Sākotnējais avots: Houcheng Liu.LED augu apgaismojuma nozares attīstības statuss un tendence[J].Journal of Illumination Engineering,2018,29(04):8-9.
Raksta avots: Material Once Deep

Gaisma ir galvenais augu augšanas un attīstības vides faktors.Gaisma ne tikai piegādā enerģiju augu augšanai ar fotosintēzes palīdzību, bet arī ir svarīgs augu augšanas un attīstības regulators.Mākslīgā gaismas piedeva vai pilnīga mākslīgā gaismas apstarošana var veicināt augu augšanu, palielināt ražu, uzlabot produkta formu, krāsu, uzlabot funkcionālos komponentus un samazināt slimību un kaitēkļu rašanos.Šodien es dalīšos ar jums par augu apgaismojuma nozares attīstības statusu un tendencēm.
Mākslīgo gaismas avotu tehnoloģija arvien plašāk tiek izmantota augu apgaismojuma jomā.LED ir daudz priekšrocību, piemēram, augsta gaismas efektivitāte, zema siltuma ražošana, mazs izmērs, ilgs kalpošanas laiks un daudzas citas priekšrocības.Tam ir acīmredzamas priekšrocības augšanas apgaismojuma jomā.Grow apgaismojuma nozare pakāpeniski ieviesīs LED apgaismes ķermeņus augu audzēšanai.

A. LED augšanas apgaismojuma nozares attīstības statuss 

1.LED pakete augšanas apgaismojumam

Augšanas apgaismojuma LED iepakojuma jomā ir daudz veidu iepakošanas ierīču, un nav vienotas mērīšanas un novērtēšanas standartu sistēmas.Tāpēc, salīdzinot ar vietējiem produktiem, ārvalstu ražotāji galvenokārt koncentrējas uz lieljaudas, vālīšu un moduļu virzieniem, ņemot vērā augšanas apgaismojuma baltās gaismas sēriju, ņemot vērā augu augšanas īpašības un humanizēto apgaismojuma vidi, tiem ir lielākas tehniskās priekšrocības uzticamības, gaismas ziņā. efektivitāte, dažādu augu fotosintētiskā starojuma raksturlielumi dažādos augšanas ciklos, tostarp dažāda veida lieljaudas, vidējas jaudas un mazjaudas iekārtas ar dažāda izmēra produktiem, lai apmierinātu dažādu augu vajadzības dažādās augšanas vidēs, sagaidot mērķis ir maksimāli palielināt augu augšanu un enerģijas taupīšanu.

Liels skaits galveno patentu mikroshēmu epitaksiālajām plāksnēm joprojām ir tādu agrīno vadošo uzņēmumu rokās kā Japānas Nichia un American Career.Iekšzemes mikroshēmu ražotājiem joprojām trūkst patentētu produktu ar tirgus konkurētspēju.Tajā pašā laikā daudzi uzņēmumi izstrādā arī jaunas tehnoloģijas apgaismojuma iepakojuma mikroshēmu audzēšanas jomā.Piemēram, Osram plānās plēves mikroshēmu tehnoloģija ļauj čipsus iesaiņot cieši kopā, lai izveidotu liela laukuma apgaismojuma virsmu.Pamatojoties uz šo tehnoloģiju, augstas efektivitātes LED apgaismojuma sistēma ar viļņa garumu 660 nm var samazināt par 40% no enerģijas patēriņa audzēšanas apgabalā.

2. Palielināt apgaismojuma spektru un ierīces
Augu apgaismojuma spektrs ir sarežģītāks un daudzveidīgāks.Dažādiem augiem ir lielas atšķirības vajadzīgajos spektros dažādos augšanas ciklos un pat dažādās augšanas vidēs.Lai apmierinātu šīs diferencētās vajadzības, šobrīd nozarē ir šādas shēmas: ①Vairāku monohromatisku gaismu kombinācijas shēmas.Trīs visefektīvākie augu fotosintēzes spektri galvenokārt ir spektrs ar maksimumiem pie 450 nm un 660 nm, 730 nm josla augu ziedēšanas ierosināšanai, kā arī zaļā gaisma 525 nm un ultravioletā josla zem 380 nm.Apvienojiet šāda veida spektrus atbilstoši augu dažādajām vajadzībām, lai izveidotu vispiemērotāko spektru.②Pilna spektra shēma, lai panāktu pilnīgu augu pieprasījuma spektra pārklājumu.Šāda veida spektrs, kas atbilst SUNLIKE mikroshēmai, ko pārstāv Seoul Semiconductor un Samsung, iespējams, nav visefektīvākais, taču tas ir piemērots visām ražotnēm, un izmaksas ir daudz zemākas nekā monohromatiskās gaismas kombinācijas risinājumi.③ Izmantojiet pilna spektra balto gaismu kā galveno balstu, kā arī 660 nm sarkano gaismu kā kombinēto shēmu, lai uzlabotu spektra efektivitāti.Šī shēma ir ekonomiskāka un praktiskāka.

Augu audzēšanas apgaismojuma monohromatiskās gaismas LED mikroshēmas (galvenie viļņu garumi ir 450 nm, 660 nm, 730 nm) iepakojuma ierīces aptver daudzi vietējie un ārvalstu uzņēmumi, savukārt vietējie produkti ir daudzveidīgāki un tiem ir vairāk specifikāciju, un ārvalstu ražotāju produkti ir vairāk standartizēti.Tajā pašā laikā attiecībā uz fotosintētisko fotonu plūsmu, gaismas efektivitāti utt. joprojām pastāv liela atšķirība starp vietējiem un ārvalstu iepakojuma ražotājiem.Augu apgaismojuma monohromatiskās gaismas iepakošanas ierīcēm papildus produktiem ar galvenajām viļņu garuma joslām 450 nm, 660 nm un 730 nm daudzi ražotāji izstrādā jaunus produktus arī citās viļņu garuma joslās, lai nodrošinātu pilnīgu fotosintētiski aktīvā starojuma (PAR) pārklājumu. viļņa garums (450-730nm).

Monohromatiskās LED augu augšanas gaismas nav piemērotas visu augu augšanai.Tāpēc ir izceltas pilna spektra gaismas diožu priekšrocības.Visam spektram vispirms ir jāpanāk pilns redzamās gaismas spektra (400–700 nm) pārklājums un jāpalielina šo divu joslu veiktspēja: zili zaļā gaisma (470–510 nm), tumši sarkanā gaisma (660–700 nm).Izmantojiet parasto zilo LED vai ultravioleto LED mikroshēmu ar fosforu, lai sasniegtu "pilnu" spektru, un tās fotosintēzes efektivitātei ir sava augsta un zema.Lielākā daļa augu apgaismojuma balto LED iepakojuma ierīču ražotāju izmanto Blue chip + luminoforus, lai sasniegtu pilnu spektru.Papildus monohromatiskās gaismas un zilās gaismas vai ultravioletās mikroshēmas un fosfora iepakošanas režīmam, lai realizētu balto gaismu, augu apgaismojuma iepakošanas ierīcēm ir arī salikts iepakošanas režīms, kurā tiek izmantotas divas vai vairākas viļņu garuma mikroshēmas, piemēram, sarkanā desmit zilā/ultravioletā, RGB, RGBW .Šim iepakošanas režīmam ir lielas aptumšošanas priekšrocības.

Runājot par šaura viļņa garuma LED izstrādājumiem, lielākā daļa iepakojuma piegādātāju var nodrošināt klientus ar dažāda viļņa garuma izstrādājumiem 365–740 nm diapazonā.Attiecībā uz augu apgaismojuma spektru, ko pārveido ar luminoforiem, lielākajai daļai iepakojuma ražotāju klienti var izvēlēties dažādus spektrus.Salīdzinot ar 2016. gadu, tā pārdošanas pieauguma temps 2017. gadā ir sasniedzis būtisku pieaugumu.Tostarp 660 nm LED gaismas avota pieauguma temps ir koncentrēts 20% -50%, un fosforā pārveidotu augu LED gaismas avota pārdošanas pieauguma temps sasniedz 50% -200%, tas ir, fosfora pārveidotas iekārtas pārdošanas apjoms. LED gaismas avoti aug straujāk.

Visi iepakošanas uzņēmumi var nodrošināt 0,2-0,9 W un 1-3 W vispārējā iepakojuma produktus.Šie gaismas avoti ļauj apgaismojuma ražotājiem būt elastīgiem apgaismojuma projektēšanā.Turklāt daži ražotāji nodrošina arī lielākas jaudas integrētus iepakojuma produktus.Šobrīd vairāk nekā 80% no lielākās daļas ražotāju sūtījumiem ir 0,2-0,9 W vai 1-3 W. Tostarp vadošo starptautisko iepakošanas uzņēmumu sūtījumi ir koncentrēti 1-3 W, savukārt mazo un vidējo- izmēra iepakošanas uzņēmumi ir koncentrēti 0,2-0,9 W.

3.Stādu audzēšanas apgaismojuma pielietošanas jomas

No pielietojuma jomas augu audzēšanas apgaismes ķermeņus galvenokārt izmanto siltumnīcu apgaismojumā, mākslīgā apgaismojuma augu rūpnīcās, augu audu kultūrās, āra lauksaimniecības lauka apgaismojumā, mājsaimniecības dārzeņos un ziedu stādīšanā, kā arī laboratorijas pētījumos.

①Saules siltumnīcās un daudzlaidumu siltumnīcās mākslīgā apgaismojuma īpatsvars papildu apgaismojumam joprojām ir zems, un galvenās ir metālu halogenīdu lampas un augstspiediena nātrija spuldzes.LED augšanas apgaismojuma sistēmu iespiešanās ātrums ir salīdzinoši zems, bet pieauguma temps sāk paātrināties, samazinoties izmaksām.Galvenais iemesls ir tas, ka lietotājiem ir ilgstoša pieredze metālu halogenīdu spuldžu un augstspiediena nātrija spuldžu izmantošanā, un metālu halogenīdu spuldžu un augstspiediena nātrija spuldžu izmantošana var nodrošināt aptuveni 6% līdz 8% no siltumenerģijas. siltumnīcā, vienlaikus izvairoties no augu apdegumiem.LED augšanas apgaismojuma sistēma nesniedza konkrētas un efektīvas instrukcijas un datu atbalstu, kas aizkavēja tās pielietošanu dienasgaismā un daudzlaidumu siltumnīcās.Pašlaik maza mēroga demonstrācijas lietojumprogrammas joprojām ir galvenais balsts.Tā kā LED ir aukstas gaismas avots, tā var atrasties salīdzinoši tuvu augu nojumei, tādējādi samazinot temperatūras ietekmi.Dienasgaismas un daudzlaidumu siltumnīcās starpaugu audzēšanā biežāk izmanto LED apgaismojumu.

② Āra lauksaimniecība.Augu apgaismojuma iekļūšana un pielietošana objektu lauksaimniecībā ir bijusi salīdzinoši lēna, savukārt LED augu apgaismojuma sistēmu pielietošana (fotoperiodu kontrole) āra ilgdienu kultūrām ar augstu ekonomisko vērtību (piemēram, pūķa augļi) ir sasniegusi strauju attīstību.

③ rūpnīcas.Šobrīd ātrākā un visplašāk izmantotā augu apgaismojuma sistēma ir pilnībā mākslīgo gaismas augu rūpnīca, kas pēc kategorijām ir sadalīta centralizētās daudzslāņu un sadalītās pārvietojamās rūpnīcās.Mākslīgās gaismas augu rūpnīcu attīstība Ķīnā ir ļoti strauja.Centralizētās daudzslāņu mākslīgo vieglo augu rūpnīcas galvenā ieguldījumu struktūra nav tradicionālie lauksaimniecības uzņēmumi, bet gan vairāk uzņēmumu, kas nodarbojas ar pusvadītāju un plaša patēriņa elektronisko izstrādājumu ražošanu, piemēram, Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong un arī COFCO un Xi Cui un citi jauni mūsdienīgi lauksaimniecības uzņēmumi.Izkliedētās un mobilajās rūpnīcās pārvadāšanas konteineri (jauni konteineri vai lietotu konteineru rekonstrukcija) joprojām tiek izmantoti kā standarta pārvadātāji.Visu mākslīgo augu augu apgaismojuma sistēmās pārsvarā tiek izmantotas lineārās vai plakano paneļu masīvu apgaismojuma sistēmas, un stādīto šķirņu skaits turpina pieaugt.Plaši un plaši tiek izmantoti dažādi eksperimentālās gaismas formulas LED gaismas avoti.Tirgū tiek piedāvāti galvenokārt zaļie lapu dārzeņi.

④ Mājsaimniecības augu stādīšana.LED var izmantot mājsaimniecības augu galda lampās, mājsaimniecības augu stādīšanas plauktos, sadzīves dārzeņu audzēšanas mašīnās utt.

⑤Ārstniecības augu audzēšana.Ārstniecības augu audzēšana ietver tādus augus kā Anoectochilus un Lithospermum.Produktiem šajos tirgos ir augstāka ekonomiskā vērtība, un pašlaik tā ir nozare, kurā ir vairāk pielietojumu augu apgaismojumam.Turklāt kaņepju audzēšanas legalizācija Ziemeļamerikā un daļā Eiropas ir veicinājusi LED apgaismojuma izmantošanu kaņepju audzēšanas jomā.

⑥ Ziedošas gaismas.Kā neaizstājams rīks ziedu ziedēšanas laika regulēšanai puķu dārzkopības nozarē, Flowering gaismas agrākais pielietojums bija kvēlspuldzes, kam sekoja enerģijas taupīšanas dienasgaismas spuldzes.Attīstoties LED industrializācijai, tradicionālās lampas pakāpeniski ir nomainījušas vairāk LED tipa ziedošu apgaismes ķermeņu.

⑦Augu audu kultūra.Tradicionālie audu kultūras gaismas avoti galvenokārt ir baltas dienasgaismas spuldzes, kurām ir zema gaismas efektivitāte un liela siltuma ražošana.Gaismas diodes ir vairāk piemērotas efektīvai, vadāmai un kompaktai augu audu kultūrai to izcilo īpašību dēļ, piemēram, zems enerģijas patēriņš, zema siltuma ražošana un ilgs kalpošanas laiks.Šobrīd baltas LED lampas pakāpeniski aizstāj baltās dienasgaismas spuldzes.

4. Augoša apgaismojuma uzņēmumu reģionālais sadalījums

Saskaņā ar statistiku manā valstī pašlaik ir vairāk nekā 300 apgaismojuma uzņēmumu, un Pērlriveras deltas apgabalā augošie apgaismojuma uzņēmumi veido vairāk nekā 50 %, un tie jau ieņem nozīmīgu vietu.Apgaismojuma audzēšanas uzņēmumi Jandzi upes deltā veido aptuveni 30%, un tā joprojām ir svarīga apgaismojuma produktu audzēšanas zona.Tradicionālās audzēšanas spuldžu uzņēmumi galvenokārt tiek izplatīti Jandzi upes deltā, Pērļu upes deltā un Bohai apgabalā, no kuriem Jandzi upes deltā ir 53%, bet Pērļu upes deltā un Bohai apgabalā attiecīgi 24% un 22% .LED apgaismojuma ražotāju galvenās izplatīšanas zonas ir Pērļu upes delta (62%), Jandzi upes delta (20%) un Bohai Rim (12%).

B. LED apgaismojuma nozares attīstības tendence

1. Specializācija

LED augšanas apgaismojumam ir regulējams spektrs un gaismas intensitāte, zema kopējā siltuma ražošana un laba ūdensnecaurlaidīga veiktspēja, tāpēc tas ir piemērots apgaismojuma palielināšanai dažādās ainās.Tajā pašā laikā izmaiņas dabiskajā vidē un cilvēku tiekšanās pēc pārtikas kvalitātes ir veicinājušas enerģisku iekārtu lauksaimniecības un audzēšanas rūpnīcu attīstību un novedušas LED apgaismojuma nozari straujas attīstības periodā.Nākotnē LED augšanas apgaismojumam būs liela nozīme lauksaimniecības ražošanas efektivitātes uzlabošanā, pārtikas nekaitīguma uzlabošanā, kā arī augļu un dārzeņu kvalitātes uzlabošanā.LED gaismas avots augšanas apgaismojumam turpinās attīstīties līdz ar nozares pakāpenisku specializāciju un virzīties mērķtiecīgākā virzienā.

2. Augsta efektivitāte

Gaismas efektivitātes un energoefektivitātes uzlabošana ir atslēga, lai ievērojami samazinātu iekārtas apgaismojuma darbības izmaksas.Gaismas diožu izmantošana tradicionālo spuldžu aizstāšanai un gaismas vides dinamiska optimizācija un pielāgošana atbilstoši augu gaismas formulas prasībām no stādīšanas stadijas līdz ražas novākšanas stadijai ir neizbēgamas rafinētās lauksaimniecības tendences nākotnē.Ražas uzlabošanas ziņā to var kultivēt pa posmiem un reģionos kombinācijā ar vieglu formulu atbilstoši augu attīstības īpašībām, lai uzlabotu ražošanas efektivitāti un ražu katrā posmā.Kvalitātes uzlabošanas ziņā uztura regulēšanu un gaismas regulēšanu var izmantot, lai palielinātu uzturvielu un citu veselības aprūpes funkcionālo sastāvdaļu saturu.

Pēc aplēsēm, šobrīd valsts pieprasījums pēc dārzeņu stādiem ir 680 miljardi, savukārt rūpnīcu stādu ražošanas jauda ir nepilni 10%.Stādu nozarei ir augstākas vides prasības.Ražošanas sezona pārsvarā ir ziema un pavasaris.Dabiskais apgaismojums ir vājš, un ir nepieciešams mākslīgais papildu apgaismojums.Augu audzēšanas apgaismojumam ir salīdzinoši liela ievade un izvade, kā arī augsts ievades pieņemšanas līmenis.LED ir unikālas priekšrocības, jo ir nepieciešams uzpotēt augļus un dārzeņus (tomātus, gurķus, melones u.c.), un īpašais gaismas papildināšanas spektrs augsta mitruma apstākļos var veicināt potēto stādu dzīšanu.Siltumnīcas dārzeņu stādīšanas papildu gaisma var kompensēt dabiskā apgaismojuma trūkumu, uzlabot augu fotosintēzes efektivitāti, veicināt ziedēšanu un augļu veidošanos, palielināt ražu un uzlabot produktu kvalitāti.LED apgaismojumam ir plaša pielietojuma perspektīva dārzeņu stādu un siltumnīcu ražošanā.

3. Inteliģents

Augu audzēšanas apgaismojumam ir liels pieprasījums pēc gaismas kvalitātes un gaismas daudzuma reāllaika kontroles.Uzlabojot viedo vadības tehnoloģiju un lietiskā interneta pielietojumu, dažādi monohromatiskie spektri un viedās vadības sistēmas var realizēt laika kontroli, gaismas kontroli un atbilstoši augu augšanas stāvoklim, laicīgi pielāgot gaismas kvalitāti un gaismas atdevi. noteikti kļūs par galveno tendenci augu audzēšanas apgaismojuma tehnoloģiju turpmākajā attīstībā.