Orijinal Kaynak: Houcheng Liu. LED bitki aydınlatma endüstrisinin geliştirme durumu ve eğilimi [J]. Aydınlatma Mühendisliği Dergisi, 2018,29 (04): 8-9.
Makale Kaynağı: Derin bir kez malzeme

Işık, bitki büyümesi ve gelişmesinin temel çevresel faktörüdür. Işık sadece fotosentez yoluyla bitki büyümesi için enerji sağlamakla kalmaz, aynı zamanda bitki büyümesi ve gelişmesinin önemli bir düzenleyicisidir. Yapay ışık takviyesi veya tam yapay ışık ışınlaması, bitki büyümesini teşvik edebilir, verimi artırabilir, ürün şeklini artırabilir, rengi artırabilir, fonksiyonel bileşenleri artırabilir ve hastalık ve zararlıların oluşumunu azaltabilir. Bugün, bitki aydınlatma endüstrisinin geliştirme durumunu ve eğilimini sizinle paylaşacağım.
Yapay ışık kaynağı teknolojisi, bitki aydınlatması alanında giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. LED'in yüksek ışık verimliliği, düşük ısı üretimi, küçük boyut, uzun ömür ve diğer birçok avantaj gibi birçok avantajı vardır. Büyüme aydınlatması alanında bariz avantajları vardır. Büyüme aydınlatma endüstrisi, bitki yetiştiriciliği için LED aydınlatma armatürlerini yavaş yavaş benimseyecektir.

A. LED büyüme aydınlatma endüstrisinin geliştirme durumu 

Büyüme aydınlatması için 1.LED paket

Büyüme aydınlatma LED ambalajı alanında, birçok tür ambalaj cihazı vardır ve birleşik ölçüm ve değerlendirme standart sistemi yoktur. Bu nedenle, yerli ürünlerle karşılaştırıldığında, yabancı üreticiler esas olarak yüksek güçlü, koçan ve modül yönlerine odaklanarak, bitki büyüme özellikleri ve insancıllaştırılmış aydınlatma ortamıyla dikkate alındığında, beyaz ışık serisi serisi dikkat çekerek, güvenilirlik, ışıkta daha fazla teknik avantajlara sahiptir. Farklı çeşitli bitkilerin ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli yüksek güçlü, orta güç ve farklı boyutlarda düşük güçlü bitkiler de dahil olmak üzere farklı büyüme döngülerindeki farklı bitkilerin verimlilik, fotosentetik radyasyon özellikleri Bitki büyümesini ve enerji tasarrufunu en üst düzeye çıkarma hedefine ulaşmayı bekleyen büyüme ortamları.

Chip epitaksiyal gofretler için çok sayıda temel patent hala Japonya'nın Nichia ve Amerikan kariyeri gibi ilk şirketlerin elinde. Yurtiçi yonga üreticileri hala pazar rekabet gücüne sahip patentli ürünlerden yoksundur. Aynı zamanda, birçok şirket de büyüme aydınlatma ambalaj çipleri alanında yeni teknolojiler geliştiriyor. Örneğin, Osram'ın ince film yonga teknolojisi, büyük alanlı bir aydınlatma yüzeyi oluşturmak için yongaların birbirine yakın bir şekilde paketlenmesini sağlar. Bu teknolojiye dayanarak, 660Nm dalga boyuna sahip yüksek verimli bir LED aydınlatma sistemi, ekim alanındaki enerji tüketiminin% 40'ını azaltabilir.

2. Aydınlatma spektrumu ve cihazları büyütün
Bitki aydınlatma spektrumu daha karmaşık ve çeşitlidir. Farklı bitkiler, farklı büyüme döngülerinde ve hatta farklı büyüme ortamlarında gerekli spektrumlarda büyük farklılıklara sahiptir. Bu farklılaşmış ihtiyaçları karşılamak için, şu anda sektörde aşağıdaki şemalar vardır: ①multiple monokromatik ışık kombinasyonu şemaları. Bitki fotosentezi için en etkili üç spektrum esas olarak 450nm ve 660nm'de tepe noktaları, bitki çiçeklenmesini indüklemek için 730nm bant, ayrıca 525nm yeşil ışık ve 380nm'nin altındaki ultraviyole banttır. Bu tür spektrumları, en uygun spektrumu oluşturmak için bitkilerin farklı ihtiyaçlarına göre birleştirin. Bitki Talep Spektrumunun tam kapsamını elde etmek için Full Spectrum Şeması. Seul Semiconductor ve Samsung tarafından temsil edilen güneş benzeri çipe karşılık gelen bu tür spektrum en verimli olmayabilir, ancak tüm bitkiler için uygundur ve maliyet monokromatik ışık kombinasyonu çözümlerinden çok daha düşüktür. Ana dayanak noktası olarak tam spektrumlu beyaz ışığı, ayrıca spektrumun etkinliğini artırmak için kombinasyon şeması olarak 660nm kırmızı ışığı kullanın. Bu şema daha ekonomik ve pratiktir.

Bitki yetiştirme aydınlatma monokromatik ışık LED yongaları (ana dalga boyları 450nm, 660nm, 730nm'dir) Ambalaj cihazları birçok yerli ve yabancı şirket tarafından kapsanırken, yerli ürünler daha çeşitlidir ve daha fazla spesifikasyona sahiptir ve yabancı üreticilerin ürünleri daha standartlaştırılmıştır. Aynı zamanda, fotosentetik foton akısı, ışık verimliliği vb. Açısından, yerli ve yabancı ambalaj üreticileri arasında hala büyük bir boşluk vardır. Bitki aydınlatması monokromatik ışık ambalaj cihazları için, 450nm, 660nm ve 730nm'lik ana dalga boyu bantlarına sahip ürünlere ek olarak, birçok üretici de diğer dalga boyu bantlarında yeni ürünler geliştirmek için foto sentetik olarak aktif radyasyon (par) için tam kapsamı gerçekleştirmek için yeni ürünler geliştiriyor dalga boyu (450-730nm).

Monokromatik LED bitki büyüme ışıkları, tüm bitkilerin büyümesi için uygun değildir. Bu nedenle, tam spektrumlu LED'lerin avantajları vurgulanır. Tam spektrum, önce görünür ışık spektrumunun (400-700nm) tam kapsamına ulaşmalı ve bu iki bandın performansını artırmalıdır: mavi-yeşil ışık (470-510nm), Derin Kırmızı Işık (660-700nm). “Tam” spektrum elde etmek için fosforlu sıradan mavi LED veya ultraviyole LED çip kullanın ve fotosentetik verimliliğinin kendi yüksek ve düşük olması. Çoğu bitki aydınlatma beyaz LED ambalaj cihazları üreticisi, tam spektrumu elde etmek için mavi çip + fosfor kullanır. Monokromatik ışık ve mavi ışık veya ultraviyole çipin ambalaj moduna ek olarak, beyaz ışığı gerçekleştirmek için fosfor, bitki aydınlatma ambalaj cihazları, kırmızı on mavi/ultraviyole, rgb gibi iki veya daha fazla dalga boyu yonga kullanan kompozit bir ambalaj moduna sahiptir. RGBW. Bu ambalaj modunun karartmada büyük avantajları vardır.

Dar dalga boyu LED ürünleri açısından, çoğu ambalaj tedarikçisi müşterilere 365-740nm bandında çeşitli dalga boyu ürünleri sağlayabilir. Fosforlar tarafından dönüştürülen bitki aydınlatma spektrumu ile ilgili olarak, çoğu ambalaj üreticisi müşterilerin seçim yapabileceği çeşitli spektrumlara sahiptir. 2016 ile karşılaştırıldığında, 2017'deki satış büyüme oranı önemli bir artış sağladı. Bunlar arasında, 660Nm LED ışık kaynağının büyüme oranı%20-%50 olarak konsantre edilir ve fosfor dönüştürülmüş bitki LED ışık kaynağının satış büyüme oranı%50-200'e ulaşır, yani fosfor dönüştürülmüş bitki satışları LED ışık kaynakları daha hızlı büyüyor.

Tüm ambalaj şirketleri 0.2-0.9 W ve 1-3 W genel ambalaj ürünleri sağlayabilir. Bu ışık kaynakları, aydınlatma üreticilerinin aydınlatma tasarımında iyi bir esnekliğe sahip olmalarını sağlar. Ayrıca, bazı üreticiler daha yüksek güç entegre ambalaj ürünleri de sağlar. Şu anda, çoğu üreticinin gönderilerinin% 80'inden fazlası 0.2-0.9 W veya 1-3 W'dir. Bunlar arasında, önde gelen uluslararası ambalaj şirketlerinin gönderileri 1-3 W olarak konsantre olurken, küçük ve orta-sevkiyatları Boyutlu ambalaj şirketleri 0.2-0.9 W'de yoğunlaşmıştır.

3. Bitki Büyüme Aydınlatma Uygulama Alanları

Uygulama alanından, bitki yetiştirme aydınlatma armatürleri esas olarak sera aydınlatmasında, tüm yapay aydınlatma bitki fabrikaları, bitki dokusu kültürü, açık hava tarım alanı aydınlatması, ev sebzeleri ve çiçek dikimi ve laboratuvar araştırmalarında kullanılmaktadır.

Solar seralar ve çok açıklıklı seralar, ek aydınlatma için yapay ışığın oranı hala düşüktür ve metal halid lambalar ve yüksek basınçlı sodyum lambalar ana olanlardır. LED büyüme aydınlatma sistemlerinin penetrasyon oranı nispeten düşüktür, ancak maliyet düştükçe büyüme oranı hızlanmaya başlar. Bunun temel nedeni, kullanıcıların metal halide lambaları ve yüksek basınçlı sodyum lambaları kullanma konusunda uzun süreli deneyimlere sahip olması ve metal halide lambalarının ve yüksek basınçlı sodyum lambaların kullanılması, ısı enerjisinin yaklaşık% 6 ila% 8'ini sağlayabilir. Bitkilere yanıklardan kaçınırken sera. LED büyüme aydınlatma sistemi, gün ışığında ve çok açıklıklı seralardaki uygulamasını geciktiren spesifik ve etkili talimatlar ve veri desteği sağlamadı. Şu anda, küçük ölçekli gösteri uygulamaları hala dayanak noktasıdır. LED soğuk bir ışık kaynağı olduğundan, bitkilerin gölgeliklerine nispeten yakın olabilir, bu da daha az sıcaklık etkisi ile sonuçlanır. Gün ışığında ve çok açıklıklı seralarda, LED büyüme aydınlatması, bitkiler arası yetiştiriciliğinde daha yaygın olarak kullanılır.

②outoor Farming Saha Uygulaması. Tesis tarımında bitki aydınlatmasının penetrasyonu ve uygulanması nispeten yavaş olmuşturken, yüksek ekonomik değere (ejderha meyvesi gibi) açık uzun günlük ürünler için LED bitki aydınlatma sistemlerinin (fotoperiyod kontrolü) uygulanması hızlı bir gelişme sağladı.

③ Plant fabrikaları. Şu anda, en hızlı ve en yaygın kullanılan bitki aydınlatma sistemi, merkezi çok katmanlı ve kategoriye göre dağıtılmış hareketli bitki fabrikalarına bölünmüş olan tamamen yapay ışık bitki fabrikasıdır. Çin'de yapay ışık bitki fabrikalarının gelişimi çok hızlı. Merkezi çok katmanlı tamamen yapay ışık tesisi fabrikasının ana yatırım organı geleneksel tarım şirketleri değildir, ancak Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong gibi yarı iletken ve tüketici elektronik ürünleriyle uğraşan daha fazla şirkettir ve ayrıca Cofco ve Xi Cui ve diğer yeni modern tarım şirketleri. Dağıtılmış ve mobil tesis fabrikalarında, nakliye konteynırları (yeni kaplar veya ikinci el kapların yeniden yapılandırılması) hala standart taşıyıcılar olarak kullanılmaktadır. Tüm yapay bitkilerin bitki aydınlatma sistemleri çoğunlukla doğrusal veya düz panel dizisi aydınlatma sistemleri kullanır ve ekilen çeşitlerin sayısı genişlemeye devam eder. Çeşitli deneysel ışık formülü LED ışık kaynakları yaygın ve yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Piyasadaki ürünler çoğunlukla yeşil yapraklı sebzelerdir.

④ Hanehalkı bitkilerinin eklenmesi. LED, ev tesisi masa lambalarında, ev bitki ekim raflarında, ev sebze yetiştirme makinelerinde vb. Kullanılabilir.

Tıbbi Tıbbi Bitkilerin Çıkarılması. Tıbbi bitkilerin yetiştirilmesi, anoectochilus ve litospermum gibi bitkileri içerir. Bu pazarlardaki ürünler daha yüksek ekonomik değere sahiptir ve şu anda daha fazla bitki aydınlatma uygulamasına sahip bir endüstridir. Buna ek olarak, Kuzey Amerika ve Avrupa'nın bazı bölgelerinde esrar yetiştiriciliğinin yasallaştırılması, esrar yetiştiriciliği alanında LED büyüme aydınlatmasının uygulanmasını teşvik etmiştir.

⑥ Flightrowing Işıklar. Çiçek bahçe endüstrisindeki çiçeklerin çiçeklenme süresini ayarlamak için vazgeçilmez bir araç olarak, çiçekli ışıkların en eski uygulaması akkor lambalar, ardından enerji tasarrufu floresan lambalardı. LED sanayileşmenin geliştirilmesiyle, daha LED tipi çiçekli aydınlatma armatürleri geleneksel lambaların yerini yavaş yavaş değiştirmiştir.

⑦ Plant doku kültürü. Geleneksel doku kültürü ışık kaynakları esas olarak düşük aydınlık verimliliğe ve büyük ısı üretimine sahip beyaz floresan lambalardır. LED'ler, düşük güç tüketimi, düşük ısı üretimi ve uzun ömür gibi olağanüstü özellikleri nedeniyle verimli, kontrol edilebilir ve kompakt bitki dokusu kültürü için daha uygundur. Şu anda, beyaz LED tüpler yavaş yavaş beyaz floresan lambaların yerini alıyor.

4. Büyüme aydınlatma şirketlerinin bölgesel dağılımı

İstatistiklere göre, şu anda ülkemde 300'den fazla büyüme aydınlatma şirketi var ve Pearl River Delta bölgesindeki büyüme aydınlatma şirketleri%50'den fazla ve zaten önemli bir konumdalar. Yangtze River Deltası'ndaki büyüme aydınlatma şirketleri yaklaşık%30'dur ve yine de büyüme aydınlatma ürünleri için önemli bir üretim alanıdır. Geleneksel büyüme lambası şirketleri esas olarak Yangtze Nehri Deltası, Pearl River Deltası ve Yangtze Nehri Deltası'nın% 53'ü oluşturduğu Bohai Rim'de dağıtılır ve Pearl River Deltası ve Bohai Rim sırasıyla% 24 ve% 22'dir. . LED büyüme aydınlatma üreticilerinin ana dağıtım alanları Pearl River Deltası (%62), Yangtze Nehri Deltası (%20) ve Bohai Rim (%12).

B. LED büyüme aydınlatma endüstrisinin kalkınma eğilimi

1. Uzmanlık

LED Grow Lighting, ayarlanabilir spektrum ve ışık yoğunluğu, düşük genel ısı üretimi ve iyi su geçirmez performansın özelliklerine sahiptir, bu nedenle çeşitli sahnelerde büyüme aydınlatması için uygundur. Aynı zamanda, doğal ortamdaki değişiklikler ve insanların gıda kalitesi arayışı, tesis tarımının güçlü gelişimini teşvik etti ve fabrikalar yetiştirdi ve LED büyüme aydınlatma endüstrisini hızlı bir gelişme dönemine yönlendirdi. Gelecekte, LED büyüme aydınlatması, tarımsal üretim verimliliğini artırmada, gıda güvenliğini artırmada ve meyve ve sebzelerin kalitesini iyileştirmede önemli bir rol oynayacaktır. Büyüme aydınlatması için LED ışık kaynağı, endüstrinin kademeli olarak uzmanlaşmasıyla daha da gelişecek ve daha hedefli bir yönde ilerleyecektir.

2. Yüksek verimlilik

Işık verimliliğinin ve enerji verimliliğinin iyileştirilmesi, bitki aydınlatmasının işletme maliyetlerini büyük ölçüde azaltmanın anahtarıdır. Geleneksel lambaların yerini almak için LED'lerin kullanımı ve fide aşamasından hasat aşamasına bitkilerin ışık formülü gereksinimlerine göre ışık ortamının dinamik optimizasyonu ve ayarlanması, gelecekte rafine tarımın kaçınılmaz eğilimleridir. Verimi iyileştirme açısından, her aşamada üretim verimliliğini ve verimini artırmak için bitkilerin gelişimsel özelliklerine göre ışık formülü ile birlikte aşamalar ve bölgelerde yetiştirilebilir. Kaliteyi iyileştirme açısından, besinlerin içeriğini ve diğer sağlık fonksiyonel bileşenlerini arttırmak için beslenme düzenlemesi ve ışık düzenlemesi kullanılabilir.

Tahminlere göre, mevcut ulusal sebze fideleri talebi 680 milyar, fabrika fidelerinin üretim kapasitesi%10'dan az. Fide endüstrisi daha yüksek çevresel gereksinimlere sahiptir. Üretim sezonu çoğunlukla kış ve ilkbahardır. Doğal ışık zayıftır ve yapay tamamlayıcı ışığa ihtiyaç vardır. Bitki büyüme aydınlatması nispeten yüksek bir giriş ve çıkışa ve yüksek düzeyde giriş kabulüne sahiptir. LED'in benzersiz avantajları vardır, çünkü meyveler ve sebzeler (domates, salatalık, kavun, vb.) Aşrlanması gerekir ve yüksek nem koşulları altında spesifik ışık takviyesi spektrumu aşılanmış fidelerin iyileşmesini teşvik edebilir. Sera Sebze Dikimi Ek Işık, doğal ışık eksikliğini telafi edebilir, bitki fotosentetik verimliliğini artırabilir, çiçeklenmeyi ve meyveyi teşvik edebilir, verimi artırabilir ve ürün kalitesini artırabilir. LED Grow Lighting, sebze fideleri ve sera üretiminde geniş bir uygulama beklentisine sahiptir.

3. Zeki

Bitki büyüme aydınlatması, ışık kalitesi ve ışık miktarının gerçek zamanlı kontrolü için güçlü bir talebe sahiptir. Akıllı kontrol teknolojisinin iyileştirilmesi ve Nesnelerin İnterneti uygulamasıyla, çeşitli monokromatik spektrumlar ve akıllı kontrol sistemleri zaman kontrolünü, ışık kontrolünü ve bitkilerin büyüme durumuna göre, ışık kalitesi ve ışık çıkışının zamanında ayarlanması olabilir bitki yetiştirme aydınlatma teknolojisinin gelecekteki gelişiminde ana eğilim olmak zorundadır.