1. עקרון טכני: הדמיית מהפכת "נוסחת האור" של אור השמש ברמה המולקולרית
היכולת של הכלורופיל לספוג אורכי גל מסוימים של אור היא מה שגורם לפוטוסינתזה בצמחים לעבוד. מחקרים הוכיחו כי מקסימום הספיגה של כלורופיל a/b בספקטרום האדום (620-680nm) והכחול (430-460nm) מוגברת באופן ניכר בהשוואה לאורכי גל אחרים, בעוד שהקרוטנואידים משפרים את הספיגה של אור כחול-סגול (400-500nm). מנורת הצמיחה הטובה ביותר של LED מקבלת את ההתאמה הספקטרלית הטובה ביותר על ידי שימוש בשילוב של שבבי אור אדום וכחול (כמו אור אדום 660 ננומטר ואור כחול 460 ננומטר). הוא גם משתמש פי 8 עד 10 יותר אנרגיה ממקורות אור רגילים.
דרך נוספת לשפר דברים היא לשלוט בקולטנים. לדוגמה, פיטוכרום שולט מתי זרעים נובטים ומתי פרחים פורחים על ידי חישת היחס בין אור אדום של 660 ננומטר לאור אדום רחוק של 730 ננומטר. קריפטוכרום, לעומת זאת, מגיב לאור כחול ואולטרה סגול, המשפיע על הפתיחה והסגירה של הסטומטה והשעון הביולוגי. לדוגמה, בגידול עגבניות, שינוי היחס בין האור האדום לכחול (לדוגמה, 6:1 בתקופת הצמיחה הווגטטיבית ו-9:1 בתקופת הפריחה) יכול לקצר את מחזור הצמיחה ב-15% עד 20% ולהעלות את תכולת ויטמין C בפרי.
2. מדדי ביצועים: מערכת להערכת דברים רבים, מ-PPFD ועד קונפורמיות ספקטרלית
כדי להעריך את היעילות של מנורות גידול LED, יש לקחת בחשבון את הפרמטרים הבסיסיים הבאים:
צפיפות שטף פוטוסינתזה (PPFD): מספר הפוטונים שצמחים יכולים להשתמש בהם לפוטוסינתזה שהם מקבלים ליחידת שטח (μ מול/m²·s). זה משפיע ישירות על מהירות הפוטוסינתזה של צמחים. לדוגמה, שתילי חסה צריכים 200-300 מיקרומטר מול/מ"ר · שניות, אבל כשהם פורחים, הם צריכים 400-600 מיקרומול/מ"ר · שניות.
צירוף מקרים של הפצה ספקטרלית: עד כמה ספקטרום מקור האור ועקומת היעילות הפוטוסינתטית של הצמח (אזור PAR) חופפים. הפתרון הטוב ביותר צריך לכסות את כל הטווח של 400-700 ננומטר ולאפשר לך לשנות את היחס בין אור אדום לכחול בהתאם לסוג היבול. לדוגמה, ירקות עליים כמו חסה זקוקים ליותר אור כחול (40% עד 50%) כדי לעזור לעלים שלהם לצמוח, בעוד ירקות פירות כמו עגבניות זקוקים ליותר אור אדום (60% עד 70%) כדי לעזור להם לפרוח ולהניב פירות.
יעילות שטף פוטון (PPE) היא מספר הפוטונים הפוטוסינתטיים המיוצרים ליחידת הספק חשמלי (μ mol/J). זה מראה כמה טוב מנוצלת אנרגיה. ערך ה-PPE של המוצר המרכזי הנוכחי הוא מעל 2.5 מיקרומטר מול/J, מה שאומר שהוא משתמש ביותר מ-30% פחות אנרגיה מנורות נתרן בלחץ גבוה (1.9 מיקרומטר מול/J).
ניהול החום וכמה זמן הוא נמשך: גופי קירור קרמיים או טכנולוגיית קירור נוזלים משמשים במוצרים- באיכות גבוהה כדי לשמור על טמפרטורת העבודה מתחת ל-40 מעלות, מה שמונע כוויות תרמיות. תוחלת החיים יכולה להיות יותר מ-50,000 שעות, כלומר פי שישה יותר מנורות פלורסנט (8000 שעות).
3. מתי להשתמש בו: כיסוי מלא, מגינון ביתי ועד למפעלי צמחים מסחריים
גינון בבית: אנו ממליצים על פסי אור LED מיני עם שבבי אור אדום וכחול מובנים (הספק 10-30W) עבור חללים קטנים כמו מרפסות ואדני חלונות. הם יכולים להיות מופעלים באמצעות USB ויש להם פונקציית מתג מתוזמנת. לדוגמה, אפליקציה יכולה לאפשר לך לשנות את הספקטרום של מוצר של מותג מסוים בזמן אמת, מה שיכול לחקות את האופן שבו אור השמש משתנה בזריחה ובשקיעה ולעזור לצמחים בשרניים לצמוח טוב יותר.
תאורה משלימה לחממות: חממות גדולות זקוקות לנורות LED שטוחות-בהספק גבוה (200-500W) יחד עם חיישני סביבה כדי לשלוט בעוצמת האור, הספקטרום וריכוז ה-CO ₂. לדוגמה, מפעל הצמחים של BOE Hefei משתמש במערכת LED של ספקטרום מלא המאפשרת להם לגדל 30 יבולים של חסה בשנה, שהם פי חמישה יותר משתילה מסורתית.
חקלאות אנכית: מתלים לגידול רב-שכבתי זקוקים לפסי אור LED עם חום נמוך ואחידות גבוהה (הספק 50–100W/מטר), והם משתמשים בטכנולוגיית פליטת צד כדי להשיג אחידות פיזור אור של למעלה מ-90%. חברה בשנג'ן, למשל, יצרה פס לד גמיש שיכול לכופף ולהתאים לצורת מסגרת הטיפוח, מה שמנצל טוב יותר את החלל ב-40%.
