一, Perbandingan ciri sumber cahaya: LED bukan satu-satunya pilihan, tetapi ia mempunyai banyak faedah.
1. Keupayaan untuk memanipulasi spektrum: "Mogok tepat" LED dan "liputan-spektrum luas" jenis sumber cahaya yang lain
Menggunakan pencahayaan semikonduktor, lampu kilang LED boleh memadankan jalur panjang gelombang penting dengan tepat seperti lampu merah (600–700nm) dan cahaya biru (400–500nm). Kajian menunjukkan bahawa menggunakan sumber cahaya LED dengan nisbah cahaya merah kepada biru 4:1 semasa fasa berbunga tomato boleh meningkatkan kadar penetapan buah sebanyak 27% dan meningkatkan kandungan vitamin C sebanyak 15%. Spektrum lampu-natrium tekanan tinggi adalah serupa dengan cahaya matahari, namun hanya 30% cahaya berwarna merah dan kurang daripada 5% berwarna biru. Jadi, penapis perlu digunakan untuk menukar spektrum, yang menyebabkan kehilangan lebih daripada 40% tenaga.
Teknik spektroskopi sintesis laser ialah cara baharu untuk menyesuaikan spektrum dengan menggunakan banyak panjang gelombang cahaya laser. Ia berfungsi dengan baik untuk menambah cahaya merah jauh (700–750nm). Dalam percubaan kilang tumbuhan, salad dengan cahaya isi laser mempunyai 8% lebih klorofil daripada salad dengan cahaya LED, tetapi peralatan cahaya isi laser berharga tiga kali ganda lebih banyak. Ia hanya baik untuk tanaman yang menambah banyak nilai sekarang.
2. Kecekapan tenaga dan kawalan haba: mengubah cara "sumber cahaya sejuk" LED berfungsi untuk menjadikannya berfungsi dengan lebih baik
LED mampu menukar 50% hingga 60% cahaya yang mereka terima kepada elektrik. Ini adalah dua kali lebih baik daripada lampu natrium-tekanan tinggi, yang hanya menukarkan 30% cahaya yang diterimanya. Contohnya, sistem pencahayaan tambahan LED 400W menggunakan kira-kira 1200 kWj kuasa setahun dalam rumah hijau satu-ekar. Sistem lampu natrium tekanan tinggi 1000W{11}}dengan kecerahan yang sama menggunakan kuasa 3600 kWj setahun. Lebih penting lagi, LED boleh disinari 10 cm dekat dengan tumbuhan jika suhu permukaannya di bawah 40 darjah . Walau bagaimanapun, lampu natrium{17}tekanan tinggi mesti berada lebih daripada 1.5 meter dari loji jika suhu permukaannya melebihi 200 darjah, bermakna hanya 60% daripada tenaga cahaya yang digunakan adalah cekap.
3. Jangka hayat dan kos penyelenggaraan: Manfaat "jangka panjang" LED
Lampu kilang LED bertahan selama 50,000 jam, iaitu 2.5 kali lebih lama daripada-lampu natrium tekanan tinggi, yang bertahan selama 20,000 jam. LED bertahan selama 8.5 tahun dengan 16 jam penggunaan harian, tetapi lampu natrium tekanan tinggi-perlu ditukar setiap 3 tahun. Pangkalan sayur-sayuran yang besar mendedahkan bahawa purata kos tahunan untuk menyelenggara sistem LED ialah 0.8 yuan bagi setiap meter persegi, manakala kos untuk mengekalkan-sistem lampu natrium tekanan tinggi ialah 2.3 yuan bagi setiap meter persegi.
2, Pembezaan senario aplikasi: teknik untuk memilih sumber cahaya berdasarkan keperluan yang berbeza
1. Tanaman bernilai-tinggi: LED kini merupakan ciri standard.
Dalam-bidang bernilai tinggi seperti bunga dan tumbuhan perubatan, keupayaan LED untuk mengawal selia spektrum dengan tepat membawa kepada faedah ekonomi langsung. Selepas menggunakan pencahayaan tambahan LED spektrum penuh di pangkalan penanaman orkid tertentu di Yunnan, tempoh berbunga telah dinaikkan sebanyak 15 hari, dan harga unit eksport meningkat sebanyak 40%. Lampu LED boleh menawarkan cahaya yang sekata untuk menanam anak benih kultur tisu. Mereka boleh mengekalkan perbezaan dalam keamatan cahaya di dalam botol kultur tisu dalam ± 5%, yang sangat meningkatkan pekali percambahan.
2. Menanam banyak sayur-sayuran: banyak pilihan apabila wang sempit
Di utara, tempat sayur-sayuran ditanam pada musim sejuk, kos pertama sistem lampu isi LED ialah kira-kira 80 yuan bagi setiap meter persegi, iaitu 2.7 kali ganda kos sistem lampu natrium-tekanan tinggi (30 yuan bagi setiap meter persegi). Tetapi kerana ia menggunakan kurang tenaga, lampu LED boleh membayar sendiri dalam masa tiga tahun. Petani yang mempunyai dana terhad boleh menggunakan penyelesaian hibrid "lampu isi atas LED +-lampu isian sisi lampu natrium tekanan tinggi." Mereka boleh menggunakan lampu LED semasa fasa pertumbuhan penting dan bertukar kepada-lampu natrium tekanan tinggi semasa selang penyelenggaraan harian untuk mendapatkan hasil terbaik pada kos terendah.
3. Tindak balas alam sekitar yang melampau: Fleksibiliti LED
Di Timur Laut China semasa musim sejuk, cuaca suram dan bersalji adalah perkara biasa, yang bermaksud tidak cukup cahaya matahari. Sistem cahaya tambahan laser digunakan dalam pangkalan sayuran di Wilayah Heilongjiang. Ia masih boleh berprestasi baik pada -30 darjah . Apabila digunakan dengan pam haba sumber tanah, ia boleh mengawal suhu dan cahaya bersama-sama, yang membawa kepada hasil timun yang 2.3 kali lebih tinggi daripada menanamnya di udara terbuka. Tetapi sumber cahaya lama mempunyai kelemahan, seperti sukar dimulakan dan kehilangan cahaya lebih cepat pada suhu rendah.
3, Trend dalam evolusi teknologi: satu kejayaan dalam "Teori Evolusi" LED dan pilihan lain
1. Teknologi LED telah berubah daripada satu sumber cahaya kepada sistem pintar.
Lampu tumbuhan LED baharu mempunyai penderia cahaya dan algoritma AI terbina dalam. Ini boleh menukar spektrum secara automatik berdasarkan cara tumbuh-tumbuhan itu berkembang. Percubaan rumah hijau pintar mendapati bahawa menggunakan sistem LED kawalan spektrum dinamik mengurangkan kitaran pertumbuhan salad sebanyak 20% dan menjadikan penggunaan baja nitrogen lebih cekap sebanyak 18%. Inovasi baharu seperti filem LED boleh lipat dan jalur LED fleksibel juga menghancurkan acuan lekapan lampu klasik.
2. Terobosan dalam Teknologi Alternatif: Kemungkinan Masalah dengan OLED dan Laser
Pencahayaan tambahan laser adalah mahal, walaupun ia menawarkan faedah yang berbeza untuk tanaman berdaun gelap. Kumpulan penyelidik telah mendedahkan bahawa isian laser boleh meningkatkan kandungan zat besi pada bayam sebanyak 22%. Isipadu peralatan hanya 1/5 daripada LED. Lampu tumbuhan OLED mempunyai sumber cahaya permukaan yang menjadikannya sempurna untuk penanaman tiga-dimensi kerana ia tidak mengeluarkan sebarang bayang. Walau bagaimanapun, mereka hanya bertahan selama 10,000 jam, oleh itu mereka masih belum mencapai ambang pasaran.
3. Dasar dan Pasaran Didorong: Percepatan Penggunaan LED
Banyak kawasan telah melaksanakan dasar subsidi penjimatan tenaga-untuk pertanian kemudahan sebagai sebahagian daripada usaha untuk matlamat "karbon dwi". Dasar ini memberikan sistem lampu isi LED 30%–50% subsidi pembelian. Harga lampu kilang LED telah berkurangan daripada 5 yuan per watt pada 2018 kepada 1.2 yuan per watt pada 2025, yang hampir dengan harga lampu natrium-tinggi. Penyelidikan industri mengatakan bahawa menjelang 2028, 75% daripada pencahayaan tumbuhan akan menggunakan LED.
4, Rangka kerja keputusan: Bagaimanakah anda memilih pilihan pencahayaan terbaik?
Jenis tanaman: Tanaman tambah-tinggi-diutamakan LED dan tanaman pukal boleh diadun bersama untuk digunakan.
Lampu laser atau LED boleh digunakan di tempat yang sangat sejuk dan-lampu natrium tekanan tinggi boleh digunakan di tempat yang tidak terlalu sejuk.
Kitaran pelaburan: Usaha penanaman jangka panjang-boleh menggunakan lampu LED, tetapi projek jangka pendek-boleh menggunakan lampu biasa.
Keupayaan teknikal: LED spektrum dinamik digunakan oleh pangkalan dengan ciri kawalan pintar, manakala produk spektrum tetap digunakan oleh pangkalan tradisional.
