近年來,補(bǔ)光系統(tǒng)在國(guó)際設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用越來越廣泛,專業(yè)補(bǔ)光燈的配置日趨標(biāo)準(zhǔn)化,但補(bǔ)光技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)剛剛起步,因此如何選擇更好的補(bǔ)光系統(tǒng)是眾多農(nóng)業(yè)種植者遇到的難題之一,下面筆者就將現(xiàn)階段應(yīng)用量最多的農(nóng)用鈉燈系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)整理成文,以饗讀者。
補(bǔ)光燈組成
電子鎮(zhèn)流器
電子鎮(zhèn)流器是用來點(diǎn)亮光源并且保證其可以長(zhǎng)期穩(wěn)定高效工作的設(shè)備,可以理解為是一個(gè)電源。
光源
光源是指用來發(fā)光的部分,植物生長(zhǎng)所需要的光都是通過光源發(fā)出來
反光器
反光器是指用來控光的部分。光源發(fā)出的光要通過反光器的反射來照射到植物的生長(zhǎng)面。
性能關(guān)鍵點(diǎn)
系統(tǒng)的可靠性
使用補(bǔ)光系統(tǒng)最需要關(guān)注的是系統(tǒng)的可靠性,即損壞率高不高,這就涉及到應(yīng)用場(chǎng)景的問題。目前常見的應(yīng)用場(chǎng)景分為小規(guī)模家庭種植及大規(guī)模智能溫室,小規(guī)模種植在中國(guó)境內(nèi)應(yīng)用不多,但在北美等地區(qū)應(yīng)用廣泛。應(yīng)用于家庭或室內(nèi)種植的幾個(gè)或者幾十上百個(gè)的補(bǔ)光燈系統(tǒng)跟大規(guī)模溫室應(yīng)用的補(bǔ)光系統(tǒng),在可靠性方面完全不是大型概念。在大型智能溫室里,少則幾千個(gè)千瓦,多則幾萬個(gè)千瓦,當(dāng)這些補(bǔ)光燈同時(shí)啟動(dòng)時(shí),那些本來只是應(yīng)用于小范圍的補(bǔ)光燈就會(huì)出現(xiàn)損壞,而且這種損壞率會(huì)持續(xù)提升。
發(fā)光效率
補(bǔ)光燈的功能就是把電能轉(zhuǎn)化為植物光合作用所需要的光能。耗費(fèi)1 W的電能發(fā)出的光能即為補(bǔ)光燈的發(fā)光效率。耗費(fèi)同樣的電能,發(fā)出的光越多越好,因此發(fā)光效率是很重要的參數(shù),但現(xiàn)在有不少廠家為了讓燈更亮,在出廠時(shí)將功率人為調(diào)高,使電器超負(fù)荷運(yùn)行,耗電量增加的同時(shí)也會(huì)影響補(bǔ)光燈的使用壽命,同時(shí)增加了配電系統(tǒng)負(fù)荷,容易引發(fā)火災(zāi)。所以在實(shí)際應(yīng)用中標(biāo)稱輸出1000W的補(bǔ)光燈功率可能不止1000W,建議有條件的用戶在使用之前還是要實(shí)測(cè)一下,根據(jù)實(shí)際功率來設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)。
光通量
光通量其實(shí)是補(bǔ)光燈投入使用時(shí)所發(fā)出光的總和。對(duì)于光源本身來說,提高電弧管內(nèi)氣壓也可以提高其光參數(shù),但是其帶來的負(fù)面問題也是很突出的。氣壓過高會(huì)影響光源初始管壓,過高的初始管壓意味著光源會(huì)更快的進(jìn)入“壽終”,并且也需要電器提供更高的觸發(fā)能量將光源點(diǎn)亮,而光源的觸發(fā)能量是隨著光源的老化而逐漸增加的,所以電器很有可能很快就無法再匹配光源的工作,而導(dǎo)致整套產(chǎn)品提前“報(bào)銷”。在同等的功率下,光通量的高低直接決定補(bǔ)光系統(tǒng)的光照度(光照度就是平常所說的亮度),為了獲得更好的測(cè)試效果,有些廠商會(huì)人為將補(bǔ)光系統(tǒng)中的光源設(shè)置為較高的初始光通量,這樣帶來的后果就是補(bǔ)光燈剛開始使用時(shí)照度十分高,但使用一段時(shí)間后照度開始急劇下降,原因就是超負(fù)荷工作,這樣做無異于殺雞取卵。好的光源的另一個(gè)重要的考量指標(biāo)是光衰,即使用1000、5000、1萬、1.5萬時(shí)后的光強(qiáng)度變化。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段,掌控好平衡非常重要,不能單純的為了提高光效而折損了光源的壽命。
光照均勻度
補(bǔ)光燈安裝好之后,具體效果如何就要看補(bǔ)光照度了,這是按照植物生長(zhǎng)面上的平均照度來進(jìn)行對(duì)比的,而不是幾個(gè)點(diǎn)的照度。補(bǔ)光燈的照度最好趨于均勻,否則會(huì)出現(xiàn)燈下植物長(zhǎng)勢(shì)良好,兩個(gè)燈之間的植物長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較差等問題。
專業(yè)補(bǔ)光燈配置
智能溫室的使用環(huán)境惡劣,溫度和濕度相對(duì)較高,補(bǔ)光系統(tǒng)使用頻率也高,平均每天的開燈時(shí)間約為6~10 h,到了冬季可能會(huì)更長(zhǎng),所以對(duì)補(bǔ)光燈的硬件配置也提出了更高的要求,分辨專業(yè)補(bǔ)光燈應(yīng)該關(guān)注以下幾個(gè)部分。
電路板
電路板是補(bǔ)光燈的核心技術(shù)所在,對(duì)所選用的材料、變壓器、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均有較高要求,還需考慮電路保護(hù)等問題,讓補(bǔ)光燈擁有一顆強(qiáng)大的“心臟”。
電子鎮(zhèn)流器外殼
市面常用的電子鎮(zhèn)流器外殼有2種,一種是型材外殼,一種是壓鑄外殼。溫室內(nèi)溫度濕度較高,所以要求補(bǔ)光燈的外殼要密封好,散熱好。壓鑄外殼是整體一次壓鑄成型,所以密封性能和散熱性能優(yōu)于型材外殼,當(dāng)然成本也更高一些。型材殼是工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)品,所以成本會(huì)相對(duì)低一些,且比壓鑄外殼外形更精美。外殼的好壞取決于密封性與散熱性。
反光器
光源發(fā)出的光80%以上需要靠反光器反射到植物生長(zhǎng)面上,因此反光器的性能也很重要。第一要求反射率要高,第二要求抗氧化,所以反光器對(duì)材料的要求非常高。全世界最好的反光器材料為德國(guó)安鋁(Alanod),同等級(jí)的還有意大利的VEGA鋁。但非專業(yè)人士很難辨別國(guó)產(chǎn)鋁材和進(jìn)口鋁材,所以會(huì)存在以次充好的情況,此時(shí)應(yīng)讓商家出具原產(chǎn)地證明。
燈頭
智能溫室領(lǐng)域現(xiàn)階段應(yīng)用的最大功率為1000 W,其中雙端1000 W產(chǎn)品應(yīng)用量較多。燈頭的質(zhì)量也決定著補(bǔ)光燈的壽命。在選用燈頭時(shí)需考慮安全性能,近幾年市面上出現(xiàn)了一些陶瓷材質(zhì)替代品,雖然成本大幅降低,但安全性方面缺乏保障。燈頭中的VS燈頭為阻燃材料,安全性極高,并且有國(guó)際安全認(rèn)證,是雙端補(bǔ)光燈的標(biāo)配,對(duì)補(bǔ)光系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。
來源:北京瑞萊星光電科技有限公司