現代の植物生産システムでは、人工照明が効率的な生産の重要な手段となっています。高効率でグリーンで環境に優しい LED 光源の使用は、農業生産活動に対する不光環境の制約を解決し、植物の成長と発育を促進し、生産量、高効率、高品質、病気の増加という目的を達成します。耐性があり、汚染がありません。したがって、植物照明用の LED 光源の開発と設計は、人工光植物栽培の重要なテーマです。
● 従来の電気光源は制御が不十分で、植物のニーズに応じて光の質、光の強さ、光サイクルを調整できず、植物の照明の実践とオンデマンド照明の環境保護の概念を満たすことが困難です。高精度な環境制御植物工場の開発や発光ダイオードの急速な発展により、人工光環境制御は徐々に実用化に向けて動き出す契機となっている。
● 人工照明の従来の光源は、通常、蛍光灯、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、白熱灯です。これらの光源の欠点は、エネルギー消費が高く、運用コストが高いことです。オプトエレクトロニクス技術の急速な発展に伴い、高輝度の赤色、青色、遠赤色発光ダイオードの誕生により、低エネルギーの人工光源を農業分野に応用することが可能になりました。
蛍光灯
● 発光スペクトルは蛍光体の配合や厚みを変えることで比較的簡単に制御できます。
●植物育成用蛍光灯の発光スペクトルは400～500nmと600～700nmに集中しています。
● 光度が限られており、植物組織培養用の多層ラックなど、低光量と高い均一性が要求される用途に一般的に使用されます。
HPS
● 高効率、高光束のため、大規模植物工場の生産における主な光源であり、光合成による光の補助によく使用されます。
●赤外線放射の割合が大きく、ランプの表面温度は150〜200度であり、植物を遠くからしか照らすことができず、光エネルギーの損失が深刻です。
メタルハライドランプ
●正式名称メタルハライドランプは、石英メタルハライドランプとセラミックメタルハライドランプに分けられ、発光管バルブの材質によって区別されます。
● 豊富なスペクトル波長、スペクトル タイプの柔軟な構成。
● 石英メタルハライドランプは青色光成分を多く含み、光の形態形成に適しており、栄養成長期（発芽から葉の展開まで）に使用されます。
白熱電球
● スペクトルは連続的で、赤色光の割合が青色光よりもはるかに高いため、介入による成長が生じる可能性があります。
●光電変換効率が非常に低く、放熱が大きいため植物照明には適しません。
●赤色光と遠赤色光の比率が低い。現在、光形態の形成を制御するために主に使用されています。開花期に適用され、開花期を効果的に調整できます。
無電極ガス放電ランプ
電極がないため、電球の寿命は長くなります。
● マイクロ波硫黄ランプには硫黄などの金属元素とアルゴンなどの不活性ガスが充填されており、スペクトルは太陽光と同様に連続的です。
● フィラーを変更することで、より高い光効率と光強度を実現できます。
● マイクロ波硫黄ランプの主な課題は、製造コストとマグネトロンの寿命にあります。
LEDライト
● 光源は主に植物にとって最も敏感な光の波長である赤色と青色の光源で構成されており、植物が最適な光合成を行うことができ、植物の成長サイクルを短縮するのに役立ちます。
●他の植物照明ランプと比較して、光線が穏やかで、苗木を焦がしません。
●他の植物照明ランプと比較して、10％〜20％の電力を節約できます。
●主に多層群飼育ラックなどの近距離や低照度の場面で使用されます。
● 植物照明分野で使用される LED の研究には、次の 4 つの側面が含まれます。
●LEDは植物の成長・発育の補助光源として使用されます。
●植物の光周期や光の形態を観察するための誘導照明としてLEDが使用されています。
●LEDは航空宇宙の生態系生命維持システムに使用されています。
●LED殺虫ランプです。
植物照明の分野では、LED照明は植物に光合成を提供し、植物の成長を促進し、植物の開花と結実までの時間を短縮し、生産性を向上させるという圧倒的な利点を持つ「ダークホース」となっています。近代化において農作物にとって欠かせない製品となっています。
出典:https://www.rs-online.com/designspark/led-lighting-technology
投稿時間: 2021 年 2 月 2 日