一、傳統照明方式無法滿足需求
隨著現代化農業的不斷發展,植物照明的需求和能耗在不斷擴大, 對傳統植物照明燈具技術也提出了新的挑戰,與LED相比,傳統照明方式有以下不足:
1.能耗高:傳統植物工廠,照明、空調能耗約佔總能耗的96%,節能需求迫切;
2.空間利用率低:傳統植物照明採用高壓鈉燈、節能燈,產熱量高,功率做小,無法滿足植物生長需求,功率過大,其產生的熱量又會影響植物的生長,空間利用率低;
3.光譜不匹配:早期高壓鈉燈、螢光燈光譜與植物生長需求 相差較大,不是理想光源;
4.壽命短:一般 5000 小時左右,維護成本高。
二、我們再來看一下LED 光源用於植物照明的優勢:
1.特有的波長優勢:LED植物生長燈具一直以來都被看作是未來植物照明領域的主流光源。LED的光譜域寬在(±20)nm 左右,波長正好與植物光合作用和形態建成的光譜範圍吻合。近年來,隨著LED光源研究與開發的不斷深入,使其在植物栽培領域的應用成為可能。植物光合作用在可見光光譜(380-760nm)範圍內,所吸收的光能約佔生理輻射光能的60%-65%,其中主要是波長為610-720nm的紅、橙光和波長為400-510nm的藍、紫光。LED能夠發出植物生長所需要的單色光光譜,光能有效利用率可達80%~90%,並能對不同光質和發光強度實現單獨控制。
2.寬幅可調性:目前植物工廠使用的光源大部分都是複合光 譜,其光質比等一些光環境因素難以調節,無法滿足不同植物的需求。 LED作為單色光光源,可以有效調節紅藍光質比、紅紅外光質比等 一系列的光環境因素,可根據植物需求組合任意光譜(R/B、R/G/B、 R/G/B/Y),同時 LED本身的光照強度也具有很多調節方式,如直流電源調光、脈寬調製(PWM)調光、分段式開關調光等。根據不同植物的需求,可以自由調節光環境因素,形成最適宜植物生長發育的光環境。
3.空間利用率高:體積小、散熱少,用於植物工廠層間距最 小可以達到 300mm,對於植物工廠而言,空間利用率的大小也是決定 其產能的一個關鍵因素。利用緊湊型的設備,能夠實現高密度的種植 環境,而LED燈具在這個方面具備了得天獨厚的優勢。由於選擇單 色大功率LED,可以有效控制光譜中紅外和遠紅外光譜分布,從而
可以實現對植物進行近距離照射而不會發生灼傷植物的現象。同時由 於LED光源體積小,可以自由設計照明系統的形狀,大幅度提高光 源利用率和空間利用率,適用於多層多段緊湊式的栽培模式,在如今耕地面積不斷減小的形勢下具有積極的意義;
4.能耗低:耗電量僅為節能燈的 1/2,HPS 的 1/5,節能效果顯著;
5.壽命長:壽命可達100000小時,維護成本低。
以上兩點就是LED 光源應用於植物照明的背景和意義,led光源植物補光燈要優於其他高壓鈉燈、節能燈,如有需要,可以考慮led植物補光燈來給自己的作物來補光。