Burimi origjinal: Houcheng Liu. Statusi i zhvillimit dhe trendi i industrisë së ndriçimit të bimëve LED[J].Journal of Illumination Engineering,2018,29(04):8-9.
Burimi i artikullit: Material Once Deep

Drita është faktori bazë mjedisor i rritjes dhe zhvillimit të bimëve. Drita jo vetëm që furnizon energji për rritjen e bimëve përmes fotosintezës, por është gjithashtu një rregullator i rëndësishëm i rritjes dhe zhvillimit të bimëve. Suplementi i dritës artificiale ose rrezatimi i plotë i dritës artificiale mund të nxisë rritjen e bimëve, të rrisë rendimentin, të përmirësojë formën, ngjyrën e produktit, të përmirësojë përbërësit funksionalë dhe të zvogëlojë shfaqjen e sëmundjeve dhe dëmtuesve. Sot, unë do të ndaj me ju statusin e zhvillimit dhe trendin e industrisë së ndriçimit të bimëve.
Teknologjia e burimeve artificiale të dritës përdoret gjithnjë e më shumë në fushën e ndriçimit të bimëve. LED ka shumë përparësi si efikasiteti i lartë i dritës, gjenerimi i ulët i nxehtësisë, madhësia e vogël, jetëgjatësia dhe shumë përparësi të tjera. Ka avantazhe të dukshme në fushën e ndriçimit të rritjes. Rritja e industrisë së ndriçimit do të adoptojë gradualisht pajisje ndriçimi LED për kultivimin e bimëve.

A. Statusi i zhvillimit të industrisë së ndriçimit të rritjes LED 

1.Paketë LED për ndriçimin e rritjes

Në fushën e paketimit LED të ndriçimit të rritjes, ka shumë lloje pajisjesh paketimi dhe nuk ka një sistem standard të unifikuar të matjes dhe vlerësimit. Prandaj, krahasuar me produktet vendase, prodhuesit e huaj kryesisht përqendrohen në drejtimet e fuqisë së lartë, kallirit dhe modulit, duke marrë parasysh serinë e dritës së bardhë të ndriçimit të rritjes, duke pasur parasysh karakteristikat e rritjes së bimëve dhe mjedisin e ndriçimit të humanizuar, kanë avantazhe më të mëdha teknike në besueshmëri, dritë. efikasiteti, karakteristikat e rrezatimit fotosintetik të bimëve të ndryshme në cikle të ndryshme rritjeje, duke përfshirë lloje të ndryshme të impianteve me fuqi të lartë, të mesme dhe të ulët të produkteve të madhësive të ndryshme, për të përmbushur nevojat e një sërë bimësh në mjedise të ndryshme rritjeje, që presin të arrihen qëllimi i rritjes maksimale të bimëve dhe kursimit të energjisë.

Një numër i madh i patentave bazë për vaferat epitaksiale me çip janë ende në duart e kompanive të hershme lider si Nichia e Japonisë dhe Karriera Amerikane. Prodhuesve vendas të çipave ende u mungojnë produkte të patentuara me konkurrencë në treg. Në të njëjtën kohë, shumë kompani po zhvillojnë gjithashtu teknologji të reja në fushën e rritjes së çipave të paketimit të ndriçimit. Për shembull, teknologjia e çipit të filmit të hollë të Osram-it mundëson që çipat të paketohen ngushtë së bashku për të krijuar një sipërfaqe ndriçimi me sipërfaqe të madhe. Bazuar në këtë teknologji, një sistem ndriçimi LED me efikasitet të lartë me një gjatësi vale prej 660 nm mund të zvogëlojë 40% të konsumit të energjisë në zonën e kultivimit.

2. Rritni spektrin dhe pajisjet e ndriçimit
Spektri i ndriçimit të bimëve është më kompleks dhe i larmishëm. Bimë të ndryshme kanë dallime të mëdha në spektrat e kërkuar në cikle të ndryshme të rritjes dhe madje edhe në mjedise të ndryshme të rritjes. Për të përmbushur këto nevoja të diferencuara, aktualisht ekzistojnë skemat e mëposhtme në industri: ①Skema të shumëfishta të kombinimit të dritës monokromatike. Tre spektrat më efektivë për fotosintezën e bimëve janë kryesisht spektri me majat në 450 nm dhe 660 nm, brezi 730 nm për nxitjen e lulëzimit të bimëve, plus drita jeshile prej 525 nm dhe brezi ultravjollcë nën 380 nm. Kombinoni këto lloj spektrash sipas nevojave të ndryshme të bimëve për të formuar spektrin më të përshtatshëm. ②Skema e spektrit të plotë për të arritur mbulimin e plotë të spektrit të kërkesës së bimëve. Ky lloj spektri që korrespondon me çipin SUNLIKE të përfaqësuar nga Seoul Semiconductor dhe Samsung mund të mos jetë më efikasi, por është i përshtatshëm për të gjitha impiantet dhe kostoja është shumë më e ulët se ajo e zgjidhjeve të kombinimit të dritës monokromatike. ③Përdorni dritën e bardhë me spektër të plotë si bazë, plus dritën e kuqe 660 nm si skemë kombinimi për të përmirësuar efektivitetin e spektrit. Kjo skemë është më ekonomike dhe praktike.

Çipat LED me dritë monokromatike me ndriçim të rritjes së bimëve (gjatësitë kryesore të valëve janë 450 nm, 660 nm, 730 nm) pajisjet e paketimit mbulohen nga shumë kompani vendase dhe të huaja, ndërsa produktet vendase janë më të larmishme dhe kanë më shumë specifika, dhe produktet e prodhuesve të huaj janë më të standardizuara. Në të njëjtën kohë, për sa i përket fluksit fotosintetik, efikasitetit të dritës, etj, ekziston ende një hendek i madh midis prodhuesve vendas dhe të huaj të ambalazheve. Për pajisjet e paketimit monokromatik të dritës për ndriçimin e bimëve, përveç produkteve me brezat kryesorë të gjatësisë valore 450 nm, 660 nm dhe 730 nm, shumë prodhues po zhvillojnë produkte të reja edhe në breza të tjerë të gjatësisë valore për të realizuar mbulimin e plotë të rrezatimit aktiv fotosintetik (PAR) gjatësi vale (450-730 nm).

Dritat LED monokromatike të rritjes së bimëve nuk janë të përshtatshme për rritjen e të gjitha bimëve. Prandaj, theksohen avantazhet e LED-ve me spektër të plotë. Spektri i plotë duhet së pari të arrijë mbulimin e plotë të spektrit të plotë të dritës së dukshme (400-700 nm) dhe të rrisë performancën e këtyre dy brezave: dritë blu-jeshile (470-510 nm), dritë e kuqe e thellë (660-700 nm). Përdorni çip të zakonshëm LED blu ose ultravjollcë LED me fosfor për të arritur spektrin "të plotë" dhe efikasiteti i tij fotosintetik ka të lartat dhe të ulëtat e tij. Shumica e prodhuesve të pajisjeve të paketimit LED të bardhë të ndriçimit të bimëve përdorin çip blu + fosforë për të arritur spektrin e plotë. Përveç mënyrës së paketimit të dritës monokromatike dhe dritës blu ose çipit ultravjollcë plus fosfor për të realizuar dritën e bardhë, pajisjet e paketimit të ndriçimit të bimëve kanë gjithashtu një modalitet paketimi të përbërë që përdor dy ose më shumë çipa me gjatësi vale, si p.sh. e kuqe dhjetë blu/ultraviolet, RGB, RGBW . Kjo mënyrë paketimi ka përparësi të mëdha në zbehjen.

Për sa i përket produkteve LED me gjatësi vale të ngushtë, shumica e furnizuesve të paketimit mund t'u ofrojnë klientëve produkte me gjatësi vale të ndryshme në brezin 365-740 nm. Për sa i përket spektrit të ndriçimit të bimëve të konvertuar nga fosforet, shumica e prodhuesve të ambalazheve kanë një shumëllojshmëri spektrash nga të cilët mund të zgjedhin klientët. Krahasuar me vitin 2016, ritmi i rritjes së shitjeve të saj në vitin 2017 ka arritur një rritje të konsiderueshme. Midis tyre, shkalla e rritjes së burimit të dritës LED 660 nm është e përqendruar në 20%-50%, dhe shkalla e rritjes së shitjeve të burimit të dritës LED të bimëve të konvertuara nga fosfori arrin 50%-200%, domethënë shitjet e bimëve të konvertuara nga fosfori. Burimet e dritës LED po rriten më shpejt.

Të gjitha kompanitë e paketimit mund të ofrojnë produkte të paketimit të përgjithshëm 0,2-0,9 W dhe 1-3 W. Këto burime drite lejojnë prodhuesit e ndriçimit të kenë fleksibilitet të mirë në dizajnimin e ndriçimit. Përveç kësaj, disa prodhues ofrojnë gjithashtu produkte paketimi të integruara me fuqi më të lartë. Aktualisht, më shumë se 80% e dërgesave të shumicës së prodhuesve janë 0,2-0,9 W ose 1-3 W. Midis tyre, dërgesat e kompanive kryesore ndërkombëtare të paketimit janë të përqendruara në 1-3 W, ndërsa dërgesat e vogla dhe të mesme Kompanitë e paketimit me madhësi janë të përqendruara në 0,2-0,9 W.

3.Fushat e aplikimit të ndriçimit të rritjes së bimëve

Nga fusha e aplikimit, pajisjet e ndriçimit të rritjes së bimëve përdoren kryesisht në ndriçimin e serrave, fabrikat e bimëve të ndriçimit tërësisht artificial, kulturën e indeve të bimëve, ndriçimin e fushave bujqësore në natyrë, mbjelljen e perimeve shtëpiake dhe luleve dhe kërkimet laboratorike.

①Në serrat diellore dhe serrat me shumë hapësirë, përqindja e dritës artificiale për ndriçimin plotësues është ende e ulët, dhe llambat haloride metalike dhe llambat e natriumit me presion të lartë janë ato kryesore. Shkalla e depërtimit të sistemeve të ndriçimit të rritjes LED është relativisht e ulët, por shkalla e rritjes fillon të përshpejtohet ndërsa kostoja bie. Arsyeja kryesore është se përdoruesit kanë përvojë afatgjatë në përdorimin e llambave haloride metalike dhe llambave të natriumit me presion të lartë, dhe përdorimi i llambave haloride metalike dhe llambave të natriumit me presion të lartë mund të sigurojë rreth 6% deri në 8% të energjisë termike për serrë duke shmangur djegiet e bimëve. Sistemi i ndriçimit të rritjes LED nuk ofroi udhëzime specifike dhe efektive dhe mbështetje të të dhënave, gjë që vonoi aplikimin e tij në serrat me dritë të ditës dhe me shumë hapësirë. Aktualisht, aplikacionet demonstruese në shkallë të vogël janë ende shtylla. Duke qenë se LED është një burim drite të ftohtë, mund të jetë relativisht afër mbulesës së bimëve, duke rezultuar në më pak ndikim të temperaturës. Në serrat me dritë të ditës dhe me shumë hapësirë, ndriçimi i rritjes LED përdoret më shpesh në kultivimin ndërmjet bimëve.

②Aplikimi në terren bujqësor në natyrë. Depërtimi dhe aplikimi i ndriçimit të bimëve në bujqësinë e objekteve ka qenë relativisht i ngadalshëm, ndërsa aplikimi i sistemeve të ndriçimit të bimëve LED (kontrolli i periudhës së fotove) për kulturat ditore të jashtme me vlerë të lartë ekonomike (si frutat e dragoit) ka arritur zhvillim të shpejtë.

③ Fabrikat e bimëve. Aktualisht, sistemi më i shpejtë dhe më i përdorur i ndriçimit të bimëve është fabrika e bimëve të dritës tërësisht artificiale, e cila ndahet në fabrika të centralizuara me shumë shtresa dhe të shpërndara të bimëve të lëvizshme sipas kategorive. Zhvillimi i fabrikave të bimëve të dritës artificiale në Kinë është shumë i shpejtë. Trupi kryesor i investimit të fabrikës së centralizuar me shumë shtresa të bimëve të lehta artificiale nuk janë kompani tradicionale bujqësore, por janë më shumë kompani të angazhuara në produkte elektronike gjysmëpërçuese dhe të konsumit, si Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong dhe gjithashtu. COFCO dhe Xi Cui dhe kompani të tjera të reja bujqësore moderne. Në fabrikat e impianteve të shpërndara dhe të lëvizshme, kontejnerët e transportit (kontejnerët e rinj ose rindërtimi i kontejnerëve të përdorur) përdoren ende si transportues standard. Sistemet e ndriçimit të bimëve të të gjitha bimëve artificiale përdorin kryesisht sisteme ndriçimi lineare ose me panele të sheshta, dhe numri i varieteteve të mbjella vazhdon të zgjerohet. Burime të ndryshme drite me formulë eksperimentale të dritës LED kanë filluar të përdoren gjerësisht dhe gjerësisht. Produktet në treg janë kryesisht perime me gjethe jeshile.

④Mbjellja e bimëve shtëpiake. LED mund të përdoret në llambat e tavolinës së bimëve shtëpiake, raftet e mbjelljes së bimëve shtëpiake, makinat shtëpiake për rritjen e perimeve, etj.

⑤Kultivimi i bimëve mjekësore. Kultivimi i bimëve mjekësore përfshin bimë të tilla si Anoectochilus dhe Lithospermum. Produktet në këto tregje kanë vlerë më të lartë ekonomike dhe aktualisht janë një industri me më shumë aplikime për ndriçimin e bimëve. Për më tepër, legalizimi i kultivimit të kanabisit në Amerikën e Veriut dhe pjesë të Evropës ka promovuar aplikimin e ndriçimit të rritjes LED në fushën e kultivimit të kanabisit.

⑥ Dritat e lulëzimit. Si një mjet i domosdoshëm për rregullimin e kohës së lulëzimit të luleve në industrinë e kopshtarisë së luleve, aplikimi më i hershëm i dritave të lulëzimit ishin llambat inkandeshente, të ndjekura nga llambat fluoreshente të kursimit të energjisë. Me zhvillimin e industrializimit LED, më shumë pajisje ndriçimi me lule të tipit LED kanë zëvendësuar gradualisht llambat tradicionale.

⑦Kultivimi i indeve bimore. Burimet tradicionale të dritës së kulturës së indeve janë kryesisht llambat fluoreshente të bardha, të cilat kanë efikasitet të ulët ndriçues dhe gjenerim të madh nxehtësie. LED janë më të përshtatshme për kulturë efikase, të kontrollueshme dhe kompakte të indeve bimore për shkak të veçorive të tyre të jashtëzakonshme si konsumi i ulët i energjisë, gjenerimi i ulët i nxehtësisë dhe jetëgjatësia. Aktualisht, tubat e bardhë LED po zëvendësojnë gradualisht llambat fluoreshente të bardha.

4. Shpërndarja rajonale e kompanive të rritjes së ndriçimit

Sipas statistikave, aktualisht ka më shumë se 300 kompani të rritjes së ndriçimit në vendin tim, dhe rritja e kompanive të ndriçimit në zonën e Deltës së lumit Pearl zë më shumë se 50%, dhe ato tashmë janë në një pozicion kryesor. Kompanitë e ndriçimit të rritjes në deltën e lumit Yangtze përbëjnë rreth 30%, dhe është ende një zonë e rëndësishme prodhimi për rritjen e produkteve të ndriçimit. Kompanitë tradicionale të llambave të rritjes shpërndahen kryesisht në Delta e lumit Yangtze, Delta e lumit Pearl dhe Rim Bohai, nga të cilat delta e lumit Yangtze përbën 53%, dhe Delta e lumit Pearl dhe Rim Bohai përbëjnë përkatësisht 24% dhe 22%. . Zonat kryesore të shpërndarjes së prodhuesve të ndriçimit LED janë Delta e lumit Pearl (62%), Delta e lumit Yangtze (20%) dhe Rim Bohai (12%).

B. Trendi i zhvillimit të industrisë së ndriçimit të rritjes LED

1. Specializimi

Ndriçimi i rritjes LED ka karakteristikat e spektrit të rregullueshëm dhe intensitetit të dritës, gjenerimit të ulët të përgjithshëm të nxehtësisë dhe performancës së mirë të papërshkueshme nga uji, kështu që është i përshtatshëm për ndriçimin e rritjes në skena të ndryshme. Në të njëjtën kohë, ndryshimet në mjedisin natyror dhe ndjekja e njerëzve për cilësinë e ushqimit kanë nxitur zhvillimin e vrullshëm të bujqësisë së objekteve dhe fabrikave të rritjes, dhe kanë çuar industrinë e ndriçimit LED në një periudhë zhvillimi të shpejtë. Në të ardhmen, ndriçimi i rritjes LED do të luajë një rol të rëndësishëm në përmirësimin e efikasitetit të prodhimit bujqësor, përmirësimin e sigurisë ushqimore dhe përmirësimin e cilësisë së frutave dhe perimeve. Burimi i dritës LED për ndriçimin e rritjes do të zhvillohet më tej me specializimin gradual të industrisë dhe do të lëvizë në një drejtim më të synuar.

2. Efikasitet i lartë

Përmirësimi i efikasitetit të dritës dhe efikasitetit të energjisë është çelësi për të ulur ndjeshëm kostot e funksionimit të ndriçimit të impianteve. Përdorimi i LED-ve për zëvendësimin e llambave tradicionale dhe optimizimi dhe rregullimi dinamik i mjedisit të dritës sipas kërkesave të formulës së dritës të bimëve nga faza e mbjelljes deri në fazën e vjeljes janë tendencat e pashmangshme të bujqësisë së rafinuar në të ardhmen. Për sa i përket përmirësimit të rendimentit, ai mund të kultivohet në faza dhe rajone të kombinuara me formulë të lehtë sipas karakteristikave të zhvillimit të bimëve për të përmirësuar efikasitetin e prodhimit dhe rendimentin në çdo fazë. Për sa i përket përmirësimit të cilësisë, rregullimi i të ushqyerit dhe rregullimi i dritës mund të përdoren për të rritur përmbajtjen e lëndëve ushqyese dhe përbërësve të tjerë funksionalë të kujdesit shëndetësor.

Sipas vlerësimeve, kërkesa aktuale kombëtare për fidane perimesh është 680 miliardë lekë, ndërsa kapaciteti prodhues i fidanëve të fabrikës është më pak se 10%. Industria e fidanëve ka kërkesa më të larta mjedisore. Sezoni i prodhimit është kryesisht dimër dhe pranverë. Drita natyrale është e dobët dhe nevojitet drita shtesë artificiale. Ndriçimi i rritjes së bimëve ka një hyrje dhe dalje relativisht të lartë dhe një shkallë të lartë pranimi të inputeve. LED ka përparësi unike, sepse frutat dhe perimet (domate, tranguj, pjepër, etj.) duhet të shartohen, dhe spektri specifik i plotësimit të dritës në kushte lagështie të lartë mund të nxisë shërimin e fidanëve të shartuar. Drita plotësuese e mbjelljes së perimeve në serë mund të kompensojë mungesën e dritës natyrale, të përmirësojë efikasitetin fotosintetik të bimëve, të nxisë lulëzimin dhe frutat, të rrisë rendimentin dhe të përmirësojë cilësinë e produktit. Ndriçimi i rritjes LED ka një perspektivë të gjerë aplikimi në fidanët e perimeve dhe prodhimin në serra.

3. Inteligjente

Ndriçimi i rritjes së bimëve ka një kërkesë të fortë për kontrollin në kohë reale të cilësisë së dritës dhe sasisë së dritës. Me përmirësimin e teknologjisë së kontrollit inteligjent dhe aplikimin e Internetit të Gjërave, një sërë spektrash monokromatikë dhe sisteme kontrolli inteligjente mund të realizojnë kontrollin e kohës, kontrollin e dritës dhe, sipas statusit të rritjes së bimëve, rregullimin në kohë të cilësisë së dritës dhe prodhimit të dritës. do të bëhet tendenca kryesore në zhvillimin e ardhshëm të teknologjisë së ndriçimit të rritjes së bimëve.