LED植物燈高效均勻聚光照射植物

怎樣實(shí)現(xiàn)LED植物燈高效均勻的聚光照射植物？說(shuō)LED植物燈是高效、節(jié)能的植物生長(zhǎng)燈，一部分原因是LED燈具相對(duì)於白熾燈、鈉燈等傳統(tǒng)燈具電光轉(zhuǎn)化效率高出很多，也因為LED植物燈可定製光譜，但是為了能最大效率使用LED植物燈，還是可以採取哪些措施？

1、LED植物燈燈珠分布

LED植物燈是用來(lái)照射植物燈，其目的就是使植物生長(zhǎng)達(dá)到用燈者的理想狀態(tài)，作物種植者都是希望自己的作物能茂盛均衡的生長(zhǎng)，LED植物燈燈珠的均勻分布也正是保證其光照能都均勻照射在單位面積上。考慮燈珠分布為最主要是在單顆均勻分布的LED植物燈，其照射面積較大，而其燈珠主要由紅藍(lán)燈珠下載相組成，若不合理分布不相同光譜燈珠的位置，一定會(huì)導(dǎo )致LED植物燈照射範圍內(nèi)的多個(gè)區(qū)域植物的生長(zhǎng)狀態(tài)不小的差別，這樣就是去使用LED植物燈的意義。

LED植物燈燈珠分布是直觀(guān)重要，若是12顆藍(lán)色燈珠排列在一列，84顆紅色燈珠排七列 ，那會(huì)是個(gè)什麼樣的不光效果！

2、物理光學(xué)設(shè)備的使用

LED植物燈在增強(qiáng)光照及調(diào)節(jié)光照均勻性方面使用的物理原理主要是光的反射和光的折射。LED植物燈利用光的反射增加光照和光照均勻性，主要是使用反光杯和COB使用的金屬基板，LED植物燈反光杯的原理和我們使用過(guò)的手電筒一樣，將光源發(fā)出的光反射成一道光束，增加局部光強(qiáng)，不同的是LED植物燈反光杯反射光的角度會(huì)大於手電筒反光杯，且倍內(nèi)是通過(guò)精密計(jì)算設(shè)計(jì)而成，以保證在其照射範圍內(nèi)的光強(qiáng)及光照均勻性。

金屬基板的反光作用也是為了能夠讓LED植物燈燈珠發(fā)出的光能最大化被植物利用，其主要反射的部分是輔助光線(xiàn )，並不是主光束。當(dāng)然，它的作用並不僅是反射光線(xiàn )，還有固定燈珠及散熱的作用。LED植物燈利用光的折射原理增加光照和光照均勻性主要是使用光學(xué)透鏡，改變光線(xiàn )的傳播軌跡，其原理是利用光從氣體傳播到固體，再透過(guò)固體回到氣體，會(huì)發(fā)生方向上的改變，一般使用單式透鏡及複試透鏡，能非常精確地控制光照極其分布。

LED植物燈相對(duì)傳統(tǒng)植物生長(zhǎng)燈的優(yōu)勢(shì)並不僅是光效環(huán)保的問(wèn)題，因為其體積很小，發(fā)熱很少，在方便調(diào)光處理方面也是佔據(jù)了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

光是一種電磁輻射，人眼能看見(jiàn)的光稱(chēng)為可見(jiàn)光，是在380nm-780nm，光色從紫光到紅光。不可見(jiàn)光中包括紫外光與紅外線(xiàn )。光度學(xué)和色度學(xué)單位是來(lái)衡量光的性質(zhì)，光具是有數(shù)量屬性，也具有質(zhì)量屬性。

前者為光強(qiáng)和光周期，後者為光質(zhì)和光諧能量分布。光有粒子屬性，又有波動(dòng)屬性，即波粒二相性。光具有視覺屬性，也有能量屬性。光度學(xué)和色度學(xué)的基本度量方法。①光通量,單位是流明lm，指發(fā)光體和光源在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的光量之總和，即是光通量。②光強(qiáng):符號(hào)1，單位坎德拉cd，發(fā)光體和光源在特定方向單立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量。③照度:符號(hào)是E，單位勒克斯lm/m2，發(fā)光體照射在被照物體的單位面積上的光通量。④亮度:符號(hào)是L，單位是尼脫，cd/m2，發(fā)光體在特定方向的單位立體角單位面積內(nèi)的光通量。⑤發(fā)光效率:單位是每瓦流明，lm/W，電光源是將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來(lái)表示。⑥燈具效率:也叫光輸(shū)出係數(shù)，是衡量燈具利用能量效率的最重要標(biāo)準(zhǔn)，它是燈具輸(shū)出的光能量和燈具內(nèi)光源輸(shū)出的光能量之間的比例。⑦平均壽命:單位是小時(shí)，指一批燈泡至50％的數(shù)量損壞時(shí)的小時(shí)數(shù)。⑧經(jīng)濟(jì)壽命:單位是小時(shí)，在同時(shí)考慮燈泡的損壞和光束輸(shū)出衰減的狀況下，其綜合光束輸(shū)出減少至一特定的小時(shí)數(shù)。此比例用於室外的光源是為70％，用於室內(nèi)的光源如日光燈則是為80％。⑨色溫:光源發(fā)射光的顏色和黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱(chēng)為該光源的色溫。光源色溫不相同，光色也不相同，色溫是在3300K以下有穩(wěn)重的氣氛，溫暖的感覺;色溫在3000～5000K為中間色溫，有很爽快的感覺;色溫是在5000K以上有冷的感覺。⑩色溫顯色性:光源的顯色性是由顯色指數(shù)的來(lái)表明，它表示物體在光下顏色比基準(zhǔn)光(太陽光)照明時(shí)顏色的偏離能夠較全面反映光源的顏色特性。

顯色分兩(liǎng)種:忠實(shí)的顯色，能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來(lái)的顏色需要使用顯色指數(shù)(Ra)高的光源，其數(shù)值是接近100，顯色性很好;效果很顯色，要鮮明地強(qiáng)調(diào)特定的色彩，表現(xiàn)美的生活可以利用加色法來(lái)加強(qiáng)顯色的效果。由於光線(xiàn )中光譜的組成是有差別，即使是光色相同，燈的顯色性也可能不相同。

視覺是人由進(jìn)如人眼的輻射所產(chǎn)生的光感覺從而獲得的對(duì)外界的認(rèn)識。光譜光視效率是評(píng)價(jià)人眼對(duì)不同光譜的可見(jiàn)光的靈敏度，其值是在0-1之間。人眼對(duì)波長(zhǎng)是在555nm的黃綠光的感受效率最高，而對(duì)其他波長(zhǎng)的光的感受效率較低呈正態(tài)分布曲線(xiàn )。

光照度是根據(jù)人的視覺光譜光效應(yīng)確定的單位面積的光通量，通常是以555nm黃綠光定義為1，單位為1x(勒克斯)。光合有效輻射照度是指單位時(shí)間、單位面積上照射的光合有效輻射能量，單位是W/m2。

在農(nóng)業(yè)半導(dǎo )體照明中通常用光量子通量(密度)來(lái)計(jì)量光強(qiáng)。光合有效輻射( photosynthetically active radiation，PAR)為400-700nm波段的可見(jiàn)光輻射，生理有效輻射是能夠為植物生長(zhǎng)發(fā)育起作用的特定波長(zhǎng)的輻射，波長(zhǎng)通常為300~800nm。生理有效輻射中的非光合有效輻射範圍的部分為接近紫外輻射和遠(yuǎn)紅色輻射，直接影響植物的光形態(tài)建成和二次代謝物的生產(chǎn)。光合有效光量子通量是PPF，能為植物的光合作用所利用的光量子通量，即在400~700nm波長(zhǎng)範圍內(nèi)的光量子數(shù)，單位為umoL/s。光合有效光通子通量密度(PPFD)為單位時(shí)間、單位面積上照射的光合有效輻射光量子數(shù)，單位為umoL/m2・s。在植物生理學(xué)範疇中，光子的數(shù)量通常用微摩爾(umol)表示。光照度、輻射照度、光量子流密度等光譜能量分布是密切相關(guān)，但是相互之間沒有固定的換(huàn)算關(guān)係。常見(jiàn)光源1000lx轉(zhuǎn)換(huàn)為umol/m2・s的係數(shù)是12~19。白天太陽光源是1klx=18Hmol/m2・s，螢光燈下是1klx=12.5umol/m2·s。

我國(guó)的LED植物照明起步雖然晚，但是發(fā)展的很快，由於歷史原因照明產(chǎn)業(yè)在珠三角區(qū)域起步很早，因此LED植物生長(zhǎng)燈基於照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的沃土在珠三角地區(qū)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展。耀嶸科技有限公司是我國(guó)最早投入植物生長(zhǎng)燈研發(fā)生產(chǎn)的一批企業(yè)，發(fā)展至今已經(jīng)積累了近十多年的植物照明補光燈具的生產(chǎn)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，雖然研發(fā)的實(shí)力與國(guó)際大廠(chǎng)還存在一定的差距，但是伴隨著技術(shù)的迅速積累和中國(guó)製造業(yè)的巨大優(yōu)勢(shì)，我們公司出產(chǎn)的植物照明燈具產(chǎn)品在國(guó)際上依舊具有不容小覷的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。