补光技术高级知识
本文翻译改编自美国犹他州立大学作物生理实验室Bruce Bugbee课题组2013年的论文,详见http://cpl.usu.edu/htm/research/
假设补光灯发出的所有光都落到目标区域的前提下,以实验数据为基础,本文给出了PPF(光合作用有效辐射)发光效率和每摩尔光的成本,极具参考价值!
说明:
1. umol/s,每秒发出多少umol的能够在光合作用中起到作用的光(以下称有效光)。
2. umol/sw,每秒钟,补光灯每消耗一瓦的电能,发出了多少有效光?这是评价植物补光灯发光效率的主流的方法。
3. 补光灯价格是2013年6月美国市场价格。
4. 每mol光所对应的电费,其前提条件是:每年使用3000小时,电费价格是0.11美金每度电。
5. 5年综合成本,包括在条件4下,以及补光灯购买成本(不含补光系统和安装人工),折合成每mol光的成本。即电费成本与灯具成本之和,除以5年里发出的光的摩尔数。
6. 与说明5类似,基数为10年,即补光灯成本用10年来分摊,加上电费成本。假设灯具10年内没有故障且没有光衰的理想情况下。
7. 在不考虑补光灯寿命等参数情况下,可以以这个参数简单地对比补光灯的价格。
一、结论:
1. LED发光效率高,比电子钠灯高约23%。
2. 同时,从能量守恒的角度,我们可以说LED的发热量比高压钠灯低23%。
3. 电子钠灯具有明显的综合成本优势,这就是在欧洲温室补光中,LED还没有大规模应用的原因。未来几年,LED补光灯具的价格应该可以从现有的基础上,下降60%以上。
| 补光灯种类 | 补光灯品牌 | 整灯功率 | 发光能力(umol/s) | 发光效率 | 电光转换效率 | 价格 | 每秒发出1毫mol的光需要的成本(美元)7* | 每mol光所对应的电费(美元) | 5年综合成本 | 10年综合成本 | |
| 1* | (umol/sw) | (%) | (美元) | 4* | (美元) | (美元) | |||||
| 2* | 3* | 5* | 6* | ||||||||
| 高压钠灯 | 400瓦电感镇流器 | Sunlight Supply | 443 | 410 | 0.93 | 18.9 | 200 | 0.49 | 0.36 | 0.41 | 0.32 |
| 1000瓦电感镇流器 | Sunlight Supply | 1067 | 1090 | 1.02 | 21 | 275 | 0.25 | 0.32 | 0.33 | 0.27 | |
| 1000瓦电感镇流器 | PARsource | 1004 | 1155 | 1.15 | 23.7 | 350 | 0.3 | 0.29 | 0.31 | 0.25 | |
| 1000瓦电子镇流器 | PARsource | 1024 | 1328 | 1.3 | 26.7 | 380 | 0.29 | 0.25 | 0.28 | 0.23 | |
| LED | 红蓝 | Lighting Science Group | 391 | 626 | 1.6 | 31.1 | 1200 | 1.92 | 0.21 | 0.56 | 0.35 |
| 红白 | Lighting Science Group | 397 | 599 | 1.51 | 29.1 | 1200 | 2 | 0.22 | 0.59 | 0.37 | |
| 红蓝 | Lumigro | 317 | 266 | 0.84 | 16.7 | 1200 | 4.52 | 0.39 | 1.24 | 0.76 | |
| 红白 | Illumitex | 281 | 384 | 1.37 | 26.3 | 1200 | 3.13 | 0.24 | 0.83 | 0.5 | |
| 陶瓷 | 315W3 100K | Cyclopitics | 337 | 483 | 1.44 | 30 | 700 | 1.45 | 0.23 | 0.49 | 0.32 |
| 金卤灯 | (Agro) | ||||||||||
| 315W 4200K | Cyclopitics | 340 | 456 | 1.34 | 28.7 | 700 |
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