一, Comparația caracteristicilor sursei de lumină: LED-ul nu este singura opțiune, dar are multe beneficii.
1. Capacitatea de a manipula spectrul: „lovirea precisă” a LED-ului și „acoperirea-spectrului larg” a altor tipuri de surse de lumină
Folosind luminiscența semiconductoare, luminile LED pentru plante se pot potrivi cu exactitate cu benzile esențiale de lungime de undă, cum ar fi lumina roșie (600–700nm) și lumina albastră (400–500nm). Studiile indică faptul că utilizarea surselor de lumină LED cu un raport de lumină roșu/albastru de 4:1 în timpul fazei de înflorire a roșiilor poate crește rata de întărire a fructelor cu 27% și poate crește conținutul de vitamina C cu 15%. Spectrul lămpilor cu sodiu de înaltă presiune-este similar cu cel al luminii solare, cu toate acestea, doar 30% din lumină este roșie și mai puțin de 5% este albastră. Deci, trebuie folosit un filtru pentru a schimba spectrul, ceea ce provoacă o pierdere de peste 40% din energie.
Tehnica de spectroscopie de sinteză cu laser este o nouă modalitate de a personaliza spectrul utilizând multe lungimi de undă de lumină laser. Funcționează mai ales bine pentru adăugarea de lumină roșie îndepărtată (700–750 nm). Într-un experiment dintr-o fabrică, salata verde cu lumină de umplere cu laser a avut cu 8% mai multă clorofilă decât salata verde cu lumină LED, dar echipamentul cu lumină de umplere cu laser a costat de trei ori mai mult. Este bun doar pentru culturile care adaugă multă valoare acum.
2. Eficiența energetică și controlul căldurii: schimbarea modului în care funcționează „sursa de lumină rece” a LED-ului pentru a o face să funcționeze mai bine
LED-urile sunt capabile să transforme 50% până la 60% din lumina pe care o primesc în electricitate. Acesta este de două ori mai bun decât lămpile cu sodiu de-înaltă presiune, care convertesc doar 30% din lumina pe care o primesc. De exemplu, un sistem de iluminat suplimentar cu LED de 400 W utilizează aproximativ 1200 kWh de energie pe an într-o seră de un -acru. Un sistem de lampă cu sodiu de-înaltă presiune de 1000 W cu aceeași luminozitate utilizează 3600 kWh de putere pe an. Mai important, LED-ul poate fi iradiat la 10 cm aproape de plantă dacă temperatura suprafeței acesteia este sub 40 de grade. Cu toate acestea, lampa cu sodiu de înaltă presiune-trebuie să stea la mai mult de 1,5 metri distanță de plantă dacă temperatura suprafeței acesteia este peste 200 de grade , ceea ce înseamnă că doar 60% din energia luminoasă pe care o folosește este eficientă.
3. Durata de viață și costurile de întreținere: beneficiul „pe termen lung” al LED-ului
Lămpile cu LED pentru plante durează 50.000 de ore, ceea ce este de 2,5 ori mai lung decât lămpile cu sodiu cu presiune înaltă-, care durează 20.000 de ore. LED-urile durează 8,5 ani cu 16 ore de utilizare zilnică, dar lămpile cu sodiu de înaltă presiune-trebuie schimbate la fiecare 3 ani. O bază mare de legume arată că costul mediu anual de întreținere a unui sistem LED este de 0,8 yuani pe metru pătrat, în timp ce costul de întreținere a unui sistem de lămpi cu sodiu cu presiune înaltă-este de 2,3 yuani pe metru pătrat.
2, Diferențierea scenariilor de aplicare: tehnici de alegere a surselor de lumină în funcție de nevoi distincte
1. Culturi de-valoare mare: LED-ul este acum o caracteristică standard.
În domenii cu valoare-înaltă, cum ar fi florile și plantele medicale, capacitatea LED-urilor de a regla cu precizie spectrul duce la beneficii economice directe. După utilizarea iluminării suplimentare cu LED-uri cu spectru complet într-o anumită bază de plantare de orhidee din Yunnan, perioada de înflorire a fost mărită cu 15 zile, iar prețul unitar de export a crescut cu 40%. Luminile LED pot oferi lumină uniformă pentru creșterea răsadurilor de cultură de țesut. Ele pot menține diferența de intensitate a luminii în interiorul sticlei de cultură de țesut la ± 5%, ceea ce crește foarte mult coeficientul de proliferare.
2. Cultivarea multor legume: multe opțiuni pentru când banii sunt strânși
În nord, unde se cultivă legume în timpul iernii, primul cost al unui sistem de iluminare cu LED-uri este de aproximativ 80 de yuani pe metru pătrat, ceea ce reprezintă de 2,7 ori costul unui sistem de lămpi cu sodiu cu presiune înaltă-(30 de yuani pe metru pătrat). Dar pentru că consumă mai puțină energie, luminile LED se pot amortiza singure în trei ani. Fermierii cu fonduri limitate pot folosi o soluție hibridă de „lumină de umplere cu LED-uri superioară + lumină de umplere laterală a lămpii cu sodiu de înaltă presiune-”. Aceștia pot folosi lumini LED în timpul fazelor importante de creștere și pot trece la lămpi cu sodiu de-înaltă presiune în timpul intervalelor zilnice de întreținere pentru a obține cele mai bune rezultate la cel mai mic cost.
3. Răspuns extrem de mediu: flexibilitatea LED-ului
În nord-estul Chinei în timpul iernii, vremea mohorâtă și înzăpezită este obișnuită, ceea ce înseamnă că nu există suficientă lumină solară. Un sistem de lumină suplimentară cu laser este utilizat într-o bază de legume din provincia Heilongjiang. Încă poate funcționa bine la -30 de grade . Când este utilizat cu o pompă de căldură cu sursă de sol, poate controla temperatura și lumina împreună, ceea ce duce la un randament de castraveți de 2,3 ori mai mare decât creșterea lor în aer liber. Dar sursele de lumină de modă veche au dezavantaje, cum ar fi a fi greu de pornit și pierderea luminii mai repede la temperaturi scăzute.
3, Tendința în evoluția tehnologică: o descoperire în „Teoria evolutivă” a LED-ului și alte opțiuni
1. Tehnologia LED s-a schimbat de la o singură sursă de lumină la sisteme inteligente.
Noile lumini LED pentru plante au senzori de lumină și algoritmi AI încorporați. Acestea pot schimba automat spectrul în funcție de modul în care cresc plantele. Un experiment inteligent cu efect de seră a constatat că utilizarea unui sistem LED de control dinamic al spectrului a redus ciclul de creștere al salatei cu 20% și a făcut ca utilizarea îngrășămintelor cu azot să fie mai eficientă cu 18%. Noile inovații, cum ar fi foliile LED pliabile și benzile LED flexibile, spulberă, de asemenea, mucegaiul corpurilor de iluminat clasice.
2. Revoluție în tehnologii alternative: posibile probleme cu OLED și laser
Iluminarea suplimentară cu laser este costisitoare, deși oferă beneficii distincte pentru culturile cu frunze întunecate. Un grup de cercetare a dezvăluit că umplerea cu laser poate crește conținutul de fier al spanacului cu 22%. Volumul echipamentului este doar 1/5 din cel al LED-ului. Luminile OLED pentru plante au surse de lumină de suprafață care le fac perfecte pentru cultivarea tri--dimensională, deoarece nu aruncă nicio umbră. Cu toate acestea, durează doar 10.000 de ore, prin urmare nu au atins încă pragul de piață.
3. Politică și piață: accelerarea adoptării LED-urilor
Multe zone au pus în aplicare politici de subvenții-economisirii energiei pentru agricultura de instalații, ca parte a eforturilor pentru obiectivul „dual carbon”. Aceste politici oferă sistemelor de iluminare cu LED-uri o subvenție de achiziție de 30%-50%. Prețul luminilor cu LED-uri pentru instalații a scăzut de la 5 yuani pe watt în 2018 la 1,2 yuani pe watt în 2025, ceea ce este aproape de prețul lămpilor cu sodiu de-înaltă presiune. O cercetare din industrie spune că până în 2028, 75% din iluminatul fabricii va folosi LED-uri.
4, Cadru de decizie: Cum alegeți cea mai bună opțiune de iluminare?
Tip de cultură: culturile cu valoare adăugată-înaltă-întâi LED-uri și culturile în vrac pot fi amestecate pentru utilizare.
Luminile laser sau LED pot fi folosite în locuri foarte reci, iar lămpile cu sodiu de înaltă{0}}presiune pot fi utilizate în locuri care nu sunt prea reci.
Ciclul investițiilor: eforturile de-plantare pe termen lung pot folosi lumini LED, dar proiectele pe termen scurt-poate folosi lumini obișnuite.
Capacitate tehnică: LED-urile cu spectru dinamic sunt utilizate de baze cu caracteristici de control inteligente, în timp ce produsele spectrale fixe sunt utilizate de bazele tradiționale.
