2024-01-11 14:06:46 北京爱蛙科技有限公司
控制作物的质量和产量将是垂直农场生产的关键。在温室和垂直农场(温室工厂)中种植作物将使我们能够更好地控制种植食品的过程,并且使食品生产更接近消费者。在温室中,LED照明是一种高效、节能、环保的照明方式,可以提供植物生产所需的光谱,用于光合作用和其他生长过程。
一、传统温室照明选择
二、LED在温室的应用
在过去的二十年中,LED发展成为一种成熟的技术,为种植者提供了HPS灯的替代品。最初,LED生产商关注的是低功耗和减少热量的好处,而HPS照明的支持者认为,总光功率(在这种情况下,以光合有效辐射或PAR表示)是更重要的有效性指标。最近,人们的注意力转向了光谱对作物的影响。
利用各种彩色LED的全部功能和功率控制,种植者可以增加提供给作物的日光跨度,还可以控制到达植物的“每种颜色”(波长)的总功率发射。例如,在植物生长过程中,可以根据预先定义的优化配色方案添加红色或蓝色光功率(能量)。
三、监测温室的HPS输出
阳光是不可预测的,也是动态的。太阳的能量不仅会随着一天中的时间、云层和天气条件而变化,其光谱的平衡(红/蓝比例)也会发生变化。对太阳光进行精确测量有助于监测到达植物的光谱,还能向 LED 控制系统提供反馈,动态调整光功率和光色,使其符合特定植物在生长周期特定时刻的最佳色彩方案。
对于使用 HPS 的温室,使用传感器监测白天的光合有效辐射 (PAR) (单位:µ mol/m2/s)。这些传感器测量 400-700 nm的总光能。PAR 数据可用于确定何时开启 HPS 灯,也可用于计算植物接收的总能量,即日光积分(DLI)。
虽然这些 PAR 传感器可用于优化温室白天的PAR 光照水平,但它们不能用于控制色彩方案,也不能测量400-700 nm范围以外的光线。这一点很重要,因为超出这一范围的光线会影响某些类型植物的生长。
四、监测温室中的LED输出
在温室不同位置进行快速测量LED总光谱,Ocean ST、SR或HR的测量系统,都是非常不错的选择(图2)。
在图3-图5中,我们使用高分辨率光谱仪测量红色和蓝色LED的输出、太阳光以及LED输出和太阳光的组合。温室操作人员利用光谱测量实时调整照明方案,优化效率。
对于种植者和照明供应商来说,动态监测光照的光学传感工具将成为智能温室的关键要素。传感器可以集成到照明装置中,安装在作物之间,并通过无线连接实现温室光照的实时控制和数据管理。
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