Арыгінальная крыніца: Хоўчэн Лю. Стан развіцця і тэндэнцыі індустрыі святлодыёднага асвятлення для збудаванняў [J]. Journal of Illumination Engineering, 2018, 29 (04): 8-9.
Крыніца артыкула: Матэрыял Once Deep

Святло — асноўны фактар ​​навакольнага асяроддзя, які ўплывае на рост і развіццё раслін. Святло не толькі забяспечвае энергіяй для росту раслін праз фотасінтэз, але і з'яўляецца важным рэгулятарам росту і развіцця раслін. Дадатковае штучнае святло або поўнае штучнае апраменьванне святлом можа спрыяць росту раслін, павялічваць ураджайнасць, паляпшаць форму і колер прадукцыі, узмацняць функцыянальныя кампаненты і зніжаць узнікненне хвароб і шкоднікаў. Сёння я падзялюся з вамі станам развіцця і тэндэнцыямі індустрыі асвятлення раслін.
Тэхналогія штучных крыніц святла ўсё часцей выкарыстоўваецца ў галіне асвятлення раслін. Святлодыёдныя лямпы маюць шмат пераваг, такіх як высокая светлавая эфектыўнасць, нізкае нагрэўленне, невялікія памеры, працяглы тэрмін службы і многія іншыя. Яны маюць відавочныя перавагі ў галіне асвятлення для вырошчвання раслін. Індустрыя асвятлення для вырошчвання раслін будзе паступова ўкараняць святлодыёдныя свяцільні для вырошчвання раслін.

A. Стан развіцця індустрыі святлодыёднага асвятлення для вырошчвання раслін 

1.Святлодыёдны пакет для асвятлення вырошчвання

У галіне ўпакоўкі святлодыёдных лямпаў для вырошчвання раслін існуе мноства відаў прылад для ўпакоўкі, і няма адзінай сістэмы стандартаў вымярэння і ацэнкі. Таму, у параўнанні з айчыннай прадукцыяй, замежныя вытворцы ў асноўным сканцэнтраваны на магутных, каціных і модульных лямпах, улічваючы серыю белага святла для вырошчвання раслін, асаблівасці росту раслін і асяроддзе асвятлення, што мае большыя тэхнічныя перавагі ў надзейнасці, светлавой эфектыўнасці, характарыстыках фотасінтэтычнага выпраменьвання розных раслін у розных цыклах росту, у тым ліку розныя тыпы магутных, сярэдняй магутнасці і нізкай магутнасці раслін рознага памеру, каб задаволіць патрэбы розных раслін у розных умовах вырошчвання, разлічваючы на ​​дасягненне мэты максімальнага росту раслін і эканоміі энергіі.

Вялікая колькасць асноўных патэнтаў на эпітаксіяльныя пласціны чыпаў усё яшчэ знаходзіцца ў руках такіх вядучых кампаній, як японская Nichia і амерыканская Career. Айчынным вытворцам чыпаў усё яшчэ не хапае запатэнтаваных прадуктаў, якія б канкурэнтаздольныя на рынку. У той жа час многія кампаніі таксама распрацоўваюць новыя тэхналогіі ў галіне ўпакоўкі чыпаў для асвятлення вырошчвання. Напрыклад, тэхналогія тонкаплёнкавых чыпаў Osram дазваляе шчыльна ўпакоўваць чыпы разам, ствараючы вялікую плошчу асвятлення. Зыходзячы з гэтай тэхналогіі, высокаэфектыўная святлодыёдная сістэма асвятлення з даўжынёй хвалі 660 нм можа знізіць спажыванне энергіі на 40% у зоне вырошчвання.

2. Пашырэнне спектру асвятлення і прылад
Спектр асвятлення раслін больш складаны і разнастайны. Розныя расліны маюць вялікія адрозненні ў неабходных спектрах у розных цыклах росту і нават у розных умовах росту. Каб задаволіць гэтыя розныя патрэбы, у прамысловасці ў цяперашні час існуюць наступныя схемы: 1. Схемы камбінавання некалькіх монахраматычных святла. Тры найбольш эфектыўныя спектры для фотасінтэзу раслін - гэта ў асноўным спектр з пікамі пры 450 нм і 660 нм, дыяпазон 730 нм для стымуляцыі цвіцення раслін, плюс зялёнае святло 525 нм і ультрафіялетавы дыяпазон ніжэй за 380 нм. Камбінуйце гэтыя віды спектраў у адпаведнасці з рознымі патрэбамі раслін, каб сфармаваць найбольш прыдатны спектр. 2. Схема поўнага спектру для дасягнення поўнага пакрыцця спектру патрэб раслін. Гэты тып спектру, які адпавядае чыпу SUNLIKE, прадстаўленаму Seoul Semiconductor і Samsung, можа быць не самым эфектыўным, але ён падыходзіць для ўсіх раслін, і кошт значна ніжэйшы, чым у рашэнняў камбінаванага монахраматычнага святла. ③Выкарыстоўвайце поўнаспектральнае белае святло ў якасці асноўнага, а таксама чырвонае святло 660 нм у якасці камбінаванай схемы для павышэння эфектыўнасці спектру. Гэтая схема больш эканамічная і практычная.

Упаковачныя прылады для асвятлення раслін з монахраматычнымі святлодыёднымі чыпамі (асноўныя даўжыні хваль 450 нм, 660 нм, 730 нм) выпускаюцца многімі айчыннымі і замежнымі кампаніямі, прычым айчынная прадукцыя больш разнастайная і мае больш спецыфікацый, а прадукцыя замежных вытворцаў больш стандартызаваная. У той жа час, з пункту гледжання фотасінтэтычнага фатонавага патоку, светлавой эфектыўнасці і г.д., паміж айчыннымі і замежнымі вытворцамі ўпакоўкі ўсё яшчэ існуе вялікі разрыў. Для ўпаковачных прылад для монахраматычнага асвятлення раслін, акрамя 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 забяспечыць поўнае пакрыццё даўжынь хваль фотасінтэтычна актыўнага выпраменьвання (ФАР) (450-730 нм).

Манахраматычныя святлодыёдныя лямпы для росту раслін падыходзяць не для росту ўсіх раслін. Таму варта адзначыць перавагі поўнаспектральных святлодыёдаў. Для поўнага спектру спачатку неабходна дасягнуць поўнага пакрыцця ўсяго бачнага святла (400-700 нм), а затым павялічыць прадукцыйнасць гэтых двух дыяпазонаў: сіне-зялёнага святла (470-510 нм) і глыбокага чырвонага святла (660-700 нм). Для дасягнення «поўнага» спектру выкарыстоўвайце звычайны сіні святлодыёд або ультрафіялетавы святлодыёдны чып з люмінафорам, і яго фотасінтэтычная эфектыўнасць мае свае максімумы і мінімумы. Большасць вытворцаў белых святлодыёдных прылад для асвятлення раслін выкарыстоўваюць сіні чып + люмінафор для дасягнення поўнага спектру. Акрамя рэжыму ўпакоўкі монахраматычнае святло і сіняе святло або ультрафіялетавы чып + люмінафор для атрымання белага святла, прылады для ўпакоўкі раслін таксама маюць рэжым кампазітнай упакоўкі, які выкарыстоўвае два або больш чыпаў даўжыні хвалі, такіх як чырвоны, дзесяць, сіні/ультрафіялетавы, RGB, RGBW. Гэты рэжым упакоўкі мае вялікія перавагі ў зацямненні яркасці.

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 з дапамогай люмінафора, большасць вытворцаў упакоўкі прапануюць кліентам шырокі выбар спектраў. У параўнанні з 2016 годам, тэмпы росту продажаў у 2017 годзе значна павялічыліся. Сярод іх, тэмпы росту святлодыёдных крыніц святла 660 нм сканцэнтраваны ў межах 20%-50%, а тэмпы росту продажаў святлодыёдных крыніц святла для раслін, пераўтвораных у люмінафор, дасягнулі 50%-200%, гэта значыць, продажы святлодыёдных крыніц святла для раслін, пераўтвораных у люмінафор, растуць хутчэй.

Усе кампаніі, якія займаюцца ўпакоўкай, могуць пастаўляць агульную ўпаковачную прадукцыю магутнасцю 0,2-0,9 Вт і 1-3 Вт. Гэтыя крыніцы святла дазваляюць вытворцам асвятляльных прыбораў мець добрую гнуткасць у дызайне асвятлення. Акрамя таго, некаторыя вытворцы таксама прапануюць інтэграваную ўпаковачную прадукцыю большай магутнасці. У цяперашні час больш за 80% паставак большасці вытворцаў маюць магутнасць 0,2-0,9 Вт або 1-3 Вт. Сярод іх пастаўкі вядучых міжнародных кампаній па ўпакоўцы сканцэнтраваны ў межах 1-3 Вт, а пастаўкі малых і сярэдніх кампаній па ўпакоўцы сканцэнтраваны ў межах 0,2-0,9 Вт.

3. Сферы прымянення асвятлення для вырошчвання раслін

Што да сферы прымянення, свяцільні для вырошчвання раслін у асноўным выкарыстоўваюцца для асвятлення цяпліц, штучнага асвятлення на заводах, для культывавання раслінных тканін, для асвятлення палёў на адкрытым паветры, для пасадкі гародніны і кветак, а таксама ў лабараторных даследаваннях.

①У сонечных цяпліцах і шматпралётных цяпліцах доля штучнага святла для дадатковага асвятлення ўсё яшчэ нізкая, і асноўнымі з'яўляюцца металагалогенные лямпы і натрыевыя лямпы высокага ціску. Узровень пранікнення святлодыёдных сістэм асвятлення для вырошчвання раслін адносна нізкі, 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 каля 6%-8% цеплавой энергіі для цяпліцы, пазбягаючы апёкаў раслін, пазбягаючы апёкаў. Сістэма святлодыёднага асвятлення для вырошчвання раслін не прадугледжвала канкрэтных і эфектыўных інструкцый і падтрымкі дадзеных, што затрымала яе прымяненне ў дзённых і шматпралётных цяпліцах. У цяперашні час асноўнай з'яўляецца невялікія дэманстрацыйныя прымяненні. Паколькі святлодыёд з'яўляецца крыніцай халоднага святла, ён можа знаходзіцца адносна блізка да кроны раслін, што прыводзіць да меншага тэмпературнага ўздзеяння. У дзённых і шматпралётных цяпліцах святлодыёднае асвятленне для вырошчвання раслін часцей выкарыстоўваецца ў міжраслінным вырошчванні.

②Прымяненне ў палявых умовах сельскай гаспадаркі на адкрытым паветры. Пранікненне і прымяненне асвятлення раслін у сельскай гаспадарцы адбываюцца адносна павольна, у той час як прымяненне святлодыёдных сістэм асвятлення раслін (з кантролем фотаперыяду) для вырошчвання доўгадзённых культур на адкрытым паветры з высокай эканамічнай каштоўнасцю (напрыклад, фрукта дракона) дасягнула хуткага развіцця.

③Фабрыкі раслін. У цяперашні час найбольш хуткай і шырока выкарыстоўванай сістэмай асвятлення раслін з'яўляецца фабрыка цалкам штучнага асвятлення, якая па катэгорыях падзелена на цэнтралізаваныя шматслаёвыя і размеркаваныя мабільныя фабрыкі раслін. Развіццё фабрык штучнага асвятлення ў Кітаі адбываецца вельмі хутка. Асноўным інвестыцыйным органам цэнтралізаваных шматслаёвых фабрык цалкам штучнага асвятлення з'яўляюцца не традыцыйныя сельскагаспадарчыя кампаніі, а кампаніі, якія займаюцца паўправадніковай і бытавой электронікай, такія як Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, а таксама COFCO і Xi Cui і іншыя новыя сучасныя сельскагаспадарчыя кампаніі. У размеркаваных і мабільных фабрыках раслін у якасці стандартных перавозчыкаў па-ранейшаму выкарыстоўваюцца транспартныя кантэйнеры (новыя кантэйнеры або рэканструкцыя кантэйнераў з патрыманых). У сістэмах асвятлення раслін усіх штучных раслін у асноўным выкарыстоўваюцца лінейныя або плоскапанэльныя масівы асвятляльных сістэм, і колькасць высаджаных гатункаў працягвае пашырацца. Розныя эксперыментальныя святлодыёдныя крыніцы святла пачалі шырока выкарыстоўвацца. Прадукты на рынку ў асноўным уключаюць зялёныя ліставыя гародніна.

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

⑤Вырошчванне лекавых раслін. Вырошчванне лекавых раслін уключае такія расліны, як Anoectochilus і Lithospermum. Прадукцыя на гэтых рынках мае больш высокую эканамічную каштоўнасць і ў цяперашні час з'яўляецца галіной з больш шырокім прымяненнем асвятлення раслін. Акрамя таго, легалізацыя вырошчвання канабіса ў Паўночнай Амерыцы і некаторых частках Еўропы спрыяла выкарыстанню святлодыёднага асвятлення ў галіне вырошчвання канабіса.

⑥Лампы для кветкавых свяцілень. Як незаменны інструмент для рэгулявання часу цвіцення кветак у кветкаводстве, самым раннім ужываннем лямпаў для кветкавых свяцілень былі лямпы напальвання, а затым энергазберагальныя люмінесцэнтныя лямпы. З развіццём індустрыялізацыі святлодыёдаў усё больш святлодыёдных свяцілень для кветкавых свяцілень паступова замяняюць традыцыйныя лямпы.

⑦Культура раслінных тканін. Традыцыйнымі крыніцамі святла для культур раслін з'яўляюцца ў асноўным белыя люмінесцэнтныя лямпы, якія маюць нізкую светлавую эфектыўнасць і вялікую цеплавыдзяляльнасць. Святлодыёды больш падыходзяць для эфектыўнай, кіраванай і кампактнай культуры раслінных тканін дзякуючы сваім выдатным характарыстыкам, такім як нізкае спажыванне энергіі, нізкае цеплавыдзяленне і працяглы тэрмін службы. У цяперашні час белыя святлодыёдныя трубкі паступова замяняюць белыя люмінесцэнтныя лямпы.

4. Рэгіянальнае размеркаванне кампаній па вытворчасці асвятлення для вырошчвання раслін

Згодна са статыстыкай, у маёй краіне ў цяперашні час налічваецца больш за 300 кампаній, якія вырабляюць асвятляльныя прыборы для вырошчвання раслін, і больш за 50% ад іх належыць кампаніям, якія вырабляюць асвятляльныя прыборы ў раёне дэльты ракі Чжуцзян, і яны ўжо займаюць значныя пазіцыі. На долю кампаній, якія вырабляюць асвятляльныя прыборы для вырошчвання раслін, у дэльце ракі Янцзы прыпадае каля 30%, і гэта ўсё яшчэ важны раён вытворчасці асвятляльнай прадукцыі для вырошчвання раслін. Традыцыйныя кампаніі, якія вырабляюць лямпы для вырошчвання раслін, у асноўным размешчаны ў дэльце ракі Янцзы, дэльце ракі Чжуцзян і Бахайскім краі, з якіх 53% прыпадае на дэльту ракі Янцзы, а 24% і 22% адпаведна на дэльту ракі Чжуцзян і Бахайскі край. Асноўнымі раёнамі распаўсюджвання вытворцаў святлодыёдных асвятляльных прыбораў для вырошчвання раслін з'яўляюцца дэльта ракі Чжуцзян (62%), дэльта ракі Янцзы (20%) і Бахайскі край (12%).

B. Тэндэнцыя развіцця індустрыі святлодыёднага асвятлення

1. Спецыялізацыя

Святлодыёдныя лямпы для вырошчвання раслін маюць характарыстыкі рэгуляванага спектру і інтэнсіўнасці святла, нізкае агульнае нагрэўленне і добрую воданепранікальнасць, таму яны падыходзяць для вырошчвання раслін у розных умовах. У той жа час змены ў навакольным асяроддзі і імкненне людзей да якасці прадуктаў харчавання спрыялі актыўнаму развіццю сельскай гаспадаркі і вырошчвання раслін, што прывяло да хуткага развіцця індустрыі святлодыёдных лямпаў для вырошчвання раслін. У будучыні святлодыёдныя лямпы для вырошчвання раслін будуць адыгрываць важную ролю ў павышэнні эфектыўнасці сельскагаспадарчай вытворчасці, паляпшэнні бяспекі харчовых прадуктаў і паляпшэнні якасці садавіны і гародніны. Святлодыёдныя крыніцы святла для вырошчвання раслін будуць далей развівацца з паступовай спецыялізацыяй галіны і рухацца ў больш мэтанакіраваным кірунку.

2. Высокая эфектыўнасць

Паляпшэнне эфектыўнасці асвятлення і энергаэфектыўнасці з'яўляецца ключом да значнага зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў на асвятленне раслін. Выкарыстанне святлодыёдаў для замены традыцыйных лямпаў, а таксама дынамічная аптымізацыя і рэгуляванне светлавога асяроддзя ў адпаведнасці з патрабаваннямі раслін да светлавой формулы ад стадыі расады да стадыі збору ўраджаю з'яўляюцца непазбежнымі тэндэнцыямі ўдасканаленай сельскай гаспадаркі ў будучыні. З пункту гледжання павышэння ўраджайнасці, яе можна вырошчваць паэтапна і ў розных рэгіёнах, спалучаючы светлавую формулу ў адпаведнасці з асаблівасцямі развіцця раслін, каб павысіць эфектыўнасць вытворчасці і ўраджайнасць на кожным этапе. З пункту гледжання паляпшэння якасці, рэгуляванне харчавання і рэгуляванне асвятлення можа быць выкарыстана для павелічэння ўтрымання пажыўных рэчываў і іншых карысных для здароўя інгрэдыентаў.

Паводле ацэнак, бягучы попыт на расаду агароднінных культур у краіне складае 680 мільярдаў долараў, а вытворчыя магутнасці заводскіх расады складаюць менш за 10%. Рассадаводчая галіна мае больш высокія патрабаванні да навакольнага асяроддзя. Вытворчы сезон у асноўным прыпадае на зіму і вясну. Натуральнае святло слабае, таму патрэбна дадатковае штучнае асвятленне. Асвятленне для вырошчвання раслін мае адносна высокую ўваходную і выхадную магутнасць і высокую ступень засваення ўваходнага сігналу. Святлодыёдныя лямпы маюць унікальныя перавагі, бо садавіну і гародніну (памідоры, агуркі, дыні і г.д.) трэба прышчапляць, і спецыфічны спектр дадатковага святла ва ўмовах высокай вільготнасці можа спрыяць гаенню прышчэпленых расады. Дадатковае асвятленне для пасадкі агароднінных культур у цяпліцах можа кампенсаваць недахоп натуральнага святла, палепшыць фотасінтэз раслін, спрыяць красаванню і плоданашэння, павялічыць ураджайнасць і палепшыць якасць прадукцыі. Святлодыёдныя лямпы для вырошчвання агароднінных культур маюць шырокія перспектывы прымянення ў вытворчасці расады агароднінных культур і ў цяпліцах.

3. Інтэлектуальны

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, розныя монахраматычныя спектры і інтэлектуальныя сістэмы кіравання могуць рэалізаваць кантроль часу і асвятлення, і ў залежнасці ад стану росту раслін, своечасовая карэкціроўка якасці святла і светлавой магутнасці, несумненна, стане асноўнай тэндэнцыяй у будучым развіцці тэхналогій асвятлення для вырошчвання раслін.