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各类补光设备介绍及能效对比
来源:花卉报发表日期:2017-10-30
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设施种植的补光必要性

  日照时间的不足是设施种植需要补光的首要原因。我国区域性日照差异大,四川大部分地区、贵州是日照最差地区,年总日照时数1000-1400h

  湖南、广西、江西、浙江、湖北、福建北部、广东北部、陕西南部、安徽南部是日照较差地区,年总日照时数为1400-2000h

  山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部为日照中等地区,年总日照时数为2200-3000h

  河北西北部、山西北部、内蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆南部是日照较丰富地区,年总日照时数为3000-3200h

  宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部、西藏西部是日照最丰富地区,年总日照时数为3200-3300h

  其次是季节性日照差异,光能年分布不均匀,夏季是冬春季的两倍。冬春季日照时数少,全国每天平均为56小时。同时由于纬度因素北方地区少于全国平均值。

  再次是环境污染对日照的影响,在中国人口密集的地区,均表现不同程度的颗粒物浓度上升,其中华中、华东地区最为严重。

  最后是设施本身对日照的影响。设施大棚支架会阻挡5%10%的光照。大棚本身覆盖薄膜的透光率是会变化的,新用的薄膜光损失在10%20%之间,由于灰尘和老化,两年以上的大棚损失光照差异达30%以上。

各类灯具发展历程

  初始,白炽灯自19世纪后期发明以来就应用于植物照明的补光,如北欧丹麦地区。但由于电光效率低、光合能效低等缺点,白炽灯早已经被淘汰了,目前很多国家已经不再生产。

  20世纪30年代末,荧光灯出现商业应用,直到80年代荧光灯开始大规模应用于植物照明,主要是植物工厂、组培工厂照明。荧光灯属于低压气体放电灯的类型,由于其发光气体里面含有重金属汞,属于对人类有伤害物质,会产生环境污染,目前正逐步退出应用市场。

  20世纪60年代中期,高压钠灯、金卤灯出现并开始在商业植物照明中推广应用,后在欧洲和北美地区的大棚补光中得到广泛应用。高压钠灯属于高压气体放电灯类型,由于其具有较高的电光转换效率,同时兼顾较低制造成本,所以目前农业设施补光应用中高压钠灯是最广泛的,但由于其光谱存在光合效率低的缺点,造成能效较低、耗能高。

  2013年,白光LED的实验室光效已经超过300lm/w,红蓝光LED植物照明装置成为主流,多种专用LED植物照明装置应用在植物工厂生产中。LED作为新一代光源,具有更高的电光转换效率、光谱可调、光合效率高等诸多优点。

现在,LED植物灯在美国、加拿大、芬兰等欧美国家颇受欢迎,广泛应用在家庭花卉种植、工厂育苗以及大型花园超市中。但较高的价格和国内生产者对其缺乏了解是LED植物灯在国内发展缓慢的主要原因。随着LED的电光效率进一步提升和规模效应产生的成本下降,LED将有望成为农业设施补光的主流设备。

1不同环境设施栽培是否需要补光

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各类灯具综合对比柱状图