破解LED改變植物的生長周期密碼
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2016-10-10
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以前植物只是根據(jù)時節(jié)變化而生長，但如今在LED燈光下植物可以改變生長周期,，這是為什么呢,？研究光要從光譜開始，想了解LED改變植物生長變化這個謎還得先知道LED植物燈光譜是什么,。
光的研究基礎(chǔ)是光譜,，光的應(yīng)用品質(zhì)需要光譜分析，LED植物燈的光譜尤為重要,，制造商對植物燈光譜的設(shè)計能力決定其市場競地位,，LED植物燈光譜需要根據(jù)種植工藝專門設(shè)計而不能去仿制。
植物工廠是跨界產(chǎn)品,，植物工廠技術(shù)分為種植設(shè)備技術(shù)與種植工藝技術(shù),，植物燈光譜技術(shù)是種植設(shè)備與種植工藝的重要關(guān)聯(lián)點，需要明確的一點是種植工藝決定光譜設(shè)計,，LED-T5一體化燈管,，對植物燈的設(shè)計與制造是保證種植工藝所要求的光質(zhì)能達到最佳效率，植物燈的這些特點決定了植物光譜設(shè)計具有復(fù)雜性和多樣性,。
光譜的非視覺應(yīng)用
光譜應(yīng)用分視覺應(yīng)用和非視覺應(yīng)用， led亮化工程,，照明屬于視覺應(yīng)用,，植物光照屬于非視覺應(yīng)用，視覺應(yīng)用與非視覺應(yīng)用就光譜本身的物理量綱都不相同,，然而,，目前仍然看到許多植物燈采用照明單位標注參數(shù)，這個會導(dǎo)致應(yīng)用混亂的參數(shù)標注可能來源于“植物照明”的提法,。
對植物光合作用的光譜研究實質(zhì)是以波長為定義域的光輻射功率或光量子的分布形態(tài)與量值（光質(zhì)）分析,，這個分析是通過光譜數(shù)據(jù)和光譜圖實現(xiàn)的。
太陽光光譜
植物種植需要研究太陽光譜，地面上測試的太陽光譜屬于吸收光譜,，標準的太陽光譜如圖AM1.5G（G173-03）所示,，由于地理位置與季節(jié)不同，在地面測試到的光譜輻射量會有不同,，但光譜的形態(tài)相同,。
植物的光合作用，通常的理論是研究波長400nm-700nm范圍,，把波長限制在這個范圍的AM1.5G（下圖）可以看出,，光譜形態(tài)接近矩形。
為了提供人造光源的光譜設(shè)計參考,，LED燈管,，我們給出波長350-850nm范圍的AM1.5G圖供參考。
太陽光光譜對植物燈光譜設(shè)計有重要的參考作用,，但不具備依賴性,，試圖仿制太陽光光譜到植物燈，是一種徒勞而沒有效率的做法,。
AM1.5G在400-700nm波長范圍內(nèi)的紅光,、綠光、藍光輻射比例為：紅光占32.62%,，綠光占35.38%,，LED照明工程，藍光占32.69%,。
分析某個種植地區(qū)的太陽光對本地區(qū)種植很重要,，醫(yī)院led照明，應(yīng)該在當(dāng)?shù)赝ㄟ^專業(yè)儀器實際測量,，這樣能準確分析,。
這個光譜圖在400-700nm波長范圍內(nèi)的紅光、綠光,、藍光輻射比例為：紅光占28.7%,，綠光占36.58%，LED照明品牌,，藍光占35.43%,。
可以看出，地理位置的不同,，光譜中紅綠藍成分有差別,，這對太陽光型和混合型植物工廠的設(shè)計影響較大。
準確的分析當(dāng)?shù)氐奶柟夤庾V,，戶外照明,，可以給太陽光型和混合型植物工廠的種植工藝提供科學(xué)的光合量參考,，可以正確地提供補光燈的選用依據(jù)，對于太陽光型植物工廠,，準確的光譜分析更加有利于SPA2的方式,。
需要注意的是太陽光譜與人造光源的光譜分析量綱有所不同， led亮化工程,，太陽光光譜適合采用輻射量綱描述,，人造光源適合采用光量子量綱描述，工程照明,，關(guān)于這個問題,，道路照明，后續(xù)有專門的文章介紹,，敬請期待,。
LED光源的光譜與極限參數(shù)
把LED植物燈的光譜作為重點討論，是因為LED光源的光譜可以根據(jù)種植工藝要求進行設(shè)計,，同時,，LED光源的光譜通過調(diào)光技術(shù)可以實現(xiàn)可變光譜的控制，LED光源是目前唯一可以實現(xiàn)可變光譜的植物燈光源,，植物燈可變光譜的技術(shù)主要是針對光形態(tài)控制,，酒店led照明，在節(jié)能方面作用不大,，普通植物燈通過光周期的調(diào)整也是可以節(jié)能,，裝修照明，可變光譜的應(yīng)用成本會提高很多,。
1）根據(jù)LED的光譜形態(tài)可以推算最高的PPF
植物燈光譜形態(tài)確定后,，對應(yīng)于這種光譜形態(tài)的最高YPF或PPF就可以計算出來，這對評估LED植物燈的應(yīng)用非常重要,，也是LED植物燈與其他類型的植物燈性能比較的主要方法,，可以參考我們制作的下表：
目前的LED封裝技術(shù)批量供貨的最高輻射效率低于40%：
光源輻射效率=（輻射功率/電功率）×100%
2）LED植物燈的光譜設(shè)計體現(xiàn)制造商的品質(zhì)能力
LED植物燈的光譜設(shè)計是對種植工藝要求的設(shè)備支持能力，照明方案,，關(guān)系到植物燈制造商的市場競爭力,，LED射燈，是衡量制造商技術(shù)與工藝的主要特征,，植物燈的光譜設(shè)計體現(xiàn)出制造商對LED芯片與封裝的選擇,，植物燈光譜分析與計算能力，燈具的配光設(shè)計,，光量子場均勻度把控，驅(qū)動技術(shù),，散熱技術(shù),，產(chǎn)品可靠性控制,，安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計等的綜合制造水平，標志著制造商的產(chǎn)品在市場的技術(shù)實力,，應(yīng)用上述幾方面的內(nèi)容去評估植物燈產(chǎn)品可以減小投資風(fēng)險和采購風(fēng)險,。（作者：許東）
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