Светодиодный светильник для выращивания растений представляет собой искусственный источник света, в котором в качестве светящегося тела используется светодиод для обеспечения условий освещения, необходимых для фотосинтеза растений.. Имеет много видов, относится к третьему поколению заполняющего света для растений.
В отсутствие солнечного света, этот вид лампы может играть роль солнечного света, чтобы растения могли расти нормально или лучше.
Этот вид лампы имеет функции укрепления корней., регулирование периода цветения и цвета, стимулирование созревания и окраски плодов, а также улучшение вкуса и качество.
Что такое свет для выращивания растений?
Лампа для выращивания растений — это своего рода электрический свет, помогающий растениям расти.. Растущий свет либо обеспечивает спектр, аналогичный солнечному., или спектр, более подходящий для нужд предприятия. Лампы для выращивания имитируют условия на открытом воздухе, изменяя цвет., температура и спектральный выход, а также интенсивность света. Мы можем регулировать спектральный диапазон, Световая отдача и цветовая температура лампы для выращивания растений, в зависимости от вида выращиваемого растения, стадия роста (например, период прорастания/вегетации или цветения/плодоношения), и фотопериод, необходимый растению.
Что такое светодиодный свет?
Светодиодная лампа или светодиодная лампа — это электрический источник света, в котором для излучения света используется светодиод.. Самая эффективная коммерческая светодиодная лампа имеет эффективность 200 люмен на ватт (ЛМ / Вт). Срок службы коммерческих светодиодных ламп во много раз больше, чем у ламп накаливания..
Светодиодная лампа требует электронный светодиодный драйвер схема для работы через основную линию электропередачи. Потеря цепи означает, что эффективность светодиодной лампы ниже, чем у светодиодного чипа.. Для схемы драйвера могут потребоваться специальные функции, совместимые с диммерами накаливания.. Вообще говоря, текущий сигнал содержит определенную степень искажений, что зависит от технологии лампы.
Ожидается, что рынок светодиодов вырастет за пределы США. $2 миллиард в начале 2014 нам $25 миллиард в 2023.
Светодиод загорается сразу, без задержки предварительного нагрева.. Частое переключение не сокращает срок службы, как люминесцентные лампы.. За срок службы светодиода, светоотдача постепенно снижается (см. раздел «снижение эффективности»).
Некоторые светодиодные лампы являются прямой заменой ламп накаливания или люминесцентных ламп.. Светодиодные фонари могут использовать несколько Светодиодные пакеты для улучшения рассеивания света, рассеивание тепла, и общая стоимость. Текст на розничной упаковке светодиодов может отображаться с указанием светоотдачи в люменах., потребляемая мощность в ваттах, цветовая температура в Кельвинах, или описание цвета, такой как “теплый белый”, “холодный белый” или “дневной свет”.
Принцип работы светодиодного светильника для выращивания растений
Свет – необходимый фактор для роста растений. Без света, растения не могут выжить. Контроль роста растений с помощью кондиционирования воздуха является важным средством садоводства.. Светодиодное освещение для выращивания растений более эффективно и результативно.. Светодиодный светильник для выращивания растений обеспечивает эффективный источник света для растений., способствует фотосинтезу растений, сокращает время цветения растений, ускоряет рост растений, и обеспечивает урожайность растений. Это важный компонент для реализации разумного развития модернизации сельского хозяйства..
Требования к освещению растений
Продолжительность, количество, и качество света регулируют развитие и рост растений. Вообще говоря, Если растению не хватает света, ему не хватает фотосинтеза, питание, и он не может нормально расти. По мере уменьшения пигмента, он начинает прятаться от света. Растения, которые не получают света нужного качества, могут иметь физиологические различия по сравнению с теми же растениями, выращенными в лучших условиях освещения..
В прошлом, количество и качество освещения растений было технически ограничено. Металлогалогенные лампы и натриевые лампы высокого давления по-прежнему являются распространенными вспомогательными источниками света из-за своих преимуществ., особенно для теплиц и некоторых операций с одним источником света. Более старый светодиодный светильник для выращивания растений состоит только из синие и красные светодиоды потому что они преобразуют электрическую энергию в эффективность фотонов и эффективность фотосинтеза.. Светодиоды становятся дешевле и эффективнее, В науке о растениях возрос интерес к качеству света.
а. Пгорячесинтетически активное излучение (номинальная стоимость)
Кривая взвешивания фотонов используется для преобразования ППФД в YPF; Кривая взвешивания энергии используется для взвешивания номинала в ваттах или джоулях..
Люмены и люксы — фотометрические единицы силы света., и они служат для измерения интенсивности света, воспринимаемого человеческим глазом.
Спектральный уровень света, измеряемый в люменах, аналогичен тому, который используется для фотосинтеза, но отличается от него.. Спектральный диапазон солнечного излучения от 400 к 700 нм – соответствующий спектральный диапазон фотосинтеза. Растения могут использовать этот диапазон спектра для фотосинтеза., и свет в этом диапазоне также является фотосинтетически активным излучением или для краткости номиналом.. Поэтому, при измерении количества света, которое растения могут использовать для фотосинтеза, ботаники обычно измеряют количество паритета, которое получают растения.
Излучение ФАР можно выразить как поток энергии. (ш / м2), что связано с энергетическим балансом фотосинтезирующих организмов. Ботаники обычно используют число фотонов или плотность потока фотосинтетических фотонов в диапазоне 400-700 нм на единицу площади, полученную за данное время, для количественной оценки номинала., потому что фотосинтез - это квантовый процесс, а количество энергии, получаемой в результате химической реакции фотосинтеза, больше зависит от количества фотонов, чем от энергии, содержащейся в фотонах. Обычно это измеряется в моль м-2 с-1., но значение, связанное с ростом растений, представляет собой интеграл дневного света. (ДЛИ), с интегралом PPFD по 24 часы.
Большинство видов растений будут хорошо расти при DLI 5-15 моль м-2 Д-1. Светоустойчивые виды легко справляются с 30-50 моль м -2 день -1, а теневыносливые виды могут расти при значениях DLI 1-3 моль м -2 день -1.
б. Агора света
Количество света – это количество света, необходимое растениям для лучшего роста каждый день.. Исторически, количество света выражалось в единицах WM-2, просвет, или люкс. Хотя эти единицы можно использовать для энергетических расчетов W M -2 или человеческое освещение (люмены и люкс), Ученые-растениеведы теперь предпочитают использовать плотность потока фотосинтетических фотонов μ. (ППФД) измеряется в моль м-2с-1. PPFD — эффективный метод измерения, который может точно измерить количество фотонов на квадратный метр в секунду, воздействующих на поверхность, чтобы сделать вывод о прямом сотрудничестве между фотонами и растениями.
Интеграция DLI или Solar также является эффективным способом измерения количества света.. DLI учитывает PPFD и общее количество часов воздействия на растение PPFD, чтобы получить общее количество фотонов в день в моль м-2 Д-1.. Предполагая, что PPFD является константой, формула преобразования PPFD в DLI выглядит следующим образом:
ДЛИ (моль м-2 д-1 ) =0,0036 * ППФД ( м Мол м -2 с-1) * время освещения
Вообще говоря, потребность в освещении конкретных культур выше для культур, которые плодоносят и цветут, но меньше для культур, которые сохраняют питание. Обычно мы рассматриваем зеленые листовые овощи, такие как салат., шпинат, и капуста как культуры при слабом освещении, требующий DLI 12 к 17 моль м-2 Д-1. Помидор, огурец, и перец нужен 20-30 моль м -2 Д-1. Марихуана – одно из самых требовательных к свету растений., что нужно до 40 моль м-2 Д-1 DLI.
с. лкачество света
Качество света – это спектральное распределение, а качество света, влияющее на рост растений, относится к спектральному распределению, влияющему на рост растений.. Обычно мы измеряем спектры поглощения свободного хлорофилла b. (красный) и (синий) в растворителе. По специфическому пигментно-белковому взаимодействию, спектр взаимодействия молекулы хлорофилла меняется незначительно.
Разные длины волн света имеют разные цвета; 700-750 нм далеко красный, 600-700 нм красный, 500-600 Нм зеленый, 400-500 Нм синий, и 320-400 нм — это UVA. Качество света также можно выразить как пиковую освещенность., такой как 660 нм красный и 450 нм синий, или иногда как соотношение, такой как 2:3 соотношение синего и красного. Растения могут воспринимать спектр с помощью специальных светочувствительных веществ., такой как Зейн, фитохром, криптохром, и фототропизм. Каждое светочувствительное вещество имеет разную чувствительность к разному свету.. Фотоморфогенез – это своего рода светоопосредованная реакция растения на спектр.. Спектр может посылать растениям разные сигналы, и растения будут давать разную обратную связь в зависимости от этих сигналов., которые могут повлиять на метаболизм растений, состояние роста растений, такие как цветение и прорастание, и скорость роста растений.
д. Пжаропериод
Фотопериод – это темный и светлый периоды, необходимые растениям.. Смена фотопериода может спровоцировать цветение. Поэтому, необходимо установить время включения или выключения света. Установите оптимальное время переключения в соответствии с видом и предпочтениями растений., потому что некоторые растения любят длинные ночи и короткие дни, хотя некоторые растения любят короткие ночи и длинные дни, а некоторые растения любят одинаковую продолжительность дня и ночи.
Фотопериод – важный фактор роста и развития растений., и мы должны обратить на это внимание. Однако, Время темноты может повлиять на оценку растениями продолжительности дня.. Вообще говоря, “короткое солнце” относится к солнечному свету с фотопериодом не более 12 часы" “Длинное солнце” относится к солнечному свету с фотопериодом не менее 14 часы. Растения длинного дня – это те, которые цветут только тогда, когда фотопериод превышает критическую продолжительность.. Короткодневными растениями называют те, которые цветут, когда продолжительность дня меньше критической.. Дневно-нейтральные растения – это те, которые цветут независимо от фотопериода..
Растения, цветущие в ответ на фотопериод, могут иметь факультативные или специфические реакции.. Факультативная реакция означает, что независимо от фотопериода, растение со временем зацветет, но если он растет при определенном фотопериоде, скорость цветения будет быстрее. Специфический ответ означает, что растения могут цвести только при определенном фотопериоде..
Особенности светодиодного освещения для выращивания растений
В дополнение к энергосбережению и защите окружающей среды, Светодиод имеет множество характеристик, отличающихся от других источников света.. Это источник освещения четвертого поколения.. Благодаря богатому спектру длин волн, свет, излучаемый светодиодами, соответствует спектральному диапазону морфогенеза и фотосинтеза света растений., поэтому светодиод особенно подходит для выращивания растений.
Преломляя спектр, угол преломления световых волн разной длины различен. Таким образом, мы можем получить чистый монохроматический свет и составной спектр по мере необходимости, и может концентрировать свет определенной длины волны для равномерного облучения сельскохозяйственных культур.. Контролируя изменение освещения для регулирования прорастания, рост, и плодоношение сельскохозяйственных культур, он также может контролировать тенденцию роста и питательные вещества сельскохозяйственных культур.. Светодиодные лампы для выращивания растений можно использовать в многослойной трехмерной комбинированной системе культивирования для реализации миниатюризации производственного пространства и низкой тепловой нагрузки.. Кроме того, Высокая долговечность и низкая мощность светодиодных светильников для выращивания растений сокращают эксплуатационные расходы.. Благодаря этим замечательным характеристикам, Светодиоды очень подходят для выращивания растений., например, выращивание рассады, культура растительной ткани, объект садоводства, и даже аэрокосмическая экологическая система защиты жизни.
Применение светодиодного освещения для выращивания растений
а. Он может работать как дополнительное освещение для фотосинтеза растений, когда количество солнечного света мало или время солнечного света короткое..
б. Как индуцированное освещение фотопериода растений и светового морфогенеза.
- Светодиодный свет для выращивания растений как индуцированное освещение светового морфогенеза и фотопериода растений.
Конкретная длина волны светодиода повлияет на время цветения., продолжительность, и количество цветов. Некоторые длины волн светодиодов могут регулировать продолжительность периода цветения и цветоножки., некоторые длины волн могут уменьшить количество цветов, а некоторые длины волн могут увеличить количество цветов и бутонов. Статус цветения и роста растений можно регулировать с помощью светодиодов., что способствует производству и сбыту цветов и сельскохозяйственных культур.
- Исследования по применению светодиодных светильников для выращивания растений в аэрокосмической экосистеме
Для решения долгосрочной проблемы жизнеобеспечения космических полетов, создание управляемой экологической системы жизнеобеспечения является ключевым звеном, в котором важную роль играет выращивание высших растений, и свет является одним из ключевых факторов.
Космическая среда отличается от общей внутренней среды.. Выбор источников света для выращивания космических растений более строгий и суровый.. Свет должен быть безопасным и надежным., без загрязнения окружающей среды, маленький размер, легкий, долгая жизнь, высокоэффективный, а длина волны выходного света подходит для фотосинтеза и морфогенеза растений.. По сравнению с другими источниками света, Светодиод может преобразовывать световую энергию в фотосинтетически активное излучение.; Кроме того, Светодиод имеет характеристики легкого веса, маленький размер, долгая жизнь, и так далее, который привлек большое внимание в области выращивания аэрокосмических растений.. Результаты показывают, что эти характеристики светодиодного освещения делают его наиболее подходящим источником света для выращивания космических растений.. Возможно, в ближайшем будущем, мы создадим нашу собственную систему экологической циркуляции с помощью технологии выращивания светодиодов в космосе и на Луне..
- Светодиодное освещение для выращивания растений в качестве дополнительного освещения для фотосинтеза растений
Традиционный источник света выделяет слишком много тепла.. Если дополнительный источник света сиденья тратит энергию, это увеличит стоимость, а слишком высокая температура не способствует росту сельскохозяйственных культур. Условно говоря, тепло, выделяемое светодиодами, относительно невелико. В сочетании с гидропонной системой, воздух можно использовать, и чрезмерное тепло и вода могут быть удалены. Потому что источник света, генерируемый светодиодами, аналогичен спектру фотосинтеза., электрическая энергия может быть преобразована в эффективное фотосинтетическое излучение., и, наконец, в биоэнергетику. Результаты показывают, что скорость фотосинтеза и скорость роста салата увеличатся более чем 20% с помощью светодиодного освещения. Возможно использование светодиодов на заводах-изготовителях..
По сравнению с обычной металлогалогенной лампой, стебли и листья стручкового перца и плодов периллы, выращенные под воздействием светодиодов определенной длины волны, значительно изменились., и скорость фотосинтеза увеличивалась с увеличением плотности света.. Светодиод с композитной длиной волны может увеличить количество устьиц шалфея многоризового и бархатцев..
Результаты показывают, что, по сравнению с другими источниками света, тот светодиодный источник света полного спектра может значительно улучшить скорость роста салата, шпинат, и редис. Это может обеспечить максимальную биомассу свеклы., Накопление элементов свеклы в волосистом корне является наиболее значительным., и производят наибольшее накопление сахара и крахмала в волосистом корне.
Заключение
С широким развитием современной сельскохозяйственной отрасли, светодиодное освещение для выращивания растений, несомненно, дает возможность возродить эти предприятия.. Однако, несмотря на блестящие перспективы, растения растут светлее, развитие заводских фабрик все еще сталкивается с некоторыми “узкие места”. Например, если первоначальные инвестиции слишком велики, завод по производству искусственного освещения с ежедневной производительностью 1000 растения салата обычно требуют относительно высоких первоначальных инвестиций. Даже если государство субсидирует 30%, обычно требуется два года, чтобы получить прибыль. Кроме того, технология посева в эпоху фабричного земледелия еще не созрела, и соответствующий контроль качества и режим логистических продаж все еще находятся на этапе разведки..
