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植物照明|美国LESA实验室针对Lumileds SunPlus产品作出实验性对比评估

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-20 10:50   来源:材料深一度  浏览次数:313
  随着各个国际照明大厂相继推出自家的植物照明产品,美国Lumileds公司也同样在去年秋季推出了SunPlus系列产品。近日,美国照明系统与应用实验室(LESA)公开了对于生菜种植应用中Lumileds SunPlus 产品的性能评估。
 
  背景
 
  SunPlus产品主要是Lumileds公司针对于植物照明应用研发的新系列,首次公开于去年秋季。 该系列包括了中、高功率的多种LED器件,比如具有代表性的紫光LED产品(蓝光光源+红色荧光粉)。随后,在今年Lumileds又进一步扩展了SunPlus家族,相继发布了COB封装的紫光LED产品。(图1、2)
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图1  Lumileds去年发布的SunPlus产品
微信图片_20171220105257
图2  今年发布的COB封装SunPlus LED
 
  实验内容
 
  首先,LESA的实验人员将实验用的生菜分到五个不同的光源下培育。其光源分别为:
 
  A.SunPlus 黄绿光+紫光LED
 
  B.SunPlus 紫光LED+Lumileds 3535L 绿色光源LED
 
  C.SunPlus 紫光LED
 
  D.芬兰 Valoya的植物照明光源
 
  E.实验定制的RGB三色LED光源
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图3  LESA实验中的5种光源的光谱分布
 
  实验人员针对五种不同的光源的光谱分布进行了针对性的调整,以产生非常相似的光合作用光通量密度(PPFD)。在光合作用有效辐射区域(PAR)中,每种光源的能量分布都非常的相似,在蓝光区域(400-500nm)的能量为20%,绿光区域(500-600nm)的能量为20%,红光区域(600-700nm)的能量为60%。
 
  五种不同光源区域的PPFD范围为217-242μmol/m2s。但是在红外区域(700-800nm),光谱的能量分布则大不相同,RGB三色光源并不存在红外的部分。Valoya的植物照明光源产生的能量为19μmol,SunPlus的三种产品则能分别产生25、28、32μmol的能量。(图3)
 
  对于每个实验区域,植物的光照时间都为14天,每天为16小时。环境温度控制为18-23°C,相对湿度为50%-70%。所有植物采用相同的水源和肥料。
 
  结论
 
  对于五种植物的测量,主要考察植株的重量以及叶绿素、花青素以及胡萝卜素等有效成分的含量。在重量方面,Valoya、SunPlus 黄绿光+紫光、和SunPlus紫光+3535L单色绿光LED的样品重量基本相似并且远好于剩余的两组。这种差异也间接说明了,植物照明需要红外区域与绿光。
 
  在有效成分方面,这次实验并没有显示出在胡萝卜素上的个体差异。对于花青素的含量,SunPlus 紫光和黄绿光、SunPlus紫光和3535L单色绿光LED、以及RGB三色LED光源都可以产生非常高的含量,同时对于叶绿素这三种光源也是相似的表现。
 
  综合了重量和有效成分的评估结果,SunPlus的紫光和黄绿光组合拥有在五种光源中最好的表现。因为这种组合为两种荧光膜转换的LED组成,通常通过荧光膜激发的光谱比单色光源光谱涵盖的范围更广。同时在红外区域和可见光范围内都有能量分布。
 
  名词解析
 
  什么是PPFD?PAR?
 
  PPFD一般指代光合作用中有效辐射(400-700nm)的光通量密度,单位为μmol/ m2s,主要表示为植物单位叶面的面积下mol量与光子的关系,主要用于植物照明中。
 
  PAR指光合作用有效辐射区域,一般被定义为在可见光区域(400-700nm)内的对于植物光合作用有效的光照辐射。
 
  出自:www.ledsmagazine.com
 
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