Fonte orixinal: Houcheng Liu. Estado de desenvolvemento e tendencia da industria de iluminación de plantas LED [J]. Xornal de enxeñaría de iluminación, 2018,29 (04): 8-9.
Fonte do artigo: material unha vez profundo

A luz é o factor ambiental básico do crecemento e desenvolvemento das plantas. A luz non só proporciona enerxía para o crecemento das plantas mediante a fotosíntese, senón que tamén é un importante regulador do crecemento e desenvolvemento das plantas. O suplemento de luz artificial ou a irradiación de luz artificial completa poden promover o crecemento das plantas, aumentar o rendemento, mellorar a forma do produto, a cor, mellorar os compoñentes funcionais e reducir a aparición de enfermidades e pragas. Hoxe, compartirei con vostede o estado de desenvolvemento e a tendencia da industria de iluminación de plantas.
A tecnoloxía de fonte de luz artificial é cada vez máis utilizada no campo da iluminación das plantas. O LED ten moitas vantaxes como a alta eficiencia da luz, a xeración de calor baixa, o pequeno tamaño, a longa vida e moitas outras vantaxes. Ten vantaxes obvias no campo da iluminación de crecemento. A industria de iluminación de crecemento adoptará gradualmente os accesorios de iluminación LED para o cultivo das plantas.

A. O estado de desenvolvemento da industria de iluminación LED 

1. Packread para a iluminación de crecemento

No campo dos envases LED de iluminación de Grow, hai moitos tipos de dispositivos de envasado e non hai un sistema estándar de medición e avaliación unificado. Polo tanto, en comparación cos produtos domésticos, os fabricantes estranxeiros céntranse principalmente en direccións de alta potencia, mazorcas e módulos, tendo en conta a serie branca de iluminación de crecemento, considerando con características de crecemento das plantas e ambiente de iluminación humanizada, teñen maiores vantaxes técnicas na fiabilidade, a luz, Eficiencia, características de radiación fotosintética de diferentes plantas en diferentes ciclos de crecemento, incluíndo varios tipos de plantas de alta potencia, media e baixa potencia de produtos de diferentes tamaños, para satisfacer as necesidades dunha variedade de diversas Plantas en diferentes ambientes de crecemento, esperando alcanzar o obxectivo de maximizar o crecemento das plantas e o aforro de enerxía.

Un gran número de patentes fundamentais para as obleas epitaxiais de chip seguen en mans de empresas líderes temperás como Nichia de Xapón e a súa carreira americana. Os fabricantes de chips domésticos aínda carecen de produtos patentados con competitividade no mercado. Ao mesmo tempo, moitas empresas tamén están a desenvolver novas tecnoloxías no campo dos chips de envasado de iluminación. Por exemplo, a tecnoloxía de chip de película fina de Osram permite que os chips sexan embalados estreitamente para crear unha superficie de iluminación de gran área. Con base nesta tecnoloxía, un sistema de iluminación LED de alta eficiencia cunha lonxitude de onda de 660 nm pode reducir o 40% do consumo de enerxía na área de cultivo.

2. Crecer espectro de iluminación e dispositivos
O espectro de iluminación das plantas é máis complexo e diverso. Diferentes plantas teñen grandes diferenzas nos espectros requiridos en diferentes ciclos de crecemento e incluso en diferentes ambientes de crecemento. Para satisfacer estas necesidades diferenciadas, actualmente hai os seguintes esquemas da industria: esquemas de combinación de luz monocromática. Os tres espectros máis eficaces para a fotosíntese vexetal son principalmente o espectro con picos a 450 nm e 660 nm, a banda de 730 nm para inducir a floración de plantas, ademais da luz verde de 525 nm e a banda ultravioleta por baixo de 380 nm. Combina este tipo de espectros segundo as diferentes necesidades das plantas para formar o espectro máis adecuado. Espectro de ②full Espectro para conseguir unha cobertura completa do espectro da demanda das plantas. Este tipo de espectro correspondente ao chip similar ao sol representado por Seúl Semiconductor e Samsung pode non ser o máis eficiente, pero é adecuado para todas as plantas, e o custo é moi inferior ao das solucións de combinación de luz monocromática. ③ Use a luz branca de espectro completo como principal, ademais de luz vermella de 660 nm como esquema de combinación para mellorar a eficacia do espectro. Este esquema é máis económico e práctico.

Plant Grow Iluminación de chips LED monocromáticos LED (as principais lonxitudes de onda son de 450 nm, 660 nm, 730nm) Os dispositivos de envasado están cubertos por moitas empresas domésticas e estranxeiras, mentres que os produtos domésticos son máis diversos e teñen máis especificacións e os produtos de fabricantes estranxeiros están máis estandarizados. Ao mesmo tempo, en termos de fluxo de fotóns fotosintéticos, eficiencia de luz, etc., aínda hai unha gran fenda entre os fabricantes de envases domésticos e estranxeiros. Para iluminación de plantas dispositivos de envasado monocromático de luz, ademais de produtos coas principais bandas de lonxitude de onda de 450 nm, 660 nm e 730nm, moitos fabricantes tamén están a desenvolver novos produtos noutras bandas de lonxitude de onda para realizar a cobertura completa para a radiación activa foto-sintéticamente (par) lonxitude de onda (450-730nm).

As luces de crecemento das plantas LED monocromáticas non son adecuadas para o crecemento de todas as plantas. Polo tanto, resaltan as vantaxes dos LEDs de espectro completo. O espectro completo debe primeiro conseguir unha cobertura completa do espectro completo de luz visible (400-700 nm) e aumentar o rendemento destas dúas bandas: luz azul-verde (470-510 nm), luz vermella profunda (660-700 nm). Use un chip LED de LED azul común ou ultravioleta con fósforo para conseguir un espectro "completo", e a súa eficiencia fotosintética ten o seu propio e baixo. A maioría dos fabricantes de iluminación de plantas Os dispositivos de envasado LED branco usan chip azul + fósforos para conseguir un espectro completo. Ademais do modo de embalaxe de luz monocromática e luz azul ou chip ultravioleta máis fósforo para realizar luz branca, os dispositivos de envasado de iluminación de plantas tamén teñen un modo de envasado composto que usa dous ou máis chips de lonxitude de onda, como Red Ten Blue/Ultraviolet, RGB,, RGB, RGBW. Este modo de envasado ten grandes vantaxes no escurecemento.

En termos de produtos LED de lonxitude de onda estreita, a maioría dos provedores de envases poden proporcionar aos clientes varios produtos de lonxitude de onda na banda de 365-740nm. En canto ao espectro de iluminación de plantas convertido por fósfores, a maioría dos fabricantes de envases teñen unha variedade de espectros para que os clientes poidan escoller. En comparación con 2016, a súa taxa de crecemento das vendas en 2017 obtivo un aumento substancial. Entre eles, a taxa de crecemento da fonte de luz LED de 660 nm concentrase nun 20%-50%, e a taxa de crecemento das vendas da fonte LED de planta convertida en fósforo chega ao 50%-200%, é dicir, ás vendas de planta convertida en fósforo As fontes de luz LED están crecendo máis rápido.

Todas as empresas de envases poden fornecer produtos de envasado xerais de 0,2-0,9 W e 1-3 W. Estas fontes de luz permiten aos fabricantes de iluminación ter unha boa flexibilidade no deseño de iluminación. Ademais, algúns fabricantes tamén proporcionan produtos de envasado integrado de maior enerxía. Na actualidade, máis do 80% dos envíos da maioría dos fabricantes son 0,2-0,9 W ou 1-3 W. Entre eles, os envíos de principais empresas de envases internacionais concéntranse en 1-3 W, mentres que os envíos de pequenos e medios- As empresas de envasado de tamaño concentranse en 0,2-0,9 W.

3. Campos de aplicación da iluminación de cultivo das plantas

Desde o campo de aplicación, as luminarias de iluminación de cultivo de plantas úsanse principalmente en iluminación de invernadoiro, fábricas de plantas de iluminación de todas as artigos, cultivo de tecidos vexetais, iluminación de campo de agricultura ao aire libre, verduras domésticas e plantación de flores e investigación de laboratorio.

Os invernadoiros solares e os invernadoiros de varios espazos, a proporción de luz artificial para a iluminación complementaria aínda é baixa, e as lámpadas de haluros metálicos e as lámpadas de sodio de alta presión son as principais. A taxa de penetración dos sistemas de iluminación LED é relativamente baixa, pero a taxa de crecemento comeza a acelerar a medida que baixa o custo. A razón principal é que os usuarios teñen experiencia a longo prazo de usar lámpadas de haluros metálicos e lámpadas de sodio de alta presión, e o uso de lámpadas de haluros metálicos e lámpadas de sodio de alta presión pode proporcionar aproximadamente o 6% ao 8% da enerxía térmica para a invernadoiro evitando queimaduras ás plantas. O sistema de iluminación LED Grow non proporcionou instrucións específicas e eficaces e soporte de datos, o que atrasou a súa aplicación nos invernadoiros de luz do día e varios espazos. Na actualidade, as aplicacións de demostración a pequena escala seguen sendo o elemento principal. Como LED é unha fonte de luz fría, pode estar relativamente preto do dossel das plantas, obtendo menos impacto na temperatura. Nos invernadoiros de luz do día e de varios espazos, a iluminación de cultivo LED úsase máis comúnmente no cultivo entre plantas.

Aplicación de campo de agricultura ②Outdoor. A penetración e aplicación da iluminación das plantas na agricultura das instalacións foi relativamente lenta, mentres que a aplicación de sistemas de iluminación de plantas LED (control de fotoperíodo) para cultivos de longo día ao aire libre con alto valor económico (como a froita de dragón) acadou un rápido desenvolvemento.

Fábricas de plantas. Actualmente, o sistema de iluminación de plantas máis rápido e máis utilizado é a fábrica de plantas lixeiras de todo artificio, que se divide en fábricas de plantas con varias capas centralizadas e distribuídas por categoría. O desenvolvemento de fábricas de plantas artificiais en China é moi rápido. O principal organismo de investimento da fábrica de plantas lixeiras de varias capas centralizadas non son as empresas agrícolas tradicionais, senón que son máis empresas dedicadas a produtos electrónicos de semiconductor e consumidores, como Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, e tamén COFCO e XI CUI e outras novas empresas agrícolas modernas. Nas fábricas de plantas distribuídas e móbiles, aínda se usan recipientes de envío (novos recipientes ou reconstrución de contedores de segunda man) como transportistas estándar. Os sistemas de iluminación de plantas de todas as plantas artificiais usan principalmente sistemas de iluminación lineais ou de panel plano, e o número de variedades plantadas segue a expandirse. Varias fontes de luz LED de fórmula de luz experimental comezaron a ser amplamente utilizadas. Os produtos do mercado son principalmente verduras de follas verdes.

④planting de plantas de fogares. O LED pódese usar en lámpadas de mesa de plantas domésticas, plantacións de plantacións domésticas, máquinas de cultivo de verduras domésticas, etc.

⑤cultivación de plantas medicinais. O cultivo de plantas medicinais implica plantas como anoectochilus e lithospermum. Os produtos destes mercados teñen un maior valor económico e actualmente son unha industria con máis aplicacións de iluminación de plantas. Ademais, a legalización do cultivo de cannabis en América do Norte e partes de Europa promoveu a aplicación de iluminación de crecente LED no campo do cultivo de cannabis.

⑥ Luces de flores. Como ferramenta indispensable para axustar o tempo de floración das flores na industria de xardinería de flores, a primeira aplicación de luces de floración foron lámpadas incandescentes, seguidas de lámpadas fluorescentes de aforro de enerxía. Co desenvolvemento da industrialización LED, máis luminarias de floración de tipo LED substituíron gradualmente as lámpadas tradicionais.

⑦ Cultivo do tecido da plantas. As fontes de luz tradicionais de cultivo de tecidos son principalmente lámpadas fluorescentes brancas, que teñen unha baixa eficiencia luminosa e unha gran xeración de calor. Os LEDs son máis adecuados para un cultivo de tecido vexetal eficiente, controlable e compacto debido ás súas características destacadas como o baixo consumo de enerxía, a xeración de calor baixa e a longa vida. Na actualidade, os tubos LED brancos están substituíndo gradualmente ás lámpadas fluorescentes brancas.

4. Distribución rexional das empresas de iluminación de cultivo

Segundo as estatísticas, actualmente hai máis de 300 compañías de iluminación de crecemento no meu país e crecer empresas de iluminación na área do Delta do Río Pearl representan máis do 50%e xa están nunha posición importante. As empresas de iluminación de cultivo no delta do río Yangtze representan aproximadamente o 30%, e non deixa de ser unha área de produción importante para os produtos de iluminación. As compañías de lámpadas de cultivo tradicionais distribúense principalmente no delta do río Yangtze, o Delta do río Pearl e o borde Bohai, do que o delta do río Yangtze supón o 53%, e o Delta do río Pearl e o borde Bohai representan respectivamente o 24% e o 22% respectivamente . As principais áreas de distribución dos fabricantes de iluminación LED son o delta do río Pearl (62%), o Delta do río Yangtze (20%) e o borde Bohai (12%).

B. Tendencia do desenvolvemento da industria de iluminación de Grow Grow LED

1. Especialización

A iluminación de crecemento LED ten as características do espectro axustable e da intensidade da luz, baixa xeración de calor e un bo rendemento impermeable, polo que é adecuado para crecer iluminación en varias escenas. Ao mesmo tempo, os cambios no medio natural e na procura das persoas pola calidade dos alimentos promoveron o vigoroso desenvolvemento da agricultura das instalacións e as fábricas de cultivo e levaron a industria de iluminación LED nun período de rápido desenvolvemento. No futuro, a iluminación de Grow LED xogará un papel importante na mellora da eficiencia da produción agrícola, na mellora da seguridade alimentaria e na mellora da calidade das froitas e das verduras. A fonte de luz LED para a iluminación de crecemento desenvolverase aínda máis coa especialización gradual da industria e moverase nunha dirección máis dirixida.

2. Alta eficiencia

A mellora da eficiencia da luz e da eficiencia enerxética é a clave para reducir moito os custos de funcionamento da iluminación das plantas. O uso de LEDs para substituír as lámpadas tradicionais e a optimización dinámica e o axuste do ambiente lixeiro segundo os requisitos de fórmula lixeira das plantas desde a fase de plántula ata a fase de colleita son as inevitables tendencias da agricultura refinada no futuro. En termos de mellora do rendemento, pódese cultivar en etapas e rexións combinadas con fórmula lixeira segundo as características de desenvolvemento das plantas para mellorar a eficiencia da produción e o rendemento en cada etapa. En termos de mellora da calidade, a regulación nutricional e a regulación da luz pódense usar para aumentar o contido de nutrientes e outros ingredientes funcionais de asistencia sanitaria.

Segundo as estimacións, a demanda nacional actual de mudas de verduras é de 680 millóns, mentres que a capacidade de produción das mudas de fábrica é inferior ao 10%. A industria das plántulas ten maiores requisitos ambientais. A tempada de produción é principalmente de inverno e primavera. A luz natural é débil e é necesaria unha luz complementaria artificial. A iluminación de cultivo das plantas ten unha entrada e saída relativamente altas e un alto grao de aceptación de entrada. O LED ten vantaxes únicas, porque as froitas e verduras (tomates, pepinos, melóns, etc.) deben ser enxertadas e o espectro específico de suplementación lixeira en condicións de alta humidade pode promover a curación de mudas enxertadas. Plantación de verduras de invernadoiro A luz complementaria pode compensar a falta de luz natural, mellorar a eficiencia fotosintética das plantas, promover a floración e frutificar, aumentar o rendemento e mellorar a calidade do produto. A iluminación de Grow LED ten unha ampla aplicación de aplicacións nas mudas de verduras e na produción de invernadoiro.

3. Intelixente

A iluminación de cultivo das plantas ten unha forte demanda de control en tempo real da calidade da luz e da cantidade de luz. Coa mellora da tecnoloxía de control intelixente e a aplicación de Internet das cousas, unha variedade de espectros monocromáticos e sistemas de control intelixente poden realizar o control de tempo, o control da luz e segundo o estado de crecemento das plantas, o axuste oportuno da calidade da luz e a saída da luz está obrigado a converterse na principal tendencia no futuro desenvolvemento da tecnoloxía de iluminación de plantas.