Font original: Houcheng Liu. Estat de desenvolupament i tendència de la indústria de la il·luminació de plantes LED [J]. Journal of Illumination Engineering, 2018,29 (04): 8-9.
Font de l'article: Material una vegada profund

La llum és el factor ambiental bàsic del creixement i el desenvolupament de les plantes. La llum no només subministra energia per al creixement de les plantes mitjançant la fotosíntesi, sinó que també és un important regulador del creixement i desenvolupament de les plantes. El suplement de llum artificial o la irradiació artificial completa poden afavorir el creixement de les plantes, augmentar el rendiment, millorar la forma del producte, el color, millorar els components funcionals i reduir l’aparició de malalties i plagues. Avui, compartiré amb vosaltres l’estat de desenvolupament i la tendència de la indústria de la il·luminació vegetal.
La tecnologia de font de llum artificial s’utilitza cada cop més en el camp de la il·luminació vegetal. El LED té molts avantatges com ara alta eficiència de llum, generació de calor baixa, mida petita, vida llarga i molts altres avantatges. Té avantatges evidents en el camp de la il·luminació de cultiu. La indústria de la il·luminació de cultiu adoptarà gradualment els accessoris de la il·luminació LED per al cultiu de les plantes.

A. L’estat de desenvolupament de la indústria de la il·luminació del creixement LED 

Paquet de 1. Lleada per a la il·luminació

En el camp dels envasos LED de Grow Lighting, hi ha molts tipus de dispositius d’envasament i no hi ha cap sistema de mesurament i avaluació unificat. Per tant, en comparació amb els productes domèstics, els fabricants estrangers se centren principalment en direccions d’alta potència, COB i mòdul, tenint en compte la sèrie de llum blanca d’il·luminació de cultiu, considerant amb les característiques del creixement de les plantes i l’ambient d’il·luminació humanitzada, té majors avantatges tècnics en la fiabilitat, la llum de la llum, la llum Eficiència, característiques de radiació fotosintètica de diferents plantes en diferents cicles de creixement, incloent diversos tipus de plantes d’alta potència, potència mitjana i plantes de baix consum de productes de diferents mides, per satisfer les necessitats d’una varietat de Les plantes en diferents entorns de creixement, que esperen assolir l’objectiu de maximitzar el creixement de les plantes i l’estalvi d’energia.

Un gran nombre de patents bàsiques per a les hòsties epitaxials de xip encara estan en mans d’empreses primeres primeres com la Nichia i la carrera nord -americana del Japó. Els fabricants nacionals de xip encara no tenen productes patentats amb competitivitat del mercat. Al mateix temps, moltes empreses també estan desenvolupant noves tecnologies en el camp de les xifres d’envasos d’il·luminació de cultiu. Per exemple, la tecnologia de xip de pel·lícula fina d’Osram permet que els xips s’envasin estretament per crear una superfície d’il·luminació de grans àrees. A partir d’aquesta tecnologia, un sistema d’il·luminació LED d’alta eficiència amb una longitud d’ona de 660 Nm pot reduir el 40% del consum d’energia a l’àrea de cultiu.

2. Creix espectre i dispositius d’il·luminació
L’espectre de la il·luminació vegetal és més complex i divers. Les diferents plantes tenen grans diferències en els espectres requerits en diferents cicles de creixement i fins i tot en diferents entorns de creixement. Per satisfer aquestes necessitats diferenciades, actualment hi ha els següents esquemes a la indústria: ① ①multiple Monochromatic Light Combation Squemes. Els tres espectres més eficaços per a la fotosíntesi vegetal són principalment l’espectre amb cims a 450nm i 660nm, la banda de 730nm per induir la floració de plantes, a més de la llum verda de 525nm i la banda ultraviolada per sota de 380nm. Combina aquest tipus d’espectres segons les diferents necessitats de les plantes per formar l’espectre més adequat. Esquema de l'espectre complet per aconseguir una cobertura completa de l'espectre de la demanda de plantes. Aquest tipus d’espectre corresponent al xip al sol representat per Seül Semiconductor i Samsung pot no ser el més eficient, però és adequat per a totes les plantes, i el cost és molt inferior al de les solucions de combinació de llum monocromàtica. ③ Utilitzeu la llum blanca d’espectre complet com a principal, a més de la llum vermella de 660nm com a esquema de combinació per millorar l’efectivitat de l’espectre. Aquest esquema és més econòmic i pràctic.

Els xips LED de llum monocromàtica de la il·luminació de les plantes (les principals longituds d'ona són de 450 Nm, 660nm, 730nm) Els dispositius d'embalatge estan coberts per moltes empreses nacionals i estrangeres, mentre que els productes domèstics són més diversos i tenen més especificacions, i els productes de fabricants estrangers són més estandarditzats. Al mateix temps, en termes de flux de fotons fotosintètics, eficiència de la llum, etc., encara hi ha un gran desfasament entre els fabricants d'envasos nacionals i estrangers. Per als dispositius d’envasament de llum monocromàtics d’il·luminació de plantes, a més de productes amb les bandes principals de longitud d’ona de 450 Nm, 660nm i 730 Nm, molts fabricants també desenvolupen nous productes en altres bandes de longitud d’ona per adonar-se de la cobertura completa de la radiació fotogràfica activa (PAR) (PAR) (PAR) Longitud d’ona (450-730nm).

Les llums de creixement de les plantes LED monocromàtiques no són adequades per al creixement de totes les plantes. Per tant, es destaquen els avantatges dels LED d’espectre complet. L’espectre complet ha d’aconseguir primer la cobertura completa de l’espectre complet de la llum visible (400-700Nm) i augmentar el rendiment d’aquestes dues bandes: llum de color blau-verd (470-510nm), llum vermella profunda (660-700nm). Utilitzeu un LED blau ordinari o un xip LED ultraviolat amb fòsfor per aconseguir un espectre “complet” i la seva eficiència fotosintètica té la seva pròpia i baixa. La majoria dels fabricants de dispositius d’envasament de LED blanc d’il·luminació de plantes utilitzen fòsfors Blue Chip + per aconseguir un espectre complet. A més del mode d’envasament de llum monocromàtica i llum blava o xip ultraviolet més fòsfor per realitzar llum blanca, els dispositius d’envasament d’il·luminació de plantes també tenen un mode d’embalatge compost que utilitza dos o més xips de longitud d’ona, com ara vermell deu blau/ultraviolet, RGB, RGB, RGBW. Aquest mode d'embalatge té grans avantatges en l'enfosquiment.

Pel que fa a productes LED de longitud d’ona estreta, la majoria dels proveïdors d’embalatge poden proporcionar als clients diversos productes de longitud d’ona de la banda de 365-740nm. Pel que fa a l’espectre d’il·luminació de plantes convertit per fòsfors, la majoria dels fabricants d’embalatges tenen una varietat d’espectres per a la qual els clients poden triar. En comparació amb el 2016, la seva taxa de creixement de vendes el 2017 ha aconseguit un augment substancial. Entre ells, la taxa de creixement de la font de llum LED de 660nm es concentra en un 20%-50%, i la taxa de creixement de vendes de la font de llum LED de la planta Convertida amb fòsfor arriba al 50%-200%, és a dir, les vendes de planta convertida en fòsfor convertits Les fonts de llum LED creixen més ràpidament.

Totes les empreses d’envasos poden proporcionar productes d’envasament generals de 0,2-0,9 W i 1-3 W. Aquestes fonts de llum permeten als fabricants d’il·luminació tenir una bona flexibilitat en el disseny d’il·luminació. A més, alguns fabricants també proporcionen productes d'embalatge integrats de major potència. Actualment, més del 80% dels enviaments de la majoria de fabricants són 0,2-0,9 W o 1-3 W. Entre ells, els enviaments de les principals empreses de paquets internacionals es concentren en 1-3 W, mentre que els enviaments de petits i mitjans Les empreses d’envasos de mida es concentren en 0,2-0,9 W.

3. camps d’aplicació de la il·luminació de cultiu de plantes

Des del camp d’aplicació, els accessoris d’il·luminació de cultiu de plantes s’utilitzen principalment en la il·luminació d’hivernacle, fàbriques de plantes d’il·luminació artificial, cultiu de teixits vegetals, il·luminació de camp de cultiu exterior, verdures domèstiques i plantació de flors i investigacions de laboratori.

① En els hivernacles solars i els hivernacles multi-span, la proporció de llum artificial per a la il·luminació suplementària és encara baixa, i les làmpades de halur de metall i les làmpades de sodi d'alta pressió són les principals. La taxa de penetració dels sistemes d’il·luminació de cultiu de LED és relativament baixa, però la taxa de creixement comença a accelerar a mesura que el cost baixa. El motiu principal és que els usuaris tenen experiència a llarg termini d’utilitzar làmpades d’halogenes metàl·liques i làmpades de sodi d’alta pressió, i l’ús de làmpades d’halogenes metàl·liques i làmpades de sodi d’alta pressió pot proporcionar al 6% al 8% de l’energia calorífica per al hivernacle evitant cremades a les plantes. El sistema d’il·luminació LED Grow no va proporcionar instruccions específiques i efectives i suport de dades, cosa que va retardar la seva aplicació a la llum del dia i als hivernacles multi-span. Actualment, les aplicacions de demostració a petita escala continuen sent el punt principal. Com que el LED és una font de llum freda, pot estar relativament a prop de la marquesina de les plantes, donant lloc a menys impacte a la temperatura. A la llum del dia i als hivernacles multi-span, la il·luminació del creixement de LED s’utilitza més sovint en el cultiu inter-plantant.

Sol·licitud de camp d'agricultura. La penetració i l’aplicació de la il·luminació de plantes a l’agricultura de les instal·lacions ha estat relativament lenta, mentre que l’aplicació de sistemes d’il·luminació de plantes LED (control del fotoperíode) per a cultius de llarg dia a l’aire lliure amb un alt valor econòmic (com la fruita de drac) ha aconseguit un desenvolupament ràpid.

③ fàbriques de plantes. Actualment, el sistema d’il·luminació de plantes més ràpid i àmpliament utilitzat és la fàbrica de plantes de llum artificial, que es divideix en fàbriques de plantes mòbils multi-capes i distribuïdes per categoria. El desenvolupament de fàbriques de plantes de llum artificial a la Xina és molt ràpid. El principal òrgan d'inversió de la fàbrica de plantes de llum de la llum multifunció centralitzada no és les empreses agrícoles tradicionals, sinó que són més empreses dedicades a productes electrònics de semiconductors i consumidors, com Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, i també COFCO i XI CUI i altres noves empreses agrícoles modernes. A les fàbriques de plantes distribuïdes i mòbils, els contenidors d’enviament (nous contenidors o reconstrucció de contenidors de segona mà) encara s’utilitzen com a portadors estàndard. Els sistemes d’il·luminació de plantes de totes les plantes artificials utilitzen principalment sistemes d’il·luminació lineals o de panell pla i el nombre de varietats plantades continua expandint-se. Diverses fonts de llum de fórmules de llum experimentals han començat a ser àmpliament i àmpliament utilitzades. Els productes del mercat són principalment verdures de fulla verda.

④ Planta de plantes de les llars. El LED es pot utilitzar en làmpades de taula de plantes domèstiques, bastidors de plantació de plantes domèstiques, màquines de cultiu de verdures domèstiques, etc.

⑤Cultivació de plantes medicinals. El cultiu de plantes medicinals implica plantes com Anoectochilus i Lithospermum. Els productes d’aquests mercats tenen un valor econòmic més elevat i actualment són una indústria amb més aplicacions d’il·luminació vegetal. A més, la legalització del cultiu de cànnabis a Amèrica del Nord i algunes parts d’Europa ha promogut l’aplicació de la il·luminació LED Grow en el camp del cultiu de cànnabis.

⑥ Llums de floració. Com a eina indispensable per ajustar el temps de floració de les flors a la indústria de la jardineria de flors, la primera aplicació de llums florals eren làmpades incandescents, seguides de làmpades fluorescents que salven energia. Amb el desenvolupament de la industrialització LED, els accessoris de floració de tipus LED han substituït gradualment les làmpades tradicionals.

⑦ Cultura de teixits de planificació. Les fonts de llum tradicionals de cultiu de teixits són principalment làmpades fluorescents blanques, que tenen una baixa eficiència luminosa i una gran generació de calor. Els LED són més adequats per a la cultura eficient, controlable i compacta de teixits vegetals a causa de les seves característiques destacades com ara un consum baix d’energia, una baixa generació de calor i una llarga vida. Actualment, els tubs LED blancs substitueixen gradualment les làmpades fluorescents blanques.

4. Distribució regional de les empreses d’il·luminació de cultiu

Segons les estadístiques, actualment hi ha més de 300 empreses d’il·luminació de cultiu al meu país i les empreses d’il·luminació creixen a la zona del delta del riu Pearl representen més del 50%i ja estan en una posició important. Les empreses d’il·luminació de cultiu del delta del riu Yangtze representen al voltant d’un 30%i no deixa de ser una àrea de producció important per a la il·luminació de cultiu. Les empreses tradicionals de làmpades de cultiu es distribueixen principalment al delta del riu Yangtze, al Delta del riu Pearl i a la vora de Bohai, del qual el delta del riu Yangtze representa el 53%, i el delta del riu Pearl i la Rim Bohai representen el 24% i el 22% respectivament respectivament respectivament . Les principals àrees de distribució dels fabricants d’il·luminació de cultiu de LED són el delta del riu Pearl (62%), el delta del riu Yangtze (20%) i el Bohai Rim (12%).

B. Tendència de desenvolupament de la indústria de la il·luminació del creixement LED

1. Especialització

La il·luminació LED Grow té les característiques de l’espectre regulable i la intensitat de la llum, la baixa generació de calor global i el bon rendiment impermeable, de manera que és adequat per a la il·luminació de créixer en diverses escenes. Al mateix temps, els canvis en el medi natural i la recerca de la qualitat dels aliments han promogut el desenvolupament vigorós de l’agricultura de les instal·lacions i el cultiu de fàbriques i Led la indústria de la il·luminació LED Grow en un període de desenvolupament ràpid. En el futur, la il·luminació LED Grow tindrà un paper important en la millora de l’eficiència de la producció agrícola, la millora de la seguretat alimentària i la millora de la qualitat de les fruites i les verdures. La font de llum LED per a la il·luminació de cultiu es desenvoluparà encara més amb l'especialització gradual de la indústria i es mourà en una direcció més dirigida.

2. Alta eficiència

La millora de l'eficiència de la llum i l'eficiència energètica és la clau per reduir molt els costos de funcionament de la il·luminació de plantes. L’ús de LEDs per substituir les làmpades tradicionals i l’optimització i l’ajust dinàmic de l’entorn de la llum segons els requisits de fórmula de llum de les plantes des de l’etapa de plàntules fins a l’etapa de la collita són les tendències inevitables de l’agricultura refinada en el futur. En termes de millorar el rendiment, es pot conrear en etapes i regions combinades amb fórmula lleugera segons les característiques del desenvolupament de les plantes per millorar l’eficiència i el rendiment de la producció a cada etapa. Pel que fa a la millora de la qualitat, la regulació nutricional i la regulació de la llum es pot utilitzar per augmentar el contingut de nutrients i altres ingredients funcionals de la salut.

Segons les estimacions, la demanda nacional actual de plàntules vegetals és de 680 mil milions, mentre que la capacitat de producció de planters de fàbrica és inferior al 10%. La indústria de les plàntules té requisits ambientals més elevats. La temporada de producció és majoritàriament hivern i primavera. La llum natural és feble i es necessita llum complementària artificial. La il·luminació de cultiu de plantes té una entrada i una producció relativament altes i un alt grau d'acceptació de l'entrada. El LED té avantatges únics, perquè cal empeltar fruites i verdures (tomàquets, cogombres, melons, etc.) i l’espectre específic de suplementació de llum en condicions d’humitat elevada pot afavorir la curació de planters empeltats. La llum de la plantació vegetal d’efecte hivernacle pot compensar la manca de llum natural, millorar l’eficiència fotosintètica vegetal, promoure la floració i la fructificació, augmentar el rendiment i millorar la qualitat del producte. La il·luminació LED Grow té una àmplia perspectiva d'aplicacions en planters vegetals i producció d'hivernacle.

3. Intel·ligent

La il·luminació de cultiu de plantes té una forta demanda de control en temps real de la qualitat de la llum i la quantitat de llum. Amb la millora de la tecnologia de control intel·ligent i l’aplicació de l’Internet de les coses, una varietat d’espectres monocromàtics i sistemes de control intel·ligent poden adonar -se del control del temps, el control de la llum i segons l’estat de creixement de les plantes, l’ajust oportú de la qualitat i la llum de la llum es convertirà en la tendència principal del futur desenvolupament de la tecnologia d’il·luminació de cultiu vegetal.