Orijinal Kaynak: Houcheng Liu.LED fabrika aydınlatma endüstrisinin gelişme durumu ve eğilimi[J].Journal of Illumination Engineering,2018,29(04):8-9.
Makale Kaynağı: Malzeme Bir Kez Derin

Işık, bitki büyüme ve gelişiminin temel çevresel faktörüdür.Işık sadece fotosentez yoluyla bitki büyümesi için enerji sağlamakla kalmaz, aynı zamanda bitki büyümesi ve gelişmesi için önemli bir düzenleyicidir.Yapay ışık takviyesi veya tam yapay ışık ışınlaması, bitki büyümesini teşvik edebilir, verimi artırabilir, ürün şeklini ve rengini iyileştirebilir, fonksiyonel bileşenleri geliştirebilir ve hastalık ve zararlıların oluşumunu azaltabilir.Bugün sizlerle bitki aydınlatma sektörünün gelişim durumunu ve trendini paylaşacağım.
Yapay ışık kaynağı teknolojisi, bitki aydınlatması alanında giderek daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.LED'in yüksek ışık verimliliği, düşük ısı üretimi, küçük boyutu, uzun ömrü ve daha birçok avantajı vardır.Yetiştirme aydınlatması alanında bariz avantajları vardır.Büyüyen aydınlatma endüstrisi, bitki yetiştiriciliği için kademeli olarak LED aydınlatma armatürlerini benimseyecektir.

A. LED yetiştirme aydınlatma endüstrisinin gelişme durumu 

1. Büyüyen aydınlatma için LED paketi

Büyüyen aydınlatma LED ambalajı alanında, birçok çeşit paketleme cihazı vardır ve birleşik bir ölçüm ve değerlendirme standart sistemi yoktur.Bu nedenle, yerli ürünlerle karşılaştırıldığında, yabancı üreticiler, bitki büyüme özellikleri ve insanlaştırılmış aydınlatma ortamı göz önünde bulundurularak, büyümekte olan aydınlatmanın beyaz ışık serisini dikkate alarak, çoğunlukla yüksek güçlü, koçan ve modül yönlerine odaklanmaktadır, güvenilirlikte daha büyük teknik avantajlara sahiptir, ışık Verimlilik, fotosentetik radyasyon özellikleri, farklı büyüme döngülerindeki farklı bitkilerin, farklı büyüme ortamlarındaki çeşitli bitkilerin ihtiyaçlarını karşılamak için farklı boyutlardaki yüksek güçlü, orta güçlü ve düşük güçlü tesisler de dahil olmak üzere, elde etmeyi bekliyor. bitki büyümesini ve enerji tasarrufunu en üst düzeye çıkarma hedefi.

Çipli epitaksiyel gofretler için çok sayıda temel patent, Japonya'nın Nichia ve American Career gibi erken dönem lider şirketlerinin elindedir.Yerli çip üreticileri, pazar rekabet gücüne sahip patentli ürünlerden hala yoksundur.Aynı zamanda birçok şirket, aydınlatma paketleme çipleri alanında da yeni teknolojiler geliştiriyor.Örneğin, Osram'ın ince film çip teknolojisi, geniş alanlı bir aydınlatma yüzeyi oluşturmak için çiplerin birbirine yakın bir şekilde paketlenmesini sağlar.Bu teknolojiye dayalı olarak, 660nm dalga boyuna sahip yüksek verimli bir LED aydınlatma sistemi, yetiştirme alanındaki enerji tüketimini %40 oranında azaltabilir.

2. Aydınlatma spektrumunu ve cihazlarını büyütün
Bitki aydınlatmasının spektrumu daha karmaşık ve çeşitlidir.Farklı bitkiler, farklı büyüme döngülerinde ve hatta farklı büyüme ortamlarında gerekli spektrumlarda büyük farklılıklar gösterir.Bu farklılaştırılmış ihtiyaçları karşılamak için şu anda endüstride aşağıdaki şemalar bulunmaktadır: ①Çoklu tek renkli ışık kombinasyon şemaları.Bitki fotosentezi için en etkili üç spektrum, esas olarak 450nm ve 660nm'de zirvelere sahip spektrum, bitki çiçeklenmesini indüklemek için 730nm bandı, artı 525nm'lik yeşil ışık ve 380nm'nin altındaki ultraviyole bandıdır.En uygun spektrumu oluşturmak için bu tür spektrumları bitkilerin farklı ihtiyaçlarına göre birleştirin.②Bitki talep spektrumunun tam kapsamını elde etmek için tam spektrum şeması.Seoul Semiconductor ve Samsung tarafından temsil edilen SUNLIKE çipine karşılık gelen bu tür spektrum, en verimli olmayabilir, ancak tüm tesisler için uygundur ve maliyeti, monokromatik ışık kombinasyonu çözümlerinden çok daha düşüktür.③Tam spektrumlu beyaz ışığı ana dayanak noktası olarak kullanın ve spektrumun etkinliğini artırmak için kombinasyon şeması olarak 660nm kırmızı ışığı kullanın.Bu şema daha ekonomik ve pratiktir.

Bitki yetiştirme aydınlatması monokromatik ışık LED çipleri (ana dalga boyları 450nm, 660nm, 730nm'dir) paketleme cihazları birçok yerli ve yabancı şirket tarafından karşılanırken, yerli ürünler daha çeşitlidir ve daha fazla özelliğe sahiptir ve yabancı üreticilerin ürünleri daha standart hale getirilmiştir.Aynı zamanda fotosentetik foton akısı , Işık verimliliği vb. açılardan yerli ve yabancı ambalaj üreticileri arasında hala büyük bir fark var.Tesis aydınlatması monokromatik ışık paketleme cihazları için, 450nm, 660nm ve 730nm ana dalga boyu bantlarına sahip ürünlere ek olarak, birçok üretici foto-sentetik olarak aktif radyasyon (PAR) için tam kapsama sağlamak üzere diğer dalga boyu bantlarında da yeni ürünler geliştiriyor. dalga boyu (450-730nm).

Tek renkli LED bitki yetiştirme lambaları, tüm bitkilerin büyümesi için uygun değildir.Bu nedenle, tam spektrumlu LED'lerin avantajları vurgulanmıştır.Tam spektrum önce görünür ışığın (400-700nm) tüm spektrumunun tam kapsamını sağlamalı ve bu iki bandın performansını arttırmalıdır: mavi-yeşil ışık (470-510nm), koyu kırmızı ışık (660-700nm)."Tam" spektrum elde etmek için fosforlu sıradan mavi LED veya ultraviyole LED çipi kullanın ve fotosentetik verimliliğinin kendi yüksek ve düşük değerleri vardır.Tesis aydınlatma beyaz LED paketleme cihazlarının çoğu üreticisi, tam spektrum elde etmek için Mavi çip + fosfor kullanır.Beyaz ışığı gerçekleştirmek için monokromatik ışık ve mavi ışık veya ultraviyole çip artı fosfor paketleme moduna ek olarak, bitki aydınlatma paketleme cihazları ayrıca kırmızı on mavi/ultraviyole, RGB gibi iki veya daha fazla dalga boyu çipi kullanan bir bileşik paketleme moduna sahiptir. RGBW .Bu paketleme modunun karartmada büyük avantajları vardır.

Dar dalga boylu LED ürünleri açısından çoğu ambalaj tedarikçisi, müşterilerine 365-740nm bandında çeşitli dalga boyunda ürünler sağlayabilir.Fosforlarla dönüştürülen bitki aydınlatma spektrumu ile ilgili olarak, çoğu ambalaj üreticisi, müşterilerin aralarından seçim yapabileceği çeşitli spektrumlara sahiptir.2016 yılına kıyasla 2017 yılında satış büyüme hızında önemli bir artış yakalamıştır.Bunlar arasında, 660nm LED ışık kaynağının büyüme oranı %20 - %50 arasında yoğunlaşmıştır ve fosforla dönüştürülmüş bitki LED ışık kaynağının satış büyüme oranı %50 - %200'e ulaşır, yani fosforla dönüştürülmüş bitki satışları LED ışık kaynakları daha hızlı büyüyor.

Tüm paketleme firmaları 0,2-0,9 W ve 1-3 W genel paketleme ürünleri sağlayabilir.Bu ışık kaynakları, aydınlatma üreticilerinin aydınlatma tasarımında iyi bir esnekliğe sahip olmalarını sağlar.Ayrıca, bazı üreticiler daha yüksek güçlü entegre ambalaj ürünleri de sunmaktadır.Şu anda çoğu üreticinin gönderilerinin %80'den fazlası 0,2-0,9 W veya 1-3 W'tır. Bunların arasında önde gelen uluslararası ambalaj şirketlerinin gönderileri 1-3 W'ta yoğunlaşırken, küçük ve orta ölçekli gönderiler büyüklükteki ambalaj firmaları 0,2-0,9 W arasında yoğunlaşmıştır.

3. Bitki yetiştirme aydınlatmasının uygulama alanları

Uygulama alanı itibariyle bitki yetiştirme aydınlatma armatürleri ağırlıklı olarak sera aydınlatmasında, tamamen yapay aydınlatma bitki fabrikalarında, bitki doku kültüründe, açık hava tarım saha aydınlatmasında, ev sebze ve çiçek dikiminde, laboratuvar araştırmalarında kullanılmaktadır.

①Güneş seralarında ve çok açıklıklı seralarda, ek aydınlatma için yapay ışık oranı hala düşüktür ve metal halojenür lambalar ve yüksek basınçlı sodyum lambalar ana lambalardır.LED bitki yetiştirme aydınlatma sistemlerinin penetrasyon oranı nispeten düşüktür, ancak maliyet düştükçe büyüme hızı hızlanmaya başlar.Bunun ana nedeni, kullanıcıların metal halide lambalar ve yüksek basınçlı sodyum lambalar kullanma konusunda uzun süreli deneyime sahip olmaları ve metal halide lambalar ile yüksek basınçlı sodyum lambaların kullanımının ısı enerjisinin yaklaşık %6 ila %8'ini sağlayabilmesidir. bitkilere yanıklardan kaçınırken sera.LED yetiştirme aydınlatma sisteminin spesifik ve etkili talimat ve veri desteği sağlamaması, gün ışığı alan ve çok açıklıklı seralarda uygulanmasını geciktirmiştir.Şu anda, küçük ölçekli gösteri uygulamaları hala temel dayanak noktasıdır.LED soğuk bir ışık kaynağı olduğundan, bitkilerin gölgeliklerine nispeten yakın olabilir ve bu da daha az sıcaklık etkisine neden olur.Gün ışığı alan ve çok açıklıklı seralarda bitkiler arası yetiştirmede LED yetiştirme aydınlatması daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

②Açık tarım alanı uygulaması.Tesis tarımında bitki aydınlatmasının yaygınlaşması ve uygulanması nispeten yavaş olurken, ekonomik değeri yüksek (ejderha meyvesi gibi) dış mekan uzun gün bitkileri için LED bitki aydınlatma sistemlerinin (fotoperiyot kontrolü) uygulaması hızlı bir gelişme kaydetmiştir.

③Bitki fabrikaları.Şu anda, en hızlı ve en yaygın kullanılan bitki aydınlatma sistemi, kategoriye göre merkezileştirilmiş çok katmanlı ve dağıtılmış hareketli bitki fabrikalarına ayrılan tamamen yapay ışık fabrikası fabrikasıdır.Çin'de yapay ışık fabrikası fabrikalarının gelişimi çok hızlı.Merkezi çok katmanlı tamamen yapay hafif fabrika fabrikasının ana yatırım organı, geleneksel tarım şirketleri değil, Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong ve ayrıca yarı iletken ve tüketici elektroniği ürünleriyle uğraşan daha fazla şirkettir. COFCO ve Xi Cui ve diğer yeni modern tarım şirketleri.Dağıtılmış ve mobil tesis fabrikalarında, nakliye konteynerleri (yeni konteynerler veya ikinci el konteynerlerin yeniden inşası) hala standart taşıyıcılar olarak kullanılmaktadır.Tüm yapay bitkilerin bitki aydınlatma sistemleri çoğunlukla lineer veya düz panel dizili aydınlatma sistemleri kullanır ve ekilen çeşitlerin sayısı artmaya devam eder.Çeşitli deneysel ışık formülü LED ışık kaynakları yaygın ve yaygın olarak kullanılmaya başlandı.Piyasadaki ürünler ağırlıklı olarak yeşil yapraklı sebzelerdir.

④Ev bitkilerinin dikilmesi.LED, ev bitkisi masa lambalarında, ev bitkisi dikim raflarında, ev tipi sebze yetiştirme makinelerinde vb. kullanılabilir.

⑤Tıbbi bitkilerin yetiştirilmesi.Tıbbi bitkilerin yetiştirilmesi, Anoectochilus ve Lithospermum gibi bitkileri içerir.Bu pazarlardaki ürünler daha yüksek ekonomik değere sahiptir ve şu anda daha fazla tesis aydınlatma uygulamasına sahip bir endüstridir.Ayrıca, Kuzey Amerika ve Avrupa'nın bazı bölgelerinde kenevir ekiminin yasallaştırılması, kenevir ekimi alanında LED bitki yetiştirme aydınlatmasının uygulanmasını teşvik etmiştir.

⑥Çiçekli ışıklar.Çiçekçilik endüstrisinde çiçeklerin çiçeklenme zamanını ayarlamak için vazgeçilmez bir araç olan Çiçekli ışıkların ilk uygulamaları akkor lambalardı, ardından enerji tasarruflu flüoresan lambalar geldi.LED sanayileşmesinin gelişmesiyle birlikte, daha fazla LED tipi çiçekli aydınlatma armatürü, yavaş yavaş geleneksel lambaların yerini almıştır.

⑦Bitki doku kültürü.Geleneksel doku kültürü ışık kaynakları, çoğunlukla, düşük ışık verimine ve büyük ısı üretimine sahip beyaz flüoresan lambalardır.LED'ler, düşük güç tüketimi, düşük ısı üretimi ve uzun ömür gibi üstün özelliklerinden dolayı verimli, kontrol edilebilir ve kompakt bitki doku kültürü için daha uygundur.Şu anda, beyaz LED tüpler yavaş yavaş beyaz flüoresan lambaların yerini alıyor.

4. Büyüyen aydınlatma şirketlerinin bölgesel dağılımı

İstatistiklere göre, şu anda ülkemde 300'den fazla bitki yetiştirme aydınlatma şirketi var ve Pearl River Delta bölgesindeki yetiştirme aydınlatma şirketleri %50'den fazlasını oluşturuyor ve şimdiden önemli bir konumdalar.Yangtze Nehri Deltası'ndaki bitki yetiştirme aydınlatma şirketleri yaklaşık %30'luk bir paya sahiptir ve burası, yetiştirme aydınlatma ürünleri için hala önemli bir üretim alanıdır.Geleneksel yetiştirme lambası şirketleri, sırasıyla Yangtze Nehri Deltası'nın %53'ünü oluşturduğu Yangtze Nehri Deltası, Pearl Nehri Deltası ve Bohai Rim'de ve sırasıyla %24 ve Pearl River Deltası ve Bohai Rim'in %22'sini oluşturduğu Yangtze Nehri Deltası'nda dağıtılmaktadır. .LED bitki yetiştirme aydınlatması üreticilerinin ana dağıtım alanları, Pearl River Delta (%62), Yangtze River Delta (%20) ve Bohai Rim'dir (%12).

B. LED yetiştirme aydınlatma endüstrisinin gelişme eğilimi

1. Uzmanlık

LED bitki yetiştirme aydınlatması, ayarlanabilir spektrum ve ışık yoğunluğu, düşük toplam ısı üretimi ve iyi su geçirmezlik performansı özelliklerine sahiptir, bu nedenle çeşitli sahnelerde bitki yetiştirme aydınlatması için uygundur.Aynı zamanda, doğal ortamdaki değişiklikler ve insanların gıda kalitesi arayışı, tesis tarımının ve yetiştirme fabrikalarının güçlü gelişimini teşvik etti ve LED yetiştirme aydınlatma endüstrisini hızlı bir gelişme dönemine soktu.Gelecekte, LED yetiştirme aydınlatması, tarımsal üretim verimliliğini artırmada, gıda güvenliğini iyileştirmede ve meyve ve sebzelerin kalitesini iyileştirmede önemli bir rol oynayacaktır.Büyüyen aydınlatma 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, tesis aydınlatmasının işletme maliyetlerini büyük ölçüde azaltmanın anahtarıdır.LED'lerin geleneksel lambaların yerini alması ve fide aşamasından hasat aşamasına kadar bitkilerin ışık formülü gereksinimlerine göre ışık ortamının dinamik optimizasyonu ve ayarlanması, gelecekte rafine tarımın kaçınılmaz eğilimleridir.Verimi artırma açısından, her aşamada üretim etkinliğini ve verimini artırmak için bitkilerin gelişim özelliklerine göre hafif formül ile birleştirilmiş aşamalarda ve bölgelerde yetiştirilebilir.Kaliteyi iyileştirme açısından, besin düzenlemesi ve ışık düzenlemesi, besinlerin ve diğer sağlık hizmeti fonksiyonel bileşenlerinin içeriğini artırmak için kullanılabilir.

Tahminlere göre, sebze fidelerine yönelik mevcut ulusal talep 680 milyar iken, fabrika fidanlarının üretim kapasitesi %10'un altındadır.Fide endüstrisi daha yüksek çevresel gereksinimlere sahiptir.Üretim mevsimi çoğunlukla kış ve ilkbahardır.Doğal ışık zayıftır ve yapay ek ışığa ihtiyaç vardır.Bitki yetiştirme aydınlatması nispeten yüksek girdi ve çıktıya ve yüksek derecede girdi kabulüne sahiptir.LED'in benzersiz avantajları vardır, çünkü meyve ve sebzelerin (domates, salatalık, kavun vb.) aşılanması gerekir ve yüksek nem koşulları altında spesifik ışık takviyesi spektrumu aşılanmış fidelerin iyileşmesini destekleyebilir.Sera sebze ekme ek ışığı, doğal ışık eksikliğini telafi edebilir, bitki fotosentetik verimliliğini artırabilir, çiçeklenmeyi ve meyve vermeyi teşvik edebilir, verimi artırabilir ve ürün kalitesini iyileştirebilir.LED yetiştirme aydınlatması, sebze fideleri ve sera üretiminde geniş bir uygulama beklentisine sahiptir.

3. Akıllı

Bitki yetiştirme aydınlatması, ışık kalitesinin ve ışık miktarının gerçek zamanlı kontrolü için güçlü bir talebe sahiptir.Akıllı kontrol teknolojisinin gelişmesi ve Nesnelerin İnterneti'nin uygulanmasıyla, çeşitli monokromatik spektrumlar ve akıllı kontrol sistemleri, zaman kontrolü, ışık kontrolü ve bitkilerin büyüme durumuna göre ışık kalitesinin ve ışık çıkışının zamanında ayarlanmasını gerçekleştirebilir. bitki yetiştirme aydınlatma teknolojisinin gelecekteki gelişiminde ana trend olmaya mahkumdur.