3.2 LED 燈懸掛裝置及調(diào)控系統(tǒng)效率
LED燈懸掛裝置及調(diào)控系統(tǒng)涉及LED燈與作物冠層相對空間關(guān)系,涉及到光束照射方向、照射面、冠層光截獲比例等參數(shù)。光環(huán)境智能控制系統(tǒng)關(guān)系到光照的時空生物有效性、強度適宜性和產(chǎn)量品質(zhì)效益等3個方面。LED燈懸掛裝置及調(diào)控系統(tǒng)包括懸掛方式、空間位置調(diào)節(jié)裝置、栽培平臺創(chuàng)新與調(diào)控等環(huán)節(jié)的技術(shù)途徑。
3.3 光環(huán)境智能控制系統(tǒng)效率
設(shè)施園藝半導(dǎo)體照明的本質(zhì)特征是光環(huán)境(光質(zhì)、光強和光周期)的精準(zhǔn)、動態(tài)、按需調(diào)控,實施高效的農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明就需要以農(nóng)業(yè)生物光環(huán)境需求時空規(guī)律為基礎(chǔ)建立不同的調(diào)控策略,迫切需要構(gòu)建農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明大數(shù)據(jù)及智能控制系統(tǒng)。
光質(zhì)、光強和光周期的控制,從光的質(zhì)量和數(shù)量雙重角度與植物光環(huán)境需求規(guī)律相對應(yīng),恰到好處地為植物生長提供適宜的光環(huán)境條件,最大程度地從時空角度挖掘植物生長發(fā)育的潛力,最大地促進植物快速優(yōu)質(zhì)生長。
為了構(gòu)建農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明大數(shù)據(jù),需要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)生物種類為核心,以優(yōu)化光質(zhì)種類及其數(shù)量屬性為重點,建立優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)光環(huán)境需求動態(tài)數(shù)據(jù),調(diào)控策略和軟硬件裝備。
4、設(shè)施園藝LED照明系統(tǒng)光效提升技術(shù)現(xiàn)狀
4.1 溫室LED 補光系統(tǒng)
溫室補光是設(shè)施園藝半導(dǎo)體照明的重要領(lǐng)域。近些年,為提高溫室LED補光裝備的光效水平,主要在光源燈具、懸掛方式方面進行了創(chuàng)新。在光源燈具方面,開發(fā)出了冠層雙面LED補光燈、冠層雙斜面LED補光燈、落地補光燈和可折疊翼狀補光燈。在補光懸掛方式方面,開發(fā)了多種冠層貼近式補光技術(shù),包括冠層上方貼近式補光、冠層內(nèi)補光和冠層側(cè)面立體補光技術(shù)等,極大地提高了設(shè)施園藝LED照明系統(tǒng)的光效,具有重要意義。
4.2 人工光植物工廠LED 照明系統(tǒng)
人工光植物工廠是設(shè)施園藝半導(dǎo)體照明的重要領(lǐng)域。近些年,在LED燈懸掛裝置及調(diào)控系統(tǒng)、栽培平臺創(chuàng)新與調(diào)控等環(huán)節(jié)實現(xiàn)了技術(shù)突破。研發(fā)出了LED光源空間管理技術(shù),實現(xiàn)了LED光源燈具水平可控移動技術(shù)裝置,通過植物工廠內(nèi)區(qū)域間錯時照明的方法節(jié)省50%的LED照明系統(tǒng),降低了光源燈具成本;研發(fā)出了LED光源燈具垂直可控移動技術(shù)裝置,根據(jù)植物植株冠層高低動態(tài)調(diào)控LED光源燈具的垂直高低,可節(jié)能18%以上。
5、結(jié)語
設(shè)施園藝半導(dǎo)體照明是一種節(jié)能、高效、精準(zhǔn)的光環(huán)境調(diào)控技術(shù),不僅調(diào)控植物的生長發(fā)育,而且可調(diào)控農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),對保障國家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給具有重要應(yīng)用價值。
隨著LED器件價格的持續(xù)高速下降,設(shè)施園藝LED照明系統(tǒng)的成本將會逐年降低,應(yīng)用推廣潛力和前景非常大。為了達到光環(huán)境調(diào)控最佳效果,必須在提升設(shè)施園藝LED照明系統(tǒng)性能上攻關(guān),從光源、燈具、懸掛、栽培平臺、智能控制等方面進行技術(shù)創(chuàng)新,全面提升系統(tǒng)的光效水平,提高設(shè)施園藝半導(dǎo)體照明的效益。