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关于LED植物照明的具体细节,你了解多少?

今年6月,习大大参观了“智能LED植物工厂”,然而就是这么巧合,之后植物照明看起来火了,频频跃入行业视野,像是马上要开启一片崭新的“蓝海”。

  而这里也有所体现,不少用户向欧司朗光电半导体高级技术经理陈文成博士和广东半导体研究院研发主任许毅钦先生这两位植物照明行家,提出了不少有价值的问题,以下是精彩答案的梳理,也许你想知道的细节,也基本都在这里了。

  关于不同植物的光需求

  对于不同的植物,目前是否能快速确定需要配合的光谱?

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  如果要求不高,可以采用大致的光谱配比即可;但如果需要得到最优化的光谱配比,还是需要先进行实地的试验才能确定,这样耗时就会比较长。

  通常来讲,可以讲植物的类型分为叶菜类植物、果蔬类植物和花卉等,每一大类植物的光照需求是类似的,要求不高的可以直接用一种较为普遍的光谱配比,要求很高的需要精确优化的通常可以采用可随意调节光谱的智能植物灯。对植物生长影响较大的光照条件除了光谱配比外,还有光照强度和光照时间,需要综合考虑。

  关于能耗

  到底会消耗多少能源?现行有什么有效降低能效措施?

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  目前能耗还是植物照明应用运营成本中最大的一块,包括光照、空调、通风等用电消耗。不过,随着精准补光技术跟智能控制技术的发展,只提供给植物所需的能量,且选择性的降低能量供给(如植物价值提升小于能效投入时),降低植物照明的能耗成本。

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  在封闭式的植物工厂里,没有太阳光照,植物完全依靠LED来补光,PPFD要求高,光照的时间也长,是整个植物工厂运行能耗的主要组成部分,耗电超过50%以上,这还是日本植物工厂方面的数据,已经用了较高PPF效率的植物补光灯。如果采用的LED效率不高,要么光照不够而产出比较低,要么照明的能耗占比更高。

  为了降低植物工厂的照明能耗成本:1)选用高PPF效率的LED灯;2)优化光谱配比;3)优化光照时间/周期;4)优化光学设计,提升光的利用效率。

  关于芯片

  农业照明使用的芯片和常规通用照明有何具体的区别?

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  通用照明中的白光LED,都是通过蓝光的LED芯片加荧光粉来实现的,蓝光芯片主要是氮化镓技术。而农业照明中最常用到的660nm的红光芯片,采用的是磷化铝镓铟技术。目前也有部分农业照明用的LED采用蓝光芯片加红光荧光粉的方案,但相对来说,光量子效率要比红光芯片低不少。关于产品

  巨头在农业照明产品上有什么布局?怎么判别灯具好坏?

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  随着农业照明市场热度的增加,LED各大厂也纷纷布局农业照明的产品系列,尤其是近一两年时间。欧司朗在2009年就开发出了农业照明专用的LED,到现在不光积累了丰富的实际应用经验,也形成了最完善的LED产品系列,包括大功率彩光和中功率彩光,芯片彩光和荧光粉彩光。农业照明最核心的LED还是660nm和730nm,主要是红黄光的芯片技术,而在红黄光芯片领域,欧司朗的技术优势主要得益于在汽车和红外等应用的技术积累。

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  农业照明灯具就是结合了农业技术+照明灯具,要判别其好坏,除了要看传统照明灯具好坏的判别因素,还早看是否考虑了农业相关技术,是否根据不同的农业种类提供不同照明光谱,是否提供专业的农业照明方案跟农业技术指导等等。

  关于民用应用方向

  民用产品中会有哪些应用方向?

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  LED植物照明在民用或者家用方面,主要有以下几个应用:1)如果你家是豪宅,可以考虑用植物墙系统来装饰,LED照明可以起到装饰照明和补光作用;2)如果你爱好种植,想吃自己种的新鲜蔬菜,可以用植物生长柜,类似冰箱的大小,里面的LED主要起到促进生长的作用;3)如果你想给家里增添些温馨气息,可以用桌面的迷你种植花盆,可以种玫瑰花或小番茄之类的,也可以种多肉植物,LED主要起补光和装饰的作用。

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  我觉得植物照明技术主要还是B2B模式,如大棚补光、植物工厂、教育示范等,民用产品方面的应用会比较少,目前相对明确的民用方向包括:家用植物生长箱、阳台植物架、植物台灯、植物墙等。我觉得未来可能会更多的跟教育、娱乐、智能物联、美化等方向结合,走进民用领域。

  关于“家庭蔬菜坊”

  “家庭蔬菜坊”未来能像冰箱一样成为家庭的标配吗?

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  我们也参与制作过家庭蔬菜坊,这个东西没有想象的那么美好,如果仅仅定位为满足家庭蔬菜的食用,路子不是很好走,目前存在价格高,种植周期长等问题。如果加入另外一些如娱乐、物联网、教育等元素,还是有一定市场吸引力,但受众面窄。要做成像冰箱一样的家庭标配,个人觉得可能性不大。关于“趋势”

  看起来很火,但有戏吗?

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  现在国内上了不少植物照明应用的项目,多数用于展示型和研究型的植物工厂、大棚补光和育苗等等,但至于是不是成功的项目,就要综合分析应用的成效了,包括投入产出、日常能耗、效果等等,个人认为,目前案例,总体上还没有特别的成功。

  我觉得,跨学科结合是LED未来一个新的增长点,农业照明是我非常看好的一个方向。随着农业照明技术的发展,投入产出比越来越明显,应用LED照明的农业品种越来越多,通过市场扩大,反推各产业链加大研产投入,这应该是近期或者未来的一个趋势。

  关于对企业的建议

  对于想从事植物照明产品研究的企业而言,您有什么建议?

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  当前,LED植物照明产品不在于灯具技术难度,而是缺乏将植物培养知识和LED技术的相结合,也就是说,目前市场泛滥的LED植物照明产品,仅仅是LED照明灯具的另一种变形,而非真正的LED植物照明光源。对于想从事植物照明产品的企业,除了要解决LED灯具原有的问题(散热、结构、配光等),还要结合植物培养方面的知识。

  另外,我认为LED植物照明产品的销售方式应不同于LED照明产品,LED植物照明企业需根据不同客户的种植地域、环境、植物种类等情况,销售的是整体植物照明解决方案。

  关于光配方方面,光配方的研究门槛还是比较高的,要结合农业技术跟大量的对比实验,一般封装厂很难做这些试验。

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  想转型做农业照明的LED企业很多,有很大一部分只是来凑下热闹的,但做农业照明需要较深的技术积累,耐得住性子配合做现场试验等,而且国内农业照明的市场还处于萌芽阶段,不能光指望着靠“捡”到一个“光配方”而一下子打开市场。 


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