Eredeti forrás: Houcheng Liu.A LED-es növényvilágítóipar fejlődési helyzete és trendje[J].Journal of Illumination Engineering,2018,29(04):8-9.
Cikk forrása: Material Once Deep

A fény a növények növekedésének és fejlődésének alapvető környezeti tényezője.A fény nemcsak a fotoszintézis révén energiát szolgáltat a növények növekedéséhez, hanem a növények növekedésének és fejlődésének fontos szabályozója is.A mesterséges fénykiegészítés vagy a teljes mesterséges fénybesugárzás elősegítheti a növények növekedését, növelheti a hozamot, javíthatja a termék alakját, színét, javíthatja a funkcionális összetevőket, valamint csökkentheti a betegségek és kártevők előfordulását.Ma megosztom veletek a növényvilágító ipar fejlődési állapotát és trendjét.
A mesterséges fényforrás-technológiát egyre szélesebb körben alkalmazzák a növényvilágítás területén.A LED-nek számos előnye van, mint például a nagy fényhatékonyság, alacsony hőtermelés, kis méret, hosszú élettartam és sok más előny.Nyilvánvaló előnyei vannak a növekedési világítás területén.A Grow világítástechnikai ipar fokozatosan alkalmazza a LED-es világítótesteket a növénytermesztéshez.

A. A LED-es világítástechnikai ágazat fejlődési állapota 

1.LED csomag a növekedés világításához

A növekvő világítású LED-es csomagolások területén sokféle csomagolóeszköz létezik, és nincs egységes mérési és értékelési szabványrendszer.Ezért a hazai termékekkel összehasonlítva a külföldi gyártók elsősorban a nagy teljesítményű, gubacs- és modulirányokra koncentrálnak, figyelembe véve a termesztési világítás fehér fénysorozatát, figyelembe véve a növényi növekedési jellemzőket és a humanizált világítási környezetet, nagyobb műszaki előnyökkel rendelkeznek a megbízhatóság, a fény tekintetében. hatékonyság, a különböző növények fotoszintetikus sugárzási jellemzői különböző növekedési ciklusokban, ideértve a különböző típusú nagy teljesítményű, közepes teljesítményű és kis teljesítményű, különböző méretű termékeket is, hogy megfeleljenek a különféle növények különböző növekedési környezetben lévő igényeinek, elvárva a cél a növények növekedésének maximalizálása és az energiamegtakarítás.

A chip epitaxiális lapkákra vonatkozó alapvető szabadalmak nagy része még mindig olyan korai vezető vállalatok kezében van, mint a japán Nichia és az American Career.A hazai chipgyártók továbbra is hiányoznak a szabadalmaztatott, piaci versenyképességű termékekből.Ugyanakkor számos vállalat új technológiákat fejleszt ki a világítócsomagoló chipek termesztése terén.Például az Osram vékonyréteg-chip technológiája lehetővé teszi a chipek szorosan egymáshoz történő csomagolását, így nagy felületű megvilágító felületet hoznak létre.Ezen a technológián alapuló, nagy hatásfokú, 660 nm hullámhosszú LED-es világítási rendszerrel 40%-kal csökkenthető a termőterület energiafogyasztása.

2. Növelje a világítási spektrumot és az eszközöket
A növényvilágítás spektruma összetettebb és változatosabb.A különböző növények különböző növekedési ciklusokban, sőt különböző növekedési környezetekben is nagy különbségeket mutatnak a szükséges spektrumokban.E differenciált igények kielégítése érdekében jelenleg a következő sémák léteznek az iparban: ①Többszörös monokromatikus fénykombinációs sémák.A növényi fotoszintézis három leghatékonyabb spektruma a 450 nm-nél és 660 nm-nél csúcsos spektrum, a növények virágzását indukáló 730 nm-es sáv, valamint az 525 nm-es zöld fény és a 380 nm alatti ultraibolya sáv.Kombinálja ezeket a spektrumokat a növények különböző igényei szerint a legmegfelelőbb spektrum kialakításához.②Teljes spektrumú rendszer az üzemi igények spektrumának teljes lefedettségének eléréséhez.Ez a Seoul Semiconductor és a Samsung által képviselt SUNLIKE chipnek megfelelő spektrum ugyan nem a leghatékonyabb, de minden üzemhez megfelelő, és költsége is jóval alacsonyabb, mint a monokromatikus fénykombinációs megoldásoké.③Használja a teljes spektrumú fehér fényt alappilléreként, plusz a 660 nm-es vörös fényt kombinációs sémaként a spektrum hatékonyságának javítása érdekében.Ez a rendszer gazdaságosabb és praktikusabb.

A növénytermesztésű, monokromatikus fényű LED chipek (a fő hullámhosszok 450 nm, 660 nm, 730 nm) csomagolóeszközöket számos hazai és külföldi cég lefedi, míg a hazai termékek változatosabbak és több specifikációval rendelkeznek, a külföldi gyártók termékei pedig szabványosabbak.Ugyanakkor a fotoszintetikus fotonfluxus, a fényhatékonyság stb. tekintetében még mindig nagy a szakadék a hazai és a külföldi csomagolásgyártók között.A növényvilágító monokromatikus fénycsomagoló eszközökhöz a 450 nm-es, 660 nm-es és 730 nm-es fő hullámhossz-sávú termékek mellett sok gyártó más hullámhossz-sávban is fejleszt új termékeket, hogy a fotoszintetikusan aktív sugárzás (PAR) teljes lefedettségét megvalósítsa. hullámhossz (450-730 nm).

A monokromatikus LED növénynövesztő lámpák nem alkalmasak minden növény növekedésére.Ezért kiemeljük a teljes spektrumú LED-ek előnyeit.A teljes spektrumnak először el kell érnie a látható fény teljes spektrumát (400-700 nm), és növelnie kell ennek a két sávnak a teljesítményét: kék-zöld fény (470-510 nm), mélyvörös fény (660-700 nm).Használjon közönséges kék LED-et vagy ultraibolya LED-csipet foszforral a „teljes” spektrum eléréséhez, és fotoszintetikus hatékonyságának megvan a maga magas és alacsony szintje.A legtöbb növényvilágító fehér LED-es csomagolóeszköz gyártója Blue chipet + foszfort használ a teljes spektrum eléréséhez.A monokromatikus fény és a kék fény vagy az ultraibolya chip plusz foszfor csomagolási módja mellett a fehér fény létrehozásához a növényi világító csomagolóeszközöknek van olyan összetett csomagolási módjuk is, amely két vagy több hullámhosszú chipet használ, például vörös tíz kék/ultraibolya, RGB, RGBW.Ennek a csomagolási módnak nagy előnye van a fényerő szabályozásában.

A keskeny hullámhosszú LED-es termékek tekintetében a legtöbb csomagolóanyag-beszállító a 365-740 nm-es sávban tud különféle hullámhosszú termékeket kínálni a vásárlóknak.Ami a fényporral átalakított üzemi világítási spektrumot illeti, a legtöbb csomagolóanyag-gyártó számos spektrum közül választhat az ügyfelek számára.2016-hoz képest az értékesítés növekedési üteme 2017-ben jelentős növekedést ért el.Közülük a 660 nm-es LED fényforrás növekedési üteme 20%-50%-ban koncentrálódik, a foszforral átalakított növényi LED fényforrás értékesítési növekedési üteme pedig eléri az 50%-200%-ot, vagyis a foszforral átalakított növény értékesítését. A LED-es fényforrások gyorsabban fejlődnek.

Minden csomagoló cég 0,2-0,9 W-os és 1-3 W-os általános csomagolóterméket tud biztosítani.Ezek a fényforrások lehetővé teszik a világítástechnikai gyártók számára, hogy rugalmasan tervezzék meg a világítást.Emellett egyes gyártók nagyobb teljesítményű integrált csomagolótermékeket is kínálnak.Jelenleg a legtöbb gyártó szállítmányainak több mint 80%-a 0,2-0,9 W-os vagy 1-3 W-os. Közülük a vezető nemzetközi csomagolócégek szállítmányai 1-3 W-ban koncentrálódnak, míg a kis- és közepes- méretű csomagoló cégek 0,2-0,9 W-ban koncentrálódnak.

3. A növénytermesztési világítás alkalmazási területei

Az alkalmazási területről a növénytermesztésből származó világítótesteket főként üvegházi világításban, teljesen mesterséges világítású növénygyárakban, növényi szövettenyésztésben, kültéri mezőgazdasági világításban, háztartási zöldség- és virágültetésben, valamint laboratóriumi kutatásokban használják.

① A napelemes üvegházakban és a többnyílású üvegházakban a kiegészítő világításra szolgáló mesterséges fény aránya még mindig alacsony, és a fémhalogén lámpák és a nagynyomású nátriumlámpák a főbbek.A LED-es világítási rendszerek penetrációja viszonylag alacsony, de a növekedés üteme a költségek csökkenésével gyorsul.Ennek fő oka az, hogy a felhasználók hosszú távú tapasztalattal rendelkeznek a fémhalogén lámpák és a nagynyomású nátriumlámpák használatában, és a fémhalogén lámpák és a nagynyomású nátriumlámpák használata a hőenergia körülbelül 6-8%-át biztosíthatja üvegházhatású, miközben elkerüli a növények égési sérülését.A LED-es világítási rendszer nem adott konkrét és hatékony utasításokat és adattámogatást, ami késleltette a nappali és többnyílású üvegházakban való alkalmazását.Jelenleg még mindig a kisméretű demonstrációs alkalmazások jelentik a fő támaszt.Mivel a LED hideg fényforrás, viszonylag közel lehet a növények lombkoronájához, ami kisebb hőmérsékleti hatást eredményez.Nappali és többnyílású üvegházakban a LED-es világítást gyakrabban használják a növények közötti termesztésben.

②Kültéri mezőgazdasági alkalmazás.A növényvilágítás térhódítása és alkalmazása a létesítményi mezőgazdaságban viszonylag lassú, míg a nagy gazdasági értékű kültéri hosszúnapos növények (például sárkánygyümölcs) esetében a LED-es növényvilágítási rendszerek (fotoperiódusvezérlés) alkalmazása gyors fejlődést ért el.

③ Növénygyárak.Jelenleg a leggyorsabb és legelterjedtebb üzemvilágítási rendszer a teljesen mesterséges fényerőműgyár, amely kategóriánként központosított többrétegű és elosztott mozgatható növénygyárakra oszlik.A mesterséges fényű növénygyárak fejlődése Kínában nagyon gyors.A központosított, többrétegű, teljesen mesterséges könnyűnövény-gyár fő befektetési szervezete nem a hagyományos mezőgazdasági vállalatok, hanem inkább félvezető- és fogyasztói elektronikai termékekkel foglalkozó cégek, mint például a Zhongke San'an, a Foxconn, a Panasonic Suzhou, a Jingdong és szintén. COFCO és Xi Cui és más új modern mezőgazdasági cégek.Az elosztott és mobil üzemi gyárakban a szállítókonténereket (új konténerek vagy használt konténerek rekonstrukciója) továbbra is standard szállítóként használják.Valamennyi mesterséges növény növényvilágító rendszere többnyire lineáris vagy lapos paneles világítási rendszert alkalmaz, az ültetett fajták száma pedig folyamatosan bővül.A különféle kísérleti fényformula LED-fényforrásokat széles körben és széles körben alkalmazzák.A piacon lévő termékek főként zöld levelű zöldségekből állnak.

④Háztartási növények ültetése.A LED használható háztartási növényi asztali lámpákban, háztartási növényültető állványokban, háztartási zöldségtermesztő gépekben stb.

⑤ Gyógynövények termesztése.A gyógynövények termesztése olyan növényeket foglal magában, mint az Anoectochilus és a Lithospermum.Ezeken a piacokon a termékek magasabb gazdasági értékkel bírnak, és jelenleg több növényvilágítási alkalmazással rendelkező iparág.Ezenkívül a kannabisz termesztésének legalizálása Észak-Amerikában és Európa egyes részein elősegítette a LED-es világítás alkalmazását a kannabisz termesztése területén.

⑥ Virágzó fények.A virágkertészetben a virágzási idő beállításának nélkülözhetetlen eszközeként a Flowering lámpákat legkorábban az izzólámpák, majd az energiatakarékos fénycsövek követték.A LED-iparosodás fejlődésével fokozatosan egyre több LED-es virágos világítótest váltotta fel a hagyományos lámpákat.

⑦ Növényi szövettenyésztés.A hagyományos szövettenyésztő fényforrások főként fehér fénycsövek, amelyek alacsony fényhatékonysággal és nagy hőtermeléssel rendelkeznek.A LED-ek alkalmasabbak hatékony, szabályozható és kompakt növényi szövettenyésztésre olyan kiemelkedő tulajdonságaik miatt, mint az alacsony fogyasztás, az alacsony hőtermelés és a hosszú élettartam.Jelenleg a fehér LED-csövek fokozatosan felváltják a fehér fénycsöveket.

4. Növekvő világítástechnikai cégek regionális megoszlása

A statisztikák szerint jelenleg több mint 300 világítástechnikai vállalat működik hazámban, és a Pearl River Delta térségében működő világítóvállalatok több mint 50%-át teszik ki, és már most is jelentős pozícióban vannak.A Jangce-folyó deltájában a világítástechnikai vállalatcsoportok részesedése körülbelül 30%, és ez még mindig fontos termelési terület a világítástechnikai termékek növekedéséhez.A hagyományos termesztőlámpás cégek főként a Jangce-deltában, a Gyöngy-folyó-deltában és a Bohai-peremben vannak forgalmazva, amelyekből a Jangce-delta 53%-át, a Gyöngy-folyó deltája és a Bohai-perem pedig 24%-ot, illetve 22%-ot tesz ki. .A LED-es világítástechnikai gyártók fő értékesítési területei a Pearl River Delta (62%), a Jangce-delta (20%) és a Bohai Rim (12%).

B. A LED-es világítástechnikai ipar fejlődési trendje

1. Szakterület

A LED növekedési világítás állítható spektrumú és fényintenzitású, alacsony általános hőtermeléssel és jó vízálló teljesítménnyel rendelkezik, így alkalmas különféle jelenetekben történő növekvő világításra.Ugyanakkor a természeti környezetben bekövetkezett változások és az emberek élelmiszerminőség iránti törekvése elősegítette a létesítményi mezőgazdaság és a termesztő gyárak erőteljes fejlődését, és a LED-es világítási ipart a gyors fejlődés időszakába sodorta.A jövőben a LED-es világítás fontos szerepet fog játszani a mezőgazdasági termelés hatékonyságának javításában, az élelmiszerbiztonság javításában, valamint a gyümölcsök és zöldségek minőségének javításában.A növekvő világítás LED-es fényforrása az iparág fokozatos specializálódásával tovább fejlődik, és célzottabb irányba halad.

2. Nagy hatékonyság

A fény- és energiahatékonyság javítása a kulcsa az üzemi világítás üzemeltetési költségeinek nagymértékű csökkentésének.A hagyományos lámpák helyettesítésére szolgáló LED-ek alkalmazása, valamint a fénykörnyezet dinamikus optimalizálása és beállítása a növények fényképlet-követelményei szerint a palántától a betakarításig a finomított mezőgazdaság elkerülhetetlen trendje a jövőben.A terméshozam javítása szempontjából szakaszosan, régiókban termeszthető a növények fejlődési sajátosságainak megfelelő könnyű formulával kombinálva, a termelési hatékonyság és a hozam minden szakaszában javítható.A tápanyag- és egyéb egészségügyi funkcionális összetevők tartalmának növelésére a tápanyag- és a fényszabályozás a minőségjavítás szempontjából alkalmazható.

Becslések szerint a zöldségpalántákra jelenleg 680 milliárd az országos kereslet, míg az üzemi palánták termelési kapacitása nem éri el a 10%-ot.A palántaipar magasabb környezeti követelményeket támaszt.A gyártási időszak többnyire tél és tavasz.A természetes fény gyenge, és mesterséges kiegészítő fényre van szükség.A növénytermesztési világítás viszonylag nagy be- és kimenettel rendelkezik, valamint a bemenetek nagyfokú elfogadása.A LED-nek egyedülálló előnyei vannak, mivel a gyümölcsök és zöldségek (paradicsom, uborka, dinnye stb.) oltásra szorulnak, és a magas páratartalom melletti fénykiegészítés specifikus spektruma elősegítheti az oltott palánták gyógyulását.Az üvegházi zöldségek ültetése pótfénnyel pótolhatja a természetes fény hiányát, javíthatja a növények fotoszintetikus hatékonyságát, elősegítheti a virágzást és a termést, növelheti a hozamot és javíthatja a termék minőségét.A LED-es világítás széles körben alkalmazható a zöldségpalánták és az üvegházi termelés területén.

3. Intelligens

A növénytermesztési világításnak erős az igénye a fény minőségének és mennyiségének valós idejű szabályozására.Az intelligens vezérlési technológia fejlesztésével és a dolgok internetének alkalmazásával a különféle monokromatikus spektrumok és intelligens vezérlőrendszerek megvalósíthatják az időszabályozást, a fényszabályozást, valamint a növények növekedési állapotának megfelelően a fényminőség és a fénykibocsátás időben történő beállítását. minden bizonnyal a növénytermesztési világítástechnika jövőbeli fejlesztésének fő trendjévé válik.