Luminotécnica, Eletrotécnica e Instalação

 

Diante a muitas questões relacionadas a iluminação, equipamento elétrico e instalação elétrica resolvi escrever esse tutorial.

Será dividido em 4 partes:

I - Conceitos e tipos de lâmpada
II - Escolhendo a melhor lâmpada e como maximizar o uso
III - Equipamentos elétricos
IV - Instalação elétrica

Peço um pouco de paciência porque esse tipo de tutorial demanda tempo e aos poucos, vou colocando os outros tópicos.

Espero que seja de grande valia a todos.

Revisei o texto duas vezes e não achei nenhum erro. Se alguém achar, favor mandar uma mensagem pra mim.

I - CONCEITOS E TIPOS DE LÂMPADAS

Assim como a cannabis cultivada em exterior germina na primavera, cresce no verão e se colhe no outono, o cultivo interior, nos permite controlar tanto a temperatura como as horas de luz (fotoperíodo). A luz é fundamental para que a fotossíntese ocorra.

Um bom espectro luminoso para a fotossíntese é uma luz rica em ondas de 450 nm (azul) e 650 nm (vermelha).

A luz azul estimula o crescimento das folhas, produz talos curtos e grossos e favorece o desenvolvimento vigoroso.

O vermelho favorece o crescimento das raízes, talo e a floração.

Assim como a posição da Terra muda em relação ao Sol desde a primavera até o outono, também o brilho e a cor dos raios de luz recebidos pela Terra desde a estratosfera mudam.

As folhas detectam a chegada do outono com a diminuição das horas do dia e a menor intensidade dos raios e um incremento da cor vermelha.

Temperatura de cor: A temperatura de cor é medida em kelvins, enquanto mais alta a temperatura de cor mais clara ela será, 6500 k branco puro, 10.000 k branco azulado, 20.000 k azul claro e assim por diante. Se encontram no mercado lâmpadas de 4.000 a 50.000 kelvins. Algas e plantas apresentam uma maior taxa de fotossíntese com tons brancos e azulados(superiores a 6500 k), e uma menor taxa com tons amarelados e avermelhados (inferiores a 6500 k).

Quanto maior a temperatura de cor, menor será o tempo de vida útil da lâmpada, desse modo perdendo intensidade e cor mais rapidamente. Mas uma lâmpada de 10.0000k pode ser usada por mais tempo, já que ainda estará com tons bastante claros após alguns meses de uso e lâmpadas de 6500k, talvez nem tanto.

INTENSIDADE LUMINOSA

Intensidade luminosa é medida na relação lux e lúmens, quanto maiores esses dois parâmetros, maior a intensidade da luz emitida pela fonte luminosa. A intensidade das lâmpadas é apresentada em lúmens/Watts. Por existirem vários tipos de lâmpadas e cada uma com uma intensidade luminosa diferente. Exemplificando, uma lâmpada incandescente comum de 150 W tem uma intensidade muito mais baixa do que uma HQI da mesma potência.

IMPORTANTE: A intensidade luminosa é inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa a planta da fonte luminosa, ou seja, quanto mais longe da luz maior a perda de lumens.

O quadro acima mostra a relação lumens x distância da lâmpada.


QUANTIDADE DE LUZ

Essa é a parte fundamental do projeto do grow: o dimensionamento das luzes.
Já li várias relações de lumens por pé quadrado, metro quadrado, etc.

A tabela que eu achei melhor e de mais fácil compreensão é a seguinte:

Quantidade de lumens por metro quadrado (lux):

1000 - 5000 lux - Mínimo necessário pra vida;
10 000 - 15 000 lux - Mínimo necessário para um crescimento consistente porém esparso;
20 000 - 25 000 lux - Mínimo necessário para crescimento robusto;
25 000 - 30 000 lux - Máxima eficiência para espécies sub tropicais;
25 000 - 50 000 lux - Máxima eficiência para espécies equatoriais;

As plantas precisam de 25 000 - 50 000 lux para desevolverem rápido.

Máximo: 90 000 lux - Itensidade da luz do sol na superfície da Terra. É muita luz e não é bom pra planta.

Obs: Não confudam lumens com lux. 1 lux = 1 lumen por m²

TIPOS DE LUZ

Existe uma grande ploriferação de lâmpadas no mercado, algumas não passam de artefatos recobertos de um filtro com qualquer de umas cores do espectro que só resultará em plantas pequenas e um grande consumo elétrico.

É melhor não arriscar com sistemas elétricos desconhecidos e preço mais baixo (o barato pode sair caro).

INCANDESCENTES

Pior tipo de lâmpada. Baixa relação lumen/watt. Só serve pra casa.

GRO-LUX (Sylvania, Philips, Thorn, etc)

As fluorescentes GRO-LUX eram usadas durantes anos pela maioria dos cultivadores. Proporciona rapidamente raízes e uma boa folhagem a planta.

A luz é produzida pela passagem de uma corrente elétrica através de gases em baixa pressão dentro dos tubos. Excitadas pela energia elétrica as moléculas dos gases emitem luz ultra-violeta (invisível ao olho humano) que é convertida em luz visível ao atravessar o revestimento do tubo, um pó fosforoso de variada formulação. Apenas uma pequena fração da energia elétrica é convertida em calor.

Fluorescentes compactas: Possuem reatores embutidos, tem um preço baixo, podem ser encontradas em qualquer mercado ou loja de material elétrico, ocupam menos espaço e conseguem concentrar melhor a luz do que as fluorescentes tubulares. O ideal é que as lâmpadas tenham uma alta intensidade luminosa, boa temperatura de cor e uma potência adequada ao tamanho do grow

Tubulares: Existem diferentes tipos e modelos desta lâmpada, as rosada (aquaglo), actínicas, luz do dia e outras. A instalação mais recomendada é a com reatores eletrônicos, pois esquentam menos e são mais econômicos.

Tubulares VHO: Têm o mesmo tamanho das tradicionais só que com uma potência maior, desse modo permitem ter uma luminosidade maior ocupando menos espaço no grow. Essas lâmpadas necessitam de um reator tipo HO.

Algumas fluors conseguem emitir até 100 lumens por watt.

 

VANTAGENS

Alta eficiência energética
Custo baixo
Esquentam muito pouco podendo ficar muito próximo as plantas

DESVANTAGENS

Baixa vida útil
Intensidade luminosa limitada
Requer instalação de reatores (exceto compactas)
Ocupam grandes áreas da luminária (exceto compactas)

VAPOR DE MERCÚRIO

Boa apenas para o estágio vegetativo, perdem em eficiência para as HIDs e HQIs e ao longo da vida-útil vão perdendo a capacidade luminosa. 50% da vida-útil corresponde a 50% da intensidade luminosa original.

HIGH INTENSITY DISCHARGE (Lâmpada de Descarga de Alta-Intensidade - HID)

Um termo geral para as lâmpadas de vapor de mercúrio, vapores metálicos (GE Multi-Vapor, MXR ou Arcstream) e vapor de sódio de alta-pressão (Lucalox GE). As lâmpadas HID contém tubos de arcos compactos, que contém sais de metais e gases diversos em temperaturas e pressões relativamente altas, produzindo uma grande intensidade luminosa.

De 100 a 140 lumens por watt dependendo do tipo de lâmpada.

A potência melhor é a de 400W, que nos dá em torno de 30 000 (depende da lâmpada e do reator) por metro quadrado.

Uma versão de 1000W cobrirá 3 metros quadrados com 92 000 lumens. As vantagens dessas lâmpadas é que emitem raios ultravioletas e infravermelhos.

Temperatura da cor: ± 5900º Kelvin

VANTAGENS:

Vida-útil longa
Elevada produção de lumens por watt

DESVANTAGENS:

Custo elavado
Precisa de reator
Maiores que as HQIs
Reatores disponíveis somente em 220v
Aquecimento exagerado

 

HALOGEN QUARTZ IODIDE (Halógena de Quartzo e Iodo - HQI)

Lâmpadas HQI possuem um rendimento superior ao das lâmpadas fluorescentes. Isso significa que 1 watt de potência em uma lâmpada HQI ''ilumina'' mais do que 1 watt em uma lâmpada fluorescente. Em termos de IRC (índice de reprodução de cor, ou quanto a cor da lâmpada é semelhante à com da luz do sol), uma lâmpada HQI de 5200K (temperatura de cor) chega a 93%, enquanto uma fluorescente de 5250K chega no máximo a 78%.

VANTAGENS:

As mesmas da HID
São menores que as HIDs

DESVANTAGENS:

As mesmas da HID

DICA

É muito importante ter cuidado para não tocar no bulbo desta lâmpada, pois a gordura dos dedos manchariam o quartzo comprometendo os raios de luz da lâmpada. Você perderá entre 5 e 10% de luminosidade por causa das manchas.

Bom, vocês devem ter percebido que as lâmpadas HID e HQI são muito parecidas. Mas qual é a diferença?

A diferença está no filamento. A HQI usa um filamento halógeno e a HID usa um filamento de descarga de alta intensidade. A grosso modo, as HQI são a segunda geração das HIDs.

O mercado está oferecendo a terceira geração de lâmpadas. As HCIs com filamentos de cerâmica.

Qual a vantagem da lâmpada HCI em relação à HQI ?

20% mais luz, melhor estabilidade na tonalidade da luz ao longo da vida útil (variação de 200K no máximo) e melhor reprodução das cores.


HIGH PRESSURE SODIUM (Alta Pressão de Sódio – HPS)

Quando diminuímos o dia a 12 horas, a planta necessita de luz outonal com um percentual a mais de vermelho. As lâmpadas de alta pressão de sódio emitem um vermelho potente e os 400W produzem 46 000 lumens e uma de 1000W fornece 123 000 lumens.

A iluminação de uma HPS pode comparar-se a luz do sol do outono, tendo um rico espectro em amarelo, laranja e vermelho, ideal para floração.

Temperatura de cor: ± 2900º Kelvin

VANTAGENS:

Melhor tipo de lâmpada para engordar seus camarões

DESVANTAGENS:

Mesmas da HID
Esquenta mais que as HQIs e HIDs


DISPOSIÇÃO DAS LÂMPADAS

As lâmpadas na posição horizontal emitem 40% mais luz que na posição vertical.

A maior parte da luz é originada do lados do refletor, que são paralelos ao bulbo. Então não esqueça.
Outra coisa importante é como a luz é distribuída.

CALCULANDO SUA CONTA DE LUZ

Para calcular o custo mensal com luz, basta utilizar a fórmula abaixo:

Exemplo de cálculo de consumo para uma HPS de 400W

Obs: 0,60 é a tarifa do local onde resido (com impostos). Verifique sua conta de luz para saber o preço. É importante verificar se o valor do kW/h já está incluído impostos.

Não esqueça de fazer os cálculos para os exaustores, ventilação, bomba, etc.

Ainda tem o consumo do reator. Eu lembro que é entorno de 15% da wattagem da lâmpada. Vou conferir isso e colo aqui.

Todas essas informações vem na caixa, manual ou no próprio produto.

O $$$ que você poderá gastar mensalmente vai determinar a wattagem da suas lâmpadas.

Essa tabela simula o consumo de um cultivo de 75 dias, 15 de vegetativo sob uma HQI e 60 dias sob HPS (vale lembrar que o tempo de vegativo foi calculado para clones já enraizados e a duração da flora pode variar). O esquema adapta-se melhor a grow pequenos.

TARIFA ELÉTRICA: R$0,60 kw/h (incluso impostos)