Түпнұсқа дереккөз: Хученг Лю. Жарықдиодты зауытты жарықтандыру индустриясының даму күйі және тенденциясы [J]. Жарықтандыру инженерия журналы, 2018,29(04):8-9.
Мақала көзі: Материал бір рет терең

Жарық өсімдіктердің өсуі мен дамуының негізгі экологиялық факторы болып табылады. Жарық фотосинтез арқылы өсімдіктердің өсуін энергиямен қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар өсімдіктердің өсуі мен дамуының маңызды реттеушісі болып табылады. Жасанды жарық қоспасы немесе толық жасанды жарық сәулеленуі өсімдіктердің өсуіне, өнімділігін арттыруға, өнімнің пішінін, түсін жақсартуға, функционалдық компоненттерді жақсартуға және аурулар мен зиянкестердің пайда болуын азайтуға көмектеседі. Бүгін мен сіздермен зауытты жарықтандыру саласының даму жағдайы мен трендімен бөлісемін.
Жасанды жарық көзі технологиясы өсімдіктерді жарықтандыру саласында барған сайын кеңінен қолданылады. Жарық диодты шамдар жоғары жарық тиімділігі, төмен жылу генерациясы, шағын өлшем, ұзақ қызмет ету мерзімі және басқа да көптеген артықшылықтарға ие. Оның өсетін жарықтандыру саласында айқын артықшылықтары бар. Grow жарықтандыру индустриясы өсімдіктерді өсіру үшін жарықдиодты жарықтандыру құрылғыларын біртіндеп қабылдайды.

A. Жарықдиодты өсетін жарықтандыру саласының даму мәртебесі 

1.Жарықтандыруға арналған жарықдиодты пакет

Жарықдиодты қаптамаларды өсіру саласында орауыш құрылғылардың көптеген түрлері бар және бірыңғай өлшеу және бағалау стандарты жүйесі жоқ. Сондықтан, отандық өнімдермен салыстырғанда, шетелдік өндірушілер негізінен жоғары қуатты, коб және модуль бағыттарына назар аударады, өсетін жарықтандырудың ақ жарық сериясын ескере отырып, өсімдіктердің өсу сипаттамаларын және ізгілендірілген жарықтандыру ортасын ескере отырып, сенімділікте, жарықта үлкен техникалық артықшылықтарға ие. тиімділік, әртүрлі өсу циклдеріндегі әртүрлі өсімдіктердің фотосинтетикалық сәулелену сипаттамалары, соның ішінде әртүрлі мөлшердегі өнімдердің әртүрлі түрлері жоғары қуатты, орташа қуатты және аз қуатты станциялар, әртүрлі өсу орталарында әртүрлі өсімдіктердің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін қол жеткізуді күту өсімдіктердің өсуін барынша арттыру және энергияны үнемдеу мақсаты.

Чипті эпитаксиалды пластинкаларға арналған көптеген негізгі патенттер әлі де Жапонияның Nichia және American Career сияқты ерте жетекші компаниялардың қолында. Отандық чип өндірушілерде әлі де нарықтағы бәсекеге қабілетті патенттелген өнімдер жетіспейді. Сонымен қатар, көптеген компаниялар жарықтандыру орауыш чиптерін өсіру саласында жаңа технологияларды әзірлеуде. Мысалы, Osram компаниясының жұқа пленкалық чип технологиясы үлкен аумақты жарықтандыру бетін жасау үшін чиптерді бір-біріне тығыз орналастыруға мүмкіндік береді. Осы технология негізінде толқын ұзындығы 660 нм болатын жоғары тиімді жарықдиодты жарықтандыру жүйесі өңдеу аймағындағы энергияны тұтынудың 40%-ын азайта алады.

2. Жарықтандыру спектрі мен құрылғыларын өсіріңіз
Өсімдіктерді жарықтандыру спектрі күрделірек және әртүрлі. Әртүрлі өсімдіктер әртүрлі өсу циклдерінде және тіпті әртүрлі өсу орталарында қажетті спектрлерде үлкен айырмашылықтарға ие. Осы сараланған қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін қазіргі уақытта өнеркәсіпте келесі схемалар бар: ①Көп монохроматикалық жарық комбинациясы схемалары. Өсімдік фотосинтезі үшін ең тиімді үш спектр негізінен 450нм және 660нм шыңдары бар спектр, өсімдіктердің гүлденуін индукциялауға арналған 730нм жолағы, сонымен қатар 525нм жасыл жарық және 380нм төмен ультракүлгін жолағы болып табылады. Ең қолайлы спектрді қалыптастыру үшін өсімдіктердің әртүрлі қажеттіліктеріне сәйкес спектрлердің осы түрлерін біріктіріңіз. ②Өсімдік сұраныс спектрін толық қамтуға қол жеткізу үшін толық спектр схемасы. Seoul Semiconductor және Samsung ұсынған SUNLIKE чипіне сәйкес келетін спектрдің бұл түрі ең тиімді болмауы мүмкін, бірақ ол барлық зауыттар үшін жарамды және құны монохроматикалық жарық комбинациясы шешімдеріне қарағанда әлдеқайда төмен. ③Спектрдің тиімділігін арттыру үшін негізгі тірек ретінде толық спектрлі ақ жарықты және біріктірілген схема ретінде 660 нм қызыл жарықты пайдаланыңыз. Бұл схема үнемді және практикалық.

Зауыт өсетін жарықтандыру монохроматикалық жарық диодты чиптері (негізгі толқын ұзындығы 450 нм, 660 нм, 730 нм) орау құрылғылары көптеген отандық және шетелдік компаниялармен қамтылған, ал отандық өнімдер әртүрлі және техникалық сипаттамаларға ие, ал шетелдік өндірушілердің өнімдері стандартталған. Сонымен қатар, фотосинтетикалық фотон ағыны, жарық тиімділігі және т.б. тұрғысынан отандық және шетелдік қаптама өндірушілері арасында әлі де үлкен алшақтық бар. Өсімдіктерді жарықтандыруға арналған монохроматикалық жарықты орау құрылғылары үшін негізгі толқын ұзындығы 450 нм, 660 нм және 730 нм жолақтары бар өнімдерге қосымша, көптеген өндірушілер фотосинтетикалық белсенді сәулеленуді (PAR) толық қамтуды жүзеге асыру үшін толқын ұзындығының басқа жолақтарында жаңа өнімдерді әзірлеуде. толқын ұзындығы (450-730нм).

Өсімдіктерді өсіруге арналған монохроматикалық жарықдиодты шамдар барлық өсімдіктердің өсуіне жарамайды. Сондықтан толық спектрлі жарықдиодты шамдардың артықшылығы атап өтіледі. Толық спектр алдымен көрінетін жарықтың толық спектрін (400-700нм) толық қамтуға қол жеткізуі керек және осы екі жолақтың өнімділігін арттыруы керек: көк-жасыл жарық (470-510нм), терең қызыл жарық (660-700нм). «Толық» спектрге қол жеткізу үшін кәдімгі көк жарықдиодты немесе ультракүлгін жарықдиодты чипті фосформен пайдаланыңыз және оның фотосинтетикалық тиімділігі жоғары және төмен. Өсімдіктерді жарықтандыруға арналған ақ жарықдиодты орау құрылғыларын өндірушілердің көпшілігі толық спектрге қол жеткізу үшін Көк чип + люминофорларды пайдаланады. Ақ жарықты жүзеге асыру үшін монохроматикалық жарық пен көк жарық немесе ультракүлгін чип плюс фосфорды орау режимінен басқа, зауытты жарықтандыру орау құрылғыларында қызыл он көк/ультракүлгін, RGB сияқты екі немесе одан да көп толқын ұзындығы микросхемаларын пайдаланатын композиттік орау режимі бар. RGBW. Бұл орау режимі күңгірттеуде үлкен артықшылықтарға ие.

Тар толқынды жарықдиодты өнімдерге келетін болсақ, орауыш жеткізушілердің көпшілігі тұтынушыларға 365-740 нм диапазонында әртүрлі толқын ұзындығы өнімдерін ұсына алады. Фосформен түрлендірілген зауытты жарықтандыру спектріне келетін болсақ, орауыш өндірушілердің көпшілігінде тұтынушылар таңдауы үшін әртүрлі спектрлер бар. 2016 жылмен салыстырғанда оның сатылымының өсу қарқыны 2017 жылы айтарлықтай өсімге қол жеткізді. Олардың ішінде 660 нм жарықдиодты жарық көзінің өсу қарқыны 20%-50%-ға шоғырланған, ал фосфорға түрлендірілген зауыттық жарықдиодты жарық көзінің сатылымының өсу қарқыны 50%-200%-ға жетеді, яғни фосфор-конверттелген зауыттың сатылымы. Жарық диодты жарық көздері тезірек өсуде.

Барлық орау компаниялары 0,2-0,9 Вт және 1-3 Вт жалпы орау өнімдерін ұсына алады. Бұл жарық көздері жарықтандыру өндірушілеріне жарықтандыру дизайнында жақсы икемділікке ие болуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, кейбір өндірушілер жоғары қуатты біріктірілген орау өнімдерін ұсынады. Қазіргі уақытта көптеген өндірушілердің жеткізілімдерінің 80% -дан астамы 0,2-0,9 Вт немесе 1-3 Вт құрайды. Олардың ішінде жетекші халықаралық орау компанияларының жөнелтілімдері 1-3 Вт, ал шағын және орта өлшемді орауыш компаниялар 0,2-0,9 Вт шоғырланған.

3. Өсімдіктерді жарықтандыруды қолдану салалары

Қолдану саласы бойынша өсімдіктерді өсіретін жарықтандыру құрылғылары негізінен жылыжайды жарықтандыруда, барлық жасанды жарықтандыру зауыттарында, өсімдік ұлпаларының мәдениетінде, далалық егіс алқаптарын жарықтандыруда, тұрмыстық көкөністер мен гүл отырғызуларында және зертханалық зерттеулерде қолданылады.

①Күн жылыжайларында және көп аралық жылыжайларда қосымша жарықтандыруға арналған жасанды жарықтың үлесі әлі де төмен, ал металл галогенді шамдар мен жоғары қысымды натрий шамдары негізгі болып табылады. Жарықдиодты жарықтандыру жүйелерінің ену жылдамдығы салыстырмалы түрде төмен, бірақ өсу қарқыны құны төмендеген сайын тездей бастайды. Негізгі себебі, пайдаланушылардың металл галогенді шамдарды және жоғары қысымды натрий лампаларын пайдаланудың көпжылдық тәжірибесі бар, ал металл галогенді шамдарды және жоғары қысымды натрий лампаларын пайдалану жылу энергиясының шамамен 6% -дан 8% -ға дейін қамтамасыз ете алады. өсімдіктердің күйіп қалуына жол бермей, жылыжай. Жарықдиодты өсіретін жарықтандыру жүйесі нақты және тиімді нұсқауларды және деректерді қолдауды қамтамасыз етпеді, бұл оны күндізгі және көп аралық жылыжайларда қолдануды кейінге қалдырды. Қазіргі уақытта шағын көлемді демонстрациялық қосымшалар әлі де негізгі тірек болып табылады. Жарық диодты салқын жарық көзі болғандықтан, ол өсімдіктердің шатырына салыстырмалы түрде жақын болуы мүмкін, нәтижесінде температураның аз әсер етуі мүмкін. Күндізгі және көп аралықты жылыжайларда жарықдиодты жарықтандыру өсімдіктер аралық өсіруде жиі қолданылады.

②Ашық егістік алқаптары. Өсімдіктерді жарықтандыру нысандарының ауыл шаруашылығына енуі және қолданылуы салыстырмалы түрде баяу болды, ал жоғары экономикалық құндылығы бар (мысалы, айдаһар жемісі) ашық күндік дақылдар үшін жарықдиодты өсімдіктерді жарықтандыру жүйелерін (фотопериодты бақылау) қолдану қарқынды дамуға қол жеткізді.

③Зауыт фабрикалары. Қазіргі уақытта өсімдіктерді жарықтандырудың ең жылдам және кеңінен қолданылатын жүйесі санаты бойынша орталықтандырылған көп қабатты және бөлінген жылжымалы зауыт фабрикаларына бөлінген жалпы жасанды жарық зауыты болып табылады. Қытайда жасанды жарық шығаратын зауыттардың дамуы өте жылдам. Орталықтандырылған көп қабатты толық жасанды жарық зауытының негізгі инвестициялық органы дәстүрлі ауылшаруашылық компаниялары емес, сонымен қатар Чжунке Саньан, Фоксконн, Панасоник Сучжоу, Цзиндонг сияқты жартылай өткізгіш және тұтынушылық электронды өнімдермен айналысатын көбірек компаниялар болып табылады. COFCO және Xi Cui және басқа да жаңа заманауи ауыл шаруашылығы компаниялары. Бөлінген және жылжымалы зауыт фабрикаларында стандартты тасымалдаушылар ретінде тасымалдау контейнерлері (жаңа контейнерлер немесе пайдаланылған контейнерлерді қайта құру) қолданылады. Барлық жасанды өсімдіктердің өсімдіктерді жарықтандыру жүйелері негізінен сызықты немесе жалпақ панельді массивті жарықтандыру жүйелерін пайдаланады, ал отырғызылатын сорттардың саны кеңеюде. Әртүрлі тәжірибелік жарық формуласы жарықдиодты жарық көздері кеңінен және кеңінен қолданыла бастады. Нарықтағы өнімдер негізінен жасыл жапырақты көкөністер.

④Үй шаруашылығы өсімдіктерін отырғызу. Жарықдиодты тұрмыстық өсімдіктерге арналған үстел шамдарында, тұрмыстық өсімдіктер отырғызу сөрелерінде, тұрмыстық көкөніс өсіру машиналарында және т.б.

⑤Дәрілік өсімдіктерді өсіру. Дәрілік өсімдіктерді өсіруге Anoectochilus және Lithospermum сияқты өсімдіктер қатысады. Бұл нарықтардағы өнімдер жоғары экономикалық құндылыққа ие және қазіргі уақытта өсімдіктерді жарықтандыруға көбірек қолданылатын сала болып табылады. Сонымен қатар, Солтүстік Америкада және Еуропаның кейбір бөліктерінде каннабис өсіруді заңдастыру каннабис өсіру саласында жарықдиодты жарықтандыруды қолдануға ықпал етті.

⑥Гүлдейтін шамдар. Гүл өсіру өнеркәсібінде гүлдердің гүлдену уақытын реттеудің таптырмас құралы ретінде Гүлдену шамдарын ең ерте қолдану қыздыру шамдары болды, содан кейін энергияны үнемдейтін флуоресцентті лампалар. Жарықдиодты индустрияландырудың дамуымен көбірек жарықдиодты түрдегі гүлді жарықтандыру құрылғылары дәстүрлі шамдарды біртіндеп ауыстырды.

⑦Өсімдік ұлпаларының мәдениеті. Дәстүрлі ұлпа культурасының жарық көздері негізінен ақ флуоресцентті лампалар болып табылады, олар төмен жарық тиімділігі мен үлкен жылу генерациясына ие. Жарықдиодты шамдар қуатты аз тұтыну, төмен жылу шығару және ұзақ қызмет ету сияқты көрнекті ерекшеліктеріне байланысты тиімді, басқарылатын және ықшам өсімдік тінінің мәдениеті үшін қолайлы. Қазіргі уақытта ақ жарықдиодты түтіктер ақ флуоресцентті лампаларды біртіндеп алмастыруда.

4. Өсімдіктерді жарықтандыру компанияларының аймақтық таралуы

Статистикаға сәйкес, қазіргі уақытта менің елімде 300-ден астам жарықтандыру компаниялары бар және Перл өзенінің атырауы аймағындағы өсетін жарықтандыру компаниялары 50% -дан астамды құрайды және олар қазірдің өзінде үлкен позицияда. Янцзы өзенінің атырауындағы Grow жарықтандыру компаниялары шамамен 30% құрайды және бұл әлі де жарықтандыру өнімдерін өсіру үшін маңызды өндіріс аймағы болып табылады. Дәстүрлі өсетін лампа компаниялары негізінен Янцзы өзенінің атырауында, Інжу өзенінің атырауында және Бохай жағалауында таралған, олардың ішінде Янцзы өзенінің атырауы 53%, Перл өзені атырауы мен Бохай жағалауы сәйкесінше 24% және 22% құрайды. . Жарықдиодты өсіретін жарықтандыру өндірушілерінің негізгі тарату аймақтары - Перл өзенінің атырауы (62%), Янцзы өзенінің атырауы (20%) және Бохай Rim (12%).

B. Жарықдиодты жарықтандыру индустриясының даму тенденциясы

1. Мамандық

Жарық диодты жарықтандыру реттелетін спектр мен жарық қарқындылығының, жалпы жылу генерациясының төмендігінің және жақсы су өткізбейтін өнімділіктің сипаттамаларына ие, сондықтан ол әртүрлі көріністерде өсетін жарықтандыруға жарамды. Сонымен қатар, табиғи ортадағы өзгерістер және адамдардың азық-түлік сапасына ұмтылуы ауыл шаруашылығы мен зауыттардың өсуіне ықпал етті және жарықдиодты жарықтандыру саласын қарқынды даму кезеңіне әкелді. Болашақта LED өсетін жарықтандыру ауыл шаруашылығы өндірісінің тиімділігін арттыруда, азық-түлік қауіпсіздігін арттыруда, жемістер мен көкөністердің сапасын жақсартуда маңызды рөл атқарады. Өсімдікті жарықтандыруға арналған жарықдиодты жарық көзі саланың біртіндеп мамандануымен одан әрі дамып, мақсатты бағытта қозғалады.

2. Жоғары тиімділік

Жарық тиімділігі мен энергия тиімділігін арттыру зауытты жарықтандырудың операциялық шығындарын айтарлықтай азайтудың кілті болып табылады. Дәстүрлі лампаларды ауыстыру үшін жарықдиодты шамдарды пайдалану және көшет кезеңінен егін жинау кезеңіне дейін өсімдіктердің жарық формуласының талаптарына сәйкес жарық ортасын динамикалық оңтайландыру және реттеу болашақта тазартылған ауыл шаруашылығының сөзсіз тенденциялары болып табылады. Өнімділікті арттыру тұрғысынан әр кезеңде өндіріс тиімділігі мен өнімділігін арттыру үшін өсімдіктердің даму ерекшеліктеріне сәйкес жеңіл формуламен біріктірілген кезеңдер мен аймақтарда өсіруге болады. Сапаны жақсарту тұрғысынан тамақтануды реттеу және жарықты реттеу қоректік заттардың мазмұнын және денсаулықты сақтауға арналған басқа функционалды ингредиенттерді арттыру үшін қолданылуы мүмкін.

Есептерге қарағанда, қазіргі таңда көкөніс көшеттеріне деген ұлттық сұраныс 680 миллиардты құраса, зауыттық көшеттердің өндірістік қуаты 10 пайызға да жетпейді. Көшет шаруашылығының экологиялық талаптары жоғары. Өндіріс маусымы негізінен қыс және көктем. Табиғи жарық әлсіз және жасанды қосымша жарық қажет. Өсімдіктерді жарықтандыру салыстырмалы түрде жоғары кіріс пен шығысқа және кірісті қабылдаудың жоғары дәрежесіне ие. Жарық диодты бірегей артықшылықтарға ие, өйткені жемістер мен көкөністерді (қызанақ, қияр, қауын және т.б.) егуді қажет етеді, ал жоғары ылғалдылық жағдайында жеңіл қоспалардың ерекше спектрі егілген көшеттердің сауығуына ықпал ете алады. Жылыжайда көкөніс отырғызу үшін қосымша жарықтандыру табиғи жарықтың жетіспеушілігін толтырады, өсімдіктердің фотосинтетикалық тиімділігін арттырады, гүлдену мен жеміс беруді жақсартады, өнімділікті арттырады және өнім сапасын жақсартады. Жарықдиодты жарықтандыру көкөніс көшеттері мен жылыжай өндірісінде кең қолдану перспективаларына ие.

3. Ақылды

Өсімдіктерді өсіретін жарықтандыру жарық сапасы мен жарық мөлшерін нақты уақыт режимінде бақылауға үлкен сұранысқа ие. Зияткерлік басқару технологиясын жетілдіру және заттар интернетін қолдану арқылы әртүрлі монохроматикалық спектрлер мен интеллектуалды басқару жүйелері уақытты бақылауды, жарықты басқаруды және өсімдіктердің өсу күйіне сәйкес жарық сапасы мен жарық шығысын уақтылы реттеуді жүзеге асыра алады. өсімдіктерді жарықтандыру технологиясын болашақта дамытудың негізгі трендіне айналуы сөзсіз.