一,Principii tehnice și caracteristici spectrale: control strict vs acoperire largă
1. LED Plant Light: Tehnologie „Light Formula” care vă permite să schimbați spectrul
Luminile LED pentru plante funcționează prin utilizarea luminiscenței semiconductoare și obțin un control spectral precis prin combinarea cipurilor LED cu lungimi de undă diferite. Principalele sale beneficii sunt:
Reglabilitatea lungimii de undă: vă poate oferi benzi specifice pe întreaga gamă a spectrului de 400–700 nm. De exemplu, lumina roșie de 630–660nm promovează fotosinteza, lumina albastră de 450–460nm controlează morfogeneza și chiar și lumina roșie de la 730nm controlează faza de înflorire.
Puritatea calității luminii: lumină monocromatică cu jumătate-lățime la jumătate-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.
Simularea unui fotociclu: Control programabil al lungimii și luminozității luminii, care imită perfect ritmurile circadiene naturale. Ferma Yuntai din Lianyungang are o sală de cultură inteligentă pentru orhidee-fluture care utilizează un sistem LED pentru a controla foarte precis 12 ore de lumină și 12 ore de întuneric. Acest lucru face ca florile să înflorească cu 15 zile mai devreme.
2. Lampă cu sodiu de-înaltă presiune: o sursă de lumină standard cu descărcare în gaz de-intensitate ridicată
Prin excitarea arcului, lămpile cu sodiu de înaltă presiune-eliberează vapori de mercur și vapori de sodiu. Caracteristicile spectrului lor arată:
Distribuția cu spectru larg are un vârf primar la 589nm de lumină galbenă și acoperă lumina roșie portocalie (600–700nm) și o cantitate mică de lumină albastră (400–500nm). Cu toate acestea, lumina albastră reprezintă mai puțin de 15% din total și nu are banda de lumină albastră de 450 nm de care au nevoie plantele.
Fixitatea spectrului: Parametrii spectrali din fabrică nu pot fi modificați, ceea ce face dificilă satisfacerea nevoilor plantelor în diferite faze de creștere. De exemplu, în timpul etapei de răsad de căpșuni, este necesară creșterea luminii albastre pentru a opri creșterea prea mare. Lămpile cu sodiu de înaltă presiune-nu pot face acest lucru.
Efect de radiație termică: tubul cu arc poate ajunge până la 1200 de grade atunci când funcționează, ceea ce emite o mulțime de radiații infraroșii care ridică temperatura copacului plantei cu 3 până la 5 grade. Pentru a vă răcori, trebuie să puneți mai multe echipamente de ventilație.
2, Performanță și costuri de operare pentru eficiența energetică: economisirea energiei și eficiența față de utilizarea multă energie în trecut
1. Lumini LED pentru plante: revoluția eficienței energetice a sursei de lumină rece
Cât de bine este convertită electricitatea: eficiența fotonilor fotosintetici (PPE) poate ajunge până la 2,8 μ mol/J, ceea ce este cu 87% mai mult decât 1,5 μ mol/J a lămpilor cu sodiu de-înaltă presiune. Pentru un sistem de 1000 W, radiația reală fotosintetic activă (PPF) a LED-ului este de 2800 μ mol/s, în timp ce PPF al lămpilor cu sodiu cu presiune înaltă-este de numai 1500 μmol/s.
Controlul pierderilor de căldură: mai mult de 80% din energia electrică este transformată în energie luminoasă, iar temperatura de funcționare este cu 40 de grade mai mică decât cea a lămpilor cu sodiu de-înaltă presiune. Într-o cultivare tridimensională cu o înălțime de 1,5-metri-, matricea de lumină LED modulară de la Guangdong Weizhaoye Optoelectronics poate menține temperatura copertinei sub 28 de grade fără alte echipamente care să-l răcească.
Costul duratei de viață: durează peste 50.000 de ore, ceea ce este de 2,5 ori mai lung decât lămpile cu sodiu cu presiune înaltă-(20.000 de ore). Costul de întreținere pe 5-ani al sistemelor LED este cu 62% mai mic decât cel al lămpilor cu sodiu de înaltă presiune atunci când este calculat pentru o fabrică de 10 acri.
2. Lampă cu sodiu de-înaltă presiune: limita de eficiență energetică a surselor de lumină-de modă veche
În general, se utilizează multă energie: pierderea de balast utilizează aproximativ 15% din puterea de intrare, iar eficiența energetică reală a sistemului este de numai 1,2 μ mol/J. LED-urile au nevoie doar de 40% din puterea pe care lămpile cu sodiu de-înaltă presiune o folosesc pentru a obține aceeași PPFD (densitate de flux fotonică fotosintetică).
Presiunea de încărcare termică: radiația infraroșie creează diferențe mari de temperatură între straturile de plante, așa că trebuie instalat un sistem de răcire cu perdea de apă. Academia de Științe Agricole din Beijing a făcut câteva teste și a constatat că răcirea utilizează aproximativ 65% din energia utilizată de serele cu lămpi cu sodiu cu presiune înaltă-vara.
Indicele scăzut de redare a culorii: valoarea Ra este de numai 20 până la 30, ceea ce nu este suficient pentru observația umană. Configurarea unui alt sistem de iluminare cu spectru complet va costa și mai mult.
3, Situații în care se utilizează agricultura de precizie și impactul plantării: agricultura de precizie vs. plantarea tradițională
1. Lumină LED pentru plante: o modalitate de a crește plantele în straturi și de a controla calitatea luminii
Beneficiile plantării în trei dimensiuni: Proprietățile de căldură scăzută fac posibilă creșterea plantelor în straturi cu o distanță de 0,8 metri. O fermă verticală din Shenzhen folosește un cadru de creștere LED cu 12 straturi. Acest lucru face ca terenul să fie de 10 ori mai productiv, iar randamentele pe metru pătrat de trei ori mai mari decât în serele standard.
Abilitatea de a gestiona calitatea: influențează acumularea de metaboliți secundari prin combinație spectrală. Conform unui experiment realizat de Universitatea Agricolă Nanjing, tratarea roșiilor cu lumini LED cu un raport roșu-albastru de 4:1 a crescut cantitatea de zahăr solubil din fructe cu 18% și cantitatea de vitamina C cu 22%.
LED-urile pot fi folosite pentru a realiza ecosisteme de lumină falsă în spații înguste, inclusiv stații polare de cercetare și sisteme ecologice de susținere a vieții aeronautice. Sera de la stația Zhongshan din Antarctica, China, folosește lumini LED pentru a crește salată verde pe tot parcursul anului. Produce 0,8 kg/m²/lună de salată verde per unitate de suprafață.
2. Lampă cu sodiu de-înaltă presiune: o alternativă comună pentru iluminare suplimentară în zone vaste
Beneficiile plantării pe scară largă: Un singur bulb poate acoperi o suprafață de până la 30 de metri pătrați, ceea ce este bun pentru sere cu un singur strat. Sera de roșii de 10-acri din Shouguang, Shandong, folosește o matrice de lămpi cu sodiu de înaltă presiune de 400 W. Acest lucru reduce costul de pornire cu 40% în comparație cu sistemul LED.
Radiația luminoasă puternică poate trece prin baldachinul gros și poate ajuta frunzele inferioare să facă fotosinteza în timpul stadiului adult. Un studiu de la Universitatea Wageningen din Țările de Jos a constatat că adăugarea de lumină la lămpile cu sodiu de-înaltă presiune a sporit acumularea totală de substanță uscată a plantelor de tomate cu 12% în comparație cu tratamentul cu LED.
Maturitatea tehnologică: Există peste 200 de milioane de instalații în întreaga lume, ceea ce face un sistem de suport standardizat. Balastul pentru becurile cu sodiu de înaltă presiune-seria Philips GreenPower are o rată de defecțiune mai mică de 0,5%, iar industria a recunoscut că sistemul este stabil.
