植物照明led综述(植物照明是什么)

导语：植物照明：HPS和LED的争论

在植物照明这件事情上，到底使用HPS（高压钠灯）还是LED，是一个长期争论不休的问题。今天，老马将从不同的维度，为大家剖析这两种光源用在植物照明上的优劣。

植物灯不同于普通的照明灯具，作为灯具生产工厂的产品工程师，我们从以下几个方面来对比：

1. 光效与发热量

HPS的光效普遍在1.3-1.9µmol/J之间，而LED植物灯普遍可以达到1.9-3.0µmol/J 之间。比如同为300W的，更高的光效代表着更多的光输出，和更少的热量散发。由于能量守恒，300W的电能被消耗了，要么能量转换成了光，要么转换成了热。光多了，热就少了。而发热量大，光就少了。HPS就属于后者。这样的另一个后果是：在两个采用了相同功率灯具的房间里，使用同LED灯的房间需要比使用HPS灯的房间更少的空调。

2. 光谱

光谱也就是我们经常说的光配方，包括可见光和不可见光在不同波段的比例。简单来说说，就是一盏灯发出来的所有光里面，红光、蓝光、绿光等各占多少百分比。LED的优势是，可以根据种植者对种植结果的追求而配置不同波段光的百分比，从而达到这些效果：更大或者更厚的叶片，更长或更短的节间距，更早或更迟开花，更多或者更少的枝叶等等。但是HPS的光谱难以定制，大部分光集中在绿光和黄色光的区域，不容易被植物吸收。（见参考图1）

参考图1:高压钠灯的光谱

3. 光密度和光分布

简单来说，光合光子通量密度（PPFD）是指在某一个高度每一秒钟通过每一平方米的光子量。可见衡量一个植物灯的光密度，是与灯具挂装高度相关的。

光分布，是指一盏植物灯在点亮以后，发出来的光，是怎么散发掉的，在它照射的平面上，光是怎么分布的。

HPS的特点是，发光源为中心，以球形向四周散发，光没有定向照射。所以很多HPS带了一个反光罩，试图将照向无用空间的光反射回来到有效照射区域。但是，这种反射效率很低，最少会损失30-60%的光。而且，由于HPS为中心点状光源，所以其在平面上的光分布为中心发散状分布，（见参考图2）中心的光多，四周的光随着和中心的距离拉远而越来越少。这种不均匀的光分布，不利于植物生长。中心光过多，存在热点，容易灼伤植物，四周光照不足，会使植物徒长（又高又瘦），达不到种植要求。

参考图2:点光源与面光源

LED灯具，经过设计，可以把光均匀地分布在照射区域，（见参考图3）这样可以使照射区域内所有的植物均匀地生长。

参考图3

另外，由于LED属于冷光源，那么和HPS光源相比，可以适当降低从灯具到植物冠层的距离。由于辐射强度和距离的平方成反比，所以光源距离的降低，对植物介绍光辐射强度的影响就非常大，控制灯具与植物的距离，就显得尤为重要了。

4. 使用寿命和光照衰减曲线

HPS光源的使用寿命约为20,000小时，但是在3,000小时左右就开始出现光衰。且前期光衰较快。LED的寿命通常在100,000小时以上,通过LM90测试35,000小时的灯珠，表示在35,000小时以内，光的衰减不超过10%。由于植物干物质的95%重量都来自于光能，所以在植物生长的过程中，光的衰减直接影响产量。另外，每次换一个HPS光源，除了要另外购买HPS灯泡以外，还要耗费高昂的人力成本。

以上是本期的所有内容。总体上而言，由于LED技术的不断提高，LED植物灯的优势会越来越凸显。但不是所有的LED植物生长灯都会比所有HPS更好，如何判断LED的质量优劣呢？请关注下期文章《如何全面衡量LED植物灯的优劣》。

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