企業在評估園藝照明的光源時，會面臨多個考慮，包括：光強度、光譜、光分布均勻性、能源效率和燈具壽命。園藝照明系統可以將電能轉換為用于植物生長發育、促進光合作用的光，而基于LED的光源可以為應用提供調諧頻譜。然而，確定這種固態照明(SSL)系統的效率或效能是一個挑戰。影響照明系統整體效率的因素有幾個。本文討論照明設備的設計將如何影響能源效率，以及能源效率如何反過來影響受控植物生長環境的整體盈利能力。
事實上，園藝燈具將電能轉換成可用光供植物生長的效力對受控環境農業(CEA)能否成功至關重要。圖1為受控環境農業(CEA)的一個垂直農場范例。
圖1. 將照明解決方案安裝在離農作物冠層幾英寸以內是垂直農業應用的突破。
與設計不佳的LED解決方案和其他照明技術(如HPS和熒光燈)相比，正確設計的LED解決方案可實現每平方英尺更高的產量。
園藝的相關指標
植物主要利用波長在400-700nm的可見光進行光合作用(圖2)，因此，此區段通常也被稱為光合成有效輻射(PAR)。光合光子通量(PPF)測量照明系統每秒產生的PAR總量。測量時，使用積分球，用于捕獲并測量照明系統發射的幾乎所有光子。PPF的單位為每秒每平方米光子的摩爾數(μmol/s)。
圖2. 植物對光合有效輻射(PAR)的平均響應
光合光子通量密度(PPFD)測量到達植物冠層的PAR量。PPFD表示單位時間面積上在可見光波長范圍的光量子數,單位為μmol/m2/s。 PPFD 也表示光量子的數量與光合作用間的相關性。
最后，我們討論光子功效。光子功效指園藝照明系統將電能轉換為PAR光子的效率。如果光的PPF與輸入功率都已知的情況，就可以輕松計算園藝照明系統的光子功效。給定PPF的單位為μmol/ s，測量瓦特的單位是每秒焦耳(J/s)，分子和分母中的秒數消除，得到的單位為μmol/ J，這個單位就用于表示功效。這個數字越高，就表示照明系統將電能轉換成PAR光子就越有效。
