一,Teknik prensipler ve spektral özellikler: sıkı kontrol ve geniş kapsama alanı
1. LED Bitki Işığı: Spektrumu değiştirmenizi sağlayan "Işık Formülü" Teknolojisi
LED bitki ışıkları, yarı iletken lüminesans kullanarak çalışır ve farklı dalga boylarına sahip LED çiplerini birleştirerek doğru spektral kontrol elde eder. Başlıca faydaları şunlardır:
Dalga boyu ayarlanabilirliği: 400-700 nm'lik spektrum aralığının tamamında size özel bantlar sağlayabilir. Örneğin, 630-660 nm kırmızı ışık fotosentezi teşvik eder, 450-460 nm mavi ışık morfogenezi kontrol eder ve hatta 730 nm uzak kırmızı ışık çiçeklenme aşamasını kontrol eder.
Işık kalitesinin saflığı: Maksimum yarım-genişliğe sahip tek renkli ışık-(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.
Fotodöngü simülasyonu: Doğal sirkadiyen ritimleri mükemmel şekilde taklit eden ışığın uzunluğu ve parlaklığının programlanabilir kontrolü. Lianyungang'daki Yuntai Çiftliği, kelebek orkideler için 12 saat ışığı ve 12 saat karanlığı çok hassas bir şekilde kontrol etmek için bir LED sistemi kullanan akıllı bir yetiştirme odasına sahiptir. Bu, çiçeklerin 15 gün daha erken açmasını sağlar.
2. Yüksek-basınçlı sodyum lambası: standart bir yüksek-yoğunluklu gaz deşarjlı ışık kaynağı
Yüksek-basınçlı sodyum lambalar, ark uyarımı yoluyla cıva buharı ve sodyum buharı açığa çıkarır. Spektrum özellikleri şunları gösterir:
Geniş spektrum dağılımının birincil tepe noktası 589 nm sarı ışıktır ve kırmızı turuncu ışığı (600-700 nm) ve çok az miktarda mavi ışığı (400-500 nm) kapsar. Ancak mavi ışık toplamın %15'inden azını oluşturur ve bitkilerin ihtiyaç duyduğu 450 nm mavi ışık bandına sahip değildir.
Spektrumun sabitliği: Fabrikanın spektral parametreleri değiştirilemez, bu da bitkilerin farklı büyüme aşamalarındaki ihtiyaçlarının karşılanmasını zorlaştırır. Örneğin çilek fidesi döneminde fazla büyümeyi durdurmak için mavi ışığın arttırılması gerekir. Yüksek-basınçlı sodyum lambalar bunu yapamaz.
Termal radyasyon etkisi: Ark tüpü çalışırken 1200 dereceye kadar çıkabilir, bu da bitki kanopisinin sıcaklığını 3 ila 5 derece yükselten çok sayıda kızılötesi radyasyon yayar. Serinlemek için daha fazla havalandırma ekipmanı koymanız gerekir.
2, Enerji verimliliği için performans ve işletme maliyetleri: Geçmişte çok fazla enerji kullanmakla karşılaştırıldığında enerji tasarrufu ve verimli olmak
1. LED bitki ışıkları: soğuk ışık kaynağında enerji verimliliği devrimi
Elektriğin ne kadar iyi dönüştürüldüğü: Fotosentetik foton verimliliği (PPE), 2,8 μ mol/J'ye kadar çıkabilir; bu, 1,5 μ mol/J'lik yüksek-basınçlı sodyum lambalardan %87 daha fazladır. 1000 W'lık bir sistem için LED'in gerçek fotosentetik olarak aktif radyasyonu (PPF) 2800 μ mol/s iken, yüksek-basınçlı sodyum lambaların PPF'si yalnızca 1500 μ mol/s'dir.
Isı kaybının kontrol edilmesi: Elektrik enerjisinin %80'den fazlası ışık enerjisine dönüştürülür ve çalışma sıcaklığı, yüksek-basınçlı sodyum lambalarınkinden 40 derece daha düşüktür. 1,5-metre-yükseklikte üç boyutlu bir ekimde, Guangdong Weizhaoye Optoelectronics'in modüler LED ışık dizisi, herhangi bir soğutma ekipmanına gerek kalmadan kanopi sıcaklığını 28 derecenin altında tutabiliyor.
Kullanım ömrü maliyeti: 50.000 saatten fazla dayanır; bu, yüksek-basınçlı sodyum ışıklardan (20.000 saat) 2,5 kat daha uzundur. LED sistemlerinin 5-yıllık bakım maliyeti, 10 dönümlük bir fabrika fabrikası için hesaplandığında, yüksek basınçlı sodyum lambalarınkinden %62 daha düşüktür.
2. Yüksek-basınçlı sodyum lamba: eski-mod ışık kaynaklarının enerji verimliliği sınırı
Genel olarak çok fazla enerji kullanılıyor: Balast kaybı, giriş gücünün yaklaşık %15'ini kullanıyor ve sistemin gerçek enerji verimliliği yalnızca 1,2 μ mol/J'dir. LED'ler, aynı PPFD'yi (fotosentetik foton akısı yoğunluğu) elde etmek için yüksek-basınçlı sodyum lambaların kullandığı gücün yalnızca %40'ına ihtiyaç duyar.
Isı yükü basıncı: Kızılötesi radyasyon, bitki katmanları arasında büyük sıcaklık farkları yaratır, bu nedenle su perdeli soğutma sisteminin kurulması gerekir. Pekin Tarım Bilimleri Akademisi bazı testler yaptı ve soğutmanın yaz aylarında yüksek-basınçlı sodyum lambalı seralar tarafından kullanılan enerjinin yaklaşık %65'ini kullandığını buldu.
Düşük renksel geriverim indeksi: Ra değeri yalnızca 20 ila 30 arasındadır ve bu, insan gözlemi için yeterli değildir. Başka bir tam spektrumlu aydınlatma sistemi kurmak daha da pahalıya mal olacaktır.
3, Hassas tarımın kullanıldığı durumlar ve ekimin etkileri: hassas tarım ve geleneksel ekim
1. LED bitki ışığı: Bitkileri katmanlar halinde büyütmenin ve ışığın kalitesini kontrol etmenin bir yolu
Üç boyutlu ekimin faydaları: Düşük ısı özellikleri, bitkilerin 0,8 metre arayla katmanlar halinde yetiştirilmesine olanak tanır. Shenzhen'deki dikey bir çiftlikte 12 katmanlı bir LED yetiştirme çerçevesi kullanılıyor. Bu, araziyi standart seralara göre 10 kat daha verimli ve metrekare başına verimi üç kat daha yüksek hale getiriyor.
Kaliteyi yönetme yeteneği: ikincil metabolitlerin oluşumunu spektral kombinasyonla etkiler. Nanjing Ziraat Üniversitesi tarafından yapılan bir deneye göre, domateslere 4:1 kırmızı-mavi oranlı LED ışıklar uygulanması, meyvelerdeki çözünebilir şeker miktarını %18, C vitamini miktarını ise %22 artırdı.
LED'ler, kutup araştırma istasyonları ve havacılıkta ekolojik yaşam destek sistemleri de dahil olmak üzere dar alanlarda sahte ışık ekosistemleri oluşturmak için kullanılabilir. Çin'in Antarktika kentindeki Zhongshan İstasyonundaki sera, tüm yıl boyunca marul yetiştirmek için LED ışıklar kullanıyor. Birim alandan 0,8 kg/m²/ay marul üretimi yapmaktadır.
2. Yüksek-basınçlı sodyum lamba: geniş alanlarda ekstra aydınlatma için ortak bir alternatif
Geniş ölçekte ekimin faydaları: Tek bir ampul 30 metrekareye kadar bir alanı kaplayabilir, bu da tek katmanlı seralar için iyidir. Shouguang, Shandong'daki 10-dönümlük domates serasında 400W yüksek basınçlı sodyum lamba dizisi kullanılıyor. Bu, LED sistemine kıyasla başlangıç maliyetini %40 oranında azaltır.
Güçlü ışık radyasyonu kalın gölgelikten geçebilir ve yetişkinlik aşamasında alt yaprakların fotosentez yapmasına yardımcı olabilir. Hollanda'daki Wageningen Üniversitesi'nde yapılan bir araştırma, yüksek-basınçlı sodyum lambalarına ışık eklemenin, LED uygulamasıyla karşılaştırıldığında domates bitkilerindeki toplam kuru madde birikimini %12 artırdığını buldu.
Teknolojik olgunluk: Dünya çapında 200 milyondan fazla kurulum var ve bu da standart bir destek sistemi oluşturuyor. Philips GreenPower serisi yüksek-basınçlı sodyum lambalara yönelik balastın arıza oranı %0,5'ten azdır ve sektör, sistemin kararlı olduğunu kabul etmiştir.
