Fonte uriginale: Houcheng Liu. Statu di sviluppu è tendenza di l'industria di l'illuminazione di l'impianti LED [J]. Journal of Illumination Engineering, 2018, 29 (04): 8-9.
Fonte di l'articulu: Materiale Once Deep

A luce hè u fattore ambientale basicu di a crescita è di u sviluppu di e piante. A luce ùn solu furnisce energia per a crescita di e piante per via di a fotosintesi, ma hè ancu un regulatore impurtante di a crescita è di u sviluppu di e piante. U supplementu di luce artificiale o l'irradiazione cumpleta di luce artificiale pò prumove a crescita di e piante, aumentà u rendimentu, migliurà a forma è u culore di u pruduttu, migliurà i cumpunenti funziunali è riduce l'occorrenza di malatie è parassiti. Oghje, sparteraghju cun voi u statu di sviluppu è a tendenza di l'industria di l'illuminazione di e piante.
A tecnulugia di e fonti di luce artificiale hè sempre più largamente aduprata in u campu di l'illuminazione di e piante. I LED anu parechji vantaghji cum'è una alta efficienza luminosa, una bassa generazione di calore, dimensioni ridotte, una longa durata di vita è parechji altri vantaghji. Hà vantaghji evidenti in u campu di l'illuminazione di crescita. L'industria di l'illuminazione di crescita adutterà gradualmente apparecchi d'illuminazione LED per a cultura di e piante.

A. U statutu di sviluppu di l'industria di l'illuminazione di crescita LED 

Pacchettu 1.LED per l'illuminazione di crescita

In u campu di l'imballaggio di l'illuminazione LED per a crescita, ci sò parechji tipi di dispositivi di imballaggio, è ùn ci hè micca un sistema standard di misurazione è valutazione unificatu. Dunque, paragunatu à i prudutti naziunali, i pruduttori stranieri si focalizanu principalmente nantu à e direzzioni di alta putenza, cob è moduli, tenendu contu di a serie di luce bianca di l'illuminazione di crescita, cunsiderendu e caratteristiche di crescita di e piante è l'ambiente di illuminazione umanizatu, anu più grandi vantaghji tecnichi in affidabilità, efficienza luminosa, caratteristiche di radiazione fotosintetica di diverse piante in diversi cicli di crescita, cumpresi vari tipi di piante di alta putenza, media putenza è bassa putenza di prudutti di diverse dimensioni, per risponde à i bisogni di una varietà di piante in diversi ambienti di crescita, aspittendu di ottene l'ubbiettivu di massimizà a crescita di e piante è u risparmiu energeticu.

Un gran numeru di brevetti principali per i wafer epitassiali di chip sò sempre in manu à e prime cumpagnie leader cum'è Nichia di u Giappone è Career americana. I pruduttori di chip naziunali ùn anu ancu prudutti brevettati cù cumpetitività di u mercatu. À u listessu tempu, parechje cumpagnie stanu ancu sviluppendu nuove tecnulugie in u campu di i chip di imballaggio per l'illuminazione di crescita. Per esempiu, a tecnulugia di chip à film sottile di Osram permette di imballà i chip strettamente inseme per creà una superficia di illuminazione di grande dimensione. Basatu annantu à sta tecnulugia, un sistema di illuminazione LED ad alta efficienza cù una lunghezza d'onda di 660 nm pò riduce u 40% di u cunsumu energeticu in a zona di cultura.

2. Cresce u spettru di l'illuminazione è i dispusitivi
U spettru di l'illuminazione di e piante hè più cumplessu è diversu. Diverse piante anu grandi differenze in i spettri richiesti in diversi cicli di crescita è ancu in diversi ambienti di crescita. Per risponde à questi bisogni differenziati, ci sò attualmente i seguenti schemi in l'industria: ① Schemi multipli di cumbinazione di luce monocromatica. I trè spettri più efficaci per a fotosintesi di e piante sò principalmente u spettru cù picchi à 450 nm è 660 nm, a banda di 730 nm per induce a fioritura di e piante, più a luce verde di 525 nm è a banda ultravioletta sottu à 380 nm. Cumbinate questi tipi di spettri secondu i diversi bisogni di e piante per furmà u spettru più adattatu. ② Schema di spettru cumpletu per ottene una copertura cumpleta di u spettru di dumanda di e piante. Stu tipu di spettru currispondente à u chip SUNLIKE rapprisintatu da Seoul Semiconductor è Samsung ùn pò micca esse u più efficiente, ma hè adattatu per tutte e piante, è u costu hè assai più bassu di quellu di e soluzioni di cumbinazione di luce monocromatica. ③Aduprate a luce bianca à spettru cumpletu cum'è u pilastru, più a luce rossa di 660 nm cum'è schema di cumbinazione per migliurà l'efficacità di u spettru. Stu schema hè più ecunomicu è praticu.

I chip LED di luce monocromatica per l'illuminazione di e piante (e lunghezze d'onda principali sò 450nm, 660nm, 730nm) sò cuparti da parechje cumpagnie naziunali è straniere, mentre chì i prudutti naziunali sò più diversi è anu più specifiche, è i prudutti di i pruduttori stranieri sò più standardizati. À u listessu tempu, in termini di flussu di fotoni fotosintetici, efficienza luminosa, ecc., ci hè sempre una grande lacuna trà i pruduttori di imballaggio naziunali è stranieri. Per i dispositivi di imballaggio di luce monocromatica per l'illuminazione di e piante, in più di i prudutti cù e bande di lunghezza d'onda principali di 450nm, 660nm è 730nm, parechji pruduttori stanu ancu sviluppendu novi prudutti in altre bande di lunghezza d'onda per realizà a cupertura cumpleta per a lunghezza d'onda di a radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) (450-730nm).

E luci di crescita di e piante à LED monocromatiche ùn sò micca adatte per a crescita di tutte e piante. Dunque, i vantaghji di i LED à spettru cumpletu sò messi in risaltu. U spettru cumpletu deve prima ottene una copertura cumpleta di u spettru cumpletu di a luce visibile (400-700 nm), è aumentà e prestazioni di queste duie bande: luce blu-verde (470-510 nm), luce rossa prufonda (660-700 nm). Aduprate un LED blu ordinariu o un chip LED ultraviolettu cù fosforu per ottene un spettru "cumpletu", è a so efficienza fotosintetica hà i so alti è bassi. A maiò parte di i pruduttori di dispositivi di imballaggio à LED bianchi per l'illuminazione di e piante utilizanu chip blu + fosforu per ottene un spettru cumpletu. Oltre à a modalità di imballaggio di luce monocromatica è luce blu o chip ultraviolettu più fosforu per realizà a luce bianca, i dispositivi di imballaggio per l'illuminazione di e piante anu ancu una modalità di imballaggio cumposta chì utilizza dui o più chip di lunghezza d'onda, cum'è rossu dece blu / ultraviolettu, RGB, RGBW. Questa modalità di imballaggio hà grandi vantaghji in a dimming.

In termini di prudutti LED à lunghezza d'onda stretta, a maiò parte di i fornitori di imballaggi ponu furnisce à i clienti diversi prudutti di lunghezza d'onda in a banda 365-740 nm. In quantu à u spettru di l'illuminazione di e piante cunvertitu da i fosfori, a maiò parte di i pruduttori di imballaggi anu una varietà di spettri per i clienti da sceglie. Paragunatu à u 2016, u so tassu di crescita di e vendite in u 2017 hà ottenutu un aumentu sustanziale. Trà questi, u tassu di crescita di a fonte luminosa LED di 660 nm hè cuncintratu in 20%-50%, è u tassu di crescita di e vendite di a fonte luminosa LED di e piante cunvertita in fosforu righjunghje u 50%-200%, vale à dì, e vendite di fonti luminose LED di e piante cunvertite in fosforu crescenu più rapidamente.

Tutte e cumpagnie di imballaggio ponu furnisce prudutti di imballaggio generale da 0,2-0,9 W è 1-3 W. Queste fonti di luce permettenu à i pruduttori di illuminazione di avè una bona flessibilità in u disignu di l'illuminazione. Inoltre, alcuni pruduttori furniscenu ancu prudutti di imballaggio integrati di putenza più elevata. Attualmente, più di l'80% di e spedizioni di a maiò parte di i pruduttori sò 0,2-0,9 W o 1-3 W. Frà elle, e spedizioni di e principali cumpagnie internaziunali di imballaggio sò cuncentrate in 1-3 W, mentre chì e spedizioni di e piccule è medie cumpagnie di imballaggio sò cuncentrate in 0,2-0,9 W.

3. Campi d'applicazione di l'illuminazione per a crescita di e piante

Da u campu d'applicazione, l'apparecchi d'illuminazione per a crescita di e piante sò principalmente aduprati in l'illuminazione di serre, fabbriche di piante cù illuminazione artificiale, cultura di tessuti vegetali, illuminazione di campi agriculi esterni, piantagione di ligumi è fiori in casa, è ricerca di laburatoriu.

①In e serre solari è in e serre multi-span, a proporzione di luce artificiale per l'illuminazione supplementaria hè sempre bassa, è e lampade à ioduri metallichi è e lampade à sodiu à alta pressione sò e principali. U tassu di penetrazione di i sistemi di illuminazione di crescita LED hè relativamente bassu, ma u tassu di crescita cumencia à accelerà cù a diminuzione di u costu. A ragione principale hè chì l'utilizatori anu una longa sperienza in l'usu di lampade à ioduri metallichi è lampade à sodiu à alta pressione, è l'usu di lampade à ioduri metallichi è lampade à sodiu à alta pressione pò furnisce circa da u 6% à l'8% di l'energia termica per a serra evitendu brusgiature à e piante. U sistema di illuminazione di crescita LED ùn hà micca furnitu struzzioni specifiche è efficaci è supportu di dati, ciò chì hà ritardatu a so applicazione in serre di ghjornu è multi-span. Attualmente, l'applicazioni di dimostrazione à piccula scala sò sempre u pilastru. Siccomu u LED hè una fonte di luce fredda, pò esse relativamente vicinu à a chioma di e piante, risultendu in un minore impattu di a temperatura. In e serre di ghjornu è multi-span, l'illuminazione di crescita LED hè più cumunamente aduprata in a cultura inter-pianta.

②Applicazione in campi agriculi à l'aria aperta. A penetrazione è l'applicazione di l'illuminazione di e piante in l'agricultura di e strutture hè stata relativamente lenta, mentre chì l'applicazione di sistemi di illuminazione di e piante à LED (cuntrollu di u fotoperiodu) per e culture à ghjornu longu à l'aria aperta cù un altu valore ecunomicu (cum'è u fruttu di u dragone) hà ottenutu un sviluppu rapidu.

③Fabbriche di piante. Attualmente, u sistema di illuminazione di piante u più veloce è u più utilizatu hè a fabbrica di piante di luce artificiale, chì hè divisa in fabbriche di piante mobili multistrati centralizate è distribuite per categuria. U sviluppu di fabbriche di piante di luce artificiale in Cina hè assai rapidu. U principale corpu d'investimentu di a fabbrica di piante di luce artificiale multistrati centralizata ùn sò micca cumpagnie agricule tradiziunali, ma sò più cumpagnie impegnate in semiconduttori è prudutti elettronichi di cunsumu, cum'è Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, è ancu COFCO è Xi Cui è altre nuove cumpagnie agricule muderne. In e fabbriche di piante distribuite è mobili, i container di spedizione (novi container o ricustruzzione di container di seconda manu) sò sempre aduprati cum'è trasportatori standard. I sistemi di illuminazione di piante di tutte e piante artificiali utilizanu principalmente sistemi di illuminazione à matrice lineare o à pannelli piatti, è u numeru di varietà piantate cuntinueghja à cresce. Diverse fonti di luce LED à formula di luce sperimentale anu cuminciatu à esse largamente è largamente aduprate. I prudutti nantu à u mercatu sò principalmente ligumi à foglia verde.

④Piantazione di piante domestiche. I LED ponu esse aduprati in lampade da tavulinu per piante domestiche, scaffali per piante domestiche, macchine per a cultura di ligumi domestichi, ecc.

⑤Cultivazione di piante medicinali. A cultura di piante medicinali implica piante cum'è Anoectochilus è Lithospermum. I prudutti in questi mercati anu un valore ecunomicu più altu è sò attualmente una industria cù più applicazioni di illuminazione di piante. Inoltre, a legalizazione di a cultura di cannabis in America di u Nordu è in alcune parti di l'Europa hà prumuvutu l'applicazione di l'illuminazione di crescita LED in u campu di a cultura di cannabis.

⑥Luci di fioritura. Cum'è strumentu indispensabile per aghjustà u tempu di fioritura di i fiori in l'industria di u giardinaggiu di fiori, a prima applicazione di luci di fioritura era lampade incandescenti, seguitate da lampade fluorescenti à risparmiu energeticu. Cù u sviluppu di l'industrializazione di i LED, più apparecchi d'illuminazione di fioritura di tipu LED anu gradualmente rimpiazzatu e lampade tradiziunali.

⑦ Cultura di tessuti vegetali. E fonti di luce tradiziunali per a cultura di tessuti sò principalmente lampade fluorescenti bianche, chì anu una bassa efficienza luminosa è una grande generazione di calore. I LED sò più adatti per una cultura di tessuti vegetali efficiente, cuntrullata è compatta per via di e so caratteristiche eccezziunali cum'è u bassu cunsumu energeticu, a bassa generazione di calore è a longa durata. Attualmente, i tubi LED bianchi stanu gradualmente rimpiazzendu e lampade fluorescenti bianche.

4. Distribuzione regiunale di e cumpagnie di illuminazione per a crescita

Sicondu e statistiche, ci sò attualmente più di 300 cumpagnie di illuminazione per a crescita in u mo paese, è e cumpagnie di illuminazione per a crescita in a zona di u Delta di u Fiume Pearl rapprisentanu più di u 50%, è sò digià in una pusizione maiò. E cumpagnie di illuminazione per a crescita in u Delta di u Fiume Yangtze rapprisentanu circa u 30%, è hè sempre una zona di pruduzzione impurtante per i prudutti di illuminazione per a crescita. E cumpagnie tradiziunali di lampade per a crescita sò distribuite principalmente in u Delta di u Fiume Yangtze, u Delta di u Fiume Pearl è u Bohai Rim, di i quali u Delta di u Fiume Yangtze rapprisenta u 53%, è u Delta di u Fiume Pearl è u Bohai Rim rapprisentanu rispettivamente u 24% è u 22%. E principali zone di distribuzione di i pruduttori di illuminazione per a crescita à LED sò u Delta di u Fiume Pearl (62%), u Delta di u Fiume Yangtze (20%) è u Bohai Rim (12%).

B. Tendenza di sviluppu di l'industria di l'illuminazione di crescita LED

1. Specializazione

L'illuminazione di crescita LED hà e caratteristiche di spettru regulabile è intensità luminosa, bassa generazione di calore generale è bona prestazione impermeabile, dunque hè adatta per l'illuminazione di crescita in varie scene. À u listessu tempu, i cambiamenti in l'ambiente naturale è a ricerca di a qualità alimentaria da parte di e persone anu prumuvutu u sviluppu vigoroso di l'agricultura di e strutture è di e fabbriche di crescita, è anu purtatu l'industria di l'illuminazione di crescita LED in un periodu di rapidu sviluppu. In u futuru, l'illuminazione di crescita LED ghjucherà un rolu impurtante in u miglioramentu di l'efficienza di a produzzione agricula, u miglioramentu di a sicurezza alimentaria è u miglioramentu di a qualità di frutti è ligumi. A fonte di luce LED per l'illuminazione di crescita si svilupperà ulteriormente cù a specializazione graduale di l'industria è si moverà in una direzzione più mirata.

2. Alta efficienza

U miglioramentu di l'efficienza luminosa è di l'efficienza energetica hè a chjave per riduce assai i costi operativi di l'illuminazione di e piante. L'usu di LED per rimpiazzà e lampade tradiziunali è l'ottimisazione dinamica è l'aghjustamentu di l'ambiente luminosu secondu i requisiti di formula luminosa di e piante da a fase di piantina à a fase di racolta sò e tendenze inevitabili di l'agricultura raffinata in u futuru. In termini di miglioramentu di u rendimentu, pò esse cultivatu in tappe è regioni cumminatu cù formula luminosa secondu e caratteristiche di sviluppu di e piante per migliurà l'efficienza di pruduzzione è u rendimentu in ogni tappa. In termini di miglioramentu di a qualità, a regulazione nutrizionale è a regulazione di a luce ponu esse aduprate per aumentà u cuntenutu di nutrienti è altri ingredienti funziunali per a cura di a salute.

Sicondu e stime, a dumanda naziunale attuale di piantine di ligumi hè di 680 miliardi, mentre chì a capacità di pruduzzione di piantine di fabbrica hè menu di u 10%. L'industria di e piantine hà esigenze ambientali più elevate. A stagione di pruduzzione hè principalmente invernu è primavera. A luce naturale hè debule è hè necessaria una luce supplementare artificiale. L'illuminazione per a crescita di e piante hà un input è un output relativamente alti è un altu gradu di accettazione di l'input. U LED hà vantaghji unichi, perchè i frutti è i ligumi (pomodori, cetrioli, meloni, ecc.) devenu esse innestati, è u spettru specificu di supplementazione di luce in cundizioni di alta umidità pò prumove a guarigione di e piantine innestate. A luce supplementare per a piantazione di ligumi in serra pò cumpensà a mancanza di luce naturale, migliurà l'efficienza fotosintetica di e piante, prumove a fioritura è a fruttificazione, aumentà u rendimentu è migliurà a qualità di u produttu. L'illuminazione LED per a crescita hà ampie prospettive di applicazione in e piantine di ligumi è a pruduzzione in serra.

3. Intelligente

L'illuminazione per a crescita di e piante hà una forte dumanda di cuntrollu in tempu reale di a qualità è di a quantità di luce. Cù u miglioramentu di a tecnulugia di cuntrollu intelligente è l'applicazione di l'Internet di e Cose, una varietà di spettri monocromatici è sistemi di cuntrollu intelligenti ponu realizà u cuntrollu di u tempu, u cuntrollu di a luce, è secondu u statu di crescita di e piante, l'aghjustamentu puntuale di a qualità di a luce è di a pruduzzione luminosa hè destinatu à diventà a tendenza principale in u sviluppu futuru di a tecnulugia di l'illuminazione per a crescita di e piante.