Comparație între LED -uri cresc lumină și lampa HPS

Dec 20, 2024

Lăsaţi un mesaj

 

În ultimii ani, tehnologia LED -urilor Grow Lights s -a dezvoltat rapid, în special în domeniul cultivării cu efect de seră . Potențialul luminilor plantelor LED de a înlocui lămpile de sodiu a devenit un subiect important de discuție în industrie . În trecut, mulți practicieni din industrie au crezut în general că atunci când eficiența fotonului fotonitetic (eficiența cuantică, a „Spring” de la lămpi de creștere a LED -urilor, care a suprapus lămpii de sodie, „Spring” de la „Primul” de la lămpi de creștere a lui LED, care a lăudat, a lămpilor de rădăcini. Înlocuirea pieței ar veni . Cu toate acestea, cu explorarea în profunzime a tehnologiei, ideea de a măsura pur și simplu performanța surselor de lumină de către QE a fost considerată treptat prea unilaterală .

 

Definiția și diferența dintre eficiența cuantică (QE) și PPE

Eficiența cuantică QE este un parametru important pentru măsurarea performanței surselor de lumină . indică cât de mult poate fi generat cât de mult flux de fotoni fotosintetici (PPF) poate fi generat pe watt de intrare de energie electrică, în unitățile de μmol/j {{1} formula este următoarea:

 

Qe=ppf/putere

 

PPF (Flux de fotoni fotosintetici) indică numărul de fotoni emisi pe secundă de sursa de lumină, în unitățile de μmol/s . Pentru parametrii lămpilor de plante, QE este echivalent cu PPE (eficacitatea fotoniilor fotosintetice), dar în sensul larg al tehnologiei bio-optice, utilizarea unuia este mai mult universal din cauza faptului 300-800 nm .

 

Aplicarea bio-opticii nu se limitează la fotosinteza plantelor, ci acoperă și agricultura de păsări, acvacultura, îngrijirea pielii, sănătatea ochilor umani și medicamentul foton . aceste câmpuri au concentrări diferite pe răspunsul la lungimea de undă a sursei de lumină, astfel încât utilizarea unei definiții universale a QE poate evita confuzia conceptuală {{2} de exemplu, de exemplu, de exemplu, pentru îngrijirea pielii sau de vizual fototerapie Performanța sursei de lumină, în timp ce QE poate reflecta pe deplin diferența de eficiență a fotonului .

 

Niveluri de eficiență cuantică curentă a lămpilor cu LED -uri și HPS

Tehnologia modernă de ambalare cu LED -uri poate atinge deja următoarele niveluri de eficiență cuantică:

· Lumina albastră: QE> 2,0 μmol/j

· Lumina roșie: QE> 3,5 μmol/j

· De obicei Lumina de creștere a LED -urilor: intervalul QE este de 1,8 μmol/j ~ 3,3 μmol/j

 

În schimb, QE -ul lămpilor de sodiu de pe piață este de obicei în jur de 2 . 1 μmol/j . Deși lămpile LED au depășit lămpi de sodiu în eficiență cuantică, există încă o problemă de etichetă falsă în industrie, iar unele companii exagerează eficiența cuantică pentru a concura . JT să crească lumina lor cuantică pentru a concura rezultatele de măsurare, care vor crește ușoară pentru a asigura acțiunea cuantică a rezultatelor de măsurare, care vor crește ușoară pentru a asigura acțiunea cuantică a rezultatelor de măsurare, care vor crește ușoare pentru a asigura accidentul de măsurare a rezultatelor de măsurare, care vor crește ușoară pentru a asigura acțiunea cu cantitatea de acțiune a rezultatelor de măsurare, care vor crește ușoară pentru a asigura accidența de măsurare a rezultatelor de măsurare, care vor crește ușoară, pentru a asigura accidența de măsurare a rezultatelor de măsurare a măsurilor, vom crește ușoară. Solicitați companiilor de ambalare pentru a oferi rapoarte detaliate de măsurare a eficienței cuantice și evaluări de eroare . pentru a ne asigura că datele noastre QE sunt în conformitate cu publicitatea noastră . Deci, puteți fi sigur pentru a cumpăra JT Grow Light's Plant Lights, garantăm calitatea.

 

PPFD și DLA: indicatori cheie ai eficienței fotosintezei

În plus față de QE cu eficiență cuantică, densitatea de flux fotoni fotosintetic (PPFD) și acumularea zilnică de lumină (DLA) sunt doi indicatori de bază pentru evaluarea performanței lămpilor vegetale:

  • PPFD: Unitatea este μmol/m² · s, ceea ce indică numărul de fotoni fotosintetici primiți pe secundă pe unitatea de suprafață .
  • DLA: Unitatea este mol/zi, ceea ce indică numărul de fotoni fotosintetici acumulați pe unitatea de suprafață într -o zi .

 

Luați ca exemplu o lampă 400-} watt, presupunând că distribuția luminii a lămpii este lambertiană, eficiența lămpii este de 15%, iar fotonii emise de sursa de lumină sunt complet acoperiți într -o zonă circulară de 3,14 metri pătrați la o distanță de 1 metru:

  • Când QE -ul LED -ului Grow Light =2.1 μmol/j, ppfd =227.39 μmol/m² · s .
  • · Când QE -ul LED -ului de creștere este 2 . 3 μmol/j, ppfd =249.04 μmol/m² · s.

 

Se poate observa că diferența de QE are un efect redus asupra PPFD . Cu toate acestea, atunci când fotoperiodul (e . G . 14 ore de lumină pe zi) este luat în considerare, impactul său asupra DLA este mai semnificativ:

  • Lampa de sodiu cu qe =2.1: dla =11.46 mol/zi
  • LED Light Plant Plant cu QE =2.3: dla =12.55 mol/zi

 

Diferența de DLA între cele două este 1 . 09 mol/zi, ceea ce înseamnă că lampa de sodiu trebuie să lucreze cu 1,33 ore mai mult pentru a obține aceeași doză de lumină a luminii plantei LED.

 

Din perspectiva economiilor de energie, aceasta este echivalentă cu lampa de sodiu care consumă aproximativ 0 . 532 kWh mai multă energie electrică pe zi.

 

Calitatea luminii: cheia eficienței aplicației a luminilor plantelor

 

Deși QE și PPFD sunt indicatori importanți pentru evaluarea performanței surselor de lumină, experimentele arată că luminile de creștere LED cu QE =1.8 arată rezultate mai bune de plantare decât lămpile de sodiu cu QE =2.1 în aceleași condiții . factorul cheie din spatele acestui lucru esteCalitate ușoară, adică proporția de fotoni din fiecare lungime de undă în sursa de lumină .

 

Light quality is the distribution ratio of light emitted by a light source at different wavelengths. For plant growth, light within the range of Photosynthetically Active Radiation (PAR) (300-800nm) is important for photosynthesis. Photons of different wavelengths not only have a direct impact on the photosynthetic efficiency of plants, but also play a regulatory role in their Ciclul morfologic de construcție și creștere .

 

Importanța calității luminii

Plantele au cerințe diferite pentru lumină la diferite etape de creștere . potrivirea precisă a calității luminii poate:

1. Îmbunătățiți eficiența fotosintetică (capacitatea de a converti energia ușoară în energie chimică) .

2. optimizează morfologia plantelor (tipul plantei, numărul de ramuri, lungimea internode, etc. .) .

3. Îmbunătățiți calitatea culturii (de exemplu, creșteți zahărul, vitamina sau conținutul de pigment) .

4. controlează ciclul de înflorire și fructificare pentru a obține o producție și eficiență crescută .

 

 
 
Absorbția spectrală a fotosintezei este concentrată în principal între 300-800 nm, iar diferite lungimi de undă au efecte diferite asupra plantelor, de exemplu:
white
01.

Blue Light (400-500 nm)

1) stimulează creșterea frunzelor și crește activitatea enzimelor fotosintetice;

2) promovează deschiderea stomatelor și îmbunătățește eficiența fotosintezei;

3) inhibă creșterea legii și formează o structură compactă a plantelor;

Este potrivit în principal pentru stadiul de răsad timpuriu și este foarte benefic pentru creșterea culturilor cu frunze (cum ar fi spanac și salată) .

02.

Red Light (600-700 nm)

Stimulați absorbția pigmenților fotosintetici, promovați înflorirea plantelor, fructele și maturarea fructelor, crescând astfel randamentul .

Acest spectru este foarte potrivit pentru perioada de înflorire și fructificare a plantelor, în special pentru plantarea de fructe și flori .

Red
Far Red Ligh
03.

Far red light (>700 nm)

Participați la construcția morfologiei plantelor, reglați ciclul de înflorire, stimulați creșterea înălțimii plantelor și afectează distribuția ramurilor și frunzelor .

Acesta joacă un rol important în optimizarea tipului de plante de culturi înalte (cum ar fi roșii și castraveți) .

04.

Purple Light (315-400 nm)

1) inhibă creșterea trunchiurilor și frunzelor vegetale, prevenind creșterea excesivă;

2) emoționează pigmenții cu flori ale plantelor, promovează o culoare mai bună a frunzelor de plante și îmbunătățește calitatea

Luminile plantelor LED pot obține combinații specifice de calitate a luminii prin controlul precis al spectrului, îmbunătățind astfel eficiența fotosintezei plantelor . Distribuția spectrului de lămpi de sodiu este concentrată în principal în zona de lumină galbenă, lipsită de flexibilitatea luminii albastre și roșii .}

Purple Light

 

Lămpi HPS vs . Lumini de creștere LED

Aspectul performanței

Lămpi HPS

Lumini de creștere LED

Impact despre radiații termice

Emite căldură semnificativă, ridicând temperatura ambientală și necesitând echipamente suplimentare de răcire pentru a stabiliza climatul cu efect de seră .

Radiații termice scăzute, reducând impactul asupra temperaturii ambientale și economisirea costurilor de răcire .

Optimizarea calității ușoare

Spectru limitat, în primul rând lumină roșie, mai puțin adaptabil la cerințele specifice ale plantelor .

Spectru reglabil, permițând personalizarea raporturilor de lumină roșie și albastră și alte spectre pentru diferite plante și etape de creștere .

Eficiența energetică

Eficacitatea fotonului fotosintetic (PPE) este în jur de 2 . 1 μmol/j, cu o eficiență de conversie relativ mică a energiei.

PPE poate atinge 2.3-3.5 μmol/j, eficiență semnificativ mai mare .

Durată de viaţă

Durată de viață scurtă, aproximativ 10, 000-20, 000 ore .

Durată de viață lungă, depășind 50, 000 ore, reducând costurile de frecvență și întreținere de înlocuire .

Costuri de cerere

Costuri în avans mai mici, dar consumul ridicat de energie și înlocuirile frecvente au ca rezultat costuri mai mari pe termen lung .

Costurile inițiale mai mari, dar consumul redus de energie și durata de viață lungă duc la costurile operaționale generale mai mici .

Eficiența fotosintezei

Spectru imprecis, rezultând o eficiență mai mică a fotosintezei pe unitatea de energie .

Spectrul optimizat și fotoperioada îmbunătățesc semnificativ eficiența plantării pe unitatea de energie .

Efecte termice asupra culturilor

Radiația de căldură poate provoca arsuri de frunze sau distribuție neuniformă a temperaturii, afectând sănătatea plantelor .

Radiația cu căldură scăzută minimizează riscul de deteriorare a culturilor, în special pentru plantele sensibile la căldură .

Prietenie de mediu

Conține mercur, necesitând procese speciale de eliminare și prezintă riscuri potențiale de mediu .

Fără mercur, mai ecologic și mai ușor de reciclat .

Comoditate de întreținere

Înlocuirile frecvente cresc costurile forței de muncă; elemente mai grele complică instalarea .

Înlocuiri rare, întreținere simplă și corpuri de corpuri ușoare pentru o instalare mai ușoară .

Adaptabilitatea creșterii plantelor

Proiectarea cu un singur spectru poate să nu îndeplinească toate cerințele culturii, limitând versatilitatea acesteia .

Proiectarea spectrului flexibil acceptă o gamă largă de culturi și modele de cultivare (e . g ., agricultură verticală, sere) .}

Beneficii economice pe termen lung

Costurile de consum ridicat de energie și întreținere reduc eficiența economică, ceea ce o face mai puțin potrivită pentru agricultura pe scară largă .

Consumul redus de energie, durata de viață lungă și performanțele economice mai bune sunt ideale pentru culturi pe scară largă sau culturi de mare valoare .

 

Deși lămpile de sodiu au anumite avantaje în costurile inițiale, acestea se află în spatele lămpilor cu plante LED în ceea ce privește eficiența energetică, flexibilitatea calității luminii, viața și comoditatea de întreținere . din perspectiva utilizării pe termen lung, lămpile cu LED-uri arată o valoare mai ridicată a aplicației și beneficii economice în producția agricolă modernă .}

 

Concluzie

Avantajele tehnice ale lămpilor cu plante cu LED nu se reflectă numai în îmbunătățirea eficienței cuantice, ci mai important, în flexibilitatea sa în reglarea calității luminii . odată cu avansarea tehnologiei de ambalare, eficiența și fiabilitatea surselor de lumină vor fi îmbunătățite în continuare, iar proiectarea de calitate a luminii va deveni o direcție de bază pentru îmbunătățirea eficienței de aplicare a luminilor de aplicare a lămpilor de plante . Lămpile HPS sunt ireversibile .

 

 

Trimite anchetă