、1ワットあたり140ルーメンを達成している。市販されているLEPランプのワット数は40~300である。プラズマ・インターナショナル社も730ワットのマイクロ波駆動硫黄プラズマ・ランプを製造している。ガビタ・ホランド社は、プラズマ・ランプ技術を庭園に応用した唯一の園芸照明メーカーとして知られている。
プラズマ・ランプ・シリーズは、高周波(RF)電力を使って電球内のプラズマを励起することで光を発生させる。小型ランプは1インチ(2.5cm)以下の正方形で、セラミック共振器に埋め込まれている。RFドライバー、ソリッドステート・アンプ、マイクロコントローラーが、電極やフィラメントのない完全に密閉されたランプの中に入っている。
ランプは、希ガス、またはこれらのガスとメタルハライド、ナトリウム、水銀、硫黄の混合ガスを使用する。
プラズマランプには安定器がなく、RFジェネレーター(別名マグネトロン)と半導体が同等の機能を果たす。変換効率は90%以上で、ソリッド・ステート・ドライバーにより故障がない。ノイズもない。
発光プラズマは、アナログとデジタルの両方で光出力を20%まで調光できる唯一の高輝度光源である。調光によってランプの寿命も延びる。コストは300ワットのLEPランプで約1000米ドルである。
ソリッドステートLEPランプは、メタルハライドに通電するために電気を使用し、硫黄ではなくアルゴンを使用する。これらのランプには電極がなく、関連する故障もない。プラズマランプは全体的に寿命が長く、最大50,000時間(1日18時間で7.7年)、ルーメン維持率は70%である。LEPランプの有効性は115~150ルーメン/ワットである。
光源に指向性があるため、光とリフレクターの間に挟まれて光が失われることがなく、光が栽培エリアに均一に広がり、光がこぼれることもない。年間エネルギーコストとメンテナンスコストは、MH電球に比べて最大45%削減できる。
可動部のないソリッドステート電子バラストは、ゴアテックス通気プラグ付きの密閉ハウジング内に設置されている。UVCガラスフィルター付きの正方形の光パターンリフレクターが、庭に光を照射する。ガビタランプの寿命は30,000時間(1日18時間で4.5年)。
低レベルのUVB光はシールドを通過し、UVC光はフィルターで除去される。UVB光は自然の太陽光によって生成され、植物の健全な生育に不可欠である。全体的な光のスペクトルには、青色光も多く含まれている。紫外線」を参照のこと。
プラズマランプを空冷しようとしないこと。人為的に冷却した場合、バルブは完全な動作温度に達することができず、完全な輝きやスペクトルを得ることができない。
ランプ | 460ワットHPS | 280ワット LEP | メリット |
電球ルーメン | 50,000 | 23,000 | なし |
器具効率 | 65% | 85% | 指向性光源 |
器具ルーメン | 32,500 | 19,465 | 指向性光源 |
減光率 | 75% | 80% | 低光束劣化 |
平均ルーメン | 24,375 | 15,572 | 低ルーメン劣化 |
アプリケーション効率 | 48% | 82% | 光学制御 |
磁気誘導ランプ
磁気無電極ランプは蛍光ランプに似ているが、電磁石がランプチューブの一部に巻き付けられている。誘導コイルから放出される高周波エネルギーが非常に強い磁場を作り出し、ガラス管内の水銀原子を励起する。水銀原子は紫外線を放出し、管内部の蛍光体コーティングによって可視光線にダウンコンバートされる。ランプには電極がなく、フィラメントの腐食、振動、シールの破損による故障はありえない。劣化する電極がないため、ランプは非常に効率的で長寿命である。
丸型または長方形の300ワット無極灯は、昼光色温度5000K、24,500ルーメン、81ルーメン/ワット、寿命100,000時間である。300ワット無電極ランプシステムの価格は約300ドルである。付属バラストまたはリモートバラストがある。300ワット無電極ランプは、600ワットHIDランプの代替となる。リモートバラスト付き小型80ワット円形無極灯は、色温度(スペクトル)5000Kで6000ルーメンの光を発生する。
磁気無極灯は発熱が少なく、安定器の寿命は4万時間以上である。
無電極ランプ内のリンの組成を変えることによって、異なる色温度が可能になる。プラズマスペクトルは比較的赤色光を含まない。少なくとも1つの会社は、電球の半分を2700Kで、もう半分をスペクトルのもう一方の端で生成するバイスペクトル成長ライトを開発した。
発光ダイオード(LED)ランプ
LEDについて
発光ダイオードランプはどこにでもある。ストップランプ、懐中電灯、クリスマスツリーの照明、家庭用照明など、至るところで目にする。1960年代初頭に開発され、1ワットあたり0.001ルーメンの微弱な光しか出なかったLEDから、技術は大きく進歩した。新しいLED技術は急速に進歩しており、より明るく、電気効率も高くなっている。発光ダイオード・ランプは、可視スペクトルから紫外線、赤外線まで利用できる。医療用大麻の栽培にLEDを使用し、成功している農家もある。
発光ダイオードランプは、室内や温室でのインターライトの実験だけでなく、園芸におけるプレグローや増殖にも使用できる。現時点では、LEDは温室や屋内ではHIDランプの経済的な代替品ではない。しかし、園芸業界はLEDに非常に大きな関心を持っており、急速に変化するLED技術の善意の進歩に注目することをお勧めする。
LEDには非常に多くの新しい種類があり、それらに関する販売情報も多いため、医療用大麻を栽培するための光源として、具体的にどのLEDが最も効果的なのかを理解するのは難しい。
発光ダイオードランプは、固体半導体のエネルギーを利用して光を発生させる。この技術は、コンピューター回路に見られるものと似ている。LEDは、白熱電球やタングステンハロゲン電球に見られるフィラメントや、HID電球、蛍光灯、コンパクト蛍光灯に使用されるガスを使用しない。LEDは発熱が少なく、通常の家庭用電流120Vと240Vに対応している。このため、LED器具にはプラグが付属していないことが多い。
ランプ | ワット数 | ルーメン | ケルビン色 温度 | 時間 寿命 |
誘導 | 300 | 24,500 | 5000 | 100,000 |
誘導 | 80 | 6000 | 5000 | 100,000 |
LEDの光出力は、ソリッドステートの効率と信頼性を維持しながら、材料の改良と技術の進歩によって増加し続けている。ソリッドステートの部品は、外部からの衝撃で損傷しにくい。
LEDランプは、高効率(最大54%)、超寿命(50,000時間後も元の出力の少なくとも70%を出力)、小型、低動作電圧のため、HPSランプの代替品として有望である。
1ワット未満の旧式のLEDは、新しい1ワット、2ワット、3ワットのLEDほど明るくない。また、同じワット数のLEDでも、他のものより明るいものもある。輝度」を参照のこと。
LEDが最も効率よく動作するように正確な電圧と電流を供給するには、バラストではなく、一連の抵抗器または電流調整電源が必要である。電源は、調光するために減少させることができる。LEDの中には、調光範囲が20~100%のものもある。必要なハードウェアは、電源に接続された小型の(回路基板)器具にハード配線され、はんだ付けされる。器具を購入する場合、器具内で交換可能なLEDの個々のクラスターが最も実用的で経済的である。
他のタイプのライトは定電圧型、つまり動作に一定の電圧を必要とし、通常は動作電圧のわずかな変動にかなり寛容である。例えば、ヨーロッパの230ボルトの交流(VAC)用に設計された通常の白熱電球は、約40VACから270VACまで問題なく動作する。LEDは定電流デバイスであり、LEDを流れる電流を正確に維持するために電圧を制御する必要がある。他の光源とは異なり、LEDは非線形デバイスであるため、電圧を少し上げるとLEDを流れる電流が大きく増加する。このため、LEDは定電流電源と呼ばれる特殊な電源で駆動する必要がある。定電流電源は、LEDを流れる電流をあらかじめ設定された一定のレベルに維持するために、出力電圧を調整する。
LEDは多くの場合、直列またはストリングで接続される。LEDはまた独特で、故障した場合、白熱電球のように「爆発」して電気を通さなくなるのではなく、約80%の確率でまだ電気を通す(別名「スラグダウン」)。これにより、残りのLEDへの電圧が上昇する。電流は、より多くのLEDを故障させるところまで増加する可能性があり、あるいは連鎖反応を起こしてストリング内のすべてのLEDを破壊する可能性さえある。定電流電源は電流の増加を検出し、出力電圧を下げて補正し、残りのLEDを保護する。
もう1つの選択肢は、より安価な定電圧電源を使うことだ。出力は常に調整され、どのような負荷を駆動していても正確な電圧を供給する。これらは通常、直流24ボルト(VDC)、36VDC、または48VDCである。このタイプの電源を使用する場合、LEDを実装する回路基板には、小型の電流レギュレーター・チップを実装する必要がある。メーカーによってはレギュレーター・チップを使わず、代わりに抵抗器を使ってLEDを通る電圧(したがって電流の流れ)を調整している。LEDが必要とする電圧は年数や温度によって異なるため、これは推奨されない。
LEDを点灯させると、電子がLED内の電子ホールと再結合し、エレクトロルミネッセンスの過程で光子(光エネルギー)を放出する。ピーク性能は動作温度に依存する。現在までのところ、最も効率的なLEDは1ワットである。ワット数が大きくなると、動作温度が高くなり、効率が低下する。例えば、3ワットのLEDは、1ワットのLEDに比べて35%しかルーメンが増えない。余分な電気エネルギーは、光ではなく熱に変換される。
使用環境の周囲温度が上昇しすぎると、LEDは過熱して「垂れ下がり」、光量が大幅に低下する。ソリッド・ステート・コンピューター・チップと同様に、LEDは長時間過熱するとすぐに故障する。
LEDはミリアンペア(mA)で駆動される。一部のLEDは、効率を上げるために低いmAで駆動される。すべての回路の背後にある科学とデータは、本書の範囲内で説明できるよりも複雑である。医療用大麻栽培者がLEDの輝きや、LEDでいっぱいの器具を見分ける最善の方法は、光量計で光出力を測定することだ。
全体として、ほとんどの屋内園芸家は次の式でLED出力を解読することができる:アンペア×電圧=ワット(オームの法則)。そうでなければ、光出力は非常に複雑になり、混乱する可能性がある。例えば、350mAで動作する3ワットのLEDの光量は1ワットである。
つまり、光エネルギーは特定の動作温度を超えると熱に変換される。動作温度は、入力電流(mA)の関数である。
LEDの各色に最適な温度は、カラースペクトルの正確な描写を保証する。最高温度や高すぎる温度では、LEDは故障する。つまり、小さなLEDに多くの電流を流すと、熱くなりすぎて効率が悪くなり(光エネルギーが熱に変換される)、故障する(焼き切れる)。
湿気は回路にとって有害である。LED回路は露出しているので、腐食を避けるために湿気から保護しなければならない。LEDを密閉して外部の湿気から隔離しなければならない。
LEDの製造とビン化
LEDを製造するには、合成サファイアや炭化ケイ素の基板(支持層)上に結晶の薄い層を成長させる必要がある。実際、LEDの効率や輝度の着実な向上の多くは、技術の進歩よりもむしろ、製造における品質管理の向上によるものである。その他の効率向上は、LED層の構造を変更することで、生成された光子がLED層の構造内に閉じ込められるのを助けている。これは、LEDの材料が非常に高い屈折率を持つために起こる現象で、LEDチップの表面に多くの角度で当たった光子は、チップ内で反射して失われる。
ウェハはコーティングされた後、何千もの小さなチップに切り分けられる。製造工程を制御するのは難しいため、これらの小さなチップはそれぞれ微妙に異なる特性を持つことになる。つまり、必要とされる電圧、波長、明るさはすべてチップごとに微妙に異なる!各バッチのチップの明るさ、波長、電圧の質の分布は、標準的なベル曲線に従う。
これらのチップはその後、機械によって個別にテストされ、その特性に従って「ビン」に分類される。ビニング」(そしてすべてのLEDが同じように作られているわけではないこと)を理解することは、特に自分で照明器具を作る予定がある場合、超重要だ。例えば、同じメーカーやモデルのLEDでも、ビンの指定によって明るさが最大100%異なり、必要な電圧も最大50%異なることがある。つまり、最高の電圧/明るさのビンのLEDは、最悪のビンのLEDの3分の2の電力で2倍の光を出すということだ。すべてのLEDメーカーは、ビンのコードをウェブサイトに掲載している。
LEDの明るさと効率は常に向上しているが、コンピューターのCPUのスピードが上がり続けるのとは異なり、これらの向上は遅くなり、最終的には止まってしまう。というのも、基本的に永遠に高速化し続けるコンピューターCPUとは異なり、LEDの効率は最終的に100%に限りなく近づくからだ。このパーセンテージを達成するためには、チップを機械で個別にテストし、特性によってビンに分類しなければならない。
コスト
エミッター付きの安価な30~50ワットのLED器具は、1ワットあたり0.65~0.70米ドルである。HIDは1ワットあたり0.50ドル以下である。90ワットのLED栽培ライトは、園芸店や専門店で購入すると約300米ドルかかる。しかし、3つの30ワットLED投光器は、ディスカウントストアで購入すると66ドルかかる。覚えておいてほしいのは、すべてのLEDが同じように作られているわけではないということだ。
LEDは歴史的に、複雑な製造工程、高い不合格率、高価な合成サファイアをベースにしたLEDチップの材料と基板の両方のコストのために、他のほとんどの光源よりも高価であった。製造工程の改善により不合格率が下がり、薄膜技術によりエミッターに必要な材料の量が減り、現在では多くのLEDが低コストのSiC(炭化ケイ素)基板で作られている。LEDの効率とそれに伴う輝度も劇的に向上した。最高品質のLEDは現在、50%以上の効率を達成できる。同じ明るさの照明を実現するために必要なLEDの数が減り、コストがさらに下がった。
LEDのコストと品質には大きな差がある。Cree、Osram、Philipsといった一流メーカーの高品質で高輝度のLEDは、低品質の中国製LEDの10倍から20倍もすることもあり、偽造LEDの市場も大きい。
LEDと熱
すべての電気機器は熱を発するが、LEDも例外ではない。最初の高出力発光ダイオードを作る際の困難のひとつは、チップが溶けないようにすることだった!LEDが消費するエネルギーはすべて、光か熱のどちらかに変換される。LEDの効率が高ければ高いほど、生成される光の量は多くなり、熱量は小さくなる。例えば、消費電力が約2.4ワットで、入力の50%を光に変換する高品質の青色または白色LEDは、約1.2ワットの熱を発生する。大した熱量ではないように聞こえるかもしれない。しかし、LEDは超薄型チップ(1mm×1mm)に凝縮されている。もしチップが30mm×30mmだったら、1000ワット以上の熱を発生することになる!電気の20%しか光に変換しない低品質のLEDは、約1.92ワットの熱を発生する。
この熱を取り除かなければ、チップはオーバーヒートして故障してしまう。LEDが低温であればあるほど、より効率的に動作し(より多くの光を生み出し)、より長持ちする。高級LEDのエミッター(LEDチップ)は、特殊な熱伝導性セラミックでできたベースに取り付けられている。安価なLEDは、「スラッグ」と呼ばれる小さな金属片を使用している。
次にLEDは、熱を伝えるように設計された特殊な回路基板にはんだ付けされる。メタル・コア・プリント回路基板(MCPCB)は、熱をよく伝えるが電気を通さない材料の薄い層で覆われたアルミニウムの層から作られている。これが誘電体層である。熱伝導率(単位はワット毎ケルビン[W/K])は高いほど良い。安価なボードの熱伝導率は約0.5W/Kで、より高品質のボードは1W/K、最高品質のボードは2.2W/Kである。誘電体層の上には、電気を通し、LEDを実装するためのはんだパッドと保護層を提供するために、銅が少し置かれている。これらの回路基板は、冷却ファンを備えたヒートシンクに取り付けられることが多い。
LEDを従来のプラスチック回路基板に実装し、コストを削減した照明もある。これらのプラスチック基板は熱伝導が悪く、LEDが過熱してすぐに故障してしまう。
LEDの電力定格
LEDの電力定格には多くの混乱がある。LEDの定格はワットである。しかし、この定格はLEDの実際の消費電力(ワット)ではない 。LEDのワット定格(1ワット、3ワット、5ワット、10ワットなど)は、実際にはクラス またはファミリーの 定格であり、LEDが実際に消費する電力とは何の関係もない。
1ワットのLEDは350mAで動作する。
3ワットLEDは700mAで動作する。
5ワットLEDは1000mAで動作する
10ワットLEDは1500mAで動作する
注: 大型のLEDは、より高い電圧を必要とし、効率が悪くなる。
ワット数クラス」は、電源を標準化し、異なるメーカーのLEDを同じ器具内で組み合わせられるようにするために設定された。この規格は、白色と青色のLEDのみを対象としていた。各定格(クラス)の名称はかなり正確で、3ワットのLEDの消費電力は約3ワットだった。しかし、LEDの効率は劇的に向上し、LEDを700mAまで駆動するのに必要な電圧は低下した。現在、平均的な3ワットの白色または青色LEDの消費電力は約2.4ワットである。同じクラスのLEDでも、色によって使用する材料や必要とする電圧が異なるため、消費電力は異なる。
ワット数はオームの法則で計算される。計算式はこうだ:
ワット=ボルト×アンペア(W=V×A)
以下は、いくつかの異なる色の3ワットクラスのLEDが実際に消費する電力の内訳である。
赤/ハイパーレッド-2.4ボルト、700mAでの実際のワット数は、2.4ボルト×0.7ワット=1.68ワットである。
青/ロイヤルブルー/白-3.4ボルト、700mAでの実ワット数は3.4ボルト×0.7ワット=2.38ワット
輝き
LEDを「ギャング」(グループ化)すると、医療用大麻を栽培するのに十分な光を作り出すことができる。LED器具が大麻栽培に有効な光源となるには、植物から12インチ(30.5cm)以下でなければならない。
メーカーによって異なるが、最近のLEDは1ワットあたり40~70ルーメン(lm/W)の光を発する。新しいLEDや実験的なLEDは、200lm/W以上の光を発する。2014年現在、クリー社は152 lm/WのLEDを販売している。しかし、ワットあたりのルーメンは物語の一部に過ぎないことは後述する。
LEDの明るさは、波長によって2つの異なる方法で評価される。640 nmから460 nmのLEDはルーメンで評価される。波長が640nmより長いか460nmより短いLEDは、放射電力(放射束)をmW(ミリワット)で評価する。
ルーメンは、LEDの出力を測定するのに適した測定システムではない。つまり、すべての波長/色を均等に測定できるわけではない。ルーメンは可視光線の測定法として開発されたもので、人間の目にどの程度明るく見えるかを測定する。ルーメンは、単色LED光源を測定するためではなく、白色光源を評価するために開発された。さらに、光に対する人間の目の反応は極めて不均一である。緑などの可視スペクトルの中心にある色は、同じ明るさの光や赤や青よりもずっと明るく見える。
ルーメンは、まったく同じ波長の(LED)光源を比較する場合にのみ使用できる。このことは、人間の視覚の極限に近い660nmハイパーの波長のLEDが、しばしば “支配波長640nm “と評価される理由を説明している。
スペクトル
注: 各LEDのスペクトルは、輝きと光出力を決定することもある。
一般的なCFLや蛍光灯などとは異なり、LEDは単色である。LEDは、狭い波長範囲で単一色を発する。白色LEDは実際には青色であり、時には紫外線であることもある。一部のLEDには蛍光体コーティング(別名ダウンシフト蛍光体)が施されており、青色光を吸収してより長い波長で再放出する。蛍光体コーティングには、それぞれ異なる色を発する異なる蛍光体が混在しており、それらが組み合わさって白色光を作り出している。適切な色の組み合わせは異なる温度を引き起こし、それが白色光を作り出す。赤が多く青が少ないと、より暖かみのある白になる。青が多く赤が少ないと、より冷たい白になる。
注: 人間の目は、暖色系の白色よりも寒色系の白色の方が明るく感じる。これは、実際に多くの光子を生成しない可能性があるにもかかわらず、より高いルーメン評価を持っている理由である。
ほとんどの導かれた成長するライトは次の波長の leds から成っている: | |
ハイパー赤 | 660 nm |
赤 | 630 nm |
青 | 470 nm |
ロイヤルブルー | 450nm |
また、以下のものも含まれる: | |
遠赤 | 740 nm |
オレンジ | 617 nm |
黄色 | 590 nm |
グリーン | 530 nm |
紫外(厳密には近紫外) | 390 nm |
白色光は色温度によって分類される。これは、「黒体」(光を反射しない物体)を、それが放つ光が白色光源の色相と一致するまで加熱したときの温度である。白色光の色温度は、白熱黒体表面のケルビン温度と等しい。
LEDライトは、植物が最も効率的に使用できる波長の光だけを作り出すランプを作るために、異なる波長のLEDの可用性を利用している。言い換えれば、波長は植物の光合成吸収ピークと一致する。
LED技術により、メーカーは、文字通り器具のスペクトルをダイヤルで調整し、信じられないほど高いPAR定格を作り出すことができる。この点だけでも、ワットあたりの効率が高くなる。
LED電球とLEDチューブ
家庭用の白熱電球のねじ穴に収まる大きめの電球に、膨大な種類の後付けLEDを詰め込むことができる。このような電球の価格は15ドルから30ドルで、一般的に植物を育てるには十分な明るさではない。白熱電球の交換用として評価されている。例えば、15.5ワットのLED電球は、75ワットの白熱電球と交換できる。
LEDチューブは、通常のT12、T8、T5蛍光灯のような形をしているが、チューブの中はLEDで満たされている。200個以上のLEDが4フィート(121.9cm)のT12チューブに収まる。しかし、すべてのLEDが同じように作られているわけではない。LEDチューブは小さなLEDで満たされている。エネルギー効率の高い22ワット4フィートT8 LEDチューブは、1248ルーメンを生成する。既存のT8蛍光灯器具には適合しない。ちらつきのないチューブの寿命は50,000時間以上である。
T8レッドチューブは660nmで、288個のLED電球が入っている。スペクトルはまた、144個の赤色LEDと144個の白色LEDを含む420nm/5500KのLEDを50/50の割合で青色と白色に分割することができる。LEDチューブをT8蛍光管と混ぜてスペクトルを改善できる器具もある。管は涼しく動き、植物のインチの内に置くことができる。
LED器具
通常、特定の光スペクトルを実現するために、さまざまなLEDが器具の中で組み合わされる。一連の個々のLEDは、正方形、長方形、または円形の単一の器具に取り付けられ、ハード配線することができる。あるいは、長いT12やT8のガラス管にLEDを搭載することもできる。
最も実用的な器具は、電球に詰め込まれたLEDの個々のクラスターを簡単に交換できるようになっている。このような器具はまた、LEDへのアップグレードを安価にする。
LEDとHIDランプの比較
LEDとHIDのワット数、ルーメン出力、lm/W出力は簡単に比較できる。しかし、1平方メートルあたりのミリワット(mW/m2)とPARワットを比較することが、植物が光合成に必要とする光の真の尺度である。PARワットを比較するのが最も良い比較になる。しかし、LEDにはHIDにはない特質がいくつかある。LEDは熱をほとんど発生せず、庭のキャノピーに近い場所に設置できるため、植物により明るい光を与えることができる。この要素は、照明器具全体の輝きだけを見ても比較できる。
また、スペクトルの詳細もいくつかある。LEDフィクスチャーは、数個から数百個のLEDを含むことができる。LEDは多くの異なるスペクトルを持つことができる。器具は、植物の生育に最高の評価を与えるために、異なるスペクトルのLEDを含むように製造されている。しかし、私はLED器具の正確な輝度テストを見つけるのに苦労した。
*この章の前のほうにある「逆二乗の法則」を参照のこと。
寿命
LEDの寿命は25,000時間から50,000時間で、もっと長い場合もある。時間の経過とともに減光して故障する。LEDは園芸家にとって非常に新しいものなので、交換時期についての具体的な情報はない。
さまざまなスペクトルを持つLEDが、器具の中にたくさん詰め込まれている。一つのLEDが故障したり、他のLEDほど明るくないとしても、交換するほど器具全体の出力に影響しないこともある。全体として、光出力が85~95%になったら器具を交換することをお勧めする。
LEDを廃棄する際、有害物質を捨てる心配はない。
環境を汚染する水銀は含まれていない。LEDと器具はリサイクルできる。
その他のランプ
その他のランプについても簡単に触れておこう。大麻はこれらのランプの下では生育が悪い。これらのランプは光よりも熱を多く発生させ、植物の生育に適さないスペクトルを持つ。
人工光を最大限に利用する
175ワットのHIDは、2×2フィート(61×61cm)の庭を効果的に育てるのに十分な光をもたらす。電球から1フィート(約1.5m)以上離れると、光の強さがいかに早く弱まるかに注目してほしい。
250ワットのHIDは、3×3フィート(91.4×91.4cm)の範囲を照らすことができる。電球は、植物から12~18インチ(30.5~45.7cm)の高さに設置する。
400ワットのHIDは、4×4フィート(1.2×1.2m) のエリアを効果的に照らすのに十分な光量を 提供する。庭の樹冠から12~24インチ(30~61cm)の高さに吊るす。
600ワットのHPは、4×4フィート(120×120cm)のエリアを効果的に照らすのに十分な明るさを提供する。植物から18~24インチ(30.5~60cm)の高さに吊るす。
1000ワットのHIDは、6×6フィート(1.8×1.8m)のエリアを効果的に照らすのに十分な光を供給する。いくつかの反射フードは、長方形のエリアに光を投げるように設計されている。大型の1000ワットHIDは、植物から61cm以上離すと葉を焼くことがある。ライトムーバーを使用する場合は、HIDを植物に近づける。
ランプの間隔
光強度は、HIDが庭のキャノピーに15.2cm近づくごとにほぼ2倍になる。PARの光強度が低いと、植物はそれを求めて伸びる。光度が低いのは、ランプが植物から遠すぎることが原因であることが多い。薄暗い光は、葉がまばらになり、枝が空回りして病気や害虫の攻撃を受けやすくなる。
1000ワット:lm/W = 140
1フィート(30.5cm)離れている 140,000ルーメン
2フィート(61cm)離れて 35,000ルーメン
91.4cm(3フィート)離れて 15,555ルーメン
4フィート(121.9cm)離れて 9999ルーメン
1000ワットHPナトリウム@4フィート=10,000ルーメン
4 × 4 = 16平方フィート、1000ワット/16平方フィート = 1平方フィートあたり62.5ワット
1000 W/m2 = 100 W/cm2
600ワット: lm/W = 150
1フィート(30.5cm)離れて 90,000ルーメン
2フィート(61cm)の距離 22,500ルーメン
91.4cm(3フィート)離れて 9,999ルーメン
4フィート(121.9cm)離れて 6428ルーメン
600ワットHPナトリウム@3フィート=10,000ルーメン
3 × 3 = 9平方フィート、600ワット/9平方フィート = 66ワット/平方フィート
600 W/m2 = 6 w/cm2
400ワット: lm/W = 125
1フィート(30.5cm)離れて 50,000ルーメン
2フィート(61cm)離れて 12,500ルーメン
91.4cm(3フィート)離れて 5555ルーメン
4フィート(121.9cm)離れて 3571ルーメン
400ワットHPナトリウム@2.25フィート=10,000ルーメン
2.25 × 2.25 = 5平方フィート、400ワット/5平方フィート = 80ワット/平方フィート
400 W/m2 = 4 w/cm2
400ワット: lm/W = 100
1フィート(30.5cm)の距離 40,000ルーメン
2フィート(61cm)の距離 10,000ルーメン
91.4cm(3フィート)離れて 4444ルーメン
4フィート(121.9cm)離れて 2857ルーメン
400ワットメタルハライド@2フィート=10,000ルーメン
2 × 2 = 4平方フィート、400ワット/4 = 100ワット/平方フィート
400 W/m2 = 4 w/cm2
園芸エリアに均一な配光を与え、収穫量を増やす。配光が均一でないと、枝先が強い光に向かって伸びてしまう。配光にムラがあると、薄暗い場所の葉が陰になる。
反射フードは、最終的にランプの配置、つまりランプとランプの間の距離や植物の上方を決定する。ほぼすべての定置型ランプには明るい(ホット)スポットがあり、植物はそちらに向かって成長する。
400、600、1000、1100ワットといった高ワット数のランプを好むのは、ワットあたりのルーメン数が多く、PAR値が低ワット数の電球よりも高いからである。ランプが植物に近いほど、植物はより多くの光を受ける。400ワットの電球は、1000ワットの電球よりもワット当りのルーメン数が少ないが、適切にセットアップすれば、植物により多くの光を与えることができる。600ワット電球は、ワットあたりのルーメンが最も高く(150 lm/W)、1000ワット電球や1100ワット電球よりも庭の樹冠の近くに設置しても、葉を焼くことはない。
例えば、400ワット電球は1000ワット電球よりもルーメン・パー・ワット変換率が低いが、1000ワット電球2個でカバーできる面積に400ワット電球を5個吊るすことで、より均等な配光となり、シェーディングを最小限に抑えることができる。ランプの燃焼温度も低く、植物の近くに設置できる。また、400ワットランプは5点から発光するが、ワット数の高い電球は2点から発光する。ワットあたりのルーメン換算では400ワットランプの方が低いものの、全体的に明るい光の照射範囲は広がる。
2点から28万ルーメンの1000ワットHPSランプ2本の代わりに、3点光源から27万ルーメンの600ワットランプ3本を使用すると、総光量は1万ルーメン減少するが、光源の数は増加する。ランプを植物の近くに設置できるため、効率はさらに向上する。
側面からの照明
横からの照明は、一般的に上からの照明ほど効率が良くない。リフレクターのない縦向きのランプは効率的であるが、植物を電球の周りに向ける必要がある。成長を促進するためには、光が庭の密生した葉を透過しなければならない。ランプは、光量が限界の場所–壁沿い–に取り付けられ、サイドライトを提供する。
HIDランプを使用する場合、コンパクト蛍光灯はサイドライトには向かない。(コンパクト蛍光灯」を参照のこと。
植物を回転させる
植物を回転させることで、均等な配光を確保することができる。可能であれば、数日おきに植物を4分の1から2分の1回転させる。回転させることで、生育が均一になり、葉が十分に展開する。ランプの下で植物を移動させ、できるだけ多くの光が当たるようにする。小さな植物は中央へ、背の高い植物は外側に移動させる。小さな植物は台の上に置き、庭の輪郭を均等にする。
開花期が長ければ長いほど、より多くの光を必要とする。開花の最初の 3、4 週間は、最後の 3、4 週間より少し照度を落とす。最後の3~4週間に開花する植物は、最も明るい電球の真下に置く。開花室に入ったばかりの植物は、より成熟した植物が移動するまで周辺にとどまることができる。この簡単なテクニックで、収穫量を5~10%増やすことができる。
庭の周囲に浅い棚を設けて、壁で消費される光を利用する。このサイドライトは非常に明るく、非常に無駄になっていることが多い。ブラケットを使って、庭の周囲に4~6インチ幅の棚をつける。棚は少し斜めに作り、ビニールを敷いて水路にする。センチほどの鉢に植えた小さな植物を棚に沿って並べる。均等に育つように、ローテーションさせる。これらの植物は、短い棚の上で開花させるか、ライトの下に移動させて開花させる。
温室やガーデンルームにローリングベッドを設置すると、庭から通路を1本除いてすべて取り除くことができる。温室の園芸家たちは、この省スペーステクニックをずいぶん前に学んでいる。高床式の庭では、通路の光が無駄になることが多い。園芸面積を広く使うには、2インチ(5cm)のパイプか木製のダボを2本、園芸ベッドの下に置く。このパイプを使えば、ベッドを前後に転がすことができるので、一度に開く通路はひとつだけになる。この簡単なテクニックで、ガーデニング・スペースは通常最大25%広くなる。
永年作物を栽培し、庭の一部だけに花を咲かせることで、より小さな面積でより多くの植物を栽培することができ、全体の収穫量も高くなる。”パーペチュアル・クロップ “の詳細については、第4章「大麻のライフサイクル」を参照のこと。
植物の間隔
屋外でも温室でも、医療用大麻を栽培する場合は、急速にしっかりと成長するようにしなければならない。そのためには、株間を広くとる必要がある。温室栽培の場合、光線遮断技術で簡単にコントロールすることができる。日光を十分に浴びて数ヶ月間成長できる屋外の苗は、高さ12フィート(3.7メートル)以上、直径12フィート(3.7メートル)に達する。このような苗やクローンは、十分な生長と通風を確保す るため、最低でも3.7m以上の中心に植えるよう、適切な計 画を立てる必要がある。詳しくは、第12章「屋外」と第13章「ケーススタディ」を参照のこと。
庭に光が差し込むと、植物の上部付近の葉は、下部の葉よりも強い光を受ける。上部の葉は日陰を作り、下部の葉が利用できる光エネルギーを少なくする。下の葉に十分な光が届かなければ、黄色くなって枯れてしまう。
高さ6フィート(1.8メートル)の植物は、高さ4フィート(1.2メートル)の背の低い植物よりも生育に時間がかかり、全体的な収量は高くなるが、プリモトップの収量はほぼ同じになる。日照不足のため、背の高い株は上部3~4フィート(91.4~121.9cm)に大きな花をつけ、下部の近くにはひょろひょろとした蕾がつく。背の高い株は、茎が支えきれない重さの花を咲かせる傾向がある。このような株は縛る必要がある。背の低い株は、花頂の重さをうまく支えることができ、葉の重さよりも花の重さの方がはるかに大きい。
少なくとも生後2週間の苗やクローン苗99株は、400ワットのHID1灯の下に直接寄せ植えすることができる。幼苗は成長するにつれ、より広いスペースが必要になる。あまりに密集しすぎると、植物はスペース不足を感じ取り、最大限の能力を発揮できない。
ある植物の葉が他の植物の葉の陰になり、植物全体の成長が遅くなる。若い植物は、葉が触れないか、ほとんど触れない程度の間隔をあけることが非常に重要である。こうすることで、日陰を最小限に抑え、生長を最大に保つことができる。数日おきに間隔を確認し、変更する。生後3~4ヶ月の成熟した雌株8~16本で、1000ワットのHID1灯の下を完全に埋めることができる。
植物は葉に光が当たって初めて光を吸収することができる。葉が重なりすぎないように間隔を空けなければならない。植物が密集していると収量はほとんど増えない。また、植物は光を求めて伸びるため、強い光の利用効率が悪くなる。1平方フィートまたは1平方メートルあたり、最も生産性の高い株数は、多くの場合、あなたの庭のための魔法の数を見つけるために実験する問題である。一般的には、40インチ四方(1平方メートル)のスペースに16本から32本の植物を植えることができる。
反射フード
反射フードには、より多くの光を均一に反射するものがある。ホットスポットのない均一な光を照射するリフレクターは、植物を焼くことなく、より近くに設置することができる。このようなフードが最も効率的なのは、ランプがより近くにあり、光がより強いからである。
ランプが庭から遠ければ遠いほど、植物が受ける光は少なくなる。
反射壁と併用することで、ランプの上に適切な反射フードを設置すれば、園芸面積を2倍にすることができる。最も効率的な反射フードを使用する園芸家は、そうでない園芸家に比べて最大2倍の収穫ができる。
反射フードは、鋼板、アルミニウム、あるいはステンレス鋼で作られている。鋼鉄は、反射コーティングを施す前に、冷間圧延されるか、あらかじめ亜鉛メッキされる。溶融亜鉛メッキ鋼板は、冷間圧延鋼板よりも錆びにくい。この金属は研磨、テクスチャー加工、塗装が可能で、最も一般的な塗装色は白である。ボンネット・メーカーは、粉体塗装で白い塗料を塗る。
注意事項 白にはさまざまな色合いがあり、より白いものもある。平らな白は最も反射率が高く、光を最も効果的に拡散する。光沢のある白は掃除がしやすいが、光のホットスポットができやすい。また、板金製のフードは、同じサイズのアルミ製フードよりも材料費が抑えられるため、安価である。
苗や挿し木、植物成長段階にある植物は、成長要件が異なるため、開花植物よりも少ない光しか必要としない。生後数週間は、苗やクローンは蛍光灯の下でも容易に生き延びることができる。植物成長期には、メタルハライドランプやコンパクト蛍光灯で簡単に供給できる、もう少し強い光が必要である。
小石やハンマートーンの表面は、光の拡散がよく、光を反射する表面積が大きい。高度に研磨された表面には、ホットスポットがよく見られる。また、鏡面フードは傷がつきやすく、照明にムラができる。
プレミアム反射フードメーカーは、ドイツで開発された特殊な製法でアルミニウムに鏡のような反射面をつけ、酸化しないようにしている。わずかな酸化が反射率を下げるのだ。
また、電球はリフレクターの中でしっかりとまっすぐに、反射フードに対して完全に平行な角度で収まっていなければならない。電球がリフレクターと平行に保たれないと、下のライトパターンがおかしくなり、一貫性がなくなる。
反射フードは汚れたり、清掃時に傷がついたりするため、反射能力は毎年最大5%低下する。汚れたまま定期的な清掃を行わないと、反射損失は増大する。反射フードを毎年交換することで、リフレクターが長期間にわたって最大限の反射を発揮するようになる。光の65%以上はリフレクターで反射される。
リフレクターは中性洗剤と水で洗浄する。傷がつかないように、柔らかい乾いた布を使用する。リフレクターフードの反射部分には触れないこと。
ガーデンランプの点灯中に硫黄気化器を使用したり、照明器具の近くで硫黄気化器や霧吹きを使用しないこと。硫黄やカルシウムが付着すると、ランプの反射面が損傷し、リフレクターの効率が低下する。
高周波ランプを空冷すると、ピーク動作温度より低い温度で動作することになり、効率も低下し、色スペクトルも多少変化する。
水平反射フード
水平リフレクターは、HIDシステムにとって最も効率的で、園芸家にとって最も価値のあるものである。横型ランプは、縦型ランプより最大40%も多くの光を照射する。光はアーク管から放出される。アークチューブが水平の場合、この光の半分は植物に向けて下向きに照射されるため、反射させる必要があるのは光の半分だけだ。
水平反射フードには、さまざまな形やサイズがある。反射フードがアークチューブに近ければ近いほど、光が反射するまでの移動距離が短くなる。移動距離が少ないということは、反射される光の量が多いということである。横型リフレクターは、光の半分が直接照射され、半分だけが反射されるため、縦型ランプ/リフレクターよりも本質的に効率が高い。
水平反射フードは、電球の真下にホットスポットを持つ傾向がある。このホットスポットの光を放散させ、熱を下げるために、電球の下に光偏向板を取り付けるメーカーもある。ディフレクターは、バルブの真下にある光と熱を拡散させる。ホットスポットがない場合は、デフレクター付きの反射フードを植物の近くに設置することができる。
水平に取り付けられたHPナトリウムランプは、温室栽培用の小型反射フードを使用する。フードは、水平HPナトリウムバルブの数インチ上に取り付けられる。すべての光は植物に向かって反射され、小型フードは最小限の影を作る。
調整可能な水平反射フード
アジャスタブル・リフレクターは、光が真ん中で重なり、反対側の壁には光が当たらないようにする。
垂直反射フード
縦型ランプのリフレクターは、横型のものよりも効率が悪い。横型電球と同様、縦型電球はアーク管の側面から光を放出する。この光は、植物に下向きに反射される前に、フードの側面に当たらなければならない。反射された光は、元の光よりも常に弱くなる。パラボラ型や円錐型の反射フードでは、光が反射される前に遠くまで進む。直接光は、より強く、より効率的である。
パラボラドーム型リフレクターは、垂直型リフレクターとしては最もお得な製品である。水平リフレクターよりも全体的な光量は少ないが、比較的均一に光を反射する。大型のパラボリックドームフードは、光を均等に分散し、植物の成長を維持するのに十分な光を反射する。光はフードの下に広がり、下向きに反射して植物に届く。一般的なパラボラドーム・フードは、製造コストが安く、コストパフォーマンスの高い光源である。4フィートのパラボラ・フードは、通常9つの部品で製造される。サイズが小さいため、出荷や取り扱いが容易である。顧客は小さなネジとナットでフードを組み立てる。
端が開いている軽量の反射フードは、熱を素早く放散する。オープンエンドの器具では、余分な空気が直接フードを通って電球の周りに流れ、電球と器具を冷却する。アルミはスチールよりも素早く熱を放散する。反射フードにファンをつけて、熱の損失を早める。
人工光は、光源(電球)から遠ざかるにつれて減衰する。リフレクターを電球に近づけるほど、反射する光は強くなる。電球を覆うガラス・シールド付きの密閉フードは、より高い温度で作動する。ガラスシールドは、植物と高温の電球の間のバリアとなる。密閉型フードには十分な通気口が必要である。そうでないと、器具内に熱がこもり、電球が早期に焼損してしまう。このような密閉型器具の多くは、熱気を排出するための特別なベントファンを備えている。
植物に必要な最大光量 | |||
成長段階 | フット・キャンドル | ルクス | 光時間 |
苗 | 375 | 4000 | 16-24 |
クローン | 375 | 4000 | 18-24 |
植物性 | 2500 | 27,000 | 18 |
開花期 | 10,000 | 107,500 | 12 |
空冷式ランプ器具
いくつかの空冷式ランプがある。保護ガラス面を持つ反射フードを使用し、密閉された反射フードの空洞を通して空気を移動させるために2つのリスケージブロワーを使用するものもある。空気はコーナーを回るように強制されるため、より高速の気流が必要となる。他の空冷式リフレクターには気流の回転がないため、空気は素早く効率的に排出される。
空冷式リフレクターは、電子バラストとそれに対応するHIDバルブとの併用は推奨されない。空冷式リフレクターは、電球の動作温度を下げ、ランプスペクトルを変化させ、効率を下げる。
空冷式フィクスチャは、運用コストが安く、セットアップも簡単である。
水冷式ランプ器具
水冷式ランプ器具は高価で、環境意識の高い医療用ガーデナーには実用的でない。より涼しく作動し、植物の近くに移動できるにもかかわらず、ガーデンルームで使用されているのを見たことがない。水とアウタージャケットで10%のルーメンロスがある。平均的な1日で、1000ワットの電球は冷却のために約100ガロンの水を使用する。水を循環させるには大きな貯水池が必要だ。再循環冷却システムに使用する貯水池の水も冷却しなければならない。リザーバークーラーは1000ドルもする。
反射フードがない
ランプはより低温で燃焼し、反射フードのない直接光のみを発する。電球は植物の間に垂直に吊るす。円形庭園では、光が反射せず、植物が直接光だけを受けるように、反射フードを使用しない。
反射フードの配光
反射フードは、特定の範囲に光を当てるように設計されている。取り付け高さは、効果的な光の範囲と強度に影響する。
特定の反射フードを使って反射される光と放射される全体的な光は、電球のベースの中心から5度刻みに分割された108度の弧で科学的に測定される。円弧に沿って光を測定し、特定の照明器具の光出力を示すグラフにプロットする。
リフレクターは、植物が特定の照明器具から受ける光の約66パーセントを占める。例えば、ガビタ社のランプの効率は96%であり、その数値は電球からの直接光が33%、反射光が66%である。
部屋をセットアップする際に、反射器具からの光出力を測定する。各平方インチ(cm2)に十分な光が当たっていることを確認する。
必要なのは、照度計と周囲光のない部屋だけである。床から91.4cmのところにランプを吊るす。電球とアークチューブが床と平行になるようにする。床に格子状の印をつけ、12インチ(30.5cm)ごとに点を置く。床から12インチ(30.5cm)刻みで壁に印をつける。グリッドの中心を電球の下に置く。電球を平行に、床からちょうど3フィートの位置に置く。
測定前に15分間ランプを暖める。
12インチ(30.5cm)ごとにフットキャンドルまたはルクスを測定し、その結果をマイクロソフト・エクセルなどの表計算ソフトに転記する。スプレッドシートのグラフプログラムには、スプレッドシートの集計を数種類のグラフに変換するグラフボタンがある。
すべての電球と反射フードが同じように作られているわけではないことがわかるだろう!
インターネットで無料で入手できるインターナショナル・ライト・テクノロジーの「光測定ハンドブック」をチェックしよう。この64ページの技術書は、無限の光の疑問に答えてくれる。図面、グラフ、チャートなど、www.Intl-Light.com/handbook、数分でダウンロードできる。
反射光
壁を反射させることで、園芸エリア内の光を増加させる。庭の周囲にあるあまり強くない光は、葉に反射されない限り無駄になる。この光の95%までは、植物に向けて反射させることができる。例えば、500フット・キャンドルの光が庭の端から漏れているとして、95パーセントの割合で反射すれば、475フット・キャンドルが庭の端で利用できることになる。
最適な反射率を得るためには、植物から6~12インチ(15.2~30.5cm)離す。理想的には、壁面を植物に近づける。可動式の壁を設置する最も簡単な方法は、部屋の角の近くにランプを吊るすことである。2つの角の壁を使って光を反射させる。外側の2つの壁を植物に近づけて光を反射させる。軽量合板、発泡スチロール、白いビスクイーン・プラスチックを使って可動式の壁を作る。
白いビスクリーン・プラスチックを使って部屋を “ホワイトアウト “すれば、短時間で済み、部屋へのダメージもない。Visqueenプラスチックは安価で、取り外し可能で、再利用できる。壁を作ったり、部屋を仕切ったりするのに使える。防水Visqueenはまた水損傷から壁および床を保護する。軽量のVisqueenはハサミやナイフで簡単に切ることができ、ホッチキス止め、釘打ち、テープ止めができる。
白い壁を不透明にするには、黒いヴィスクイーンを外側に吊るす。2層のビスクイーンの間にデッド・エア・スペースができるため、断熱性も高まる。白いビスクリーン・プラスチックの唯一の欠点は、フラット・ホワイト・ペイントほど反射率が高くないこと、HIDランプの下で数年使用するともろくなる可能性があること、そして小売店で見つけるのが難しいことである。フラット・ホワイト・ペイントを使うのは、反射壁を作る最もシンプルで安価、かつ効率的な方法のひとつだ。
半光沢の白は掃除が簡単だが、フラット・ホワイトほど反射しない。使用する白の種類にかかわらず、塗料を混ぜる際に無害の防カビ剤を加える必要がある。1ガロン(3.8リットル)の良質なフラット・ホワイト・ペンキの値段は25米ドル以下だ。平均的なガーデンルームを “真っ白に “するには、1~2ガロンもあれば十分だろう。濃い色やシミのにじみを防ぐため、または壁が粗く未塗装の場合は、下塗りをする。塗装前に換気扇を設置する。煙は不快で、健康上の問題を引き起こす可能性がある。塗装は手間がかかり面倒だが、手間をかける価値はある。
反射面
素材 | 反射率 |
アルミホイル | 70-75 |
黒 | <10 |
C3 探知防止フィルム 非常用毛布 | 92-97 |
フラットホワイトペイント | 75-85 |
フォイロン | 94-95 |
マイラー | 90-95 |
発泡スチロール | 75-80 |
ゴム引き白ペンキ | 75-80 |
ビスクィーン(白) | 75-80 |
ホワイトペイント(フラット) | 85-93 |
白ペイント(半光沢) | 75-80 |
黄色ペイント(フラット) | 75-80 |
アルミホイルは 最も反射率の悪い表面のひとつで、反射率は55%以下である。アルミ箔はシワになりやすく、多方向に光を反射する。また、ホットスポットを作り、他の表面よりも紫外線を反射する。
C3アンチディテクション・フィルムは 、厚さ2ミル(0.002インチ)のマイラーと同じ特性を示す特殊なタイプのマイラーだが、光の約92~97パーセントを反射することに加え、赤外線を90パーセントカットし、赤外線スキャンやサーモグラフィではほとんど見えない。
緊急用薄型ポリエステル(キャンプ用)ブランケットは 、ポリエステルフィルムの単層をアルミニウム蒸着層で覆った構造になっている。これらの毛布は非常に薄く、無数の小さな穴が開いているため、光を反射する効果はあまりない。また、シワが寄ったり、壁にぴったりと貼り付けられていないと、ホットスポットができることもある。
フラットホワイトのペンキは 、大きな栽培室やメンテナンスの少ない壁に興味がある人には最適なオプションだ。フラット・ホワイトは光を75~85%反射し、ホットスポットを作らない。光沢のある白は掃除がしやすいが、光を妨げるワニスが含まれている。半光沢塗料は反射率が高く、掃除がしやすい。塗装の際には、防カビ剤の添加を推奨する。1978年に米国で禁止された鉛顔料を含む塗料は有毒であるため、使用しないこと。
コンクリート壁にエラストマー塗料を塗ると、丈夫で厚い塗膜ができ、スタッコ、石積み、ひび割れのあるコンクリート、コンクリートブロックなど、ほとんどの表面を防水することができる。エラストマー塗料のなかには、木材に適合するものもある。
フォイロンは 光と熱を均一に反射する反射材である。耐久性に優れ、当たった光の約95%を反射する。この素材はリップストップ繊維で編まれており、断熱材として十分な厚みがある。また、耐熱性と難燃性も備えている。フォイロンの詳細については、www.greenair.com。
フォイロンはマイラーの耐久性を高めたもので、紡績ポリエステル生地で作られ、フォイルラミネートで補強されている。フォイロンはほとんどの溶液に耐性があり、破れたり色あせたりせず、拭いたり洗ったりしてきれいにすることができる。マイラーよりも高価で耐久性が高いが、フォイロンは熱エネルギーの約85%を反射するため、換気をよくする必要がある。フォイロンをマジックテープで壁に貼り付けておけば、掃除の際に簡単に取り外すことができる。
鏡も 光を反射するが、マイラーよりははるかに少ない。光は「銀」または金属アマルガムに当たる前に、まず鏡のガラスを通過しなければならない。光は、同じガラスを通して反射して戻ってくるときに失われる。
マイラーは薄い(1~2ミル[0.001~0.002インチ])ロール状の鏡面シートで、反射率は95パーセントに達する。光を吸収する塗料とは異なり、反射マイラーはほとんどすべての光を反射する。反射マイラーを取り付けるには、壁にテープやタッカーで貼り付けるだけでよい。裂けたり破れたりしないように、ホッチキスや釘、鋲を打ち込む場所にテープを貼る。高価だが、マイラーは多くの園芸家に好まれている。コツは、壁に平らに貼ることだ。表面にゆるく貼り付けると、光の反射が悪くなる。効果を高めるには、反射マイラーを清潔に保つことだ。
ポリスチレンフォーム(発泡スチロール)のシートは 反射性があり、断熱効果もある。発泡スチロールから反射した光は拡散し、ホットスポットはない。独立した壁として使うには、硬い発泡スチロール・シートを購入するか、テープ、接着剤、釘などで壁に固定する。
ゴム引きの屋根用塗料は 、当たった光の90パーセントを反射する。カビに強く、粘度が高く、ゴム状に膨張・収縮する。木材や金属を問わず、ほとんどの表面に付着する。ゴム引き塗料はほとんどの金物店で購入できる。
Visqueenプラスチックは 、白と白/黒の両方があり、掃除が簡単で、壁として使用したり、ガーデンルームの壁を覆うのに最適である。白のビスクイーンを既存の壁にネジやテープ、接着剤で取り付けたり、白/黒のプラスチックを天井から吊り下げてガーデンルームの壁にする。黒い面は光を通さない。白い面は75~90%反射する。必ず厚手の6ミルのVisqueenを使用する。
1000ワットのランプを1本か2本使用する代わりに、400ワットか600ワットのランプを数本使用する。
定期的に植物をローテーションさせる。
庭の周囲に棚を設ける。ローリングベッドを設置する。
永年作物を栽培する。ライトムーバーを使う。
小さな植物を光に近づける。
可動式の反射壁は、メンテナンスのために取り外すのが簡単で、最大限の反射を得ることができる。断熱グリーンハウスの可動式ブランケットは、ガーデンルームの間仕切りにもなる。
ライトムーバー
ライトムーバーは、ガーデンルームの天井を前後に、または円を描くようにランプを移動させる装置である。直線または円形の経路が、光を均等に配分する。ライトムーバーを使用すると、植物から30cmまでライトを近づけることができる。ランプが植物に近ければ近いほど、植物はより多くの光を受け取ることができる。
均一な配光は、カンナビスを均一に成長させるが、追加ランプのルーメンを増やす代わりにはならない。各HID、特に1000ワットのランプをより効率的に使用する方法である。
通常、動きの遅いライトムーバーの方が信頼できる。高速で動くライトムーバーの中には、軽量リフレクターをぐらつかせたり、リストさせたりするものがある。かなり速い速度で回転するライトムーバーもある。これが違いを生むかどうかはわからない。
ガーデナーたちは、ライトムーバーのおかげで、同じ収穫量を得るために少ないランプで済むようになったと報告している。と同時に、私はヨーロッパの庭でライトムーバーを見たことがない。ライトムーバーは、強い光の照射範囲を25~35%拡大する。一部の園芸家によると、電動ライトムーバーに3つのランプを取り付ければ、4つのランプの役割を果たすという。
電動ライトムーバーは、庭の輪郭を均一に保つ。1000ワットのHIDが15アンペアまたは20アンペアの回路にある場合、過負荷の心配がなく、回路にもう1アンペア引くライトムーバーを簡単に追加できる。
ライトムーバーの利点
電球を庭のキャノピーに近づけることができる。
より多くの植物に明るい光を当てることができる。
さまざまな角度から光を届け、均一な照明を提供する。
強い光の照射範囲が25%以上広がる
光が植物により近くなる
光を経済的に利用できる
以下の点に注意する:
植物が伸びていたり、脚を伸ばしている
植物が弱っていたり、黄色くなっている
葉が電球の真下で焼けている
照明にムラがある
ライトムーバーの束縛やハングアップ
電気と安全
電気製品に触れる前に、必ずコンセントからプラグを抜く。電気部品を取り付けたり、配線をしたりするときは、後ろ向きに作業する。電球から始め、コンセントに向かって作業する。電源コードは必ず最後に差し込む!
木、紙、油、油、電気火災を消せるABC規格の消火器を購入する。煙で作動する消火器もある。安定器のような熱源の上に置く。通常の消火器を出口のドアの横に置く。出入りするたびに目に入るので、室内で火災が発生した場合、ドアから外に出ようとする傾向がある!ABC消火器がUL、CSA、またはEMCの認可を受けていることを確認する。
298ページの過負荷の表をよく読み、アンペア、ブレーカースイッチ、回路、導線、ヒューズ、接地、 GFI(漏電遮断器)コンセント、ヘルツ、短絡、ボルト、ワットの 定義を以下の用語集で確認すること。本章の情報を十分に活用するためには、これらの用語を理解する必要がある。
電気配線は床から約 4 フィート(約 120 cm)の高さに保ち、水や液体はすべて床上または床付近に置く。電気と水は混ざらない!
電気安全について詳しくは、労働安全衛生局のウェブサイトwww.osha.gov/Publications/electrical_safety.html。
アンペア (amp)は、動いている電気の大きさを表す。水がそうであるように、電気も絶対的な尺度で見ることができる。ガロンは水の絶対的な量であり、クーロンは電気の絶対的な量である。動いている水は、ガロン毎秒、リットル毎分などで測定される。運動中の電気は、1秒あたりのクーロンで測定される。電流が毎秒1クーロンで流れるとき、その電流は1アンペアであると言う。
ブレーカー・ボックスとは 、単一アプリケーション・ヒューズではなく、オン/オフ・スイッチを備えた電気回路ボックスである。メイン・ブレーカー・ボックスは “サービス・パネル “と呼ばれる。
サブ・ブレーカー・ボックス (別名サブパネル)は、メイン・サービス・パネルのすぐ近くに取り付けられ、設置されている。サブパネルは特定の回路を制御する。サブブレーカー・ボックスへの電源は、サービス・パネルで遮断しなければならない。
ブレーカー・スイッチは 、回路が過負荷になったときに電気を止めるオン/オフの安全スイッチである。ブレーカー・スイッチは、ブレーカー・パネルまたはブレーカー・ボックスで探す。ブレーカー・スイッチは、10、12、20、25、30、40など、さまざまなアンペアに対応している。
回路とは 、電気が通る円形の経路のことである。この経路が遮断されると電源が切れる。この回路にチャンスが与えられれば、電気はあなたの体内を円形の経路で移動する!
新しい回路 4~6個以上の照明器具に電力を供給するには、通常、新しい入力回路を追加する必要がある。3000ワットや4000ワットを超える屋内用ガーデンライトの設置には、認定電気工事士を雇うこと。
導体とは 、電気を運びやすいもののことである。銅、鉄、水、人体などが優れた電気伝導体である。
DC (直流)とは、一方向にしか流れない連続電流のこと。バッテリーは直流電流で動く。
ヒューズは 、過負荷になると溶けて回路を遮断する可溶性金属からなる電気安全装置である。
ヒューズを小銭やアルミホイルで代用してはならない!過負荷時に溶けて回路を遮断することはない。そうすることは、火災を起こす簡単な方法である。ヒューズは事実上時代遅れである。
ヒューズ・ボックスは、ヒューズによって遮断された回路を含む電気回路ボックスである。
GFI: 家庭や会社で水を使う場所には、漏電遮断コンセントが必要だ。すべての ガーデンルームにGFIコンセントを設置し、必要なときに瞬時に安全に電気を遮断できるようにする。
アースとは 、安全のために電気を地面または大地に接続することを意味する。回路が適切にアースされているにもかかわらず、電気が直接導かれない場所を通った場合、電気はアース線を経由して地面(アース)に向かい、無害化される。電気は最も抵抗の少ない経路を通る。この経路はアース線に沿ったものでなければならない。
コンセント、ヒューズ、接続部はすべて接地すること。熱で黒くなったワイヤー、溶けた接続部、臭いのある配線がないか、電気接続部を点検すること。
アースは、回路と平行に走るワイヤー(通常は緑色、茶色、または裸の銅)で形成され、金属製のアース杭に取り付けられている。金属製の水道管や下水管もアースの優れた導体として機能する。水道管は電気をよく通し、すべてが地面とよく接触している。パイプ、銅線、金属製のアース杭というシステム全体が、誤った電気を安全に地面に導く。
アース線は、大きな丸い突起のある3本目の線である。アースはバラストを通って反射フードに至る。高輝度ディスチャージシステムでは、ソケットからバラストを経由してメインヒューズボックスに至り、さらに家屋または回路のアースまで、連続した経路を通るアースが必要である。
熱: レーザー温度計を使用し、電気接続部に熱による損傷の兆候がないか点検する。
オームの電力則
ボルト×アンペア=ワット
115ボルト×9アンペア=1035ワット
240ボルト×4アンペア=960ワット
約9.2アンペア×120ボルト=1104ワットを消費するHIDランプ。
定格アンペア | 使用可能アンペア数 | 過負荷までのアンペア数 |
15 | 13 | 14 |
20 | 16 | 17 |
25 | 20 | 21 |
30 | 24 | 25 |
40 | 32 | 33 |
電線のサイズは 重要である!電気配線と回路」を参照のこと。
ワットは 、電線に流れる電気の量を測定する。アンペア(1秒あたりの電気の単位)にボルト(圧力)をかけると、ワットになる。1000ワット=1キロワットである。
ワット時とは 、1時間に使用されるワットの量を測定するものである。1ワットアワーは、1時間に使用された1ワットに等しい。キロワット時(kWh)は1000ワット時である。1000ワットのHIDは1時間におよそ1キロワットを使用し、安定器は約100ワットを使用する。電気代はkWhで請求される。
電気配線と回路
電線には 、数字で示された多くの太さ(ゲージ)がある。数字が大きいほど電線が細いことを示し、数字が小さいほど電線が太いことを示す。米国とカナダでは、ほとんどの家庭用回路は14ゲージの電線で接続されている。電線の太さが重要な理由は2つある-アンペア数と電圧降下だ。アンペア数とは、ワイヤが安全に伝送できるアンペア数のことである。
電線を流れる電気は熱を発生させる。より多くのアンペアが流れるほど、より多くの熱が発生する。熱は無駄な電力である。適切な太さの絶縁された電線(120ボルトの場合は14ゲージ、240ボルトの場合は18ゲージ)を使用し、接地された電線を接続することで、電力の浪費を避ける。
小さすぎる電線を使用すると、電線を通る電力(アンペア)が大きくなりすぎ、電圧降下の原因となる。電圧(圧力)はワイヤー内で失われる。例えば、18ゲージの電線に120ボルトで9.2アンペアを通電させると、発熱し、ブレーカーが落ちる可能性があるだけでなく、コンセントの電圧は120ボルトだが、10フィート先の電圧は108ボルトと低くなる可能性がある。これは12ボルトの損失であり、その代償を支払うことになる。バラストとランプは、電圧が低いほど効率的に作動しない。電気が遠ざかれば遠ざかるほど熱が発生し、電圧は低下する。
120ボルトで作動するように設計されたランプが、108ボルト(作動に意図された電力の90パーセント)しか受け取らない場合、通常の70パーセントの光しか得られない。延長コードには、少なくとも14ゲージのワイヤーを使用し、60フィート(18.3m)以上の電力をコードで運ぶ場合は、12ゲージのワイヤーを使用する。
コンセントまたはソケットを配線する場合:
ホットワイヤーは、真鍮または金色のネジに取り付ける。
コモンワイヤーはアルミニウムまたは銀色のネジに取り付ける。
アース線は必ずアース端子に取り付ける。
注意! 配線が交差して短絡しないようにすること。
プラグとコンセントは確実に接続すること。プラグやコンセントがぐらついたり、電気が飛び跳ねたりすると、電気が熱の形で失われる。プラグやコンセントがしっかりと接続されているか、定期的にチェックすること。
新しい回路やブレーカーボックスを設置する場合は、電気技師を雇い、H. P. RichterとW. C. SchwanのWiring Simplifi edを 購入する。約15米ドルで、アメリカのほとんどの金物店で購入できる。ブレーカーボックスに新しい回路を設置するのはとても簡単だが、ショッキングな経験になるかもしれない。この範囲のことを試す前に、それについて本を読み、複数の専門家に相談すること。
20アンペアのヒューズ付き回路で、以下のものに電力を供給する:
1400ワットのオーブントースター
100ワットの白熱電球
20ワットのラジオ
合計1520ワット
合計1520ワット÷120ボルト=12.6アンペアが使用されている
または
1520ワット÷240ボルト=6.3アンペアが使用されている
上記の例では、すべてがオンの状態で12.6アンペアが消費されている。HIDによって消費される9.2アンペアを回路に加えると、21.8アンペアになり、過負荷回路になる!
解決策は3つある:
1.1つまたはすべての高アンペアを消費する電化製品を取り外し、別の回路に接続する。
2.他の電化製品がほとんど、あるいはまったく電流を流さない別の回路を探す。
3.新しい回路を設置する。240ボルトの回路であれば、1回路で使用できるアンペア数が増える。
電気消費量
月に約200kWhを使用する小さなアパートの平均的な電気代は40~70米ドルである。温水浴槽や多くの電化製品を備えた大きな家では、2000kWhを使用し、月200~400米ドルかかる。
アメリカでは、薬用大麻を栽培するために、一部屋に1000ワットのランプを1つ安全に使うことができる。300ページの表は、各種ランプの効率、”ワットあたりのコスト”、”ワットあたりの価値 “を示している。
電気記録は、管轄区域によってはパブリックドメインとみなされ、不満を持つ友人、泥棒、法執行機関を含め、誰でもコンピュータのキーボードに触れるだけでアクセスできる。地域によっては、裁判官が法執行機関に圧力をかけられたり、いじめられたりして、捜査令状を簡単に発行してしまうところもある。
疑わしい」電力消費には、調査されない正当な理由がたくさんある。電気使用記録に基づく武力捜査は、失敗の元であり、法執行機関の予算不足の元である。
電力を節約する
屋内および温室栽培の二酸化炭素排出量を減らす。ディーゼル発電機の使用を避ける。エネルギー効率の良い電化製品、冷蔵庫、給湯器などを使用する。電気消費を監視し、最小限に抑える。電力消費を避けるため、使用しないときは電気器具のプラグを抜く。
二酸化炭素排出量を減らすために、太陽エネルギーや風力エネルギーなどの代替エネルギー源、または非化石燃料を使用する。代替エネルギー源は、使い始めは割高になることが多いが、長い目で見れば何倍にもなる。地方政府、州政府、国政府が提供するリベートや税額控除について調べてみよう。
電気消費を抑えるには、地下室があり、暖房がすべて電気で、薪ストーブがある家に引っ越す。地下の庭に設置したHIDランプも熱を発する。サーモスタット/ヒューミディスタットに取り付けた換気扇で余分な熱を分散させる。電気ストーブを止め、必要に応じて薪ストーブを使う。
給湯器を170°F(76.7℃)ではなく130°F(54.4℃)に設定する。この簡単な手順で、月に約25kWhの節約になる。ただし、湯沸かし器の温度を54.4°C(130°F)以下にしないこと。この安全温度以下では有害なバクテリアが繁殖する可能性がある。別の方法として、「オンデマンド」給湯器を設置することもできる。
人間の検針員がスマートメーターの犠牲になり、姿を消しつつある。人間の検針員は、多くの場合、ハイテク望遠鏡を使ってメーターのダイヤルを読み取り、その読み取り値を統合されたデジタル入力装置に保存する。その情報は、中央オフィスの大型コンピューターに送られる。過去にDEAが電力会社に指示を送った形跡はあるが、珍しいことだ。
電力会社は、電力消費量に大きな変化があった場合、メーターを交換することが多い。まずメーターを交換する。技術のあるところではスマートメーターにアップグレードされる。
ランプ | ワットあたりのコスト(米ドル | LM/W | ワットあたりの価値(米ドル |
メタルハライド(MH) | $0.5 | 100 | $200.00 |
高圧ナトリウム(HPS) | $0.5 | 140 | $280.00 |
T5コンパクト蛍光灯(CFL) | $0.5 | 100 | $200.00 |
T12蛍光灯 | $0.27 | 22 | $81.48 |
発光プラズマ(LEP) | $3 | 82 | $27.33 |
発光ダイオード(LED) | $0.7 | 90 | $128.57 |
電気代(米ドル) | ||||||
1日あたり | 12時間/日 | 18時間 | 24時間 | |||
kWh | 日 | 月 | 日 | 月 | 日 | 月 日 |
$0.10 | $1.20 | $36.00 | $1.80 | $32.40 | $2.40 | $72.00 |
$0.15 | $1.80 | $54.00 | $2.70 | $48.60 | $3.60 | $108.00 |
$0.20 | $1.80 | $72.00 | $3.60 | $64.80 | $4.80 | $144.00 |
スマートメーター
スマート電気メーターは、1時間以内の間隔で電気使用量を記録し、その情報を定期的に中央オフィスに送り返す。そのため、電力消費量は常に監視されている。電力会社は、古いアナログ・メーターを、より効率的なデジタル・スマート・メーターに置き換えている。電力会社の顧客は、コンピューターや携帯電子機器から会社のウェブサイトを通じて電力使用量を監視することができる。しかし、スマートメーターは、精度の低さ、プライバシーの侵害、異常な電磁波活動などを理由に、監視の目を向けられている。スマートメーターを全面的に禁止する措置をとっている地域もある。
タイマーとコントローラー
照明を適切な時間にオン・オフするためには、タイマーが欠かせない。この安価な投資で、他の電化製品も一定の間隔でオン・オフできる。タイマーを使うことで、毎日同じ時間、庭を照らすことができる。必要十分なアンペア数とタングステンの定格を持つ、頑丈なアース付きタイマーを購入しよう。タイマーによっては、スイッチの定格アンペアがタイマーより低いものもある。2極接点スイッチ付きのタイマーを使用する。急激な電流の流れは、家庭用タイマーには適合しない。複数のランプを制御するタイマーは、非常に大きな電流をスイッチングできなければならないため、高価になる。HIDライトを販売している店では、多くの配線済みタイマーが販売されている。
2000ワットや3000ワットを超える場合は、ランプをリレーに取り付け、タイマーでリレーを制御する。リレーの利点は、タイマーを変更することなく、より多くの電力を供給できることだ。市場には、あらゆるタイマーのニーズを解決してくれる高機能タイマーが数多くある。
デジタルコントローラーは、照明のオン・オフ、扇風機、エアコン、灌漑サイクルなどを制御できる。多くの大麻栽培者は、部屋の環境を安定させるためにコントローラーを使うことを好む。例えば、消灯すると湿度が上がる。湿度の高い空気を排出するために換気扇を作動させなければならないが、コントローラーを使用することで、タイミングを一定に保つことができる。
発電機
ディーゼルやガソリンの発電機は、騒音が大きく、厄介で、運転コストが高い。さらに重要なのは、環境を著しく汚染するということだ。
北カリフォルニアやオレゴンのガーデナーたちは、ディーゼル発電機の話をたくさんしてきたが、どれも魅力に欠け、石油臭く、騒音がひどかった。大きな大型燃料トラックが、砂利道や未舗装の道を走ってあなたの田舎の家に到着するところを想像してみてほしい。トラックはガスや軽油を道路にこぼして飛散させ、”足跡 “を残す。ディーゼル汚染は地下水に浸透する可能性がある。
リビングストン調査(Livingston Survey)によると、屋内で大麻を栽培している農家は、アメリカの電気使用量の1%、毎年50億ドルを占めているという。第10章「ガーデンルーム」の「大麻のカーボンフットプリント」を参照のこと。
ガスやディーゼルの発電機を使用している医療用菜園家は、環境への影響を注意深く考慮していないかもしれない。これらの発電機は、屋内菜園で「送電網を使わずに」栽培するために必要な電力をすべて供給することができるが、二酸化炭素排出量、信頼性、騒音は深刻な問題である。
補助発電機は、数日間の停電という緊急事態が発生した場合に不可欠である。小型の発電機が数台あれば、屋内の作物を救うことができる。数時間の停電なら問題ないが、3~4日間も停電が続けば、植物は被害を受ける。照明のスケルトン・クルーに十分な電力を供給できる発電機があれば、収穫日を予定通りに保つことができる。
発電機は新品を購入すること。大型の発電機は水冷式で全自動であることが望ましい。購入前に始動させ、騒音をチェックすること。発電機の大きさは、作業に十分なものを購入すること。電力サージに備えて、少し余裕を持たせる。発電機が故障すれば、作物も故障しかねない。1000ワットのランプ1個あたり、少なくとも1300ワットを発電機で稼働できるようにする。バラストは、電線と同様に数ワットを消費する。5500ワットのホンダ製発電機なら、1000ワットのランプを4つ動かすことができる。
ホンダの発電機は、リーズナブルな価格で信頼性が高く、静かなため、ガーデン・ルームで最もよく見かける発電機のひとつである。しかし、長時間使用するようには設計されていない。また、ガソリンを大量に消費する。ディーゼル・モーターは経済的だが、騒音が大きく、有毒ガスが悪臭を放つ。ガソリンやディーゼルで動く発電機は、必ず適切な換気を行うこと。排気ガスからは一酸化炭素が発生し、植物には有毒だが人間には致命的である。
トラックや鉄道車両の冷蔵庫用のディーゼル発電機は、入手がかなり簡単で、何年も使える。一度セットアップすれば、「ビッグ・バーサ」発電機は多くの照明を動かすことができる。大きなガソリン発電機のモーターは、よりクリーンな化石燃料であるプロパンに変えることができる。
発電機は通常、建物で覆われた地下の場所に移動する。優れた排気装置とモーター周りのバッフルがあれば、音はすぐに消える。排気を消音してガスを排出するのは、もう少し複雑だ。排気は、大気に自由に放出できなければならない。発電機には燃料が必要であり、定期的に監視しなければならない。1日12時間稼働する発電機を維持するのは大変な作業だ。発電機を放っておいて早々にシャットダウンしてしまうと、植物の成長が止まってしまう。