Першакрыніца: Houcheng Liu. Стан развіцця і тэндэнцыя індустрыі святлодыёднага асвятлення раслін [J]. Journal of Illumination Engineering, 2018, 29 (04): 8-9.
Крыніца артыкула: Material Once Deep

Святло - асноўны экалагічны фактар ​​росту і развіцця раслін. Святло не толькі забяспечвае энергію для росту раслін праз фотасінтэз, але і з'яўляецца важным рэгулятарам росту і развіцця раслін. Дабаўка штучнага святла або поўнае штучнае апраменьванне можа спрыяць росту раслін, павялічваць ураджайнасць, паляпшаць форму прадукту, колер, паляпшаць функцыянальныя кампаненты і зніжаць з'яўленне хвароб і шкоднікаў. Сёння я падзялюся з вамі статусам развіцця і тэндэнцыямі індустрыі асвятлення раслін.
Тэхналогія штучных крыніц святла ўсё больш шырока выкарыстоўваецца ў галіне асвятлення раслін. Святлодыёд мае шмат пераваг, такіх як высокая эфектыўнасць святла, нізкае вылучэнне цяпла, невялікі памер, працяглы тэрмін службы і шмат іншых пераваг. Ён мае відавочныя перавагі ў галіне вырошчвання асвятлення. Расце асвятляльная прамысловасць будзе паступова пераходзіць на святлодыёдныя свяцільні для вырошчвання раслін.

А. Статус развіцця індустрыі святлодыёднага асвятлення 

1.LED пакет для вырошчвання асвятлення

У сферы святлодыёднай упакоўкі асвятлення для вырошчвання існуе мноства відаў упаковачных прылад, і не існуе адзінай стандартнай сістэмы вымярэння і ацэнкі. Такім чынам, у параўнанні з айчыннай прадукцыяй, замежныя вытворцы ў асноўным засяроджваюцца на напрамках высокай магутнасці, качанах і модулях, прымаючы пад увагу серыю асвятлення для вырошчвання белага святла, улічваючы характарыстыкі росту раслін і гуманізаванае асяроддзе асвятлення, маюць большыя тэхнічныя перавагі ў надзейнасці, святле эфектыўнасць, характарыстыкі фотасінтэтычнага выпраменьвання розных раслін у розных цыклах росту, у тым ліку розныя тыпы раслін высокай, сярэдняй і нізкай магутнасці розных памераў, для задавальнення патрэб розных раслін у розных асяроддзях росту, чакаючы дасягнення мэта максімальнага росту раслін і эканоміі энергіі.

Вялікая колькасць асноўных патэнтаў на эпітаксіяльныя пласціны чыпаў па-ранейшаму знаходзіцца ў руках першых вядучых кампаній, такіх як японская Nichia і American Career. Айчынным вытворцам чыпаў пакуль не хапае патэнтаваных тавараў, канкурэнтаздольных на рынку. У той жа час многія кампаніі таксама распрацоўваюць новыя тэхналогіі ў галіне вырошчвання ўпаковачных чыпаў для асвятлення. Напрыклад, тэхналогія тонкаплёнкавых чыпаў Osram дазваляе ўпакоўваць чыпы ўшчыльную адзін да аднаго для стварэння асвятляльнай паверхні вялікай плошчы. Заснаваная на гэтай тэхналогіі, высокаэфектыўная святлодыёдная сістэма асвятлення з даўжынёй хвалі 660 нм можа знізіць 40% спажывання энергіі ў зоне вырошчвання.

2. Расці спектр асвятлення і прылады
Спектр асвятлення раслін больш складаны і разнастайны. Розныя расліны маюць вялікія адрозненні ў неабходных спектрах у розных цыклах росту і нават у розных асяроддзях росту. Каб задаволіць гэтыя дыферэнцыраваныя патрэбы, у цяперашні час у галіны існуюць наступныя схемы: ①Схемы камбінацыі некалькіх манахраматычных святла. Тры найбольш эфектыўныя спектры для фотасінтэзу раслін - гэта ў асноўным спектр з пікамі пры 450 нм і 660 нм, паласа 730 нм для індукцыі цвіцення раслін, а таксама зялёнае святло 525 нм і ультрафіялетавая паласа ніжэй за 380 нм. Камбінуйце гэтыя віды спектраў у адпаведнасці з рознымі патрэбамі раслін, каб сфармаваць найбольш прыдатны спектр. ②Схема поўнага спектру для дасягнення поўнага пакрыцця спектру попыту раслін. Гэты тып спектру, які адпавядае чыпу SUNLIKE, які прадстаўляюць Seoul Semiconductor і Samsung, можа быць не самым эфектыўным, але ён падыходзіць для ўсіх раслін, а кошт значна ніжэйшы, чым у рашэнняў для камбінацыі манахраматычнага святла. ③Выкарыстоўвайце белае святло поўнага спектру ў якасці асновы, а таксама чырвонае святло 660 нм у якасці камбінаванай схемы для павышэння эфектыўнасці спектру. Такая схема больш эканамічная і практычная.

Асвятленне для вырошчвання раслін Манахраматычнае святло Святлодыёдныя чыпы (асноўныя даўжыні хваль 450 нм, 660 нм, 730 нм) Упаковачныя прылады ахопліваюцца многімі айчыннымі і замежнымі кампаніямі, у той час як айчынная прадукцыя больш разнастайная і мае больш спецыфікацый, а прадукцыя замежных вытворцаў больш стандартызаваная. У той жа час, з пункту гледжання фотасінтэтычнага патоку фатонаў, светлавой эфектыўнасці і г.д., усё яшчэ існуе вялікі разрыў паміж айчыннымі і замежнымі вытворцамі ўпакоўкі. Для ўпаковачных прылад манахраматычнага святла для асвятлення раслін, у дадатак да прадуктаў з асноўнымі дыяпазонамі даўжынь хваль 450 нм, 660 нм і 730 нм, многія вытворцы таксама распрацоўваюць новыя прадукты ў іншых дыяпазонах даўжынь хваль, каб рэалізаваць поўны ахоп фотасінтэтычна актыўнага выпраменьвання (PAR). даўжыня хвалі (450-730нм).

Манахраматычныя святлодыёдныя лямпы не падыходзяць для росту ўсіх раслін. Такім чынам, вылучаюцца перавагі святлодыёдаў поўнага спектру. Поўны спектр павінен спачатку дасягнуць поўнага ахопу поўнага спектру бачнага святла (400-700 нм) і павялічыць прадукцыйнасць гэтых дзвюх палос: сіне-зялёнага святла (470-510 нм), глыбокага чырвонага святла (660-700 нм). Выкарыстоўвайце звычайны сіні святлодыёд або ўльтрафіялетавы святлодыёдны чып з люмінафорам, каб дасягнуць «поўнага» спектру, і яго эфектыўнасць фотасінтэзу мае свае высокія і нізкія паказчыкі. Большасць вытворцаў белых святлодыёдных упаковачных прылад для асвятлення раслін выкарыстоўваюць блакітны чып + люмінафор для дасягнення поўнага спектру. У дадатак да рэжыму ўпакоўкі манахраматычнага святла і сіняга святла або ультрафіялетавага чыпа з люмінафорам для рэалізацыі белага святла, упаковачныя прылады для асвятлення раслін таксама маюць кампазітны рэжым упакоўкі, які выкарыстоўвае дзве або больш чыпаў з даўжынямі хваль, напрыклад, чырвоны дзесяць, сіні/ультрафіялетавы, RGB, RGBW . Гэты рэжым упакоўкі мае вялікія перавагі ў зацямненні.

Што тычыцца вузкахвалевай святлодыёднай прадукцыі, большасць пастаўшчыкоў упакоўкі могуць прапанаваць кліентам прадукцыю з рознымі даўжынямі хваль у дыяпазоне 365-740 нм. Што тычыцца спектру асвятлення раслін, пераўтворанага люмінафорам, большасць вытворцаў упакоўкі прапануюць кліентам мноства спектраў на выбар. У параўнанні з 2016 годам тэмпы росту продажаў у 2017 годзе значна павялічыліся. Сярод іх хуткасць росту святлодыёднай крыніцы святла 660 нм канцэнтруецца ў межах 20%-50%, а тэмпы росту продажаў святлодыёднай крыніцы святла, пераўтворанай у люмінафор, дасягае 50%-200%, гэта значыць, продажы раслін, якія пераўтвараюць люмінафор. Святлодыёдныя крыніцы святла растуць хутчэй.

Усе ўпаковачныя кампаніі могуць пастаўляць 0,2-0,9 Вт і 1-3 Вт агульную ўпаковачную прадукцыю. Гэтыя крыніцы святла дазваляюць вытворцам асвятлення мець добрую гнуткасць у дызайне асвятлення. Акрамя таго, некаторыя вытворцы таксама выпускаюць інтэграваную ўпаковачную прадукцыю большай магутнасці. У цяперашні час больш за 80% паставак большасці вытворцаў складаюць 0,2-0,9 Вт або 1-3 Вт. Сярод іх пастаўкі вядучых міжнародных упаковачных кампаній сканцэнтраваны ў 1-3 Вт, у той час як пастаўкі малых і сярэдніх Памер ўпакоўкі кампаній сканцэнтраваны ў 0,2-0,9 Вт.

3.Вобласці прымянення асвятлення раслін

Што тычыцца вобласці прымянення, асвятляльныя прыборы для вырошчвання раслін у асноўным выкарыстоўваюцца ў асвятленні цяпліц, фабрыках, якія займаюцца штучным асвятленнем, культурай раслінных тканак, вонкавым асвятленні палёў для сельскай гаспадаркі, хатняй агароднінай і кветкамі, а таксама ў лабараторных даследаваннях.

①У сонечных цяпліцах і шматпралётных цяпліцах доля штучнага святла для дадатковага асвятлення па-ранейшаму нізкая, і галоўнымі з іх з'яўляюцца металлогалогенные лямпы і натрыевыя лямпы высокага ціску. Хуткасць распаўсюджвання святлодыёдных сістэм асвятлення для вырошчвання адносна нізкая, але тэмпы росту пачынаюць паскарацца па меры зніжэння кошту. Асноўная прычына заключаецца ў тым, што карыстальнікі маюць шматгадовы вопыт выкарыстання металагалогенных лямпаў і натрыевых лямпаў высокага ціску, і выкарыстанне металагалогенных лямпаў і натрыевых лямпаў высокага ціску можа забяспечыць ад 6% да 8% цеплавой энергіі для цяпліцу, пазбягаючы апёкаў раслін. Сістэма святлодыёднага асвятлення для вырошчвання не забяспечвала канкрэтных і эфектыўных інструкцый і падтрымкі дадзеных, што затрымлівала яе прымяненне ў дзённых і шматпралётных цяпліцах. У цяперашні час дробнамаштабныя дэманстрацыйныя прыкладанні па-ранейшаму з'яўляюцца асноўнымі. Паколькі святлодыёд з'яўляецца халоднай крыніцай святла, ён можа знаходзіцца адносна блізка да полага раслін, што прыводзіць да меншага ўздзеяння тэмпературы. У дзённых і шматпралётных цяпліцах святлодыёднае асвятленне часцей выкарыстоўваецца пры вырошчванні паміж раслінамі.

②Ужыванне палявога земляробства на адкрытым паветры. Пранікненне і прымяненне асвятлення раслін у сельскай гаспадарцы ішло адносна павольна, у той час як прымяненне святлодыёдных сістэм асвятлення раслін (кантроль фотаперыяду) для вырошчвання культур доўгага дня на адкрытым паветры з высокай эканамічнай каштоўнасцю (напрыклад, драконавых садавіны) дасягнула хуткага развіцця.

③Заводы. У цяперашні час самай хуткай і шырока выкарыстоўванай сістэмай асвятлення раслін з'яўляецца фабрыка штучнага святла, якая падзелена на цэнтралізаваныя шматслойныя і размеркаваныя рухомыя фабрыкі раслін па катэгорыях. Развіццё заводаў па вытворчасці штучнага святла ў Кітаі ідзе вельмі хутка. Асноўным інвестыцыйным органам цэнтралізаванай шматслойнай фабрыкі штучнага святла з'яўляюцца не традыцыйныя сельскагаспадарчыя кампаніі, а больш кампаній, якія займаюцца вырабам паўправаднікоў і бытавой электронікі, такіх як Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, а таксама COFCO і Xi Cui і іншыя новыя сучасныя сельскагаспадарчыя кампаніі. На размеркаваных і мабільных заводах транспартныя кантэйнеры (новыя кантэйнеры або рэканструкцыя патрыманых кантэйнераў) па-ранейшаму выкарыстоўваюцца ў якасці стандартных перавозчыкаў. Сістэмы асвятлення раслін усіх штучных раслін у асноўным выкарыстоўваюць лінейныя або плоскія сістэмы асвятлення, і колькасць высаджаных гатункаў працягвае павялічвацца. Розныя эксперыментальныя святлодыёдныя крыніцы святла сталі шырока і шырока выкарыстоўвацца. Прадукты на рынку - гэта ў асноўным зялёныя ліставыя гародніна.

④Пасадка хатніх раслін. Святлодыёды можна выкарыстоўваць у настольных лямпах для бытавых раслін, бытавых стэлажах для раслін, бытавых машынах для вырошчвання гародніны і г.д.

⑤Вырошчванне лекавых раслін. Вырошчванне лекавых раслін ўключае ў сябе такія расліны, як Anoectochilus і Lithospermum. Прадукты на гэтых рынках маюць больш высокую эканамічную каштоўнасць і ў цяперашні час з'яўляюцца галіной з большай колькасцю прыкладанняў для асвятлення раслін. Акрамя таго, легалізацыя вырошчвання канабіса ў Паўночнай Амерыцы і некаторых частках Еўропы спрыяла прымяненню святлодыёднага асвятлення ў галіне вырошчвання канабіса.

⑥Квітнеючыя агні. Як незаменны інструмент для рэгулявання часу цвіцення кветак у індустрыі кветкаводства, самым раннім прымяненнем лямпаў Flowering былі лямпы напальвання, а затым энергазберагальныя люмінесцэнтныя лямпы. З развіццём святлодыёднай індустрыялізацыі, больш святлодыёдных тыпаў квітнеючых асвятляльных прыбораў паступова замянілі традыцыйныя лямпы.

⑦Культура тканак раслін. Традыцыйныя крыніцы святла для тканкавых культур - гэта ў асноўным белыя люмінесцэнтныя лямпы, якія валодаюць нізкай светлавой эфектыўнасцю і вялікім вылучэннем цяпла. Святлодыёды больш падыходзяць для эфектыўнай, кантраляванай і кампактнай культуры раслінных тканак дзякуючы сваім выдатным характарыстыкам, такім як нізкае энергаспажыванне, нізкае вылучэнне цяпла і працяглы тэрмін службы. У цяперашні час белыя святлодыёдныя трубкі паступова выцясняюць белыя люмінесцэнтныя лямпы.

4. Рэгіянальнае размеркаванне вырошчвання асвятляльных кампаній

Паводле статыстыкі, у цяперашні час у маёй краіне больш за 300 кампаній, якія займаюцца вырошчваннем асвятлення, і больш за 50 % кампаній, якія займаюцца вырошчваннем асвятлення ў раёне дэльты ракі Чжуцзян, займаюць вялікае становішча. На долю кампаній, якія займаюцца вырошчваннем асвятлення, у дэльце ракі Янцзы прыходзіцца каля 30 %, і гэта па-ранейшаму з'яўляецца важнай вытворчай зонай для вырошчвання асвятляльнай прадукцыі. Кампаніі па вытворчасці традыцыйных лямпаў для вырошчвання ў асноўным размешчаны ў дэльце ракі Янцзы, дэльце ракі Чжуцзян і краі Бохай, з якіх на дэльту ракі Янцзы прыпадае 53%, а на дэльту ракі Чжуцзян і край Бахай - 24% і 22% адпаведна . Асноўнымі раёнамі распаўсюджвання вытворцаў святлодыёднага асвятлення з'яўляюцца дэльта ракі Чжуцзян (62%), дэльта ракі Янцзы (20%) і Бахайскі край (12%).

B. Тэндэнцыя развіцця індустрыі святлодыёднага асвятлення

1. Спецыялізацыя

Святлодыёднае асвятленне для вырошчвання мае характарыстыкі рэгулявання спектру і інтэнсіўнасці святла, нізкае агульнае вылучэнне цяпла і добрыя воданепранікальныя характарыстыкі, таму яно падыходзіць для асвятлення для вырошчвання ў розных сцэнах. У той жа час змены ў прыродным асяроддзі і імкненне людзей да якасці ежы спрыялі энергічнаму развіццю сельскай гаспадаркі і вырошчвання фабрык і прывялі індустрыю святлодыёднага асвятлення да перыяду хуткага развіцця. У будучыні святлодыёднае асвятленне будзе гуляць важную ролю ў павышэнні эфектыўнасці сельскагаспадарчай вытворчасці, павышэнні бяспекі харчовых прадуктаў і паляпшэнні якасці садавіны і агародніны. Святлодыёдная крыніца святла для асвятлення для вырошчвання будзе далей развівацца з паступовай спецыялізацыяй галіны і рухацца ў больш мэтанакіраваным кірунку.

2. Высокая эфектыўнасць

Паляпшэнне эфектыўнасці святла і энергаэфектыўнасці з'яўляецца ключом да значнага зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў на асвятленне раслін. Выкарыстанне святлодыёдаў для замены традыцыйных лямпаў і дынамічная аптымізацыя і рэгуляванне светлавога асяроддзя ў адпаведнасці з патрабаваннямі да светлавой формулы раслін ад стадыі расады да збору ўраджаю - непазбежныя тэндэнцыі рафінаванай сельскай гаспадаркі ў будучыні. З пункту гледжання павышэння ўраджайнасці, яго можна вырошчваць паэтапна і ў рэгіёнах у спалучэнні з лёгкай формулай у адпаведнасці з асаблівасцямі развіцця раслін для павышэння эфектыўнасці вытворчасці і ўраджайнасці на кожным этапе. З пункту гледжання паляпшэння якасці, рэгуляванне харчавання і рэгуляванне святла можа быць выкарыстана для павелічэння ўтрымання пажыўных рэчываў і іншых карысных для здароўя функцыянальных інгрэдыентаў.

Паводле ацэнак, цяперашняя нацыянальная патрэба ў расадзе гародніны складае 680 мільярдаў, у той час як магутнасць вытворчасці фабрычнай расады складае менш за 10%. Рассадная прамысловасць прад'яўляе больш высокія экалагічныя патрабаванні. Вытворчы сезон у асноўным зіма і вясна. Натуральнае асвятленне слабае, неабходна дадатковае штучнае асвятленне. Асвятленне для вырошчвання раслін мае адносна высокія ўваходныя і выходныя паказчыкі і высокую ступень прыняцця ўваходных дадзеных. Святлодыёд мае унікальныя перавагі, таму што садавіна і гародніна (таматы, агуркі, дыні і г.д.) павінны быць прышчэплены, а спецыфічны спектр асвятлення ва ўмовах высокай вільготнасці можа спрыяць гаенню прышчэпленых саджанцаў. Дадатковае асвятленне для пасадкі гародніны ў цяпліцах можа кампенсаваць недахоп натуральнага асвятлення, павысіць эфектыўнасць фотасінтэзу раслін, паспрыяць красаванню і плоданашэння, павялічыць ураджайнасць і палепшыць якасць прадукцыі. Святлодыёдныя свяцільні для вырошчвання маюць шырокія перспектывы прымянення ў вытворчасці расады агародніны і цяпліцах.

3. Інтэлігентны

Асвятленне для вырошчвання раслін мае вялікі попыт на кантроль якасці і колькасці святла ў рэжыме рэальнага часу. З удасканаленнем тэхналогій інтэлектуальнага кіравання і прымяненнем Інтэрнэту рэчаў мноства манахраматычных спектраў і інтэлектуальных сістэм кіравання могуць рэалізаваць кантроль часу, асветленасці і своечасовую карэкціроўку якасці святла і светлавога выхаду ў залежнасці ад стану росту раслін. павінна стаць галоўнай тэндэнцыяй у будучым развіцці тэхналогіі асвятлення раслін.