一, Рисковете и спектралните свойства на LED светлините за растеж на растения във фотобиологията
1. Съставът на спектъра и изискванията на растенията.
Растенията използват червена светлина (600–700 nm) и синя светлина (400–500 nm), за да произвеждат храна чрез фотосинтеза. Криптохромът в синя светлина управлява растежа на стъблата и листата, докато фоточувствителните пигменти в червена светлина помагат на растенията да цъфтят и дават плодове. Съотношението на червена към синя светлина в професионалнитеLED светлини за растеж на растенияобикновено е между 4:1 и 9:1. Това е, за да копирате как растенията се възползват максимално от естествената светлина. Например, докато отглеждате маруля, използването на съотношение 3:1 на червена към синя светлина увеличава количеството хлорофил с 22% в сравнение с използването само на един нюанс на светлината.
2. Основната причина синята светлина да е лоша
Светодиодните светлини за растеж на растения имат синя светлинна лента (450–470 nm), която е вид високо-енергийна късовълнова светлина. Има две основни причини, поради които е опасно:
Синята светлина има по-къса дължина на вълната от другите цветове, което означава, че може да преминава през роговицата и лещата директно към ретината. Дългосрочната-експозиция може да увреди пигментните епителни клетки на ретината и да направи макулната дегенерация по-вероятно.
Нарушаване на биологичните ритми: синята светлина инхибира секрецията на мелатонин и използването й през нощта може да причини нарушения на съня, потенциално компрометиращи здравето на очите. Изследванията показват, че престоят в стая с 2000 lx синя светлина за един час през нощта намалява секрецията на мелатонин с 50% в сравнение с престоя в тъмна стая.
2, Технически стандарти и управление на риска: средство за защита на индустриалните стандарти
1. Набор от правила за безопасност, които важат за всички по света
Стандартът IEC 62471 е стандарт за фотобиологична безопасност, създаден от Международната електротехническа комисия (IEC). Той поставя опасностите от източници на светлина в четири групи: изключение, категория 1, категория 2 и категория 3. Повечето LED лампи за растеж на растения са или в категория 1 (нисък риск), или изобщо не са обхванати. Тази насока използва неща като излъчване и яркост, за да ограничи колко дълго хората могат да бъдат около опасности от синя светлина.
Стандартът GB/T 32655-2016 гласи: „Терминология и дефиниции на LED осветление за растеж на растения“ от Китай изяснява, че лампите за растеж на растения трябва да отговарят на стандарта GB/T 20145 за ниво на опасност от синя светлина. Това показва, че излъчването в лентата 400-500 nm не може да бъде по-голямо от 100 W/m² (ограничение на риска клас 1).
2. Управление на рисковете при работа
Дизайн за подобряване на спектъра: Повечето производители намаляват синята светлина, като коригират съотношението между червената и синята светлина. Например, лампа за растения с пълен спектър на една компания предлага съотношение червена към синя светлина 6:1. Това показва, че синята светлина е с 40% по-малка от тази, която бихте намерили в повечето червени сини светлини. Той също така добавя зелена светлина (500–600 nm), за да намали пика на синята светлина.
Начини да се предпазите физически: Използвайте дифузионни плочи или призмени структури, за да разпръснете светлината и да намалите количеството директна светлина. Тестовете показват, че инсталирането на разсейваща плоча върху повърхността на лампата намалява количеството синя светлина, което тя излъчва, от 120 W/m² на 35 W/m², което е под нивото, необходимо за освобождаване.
3, Оценка на реалния риск: граници на експозицията при различни сценарии
1. Снимка на някой, който градинари у дома
Стандартът IEC 62471 казва, че хората, които използват лампи за растеж на растения у дома, трябва да ги използват само за 8 до 12 часа на ден. Това е значително под нивото на опасност от клас 1 от 8 часа непрекъсната експозиция.
Контрол на разстоянието: Препоръчително е да окачите лампата на 30 до 60 см от земята, тъй като синята светлина, която докосва окото, е под границата на безопасност. Например излъчването на синя светлина на 60W LED лампа за растения е само 18W/m² на разстояние от 50cm, което е само 18% от нивото на риск от клас 1.
2. Ситуации за бизнес засаждане
За да се запазят работниците в безопасност, големите заводи трябва да имат осветление с височина най-малко 1,5 m и да използват очила против-синя светлина (450 nm дължина на вълната с пропускливост на светлина<30%). The ground blue light irradiance must be less than 10W/m². Use a smart system to control the "light dark" cycle so that those who work at night don't have to work in blue light. One vertical farm, for example, features a 16-hour light/8-hour dark mode that automatically switches to a dim blue light safety mode when maintenance is done at night.
4, Стратегия за управление на риска и превенция: пълен отговор, който обхваща както технологията, така и поведението
1. Как технологиите се подобряват
Динамична спектрална настройка: Направете система, която автоматично променя количеството синя светлина в спектъра въз основа на това как расте растението. Тя трябва да се повиши до 40% по време на вегетативния растеж и да спадне до 25% по време на репродуктивния растеж. Трябва също да използвате сензори, за да наблюдавате колко светлина има в стаята и автоматично да променяте синята светлина.
Режим за защита на очите ви: Когато вграден инфрачервен сензор види човек близо, той незабавно превключва към нисък спектър на синя светлина (съотношение на синя светлина<15%) or decreases the light intensity to a safe level.
2. Правила за това как трябва да действат потребителите
Спазване на дистанция: Съгласно принципа "30-60 см", светлината трябва да е най-малко 30 см от върха на растението и 60 см от очите на оператора.
Управление на времето: Не прекарвайте твърде много време на тъмно с източници на светлина. След като ги използвате два часа без прекъсване, направете 15-минутна почивка. Децата и бременните жени не трябва да се излагат толкова дълго, колкото обикновено.
Предпазна екипировка: Хората, които работят в опасни условия, като отстраняване на грешки в производствена инсталация, трябва да носят очила против -синя светлина, които отговарят на стандартите EN 166 и пропускат по-малко от 5% светлина в лентата от 450 nm.
3. Идеи за правила в бизнеса
Необходим сертификат: Насърчавайте използването на логото „сертифициране за безопасност на очите“, което означава, че продуктите трябва да преминат тестове по IEC 62471 и да имат ясни нива на риск.
Създаване на правила за това как да използвате нещата: Напишете „Спецификация за безопасност при използване на LED светлини за растеж на растения“, за да стане ясно колко високо да поставите светлините, колко дълго трябва да бъдат включени и какъв вид защита е необходима при определени условия.
