In de afgelopen jaren heeft de technologie van LED -kweeklichten zich snel ontwikkeld, vooral op het gebied van broeikasgebied . Het potentieel van LED -plantverlichting om natriumlampen te vervangen, is een belangrijk onderwerp van discussie geworden in de industrie . in het verleden geloofden in het verleden, veel lampjes, de lente van de leding van de lamp. Marktvervanging zou . komen, maar met de diepgaande verkenning van technologie, is het idee om eenvoudig de prestaties van lichtbronnen door QE te meten geleidelijk beschouwd als te eenzijdig .
Definitie en verschil tussen kwantumefficiëntie (QE) en PPE
Quantum -efficiëntie QE is een belangrijke parameter voor het meten van de prestaties van lichtbronnen . Het geeft aan hoeveel fotosynthetische fotonflux (PPF) kan worden gegenereerd per watt ingang van elektrische energie, in eenheden van μmol/j . De formule is als volgt:
Qe=ppf/power
PPF (fotosynthetische fotonflux) geeft het aantal fotonen aan dat per seconde door de lichtbron wordt uitgestraald, in eenheden van μmol/s . Voor plantenlampparameters is QE gelijkwaardig aan PPE (fotosynthetische fotonefficiëntie), maar in de brede zin van Bio-Optical Technology, het gebruik van QE is meer universele 300-800 nm .
De toepassing van bio-optiek is niet beperkt tot plantenfotosynthese, maar behandelt ook de pluimvee-landbouw, aquacultuur, huidverzorging, menselijke ooggezondheid en fotongeneeskunde . Deze velden hebben verschillende focus op de reactie op de golflengte van de lichtbron, dus het gebruik van een universele QE-definitie kan conceptuele verwarming vermijden. De prestaties van de lichtbron, terwijl QE het verschil in fotonefficiëntie volledig kan weerspiegelen .
Huidige kwantumefficiëntieniveaus van LED- en HPS -lampen
Moderne LED -verpakkingstechnologie kan al de volgende kwantumefficiëntieniveaus bereiken:
· Blauw licht: QE> 2.0 μmol/j
· Rood licht: QE> 3,5 μmol/j
· Meestal LED -kweeklicht: QE -bereik is 1,8 μmol/j ~ 3,3 μmol/j
In contrast, the QE of sodium lamps on the market is usually around 2.1 μmol/J. Although LED lamps have surpassed sodium lamps in quantum efficiency, there is still a problem of false labeling in the industry, and some companies exaggerate their quantum efficiency to compete. JT Grow Light To ensure the accuracy of the measurement results, we Moet verpakkingsbedrijven gedetailleerde kwantumefficiëntiemetingrapporten en foutbeoordelingen . verstrekken om ervoor te zorgen dat onze QE -gegevens in overeenstemming zijn met onze publiciteit ., dus u kunt er zeker van zijn om JT Grow Light's plantlichten te kopen, we garanderen de kwaliteit.
PPFD en DLA: belangrijke indicatoren van fotosynthese -efficiëntie
Naast kwantumefficiëntie QE, zijn fotosynthetische fotonfluxdichtheid (PPFD) en dagelijkse lichtaccumulatie (DLA) twee kernindicatoren voor het evalueren van de prestaties van plantenlampen:
- PPFD: de eenheid is μmol/m² · s, wat het aantal fotonen dat per seconde wordt ontvangen per seconde per seconde per seconde aangeeft .
- DLA: De eenheid is mol/dag, wat het aantal fotosynthetische fotonen opgebouwd per eenheidsgebied in één dag . aangeeft
Neem een 400- watt -lamp als voorbeeld, ervan uitgaande dat de lichtverdeling van de lamp Lambertiaans is, de lampefficiëntie 15%is en de fotonen die door de lichtbron worden uitgestoten, zijn volledig bedekt met een cirkelvormig gebied van 3,14 vierkante meter op een afstand van 1 meter:
- Wanneer de QE van LED -lamp u groeit =2.1 μmol/j, ppfd =227.39 μmol/m² · s .
- · Wanneer de QE van LED -kweeklicht 2 . 3 μmol/j, ppfd =249.04 μmol/m² · s is.
Het is te zien dat het verschil in QE weinig effect heeft op ppfd ., wanneer de fotoperiode (e . g . 14 uren van licht per dag) in aanmerking wordt genomen, is de impact op DLA belangrijker:
- Natriumlamp met qe =2.1: dla =11.46 mol/dag
- LED -plantlicht met QE =2.3: DLA =12.55 mol/dag
Het verschil in DLA tussen de twee is 1 . 09 mol/dag, wat betekent dat de natriumlamp 1,33 uur langer moet werken om dezelfde lichtdosis van het LED -plantlicht te bereiken.
Vanuit het perspectief van energiebesparing is dit gelijk aan de natriumlamp die ongeveer 0 . 532 kWh meer elektriciteit per dag consumeert.
Lichtkwaliteit: de sleutel tot de applicatie -efficiëntie van plantaardige lichten
Hoewel QE en PPFD belangrijke indicatoren zijn voor het evalueren van de prestaties van lichtbronnen, laten experimenten zien dat LED -kweeklichten met QE =1.8 betere plantresultaten vertonen dan natriumlampen met QE =2.1 onder dezelfde omstandigheden . De belangrijkste factor achter dit islichtkwaliteit, dat wil zeggen het aandeel fotonen van elke golflengte in de lichtbron .
Light quality is the distribution ratio of light emitted by a light source at different wavelengths. For plant growth, light within the range of Photosynthetically Active Radiation (PAR) (300-800nm) is important for photosynthesis. Photons of different wavelengths not only have a direct impact on the photosynthetic efficiency of plants, but also play a regulatory role in their Morfologische constructie en groeicyclus .
Het belang van lichtkwaliteit
Planten hebben verschillende vereisten voor licht in verschillende groeifasen . De precieze matching van lichtkwaliteit kan:
1. Verbeter de fotosynthetische efficiëntie (de mogelijkheid om lichte energie om te zetten in chemische energie) .
2. Optimaliseer de plantmorfologie (plantentype, aantal takken, internode lengte, enz. .) .
3. Verbeter de gewaskwaliteit (bijvoorbeeld, verhoog suiker-, vitamine- of pigmentgehalte) .
4. Controleer de bloei- en vruchtcyclus om verhoogde productie en efficiëntie te bereiken .
De spectrale absorptie van fotosynthese is voornamelijk geconcentreerd tussen 300-800 nm en verschillende golflengten hebben verschillende effecten op planten, bijvoorbeeld:

Blauw licht (400-500 nm)
1) stimuleren van bladgroei en verhoogt de activiteit van fotosynthetische enzymen;
2) de opening van de huidmondjes bevorderen en de efficiëntie van de fotosynthese verbeteren;
3) Remmen langbenige groei en vorm een compacte plantenstructuur;
Het is voornamelijk geschikt voor de vroege zaailingstadium en is zeer gunstig voor de groei van bladgewassen (zoals spinazie en sla) .
Rood licht (600-700 nm)
Stimuleer de absorptie van fotosynthetische pigmenten, bevorder de bloei van planten, vruchten en fruit rijpen, waardoor de opbrengst wordt verhoogd .
Dit spectrum is zeer geschikt voor de bloei- en vruchtperiode van planten, vooral voor fruit- en bloemplanting .


Far red light (>700 nm)
Deelnemen aan de constructie van plantenmorfologie, reguleer de bloeicyclus, stimuleer de groei van de planthoogte en beïnvloeden de verdeling van takken en bladeren .
Het speelt een belangrijke rol bij het optimaliseren van het plantentype hoge gewassen (zoals tomaten en komkommers) .
Paars licht (315-400 nm)
1) remt de groei van plantenstammen en bladeren, waardoor overmatige groei wordt voorkomen;
2) boeit de bloempigmenten van planten, bevordert een betere kleur van plantenbladeren en verbetert de kwaliteit
LED -plantlichten kunnen specifieke combinaties van lichtkwaliteit bereiken door het spectrum nauwkeurig te regelen, waardoor de fotosynthese -efficiëntie van planten . wordt verbeterd De spectrumverdeling van natriumlampen is voornamelijk geconcentreerd in het gele lichtgebied, waarbij de flexibiliteit van blauw en rood licht ontbreekt .

HPS -lampen vs . LED -kweeklichten
|
Prestatie -aspect |
HPS -lampen |
LED -kweeklichten |
|
Thermische stralingsimpact |
Zendt aanzienlijke warmte uit, verhoogt de omgevingstemperatuur en vereist extra koelapparatuur om het kasklimaat te stabiliseren . |
Lage thermische straling, het verminderen van de impact op de omgevingstemperatuur en het besparen van koelkosten . |
|
Lichtkwaliteit optimalisatie |
Beperkt spectrum, voornamelijk rood licht, minder aanpasbaar aan specifieke plantvereisten . |
Verstelbaar spectrum, waardoor aanpassing van rode en blauwe lichtverhoudingen en andere spectrums voor verschillende planten en groeifasen mogelijk is . |
|
Energie -efficiëntie |
Fotosynthetische fotoneffectiviteit (PPE) is ongeveer 2 . 1 μmol/j, met relatief lage energie -conversie -efficiëntie. |
Ppe kan 2.3-3.5 μmol/j bereiken, aanzienlijk hogere efficiëntie . |
|
Levensduur |
Korte levensduur, ongeveer 10, 000-20, 000 uren . |
Lange levensduur, meer dan 50, 000 uren, het verlagen van de vervangingsfrequentie- en onderhoudskosten . |
|
Toepassingskosten |
Lagere kosten vooraf, maar hoog energieverbruik en frequente vervangingen resulteren in hogere langetermijnkosten . |
Hogere initiële kosten, maar een laag energieverbruik en een lange levensduur leiden tot lagere totale operationele kosten . |
|
Fotosynthese -efficiëntie |
Napperachtig spectrum, resulterend in een lagere fotosynthese -efficiëntie per eenheid energie . |
Geoptimaliseerd spectrum en fotoperiode verbeteren de plantefficiëntie aanzienlijk per eenheid energie . |
|
Thermische effecten op gewassen |
Warmtestraling kan bladverbrandingen of ongelijke temperatuurverdeling veroorzaken, die de gezondheid van planten beïnvloeden . |
Lage warmtestraling minimaliseert het risico op gewasschade, vooral voor warmtegevoelige planten . |
|
Milieuvriendelijkheid |
Bevat kwik, vereist speciale verwijderingsprocessen en het opleveren van potentiële milieurisico's . |
Kwikvrij, milieuvriendelijker en gemakkelijker om . te recyclen |
|
Onderhoudsgemak |
Frequente vervangingen verhogen de arbeidskosten; zwaardere armaturen compliceren installatie . |
Onrequent vervangingen, eenvoudig onderhoud en lichtgewicht armaturen voor eenvoudiger installatie . |
|
Plantengroei aanpassingsvermogen |
Ontwerp met één spectrum voldoet mogelijk niet aan alle gewasvereisten, waardoor de veelzijdigheid wordt beperkt . |
Flexibel spectrumontwerp ondersteunt een breed scala aan gewassen en teeltmodellen (e . g ., verticale landbouw, kassen) . |
|
Economische voordelen op lange termijn |
Hoge energieverbruik en onderhoudskosten verminderen de economische efficiëntie, waardoor het minder geschikt is voor grootschalige landbouw . |
Laag energieverbruik, lange levensduur en betere economische prestaties, zijn ideaal voor grootschalige landbouw of hoogwaardige gewassen . |
Hoewel natriumlampen bepaalde voordelen hebben in de initiële kosten, lopen ze aanzienlijk achter op LED-plantlampen in termen van energie-efficiëntie, flexibiliteit van lichtkwaliteit, leven en onderhoudsgemak . vanuit het perspectief van langdurig gebruik, LED-kweeklampen vertonen een hogere toepassing en economische voordelen in moderne agrarische productie {.}
Conclusie
The technical advantages of LED plant lamps are not only reflected in the improvement of quantum efficiency but more importantly, in its flexibility in light quality regulation. With the advancement of packaging technology, the efficiency and reliability of light sources will be further improved, and scientific and reasonable light quality design will become the core direction for improving the application efficiency of plant lamps. The trend of LED Grow lights replacing HPS -lampen is onomkeerbaar .


