LED 光源应用于植物照明的背景和意义

一、传统照明方式无法满足需求

随着现代化农业的不断发展，植物照明的需求和能耗在不断扩大， 对传统植物照明灯具技术也提出了新的挑战，与LED相比，传统照明方式有以下不足：

1.能耗高：传统植物工厂，照明、空调能耗约占总能耗的96%，节能需求迫切；

2.空间利用率低：传统植物照明采用高压钠灯、节能灯，产热量高，功率做小，无法满足植物生长需求，功率过大，其产生的热量又会影响植物的生长，空间利用率低；

3.光谱不匹配：早期高压钠灯、荧光灯光谱与植物生长需求 相差较大，不是理想光源；

4.寿命短：一般 5000 小时左右，维护成本高。

二、我们再来看一下LED 光源用于植物照明的优势：

1.特有的波长优势：LED植物生长灯具一直以来都被看作是未来植物照明领域的主流光源。LED的光谱域宽在（±20）nm 左右，波长正好与植物光合作用和形态建成的光谱范围吻合。近年来，随着LED光源研究与开发的不断深入，使其在植物栽培领域的应用成为可能。植物光合作用在可见光光谱（380-760nm）范围内，所吸收的光能约占生理辐射光能的60%-65%，其中主要是波长为610-720nm的红、橙光和波长为400-510nm的蓝、紫光。LED能够发出植物生长所需要的单色光光谱，光能有效利用率可达80%～90%，并能对不同光质和发光强度实现单独控制。

2.宽幅可调性：目前植物工厂使用的光源大部分都是复合光 谱，其光质比等一些光环境因素难以调节，无法满足不同植物的需求。 LED作为单色光光源，可以有效调节红蓝光质比、红红外光质比等 一系列的光环境因素，可根据植物需求组合任意光谱（R/B、R/G/B、 R/G/B/Y），同时 LED本身的光照强度也具有很多调节方式，如直流电源调光、脉宽调制（PWM）调光、分段式开关调光等。根据不同植物的需求，可以自由调节光环境因素，形成最适宜植物生长发育的光环境。

3.空间利用率高：体积小、散热少，用于植物工厂层间距最 小可以达到 300mm，对于植物工厂而言，空间利用率的大小也是决定 其产能的一个关键因素。利用紧凑型的设备，能够实现高密度的种植 环境，而LED灯具在这个方面具备了得天独厚的优势。由于选择单 色大功率LED，可以有效控制光谱中红外和远红外光谱分布，从而

可以实现对植物进行近距离照射而不会发生灼伤植物的现象。同时由 于LED光源体积小，可以自由设计照明系统的形状，大幅度提高光 源利用率和空间利用率，适用于多层多段紧凑式的栽培模式，在如今耕地面积不断减小的形势下具有积极的意义；

4.能耗低：耗电量仅为节能灯的 1/2，HPS 的 1/5，节能效果显著；

5.寿命长：寿命可达100000小时，维护成本低。

以上两点就是LED 光源应用于植物照明的背景和意义，led光源植物补光灯要优于其他高压钠灯、节能灯，如有需要，可以考虑led植物补光灯来给自己的作物来补光。

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