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阳光、植物、补光灯!纯干货讲解,接上回!

 淂知行囊 2018-05-11

  
植物补光灯是依照植物生长的自然规律,根据植物利用太阳光进行光合作用的原理,使用灯光代替太阳光来提供植物生长发育所需光源的一种灯具。目前全球的植物补光灯主要有四大类:白炽灯、荧光灯、高压钠灯、LED灯。
1、白炽灯:
它的优点是稳定可靠、投入成本低。缺点也很突出,不节能,不环保。光的有效利用率低,95%的电能都转化为热能,使用寿命低(1000小时)。
2、荧光灯:
它的优点是比较节能,电能转化为光能的效率比较高,能达到25%,是白炽灯的5倍。使用寿命约为8000-10000小时。缺点是废弃后因含有汞,对环境污染较大。对比白炽灯有更好的经济效益和通用性。(个人推荐编号865的飞利浦灯管,当年种水草也是很好用的,光谱适合大多数植物,唯一缺点就是容易老化,当灯管两端开始发黑老化时就需要更换灯管,基本上大半年到一年就需要更换一次。)
3、高压钠灯:
它的优点是光效高(是白炽灯的10倍)。电能转化为光能的效率高,能达到60%。寿命长,约为18000小时,光谱的频率范围广,不诱虫。被广泛应用于植物栽培。缺点是发热量大,不能太靠近植物。光效是比较高的,接近太阳光谱,但植物所需的红蓝光的量就相对少了,加上发热量大,必须距离植物较远,作用在植物上的有效光照就更少了。还有耗电量比较大,欧美能源比较丰富又不差钱的国家,植物大棚用这个的比较多。
4、LED灯:
    又叫发光二极管,它是一种固态的半导体器件,可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子,中间通常是1至5个周期的量子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
它的优点是光效超高,寿命超长,绿色环保,安全性高。它的发光功率转换率接近98%,它的寿命比普通节能灯长10倍,并远远超过普通白炽灯,还有它不含有害元素汞和氙,更环保。虽然此类灯具更贵,但效率更高,因为不需要频繁更换,同时也节省电费成本。LED灯寿命长达11年,与其他灯具相比,LED发热更少,因此就免掉了昂贵又复杂的冷却系统成本。使用其他灯具需要冷却系统,是因为温度过高会损坏植物组织细胞。它所需的电压电流较小,发热较少,使用上无安全隐患,不容易引起触电、火灾等等安全事故。
在兄弟(浙大理工男,动手能力强,曾任某国内大型电气公司高管,现自己在搞植物工厂)的影响下,也开始越来越喜欢LED灯。好处有几点:LED灯珠光效高,且光谱单一、波长稳定,单位体积小,方便数字化控制和DIY。在符合的功率范围内可自由组合匹配合适的光谱,红、蓝、绿、白、红外、紫外。纳秒级的响应速度,使亮度和色彩的动态控制变得容易,可实现色彩动态变化和数字化控制,通过组合的形状、线路的变化,可以做出可变光谱的灯管,比如模拟清晨、正午、傍晚的光照光强变化。只有想不到,没有做不到。例如我兄弟最新开发的一款LED育苗灯,实验对比下,10天左右的西瓜苗相当于大棚里生长一个月的苗。省良种场的专家在事实面前也是目瞪口呆,当即订购了他的一套育苗系统。
再说下市场上的一些LED灯,首先说下LED灯的功率问题:这个问题一直困扰着整个市场,市售的灯普遍存在虚标功率的问题。标着20W的灯实测好点的10W左右,差的5-6W。有行业的原因:一般标着的功率是按照理想的实验室状态下测得,理想的稳定电流下测定,另外可能温度、湿度也要在理想的状态下。理想的实验室状态下,1W的灯珠,电流一般是350mA下测得功率为1W。实际应用上,一般电流都在300mA左右,这样实际的功率就一定会比较小了。另外就是厂家为降低成本,有意用一些小功率的灯珠当作大功率的灯珠来用,毕竟市场上0.5W的灯珠和1W的灯珠价格还是相差比较大的。植物灯上的猫腻就更多了,同样是白光,灯珠就有两种,一种是全光谱的白光,真白光。另一种是便宜的白光,是用蓝光激发黄色荧光粉产生的假白光,人眼所见是白光,可它不是全光谱的,只是模拟出来的白光。测光仪下的光谱还是蓝光,这样的白光就没什么作用了。在说些题外话,有些家用照明的LED灯也用的是假白光,这个就要注意了,这个假白光其实是真蓝光,蓝光对人眼的伤害比较大,家里有小孩的买LED灯一定要注意,特别是书桌上的台灯。还有红外,加了红外的植物灯,效果好不好,谁用谁知道。这个红外的作用我想主要是能够使植物的体内循环速度增快,就像医用的红外理疗仪一样,它的照射下能促进局部的血液循环。同理在红外的照射下植物体内就如同装了一个加速器一样,它能使植物生长的速度大大提高。这个的价格和红光的价格也是相差很大的,一般主流的名牌灯现在都加了红外。另外还有一些植物灯厂家所谓的加了紫外的灯也要注意观察下。其实真的紫外,应该是UVA、UVB的灯珠,波长在275-400nm间,有些植物灯所谓的加了UV,其实只是用一些波长接近400nm的蓝紫光灯珠来代替,不是真的紫外。毕竟真的紫外灯珠价格可是很贵的。还有国产的灯珠与**的灯珠在光效比上也不同,**的更好,灯珠不易发热,这个价格和国产的比也就更贵了。

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