一,Technické princípy a spektrálne charakteristiky: tesná kontrola vs. široké pokrytie
1. LED Plant Light: Technológia "Light Formula", ktorá vám umožňuje meniť spektrum
Svetlá LED rastlín fungujú pomocou polovodičovej luminiscencie a získajú presnú spektrálnu kontrolu kombináciou LED čipov s rôznymi vlnovými dĺžkami. Jeho hlavné výhody sú:
Laditeľnosť vlnovej dĺžky: Môže vám poskytnúť špecifické pásma v celom rozsahu spektra 400–700 nm. Napríklad 630 – 660 nm červené svetlo podporuje fotosyntézu, 450 – 460 nm modré svetlo riadi morfogenézu a dokonca 730 nm ďaleko červené svetlo riadi fázu kvitnutia.
Čistota kvality svetla: Monochromatické svetlo s polovičnou-šírkou na polovičné-maximum (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.
Simulácia fotocyklu: Programovateľné ovládanie dĺžky a jasu svetla, ktoré dokonale napodobňuje prirodzené cirkadiánne rytmy. Farma Yuntai v Lianyungang má inteligentnú kultúrnu miestnosť pre motýle orchidey, ktorá využíva LED systém na veľmi presné ovládanie 12 hodín svetla a 12 hodín tmy. Vďaka tomu kvety kvitnú o 15 dní skôr.
2. Vysoko-tlaková sodíková výbojka: štandardný-výbojkový zdroj svetla s plynovou výbojkou
Vysokotlakové sodíkové výbojky prostredníctvom oblúkového budenia uvoľňujú ortuťové a sodíkové výbojky. Ich spektrálne charakteristiky ukazujú:
Širokospektrálna distribúcia má primárny vrchol pri 589 nm žltého svetla a pokrýva červené oranžové svetlo (600 – 700 nm) a malé množstvo modrého svetla (400 – 500 nm). Modré svetlo však tvorí menej ako 15 % z celkového počtu a nemá 450 nm pás modrého svetla, ktorý rastliny potrebujú.
Pevnosť spektra: Továrenské spektrálne parametre sa nedajú zmeniť, čo sťažuje prispôsobenie sa potrebám rastlín v rôznych fázach rastu. Napríklad počas fázy sadeníc jahôd je potrebné zvýšiť modré svetlo, aby sa zastavil príliš veľký rast. Vysokotlakové sodíkové výbojky-to nedokážu.
Účinok tepelného žiarenia: Oblúková trubica môže dosiahnuť až 1200 stupňov, keď pracuje, čo vydáva veľa infračerveného žiarenia, ktoré zvyšuje teplotu vrchlíka rastliny o 3 až 5 stupňov. Aby ste sa ochladili, musíte dať viac ventilačných zariadení.
2, Výkon a prevádzkové náklady na energetickú účinnosť: Úspora energie a efektívnosť v porovnaní s využívaním veľkého množstva energie v minulosti
1. LED osvetlenie rastlín: revolúcia energetickej účinnosti zdroja studeného svetla
Ako dobre sa premieňa elektrina: Fotosyntetická fotónová účinnosť (PPE) môže dosiahnuť až 2,8 μmol/J, čo je o 87 % viac ako 1,5 μmol/J vysokotlakových sodíkových výbojok-. Pre 1000W systém je skutočné fotosynteticky aktívne žiarenie (PPF) LED 2800 μmol/s, zatiaľ čo PPF vysoko-tlakových sodíkových výbojok je len 1500 μmol/s.
Riadenie tepelných strát: Viac ako 80 % elektrickej energie sa premení na svetelnú energiu a prevádzková teplota je o 40 stupňov nižšia ako u vysokotlakových sodíkových výbojok-. V trojrozmernej kultivácii vysokej 1,5-metra- dokáže modulárne pole LED svetla od Guangdong Weizhaoye Optoelectronics udržať teplotu vrchlíka pod 28 stupňov bez akéhokoľvek ďalšieho vybavenia na jeho chladenie.
Náklady na životnosť: Vydrží viac ako 50 000 hodín, čo je 2,5-krát dlhšie ako vysokotlakové -sodíkové výbojky (20 000 hodín). 5-ročné náklady na údržbu systémov LED sú o 62 % nižšie ako náklady na vysokotlakové sodíkové výbojky, ak sa vypočítajú pre továreň s rozlohou 10 akrov.
2. Vysoko-tlaková sodíková výbojka: limit energetickej účinnosti starých-módnych svetelných zdrojov
Celkovo sa spotrebuje veľa energie: Strata balastu využíva asi 15 % vstupného výkonu a skutočná energetická účinnosť systému je iba 1,2 μmol/J. LED diódy potrebujú iba 40 % energie, ktorú spotrebujú vysokotlakové sodíkové výbojky-, aby dosiahli rovnakú PPFD (hustotu fotosyntetického fotónového toku).
Tlak tepelnej záťaže: Infračervené žiarenie vytvára veľké teplotné rozdiely medzi vrstvami rastlín, preto je potrebné zaviesť chladiaci systém s vodnou clonou. Pekinská akadémia poľnohospodárskych vied vykonala niekoľko testov a zistila, že chladenie využíva približne 65 % energie, ktorú v lete využívajú skleníky s vysokotlakovými sodíkovými výbojkami.
Nízky index podania farieb: Hodnota Ra je len 20 až 30, čo na ľudské pozorovanie nestačí. Nastavenie ďalšieho celospektrálneho systému osvetlenia bude stáť ešte viac.
3, Situácie, v ktorých sa používa presné poľnohospodárstvo a dopady výsadby: presné poľnohospodárstvo vs. tradičná výsadba
1. LED osvetlenie rastlín: spôsob, ako pestovať rastliny vo vrstvách a kontrolovať kvalitu svetla
Výhody výsadby v troch rozmeroch: Nízke tepelné vlastnosti umožňujú pestovať rastliny vo vrstvách so vzdialenosťou 0,8 metra. Vertikálna farma v Shenzhene využíva 12-vrstvový LED rastúci rám. Vďaka tomu je pôda 10-krát produktívnejšia a výnosy na meter štvorcový sú trikrát vyššie ako v štandardných skleníkoch.
Schopnosť riadiť kvalitu: ovplyvňuje tvorbu sekundárnych metabolitov spektrálnou kombináciou. Podľa experimentu, ktorý uskutočnila Nanjing Agricultural University, ošetrenie paradajok pomocou LED svetiel s pomerom červenej-modrej 4:1 zvýšilo množstvo rozpustného cukru v ovocí o 18 % a množstvo vitamínu C o 22 %.
LED diódy možno použiť na vytváranie falošných svetelných ekosystémov v tesných priestoroch, vrátane polárnych výskumných staníc a leteckých ekologických systémov na podporu života. Skleník na stanici Zhongshan v Antarktíde v Číne využíva LED svetlá na pestovanie šalátu po celý rok. Produkuje 0,8 kg/m²/mesiac šalátu na jednotku plochy.
2. Vysoko-tlaková sodíková výbojka: bežná alternatíva dodatočného osvetlenia v rozsiahlych oblastiach
Výhody výsadby v širokom meradle: Jedna cibuľka môže pokryť plochu až 30 metrov štvorcových, čo je dobré pre skleníky s iba jednou vrstvou. 10-akrový paradajkový skleník v Shouguang, Shandong, používa 400W vysokotlakovú sodíkovú výbojku. To znižuje počiatočné náklady o 40% v porovnaní so systémom LED.
Silné svetelné žiarenie môže preniknúť cez hustý baldachýn a pomôcť spodným listom pri fotosyntéze počas dospelosti. Štúdia z Wageningenskej univerzity v Holandsku zistila, že pridanie svetla do vysokotlakových- sodíkových výbojok zvýšilo celkovú akumuláciu sušiny v rastlinách paradajok o 12 % v porovnaní s liečbou LED.
Technologická vyspelosť: Vo svete je viac ako 200 miliónov inštalácií, čo tvorí štandardizovaný systém podpory. Predradník pre vysokotlakové sodíkové výbojky Philips GreenPower série- má poruchovosť nižšiu ako 0,5 % a priemysel uznal, že systém je stabilný.
