一, Сравнение на характеристиките на светлинния източник: LED не е единствената опция, но има много предимства.
1. Възможност за манипулиране на спектъра: „Прецизният удар“ на светодиода и „широкото -спектърно покритие“ на други видове източници на светлина
Използвайки полупроводникова луминесценция, LED осветителните тела за растения могат точно да съответстват на основните ленти с дължина на вълната като червена светлина (600–700 nm) и синя светлина (400–500 nm). Проучванията показват, че използването на LED източници на светлина със съотношение на червена към синя светлина 4:1 по време на фазата на цъфтеж на доматите може да подобри степента на завързване на плодовете с 27% и да повиши съдържанието на витамин С с 15%. Спектърът на-натриевите лампи под високо налягане е подобен на този на слънчевата светлина, но само 30% от светлината е червена и по-малко от 5% е синя. Така че трябва да се използва филтър за промяна на спектъра, което води до загуба на повече от 40% от енергията.
Спектроскопската техника за лазерен синтез е нов начин за персонализиране на спектъра чрез използване на много дължини на вълните на лазерната светлина. Работи особено добре за добавяне на далечна червена светлина (700–750 nm). В експеримент във фабрика за растения маруля с лазерна запълваща светлина има 8% повече хлорофил от маруля с LED светлина, но оборудването за лазерна запълваща светлина струва три пъти повече. Добър е само за култури, които добавят много стойност в момента.
2. Енергийна ефективност и контрол на топлината: промяна на начина, по който работи „източникът на студена светлина“ на LED, за да работи по-добре
Светодиодите могат да преобразуват 50% до 60% от светлината, която получават, в електричество. Това е два пъти по-добро от натриевите лампи с високо{3}}налягане, които преобразуват само 30% от светлината, която получават. Например, 400W LED система за допълнително осветление използва приблизително 1200 kWh мощност на година в оранжерия от един{8}}акър. Система с натриева лампа с високо{11}}налягане от 1000 W със същата яркост използва 3600 kWh мощност на година. По-важното е, че светодиодът може да бъде облъчен на 10 см близо до растението, ако повърхностната му температура е под 40 градуса. Натриевата лампа с високо{17}}налягане обаче трябва да стои на повече от 1,5 метра от растението, ако повърхностната й температура е над 200 градуса, което означава, че само 60% от светлинната енергия, която използва, е ефективна.
3. Продължителност на живота и разходи за поддръжка: Предимството на "дълготрайността" на LED
LED лампите за растения издържат 50 000 часа, което е 2,5 пъти по-дълго от натриевите лампи с високо{3}}налягане, които издържат 20 000 часа. Светодиодите издържат 8,5 години при 16 часа ежедневна употреба, но натриевите лампи с високо{9}}налягане трябва да се сменят на всеки 3 години. Голяма зеленчукова база разкрива, че средната годишна цена за поддръжка на LED система е 0,8 юана на квадратен метър, докато цената за поддръжка на система с натриева лампа с високо{13}}налягане е 2,3 юана на квадратен метър.
2, Разграничаване на сценариите на приложение: техники за избор на източници на светлина въз основа на различни нужди
1. Култури с висока -стойност: LED вече е стандартна функция.
В полета с висока-стойност, като цветя и медицински растения, способността на LED да регулира прецизно спектъра води до преки икономически ползи. След използване на пълноспектърно LED допълнително осветление в определена база за засаждане на орхидеи в Юнан, периодът на цъфтеж беше изместен с 15 дни, а експортната единична цена се повиши с 40%. LED светлините могат да предложат равномерна светлина за отглеждане на разсад от тъканни култури. Те могат да поддържат разликата в интензитета на светлината вътре в бутилката с тъканна култура до ± 5%, което значително увеличава коефициента на пролиферация.
2. Отглеждане на много зеленчуци: много възможности, когато парите са ограничени
На север, където зеленчуците се отглеждат през зимата, първата цена на система за запълваща LED светлина е около 80 юана на квадратен метър, което е 2,7 пъти цената на система с натриева лампа с високо{2}}налягане (30 юана на квадратен метър). Но тъй като използва по-малко енергия, LED светлините могат да се изплатят за три години. Фермерите с ограничени средства могат да използват хибридно решение от „LED горна запълваща светлина + натриева лампа с високо{7}}натриево запълване отстрани.“ Те могат да използват LED светлини по време на важни фази на растеж и да преминат към-натриеви лампи с високо налягане по време на ежедневните интервали на поддръжка, за да получат най-добри резултати на най-ниска цена.
3. Изключителна реакция на околната среда: Гъвкавостта на LED
В Североизточен Китай през зимата мрачното и снежно време е обичайно, което означава, че няма достатъчно слънчева светлина. Лазерна система за допълнителна светлина се използва в зеленчукова база в провинция Хейлундзян. Все още може да работи добре при -30 градуса. Когато се използва със земна термопомпа, тя може да контролира температурата и светлината заедно, което води до добив на краставици, който е 2,3 пъти по-висок от отглеждането им на открито. Но старомодните източници на светлина имат недостатъци, като трудни за стартиране и по-бърза загуба на светлина при ниски температури.
3, Тенденцията в технологичната еволюция: пробив в "еволюционната теория" на LED и други опции
1. LED технологията се промени от един източник на светлина към интелигентни системи.
Новите LED светлини за растения имат вградени сензори за светлина и AI алгоритми. Те могат автоматично да променят спектъра въз основа на това как растенията растат. Експеримент с интелигентна оранжерия установи, че използването на LED система за контрол на динамичния спектър намалява цикъла на растеж на марулята с 20% и прави използването на азотни торове по-ефективно с 18%. Нови иновации като сгъваеми LED филми и гъвкави LED ленти също разбиват калъпа на класическите осветителни тела.
2. Пробив в алтернативните технологии: възможни проблеми с OLED и лазера
Лазерното допълнително осветление е скъпо, въпреки че предлага различни предимства за тъмнолистни култури. Изследователска група разкри, че лазерното пълнене може да увеличи съдържанието на желязо в спанака с 22%. Обемът на оборудването е само 1/5 от този на LED. OLED лампите за растения имат повърхностни светлинни източници, които ги правят идеални за три-отглеждане, защото не хвърлят никакви сенки. Те обаче издържат само 10 000 часа, следователно все още не са достигнали пазарния праг.
3. Политика и пазар: Ускоряване на приемането на LED
Много райони въведоха енергоспестяващи политики-за субсидиране за селско стопанство като част от стремежа към целта за „двоен въглерод“. Тези политики дават на системите за запълване със светодиоди 30%–50% субсидия за покупка. Цената на LED осветителните тела за растения е намаляла от 5 юана за ват през 2018 г. до 1,2 юана за ват през 2025 г., което е близо до цената на натриевите лампи с високо-налягане. Индустриално проучване казва, че до 2028 г. 75% от осветлението на растенията ще използва светодиоди.
4, Рамка за вземане на решения: Как избирате най-добрата опция за осветление?
Тип култура: Културите с висока{0}}добавена-стойност са на първо място LED и насипните култури могат да се смесват заедно за употреба.
Лазерни или LED светлини могат да се използват на много студени места, а-натриеви лампи с високо налягане могат да се използват на места, които не са твърде студени.
Цикъл на инвестиции: Дългосрочните-усилия за засаждане могат да използват LED светлини, но краткосрочните-проекти могат да използват обикновени светлини.
Технически възможности: Светодиодите с динамичен спектър се използват от бази с интелигентни контролни функции, докато фиксираните спектрални продукти се използват от традиционни бази.
