一,Technické principy a spektrální charakteristiky: těsné řízení vs. široké pokrytí
1. LED Plant Light: Technologie „Light Formula“, která vám umožní změnit spektrum
LED rostlinná světla fungují pomocí polovodičové luminiscence a získávají přesné spektrální řízení kombinací LED čipů s různými vlnovými délkami. Jeho hlavní výhody jsou:
Laditelnost vlnové délky: Může vám poskytnout specifická pásma v celém rozsahu spektra 400–700 nm. Například 630–660nm červené světlo podporuje fotosyntézu, 450–460nm modré světlo řídí morfogenezi a dokonce 730nm daleko červené světlo řídí fázi květu.
Čistota kvality světla: Monochromatické světlo s poloviční-šířkou na polovinu-maximum (FWHM<20nm) to prevent wasting spectra that don't work. For instance, Nanjing Agricultural University produced an LED tissue culture lamp that improved the seedling strength index by 37% by changing the ratio of 660nm red light to 450nm blue light.
Simulace fotocyklu: Programovatelné řízení délky a jasu světla, které dokonale napodobuje přirozené cirkadiánní rytmy. Farma Yuntai v Lianyungang má inteligentní kulturní místnost pro motýlí orchideje, která pomocí LED systému velmi přesně řídí 12 hodin světla a 12 hodin tmy. Díky tomu květy vykvetou o 15 dní dříve.
2. Vysokotlaká-sodíková výbojka: standardní vysoce{2}}výbojkový zdroj světla s plynovou výbojkou
Prostřednictvím obloukového buzení uvolňují vysokotlaké sodíkové výbojky- rtuťové a sodíkové páry. Jejich spektrální charakteristiky ukazují:
Širokospektrální distribuce má primární vrchol při 589nm žlutého světla a pokrývá červené oranžové světlo (600-700nm) a malé množství modrého světla (400-500nm). Modré světlo však tvoří méně než 15 % z celkového počtu a nemá pás modrého světla 450 nm, který rostliny potřebují.
Pevnost spektra: Tovární spektrální parametry nelze měnit, což ztěžuje přizpůsobení potřebám rostlin v různých fázích růstu. Například ve fázi sazenice jahod je nutné zvýšit modré světlo, aby se zastavil příliš velký růst. Vysokotlaké sodíkové-výbojky to nedokážou.
Účinek tepelného záření: Oblouková trubice může dosáhnout až 1200 stupňů, když pracuje, což vydává velké množství infračerveného záření, které zvyšuje teplotu vrchlíku rostliny o 3 až 5 stupňů. Chcete-li se ochladit, musíte nainstalovat více ventilačních zařízení.
2, Výkon a provozní náklady na energetickou účinnost: Úspora energie a účinnost oproti spotřebě velkého množství energie v minulosti
1. LED osvětlení rostlin: revoluce energetické účinnosti zdroje studeného světla
Jak dobře se přeměňuje elektřina: Fotosyntetická fotonová účinnost (PPE) může dosáhnout až 2,8 μmol/J, což je o 87 % více než 1,5 μmol/J vysokotlakých sodíkových výbojek. U 1000W systému je skutečné fotosynteticky aktivní záření (PPF) LED 2800 μmol/s, zatímco PPF vysoko-tlakových sodíkových výbojek je pouze 1500 μmol/s.
Řízení tepelných ztrát: Více než 80 % elektrické energie se přeměňuje na světelnou energii a provozní teplota je o 40 stupňů nižší než u vysokotlakých sodíkových výbojek-. V 1,5-metru-vysoké trojrozměrné kultivaci dokáže modulární LED světelné pole od Guangdong Weizhaoye Optoelectronics udržet teplotu vrchlíku pod 28 stupňů bez dalšího vybavení k jeho ochlazení.
Náklady na životnost: Vydrží přes 50 000 hodin, což je 2,5krát déle než u vysokotlakých sodíkových výbojek- (20 000 hodin). Náklady na údržbu systémů LED na 5-let jsou o 62 % nižší než náklady na vysokotlaké sodíkové výbojky při výpočtu pro továrnu o rozloze 10 akrů.
2. Vysokotlaká-sodíková výbojka: limit energetické účinnosti starých-módních světelných zdrojů
Celkově se spotřebuje velké množství energie: Ztráta balastu využívá asi 15 % příkonu a skutečná energetická účinnost systému je pouze 1,2 μmol/J. LED potřebují pouze 40 % energie, kterou spotřebují vysokotlaké sodíkové výbojky-, aby získaly stejnou PPFD (hustotu fotosyntetického toku fotonů).
Tlak tepelné zátěže: Infračervené záření vytváří velké teplotní rozdíly mezi vrstvami rostlin, takže je třeba zavést chladicí systém s vodní clonou. Pekingská akademie zemědělských věd provedla několik testů a zjistila, že chlazení využívá přibližně 65 % energie, kterou v létě využívají skleníky s vysokotlakými sodíkovými výbojkami.
Nízký index podání barev: Hodnota Ra je pouze 20 až 30, což pro lidské pozorování nestačí. Nastavení dalšího celospektrálního osvětlovacího systému bude stát ještě více.
3, Situace, ve kterých se využívá precizní zemědělství a dopady výsadby: precizní zemědělství vs. tradiční sázení
1. LED osvětlení rostlin: způsob, jak pěstovat rostliny ve vrstvách a kontrolovat kvalitu světla
Výhody výsadby ve třech rozměrech: Nízké tepelné vlastnosti umožňují pěstovat rostliny ve vrstvách se vzdáleností 0,8 metru. Vertikální farma v Shenzhenu používá 12vrstvý LED rostoucí rám. Díky tomu je půda 10krát produktivnější a výnosy na metr čtvereční třikrát vyšší než ve standardních sklenících.
Schopnost řídit kvalitu: ovlivňuje hromadění sekundárních metabolitů spektrální kombinací. Podle experimentu provedeného zemědělskou univerzitou v Nanjing zvýšilo ošetření rajčat LED světly s poměrem červené-modré 4:1 množství rozpustného cukru v ovoci o 18 % a množství vitamínu C o 22 %.
LED diody lze použít k vytvoření falešných světelných ekosystémů v těsných prostorech, včetně polárních výzkumných stanic a leteckých ekologických systémů na podporu života. Skleník na stanici Zhongshan v Antarktidě v Číně využívá LED světla k pěstování salátu po celý rok. Produkuje 0,8 kg/m²/měsíc salátu na jednotku plochy.
2. Vysokotlaká- sodíková výbojka: běžná alternativa pro dodatečné osvětlení rozlehlých oblastí
Výhody výsadby v širokém měřítku: Jedna cibule může pokrýt plochu až 30 metrů čtverečních, což je dobré pro skleníky pouze s jednou vrstvou. 10-akrový skleník rajčat v Shouguang, Shandong, používá 400W vysokotlakou sodíkovou výbojku. To snižuje počáteční náklady o 40 % ve srovnání se systémem LED.
Silné světelné záření může proniknout přes hustý baldachýn a pomoci spodním listům při fotosyntéze během dospělosti. Studie z Wageningen University v Nizozemsku zjistila, že přidání světla do vysokotlakých- sodíkových výbojek zvýšilo celkovou akumulaci sušiny rostlin rajčat o 12 % ve srovnání s ošetřením LED.
Technologická vyspělost: Na celém světě je více než 200 milionů instalací, což tvoří standardizovaný systém podpory. Předřadník pro vysokotlaké sodíkové výbojky řady Philips GreenPower-má poruchovost nižší než 0,5 % a průmysl uznal, že systém je stabilní.
