植物在生長過程中對光要素的講究有三:光強;光質(zhì);光周期。這樣不僅增加了電能損耗還增加了室內(nèi)的熱負荷,這就促使研究人員以led的冷光源代替熒光燈。所謂光強,就是光的強度,多肉植物燈,光的強度過強或過弱,植物燈原理,都不利于生物生長。所謂光質(zhì),就是光譜構(gòu)成情況,自然狀態(tài)下的光譜往往是固定不變的,這就不能滿足不同生物在不同時期對光譜的特定需要。例如一些海藻在夜間需要按照專門的波長配置藍光、紅光。所謂光周期,就是生物生長過程中光照周期的要求。生物并非一天24小時都需要同樣的光。比如,生物在睡眠時間需要的是睡眠光。
在封閉式的植物工廠里,沒有太陽光照,植物完全依靠LED來補光,PPFD要求高,光照的時間也長,是整個植物工廠運行能耗的主要組成部分,耗電超過50%以上,這還是日本植物工廠方面的數(shù)據(jù),已經(jīng)用了較高PPF效率的植物補光燈。目前植物補光燈主要采用的是熒光燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、LED燈,這些光源所含有的紅外和綠外成分比例較大,但是植物需要的紅光和綠光很少,光能利用率低,耗電量卻很大,運行成本很高。如果采用的LED效率不高,要么光照不夠而產(chǎn)出比較低,自制led植物燈,要么照明的能耗占比更高。目前能耗還是植物照明應(yīng)用運營成本中大的一塊,包括光照、空調(diào)、通風(fēng)等用電消耗。不過,隨著精準補光技術(shù)跟智能控制技術(shù)的發(fā)展,只提供給植物所需的能量,遂寧植物燈,且選擇性的降低能量供給(如植物價值提升小于能效投入時),降低植物照明的能耗成本。
激光植物補光燈由紅色和藍色芯片的組合而成,因為缺少其它光譜所以兩種顏色混合在一起就變成了紫色,而其發(fā)光原理主要是利用了PN結(jié)通電以后電子和空穴之間的能量不同而發(fā)出不同的光子(學(xué)過大學(xué)模擬電路的應(yīng)該知道)。幼苗和植物賴以生長的陽光為它們更好的健康日照時間為每天12至15小時。另外LED本身的輸出流明不高,再加上磨砂燈罩又會損失了部分流明,LED只有盡量靠近植物才能起作用,也就意味著LED并不適合高高的掛在室外溫室用。