一, Vergelijking van de kenmerken van de lichtbron: LED is niet de enige optie, maar heeft veel voordelen.
1. Het vermogen om het spectrum te manipuleren: de 'precieze slag' van LED en de 'brede- spectrumdekking' van andere soorten lichtbronnen
Met behulp van halfgeleiderluminescentie kunnen LED-installatielampen nauwkeurig overeenkomen met essentiële golflengtebanden zoals rood licht (600–700 nm) en blauw licht (400–500 nm). Uit onderzoek blijkt dat het gebruik van LED-lichtbronnen met een rood-blauwlichtverhouding van 4:1 tijdens de bloeifase van tomaten de vruchtzetting met 27% kan verbeteren en het vitamine C-gehalte met 15% kan verhogen. Het spectrum van hogedruknatriumlampen is vergelijkbaar met dat van zonlicht, maar slechts 30% van het licht is rood en minder dan 5% blauw. Er moet dus een filter worden gebruikt om het spectrum te veranderen, wat een verlies van meer dan 40% van de energie veroorzaakt.
Lasersynthesespectroscopietechniek is een nieuwe manier om het spectrum aan te passen door gebruik te maken van laserlicht met vele golflengten. Het werkt vooral goed voor het toevoegen van verrood licht (700–750 nm). In een fabrieksexperiment had sla met laservullicht 8% meer chlorofyl dan sla met LED-licht, maar de apparatuur met laservullicht kostte drie keer zoveel. Het is alleen goed voor gewassen die nu veel waarde toevoegen.
2. Energie-efficiëntie en warmtebeheersing: de manier veranderen waarop de "koude lichtbron" van LED's werkt, zodat deze beter werkt
LED's kunnen 50% tot 60% van het licht dat ze ontvangen omzetten in elektriciteit. Dit is twee keer zo goed als hogedruk-natriumlampen, die slechts 30% van het licht dat ze ontvangen, omzetten. Een aanvullend LED-verlichtingssysteem van 400 W verbruikt bijvoorbeeld grofweg 1200 kWh stroom per jaar in een kas van één- hectare. Een hogedruk-natriumlampsysteem van 1000 W-met dezelfde helderheid verbruikt 3600 kWh stroom per jaar. Belangrijker nog is dat de LED 10 cm dicht bij de plant kan worden bestraald als de oppervlaktetemperatuur lager is dan 40 graden. De hogedruknatriumlamp moet echter meer dan 1,5 meter van de plant verwijderd blijven als de oppervlaktetemperatuur hoger is dan 200 graden. Dit betekent dat slechts 60% van de lichtenergie die hij gebruikt efficiënt is.
3. Levensduur en onderhoudskosten: het langetermijnvoordeel van LED
LED-fabriekslampen gaan 50.000 uur mee, wat 2,5 keer langer is dan hogedruk-natriumlampen, die 20.000 uur meegaan. LED's gaan 8,5 jaar mee bij 16 uur dagelijks gebruik, maar hogedruknatriumlampen moeten elke drie jaar worden vervangen. Uit een grote plantaardige basis blijkt dat de gemiddelde jaarlijkse kosten voor het onderhoud van een LED-systeem 0,8 yuan per vierkante meter bedragen, terwijl de kosten voor het onderhoud van een hogedruk-natriumlampsysteem 2,3 yuan per vierkante meter bedragen.
2, Differentiatie van toepassingsscenario's: technieken voor het kiezen van lichtbronnen op basis van verschillende behoeften
1. Hoogwaardige-gewassen: LED is nu een standaardfunctie.
In velden met een hoge-waarde, zoals bloemen en medische planten, leidt het vermogen van LED om het spectrum nauwkeurig te reguleren tot directe economische voordelen. Na het gebruik van aanvullende LED-verlichting met volledig spectrum in een bepaalde orchideeënplantbasis in Yunnan, werd de bloeiperiode met 15 dagen verlengd en steeg de exportprijs per eenheid met 40%. LED-lampen kunnen zelfs licht bieden voor het kweken van weefselkweekzaailingen. Ze kunnen het verschil in lichtintensiteit in de weefselkweekfles binnen ± 5% houden, wat de proliferatiecoëfficiënt aanzienlijk verhoogt.
2. Veel groenten verbouwen: veel opties voor als het geld krap is
In het noorden, waar in de winter groenten worden verbouwd, bedragen de eerste kosten van een LED-invullichtsysteem ongeveer 80 yuan per vierkante meter, wat 2,7 maal de kosten zijn van een hogedruknatriumlampsysteem (30 yuan per vierkante meter). Maar omdat ze minder energie verbruiken, kunnen LED-lampen zichzelf binnen drie jaar terugbetalen. Boeren met beperkte middelen kunnen een hybride oplossing gebruiken van 'LED-boveninvullicht + hogedruk-natriumlamp zijinvullicht'. Ze kunnen LED-lampen gebruiken tijdens belangrijke groeifasen en tijdens de dagelijkse onderhoudsintervallen overstappen op hogedruknatriumlampen om de beste resultaten tegen de laagste kosten te verkrijgen.
3. Extreme milieureactie: de flexibiliteit van LED
In Noordoost-China is het in de winter vaak somber en sneeuwachtig, wat betekent dat er niet genoeg zonlicht is. In een groentebasis in de provincie Heilongjiang wordt een aanvullend laserlichtsysteem gebruikt. Hij kan nog steeds goed presteren bij -30 graden. In combinatie met een bodemwarmtepomp kan de temperatuur en het licht samen worden geregeld, wat leidt tot een komkommeropbrengst die 2,3 keer hoger is dan bij het kweken in de open lucht. Maar ouderwetse lichtbronnen hebben nadelen, zoals moeilijk starten en sneller licht verliezen bij lage temperaturen.
3, De trend in technologische evolutie: een doorbraak in LED's "Evolutionaire Theorie" en andere opties
1. LED-technologie is veranderd van een enkele lichtbron naar slimme systemen.
Nieuwe LED-plantenlampen hebben lichtsensoren en ingebouwde AI-algoritmen. Deze kunnen het spectrum automatisch veranderen op basis van hoe de planten groeien. Uit een slim kasexperiment bleek dat het gebruik van een LED-systeem met dynamische spectrumcontrole de groeicyclus van sla met 20% verkortte en het gebruik van stikstofkunstmest met 18% efficiënter maakte. Nieuwe innovaties zoals opvouwbare LED-films en flexibele LED-strips breken ook de vorm van klassieke verlichtingsarmaturen.
2. Doorbraak in alternatieve technologieën: mogelijke problemen met OLED en laser
Aanvullende laserbelichting is kostbaar, hoewel het duidelijke voordelen biedt voor gewassen met donker blad. Een onderzoeksgroep heeft onthuld dat laserfill het ijzergehalte van spinazie met 22% kan verhogen. Het uitrustingsvolume is slechts 1/5 van dat van LED. OLED-plantenlampen hebben oppervlaktelichtbronnen die ze perfect maken voor drie--teelt, omdat ze geen schaduwen werpen. Ze gaan echter maar 10.000 uur mee en hebben dus nog niet de marktdrempel bereikt.
3. Beleid en marktgedreven: de versnelling van de adoptie van LED’s
Veel gebieden hebben een energiebesparend subsidiebeleid-voor de facilitaire landbouw ingevoerd als onderdeel van het streven naar de doelstelling van 'dubbele koolstof'. Dit beleid geeft LED-invullichtsystemen een aankoopsubsidie van 30% tot 50%. De prijs van LED-installatielampen is gedaald van 5 yuan per watt in 2018 naar 1,2 yuan per watt in 2025, wat dicht bij de prijs van hogedruknatriumlampen ligt. Uit een industrieel onderzoek blijkt dat in 2028 75% van de fabrieksverlichting LED's zal gebruiken.
4. Beslissingskader: Hoe kies je de beste verlichtingsoptie?
Type gewas: Gewassen met hoge-waarde- komen op de eerste plaats. LED- en bulkgewassen kunnen voor gebruik worden gemengd.
Laser- of LED-lampen kunnen worden gebruikt op zeer koude plaatsen, en hogedruknatriumlampen kunnen worden gebruikt op plaatsen die niet te koud zijn.
Investeringscyclus: bij beplantingsinspanningen op de lange- termijn kan gebruik worden gemaakt van LED-verlichting, maar bij korte- projecten kan gewone verlichting worden gebruikt.
Technische mogelijkheden: LED's met dynamisch spectrum worden gebruikt door basissen met slimme bedieningsfuncties, terwijl vaste spectrale producten worden gebruikt door traditionele basissen.
