Samsung LED обеспечивает снижение выбросов углерода на 6% при выращивании салата в растительных фабриках благодаря спектру, специально разработанному для освещения для растений, с пиковой длиной волны 437nm!

Национальная неделя пропаганды энергосбережения 2022 года проходила с 13 по 19 июня под лозунгом «Зелёный и низкоуглеродный, энергосбережение прежде всего». Национальный день низкоуглеродного развития отмечался 15 июня под лозунгом «Реализация действий по «двойному углероду» для совместного строительства красивого дома».

Для широкого распространения просвещения в области энергосбережения и снижения выбросов углерода, а также активной пропаганды зеленого, низкоуглеродного образа жизни и производства, China Light Network, Agricultural Lighting Network и Ming Classroom совместно объявляют сбор технологий и проектных кейсов в области энергосбережения и низкого уровня выбросов углерода от предприятий осветительной отрасли и организаций-пользователей (Подробнее: Национальная неделя пропаганды энергосбережения 2022 - Сбор кейсов по энергосбережению и низкоуглеродному освещению). В публикуемом в этом выпуске присланном кейсе описываются технические особенности и эффект энергосбережения решения для внутреннего выращивания растений от Samsung.

Земля продолжает сталкиваться с серьезными изменениями климата, и ожидается, что урожайность сельскохозяйственных культур будет постепенно снижаться в ближайшие годы, что усугубит нехватку продовольствия. Кроме того, цены на овощи значительно колеблются из-за сезонных изменений, что также является проблемой. В период осеннего урожая цены остаются относительно низкими, но резко возрастают зимой. Эти проблемы показывают, что производство сельскохозяйственных культур сильно зависит от климата. Сельское хозяйство сталкивается с вызовами и требует новых методов выращивания.

Помимо снижения урожайности, существует проблема пищевых отходов. Согласно исследованиям, более трети фруктов и овощей выбрасывается до того, как они достигнут потребителей, в основном из-за перепроизводства и порчи. Среднее расстояние транспортировки овощей в США от фермы до стола составляет 1596 миль, и чрезмерные расстояния транспортировки приводят к порче продуктов. Чтобы сократить расстояния транспортировки, сельское хозяйство ищет новые методы выращивания овощей в городских районах, где проживают группы потребителей.

Выращивание в помещении может решить все эти проблемы, поэтому по всему миру строятся крупные крытые фермы. Освещение является наиболее важным фактором при выращивании в помещении. Поскольку в крытых фермах нет солнечного света, единственным доступным источником света является искусственное освещение. Следовательно, оптимизированное садовое освещение имеет решающее значение для успеха выращивания в помещении.

Что касается систем освещения для внутреннего выращивания, необходимо также учитывать несколько факторов. Поскольку лампы для внутреннего выращивания остаются включенными в течение длительного времени, высокие эксплуатационные расходы, связанные с дорогими счетами за электроэнергию, являются одним из недостатков внутреннего выращивания. Поэтому идеальная система освещения должна обеспечивать экономию энергии и снижение затрат, одновременно способствуя росту растений. Кроме того, освещение для внутреннего выращивания должно выдерживать экстремальные условия с высокими температурами и влажностью, а также частое использование удобрений.

Особенности, преимущества и эффекты энергосбережения решения

‍

По этим причинам Решение для освещения помещений при выращивании растений от Samsung сосредоточено на 4 ключевых функциях . Во-первых, благодаря лидирующему в отрасли показателю PPE, наше Решение снижает энергопотребление, тем самым минимизируя эксплуатационные расходы. Они обладают высокой эффективностью использования света, что способствует росту растений и значительно продлевает срок годности. Наконец, передовая технология перевернутого чипа от Samsung повышает надежность наших светодиодов в суровых условиях.

Использование светодиодов со спектром, специально предназначенным для освещения для растений, является ключом к решению Samsung для освещения при выращивании в помещении. В отличие от обычных белых светодиодов с пиком на 450nm, наше решение снижает пик до более короткой длины волны 437nm для достижения оптимальной эффективности, способствующей росту растений.

Используя синие кристаллы, преобразующие электрические сигналы в световую энергию, мы определили пиковую длину волны, повышающую эффективность. Наш окончательный дизайн спектра LED имеет пик на 437nm, обеспечивая наивысшую фотосинтетическую фотонную эффективность (PPE).

По сравнению с обычными полноспектральными белыми светодиодами с пиком на 450 нм, светодиоды с пиком на 437 нм имеют примерно на 2% более высокий показатель PPE, и сохраняют более высокую эффективность при больших токах. Это очень ценно для помещений для выращивания растений, использующих большие токи.

Растения реагируют на весь спектр, включая красные, зеленые и синие длины волн, подходящие для роста. Среди них синий свет не только влияет на фотоморфогенез — реакцию паттернов роста растений на спектр, — но и способствует выработке вторичных метаболитов, таких как фенолы или флавонолы. Фотоморфогенез — это рост, опосредованный светом, то есть паттерны роста растений реагируют на спектр.

Мы провели серию экспериментов в сотрудничестве с известным корейским университетом, признанным за свои исследования в области сельского хозяйства и растениеводства. В течение шести недель мы выращивали два вида листовых овощей в различных условиях освещения LED и при разных длинах волн. Всего использовалось четыре различных источника света, включая два недавно разработанных спектра с длиной волны 437nm, один узкий спектр, сочетающий синий и красный свет, и обычный полноспектральный белый светодиод. Все остальные условия выращивания (такие как температура и влажность) контролировались и поддерживались постоянными. Установив единый PPFD для каждой среды, мы измерили рост растений и энергопотребление под каждым источником света LED. Мы также изучили различия в уровне питательных веществ растений и степени бактериального образования, связанного с лежкостью урожая. Благодаря этим экспериментам мы подтвердили конкретные преимущества освещения для растений, специализированного для пика 437nm.

Одной из самых мощных функций светодиодов Samsung для выращивания в помещении является их способность к энергосбережению . Наше решение потребляет значительно меньше энергии, чем любые существующие источники света для выращивания в помещении, включая светодиоды с узким спектром и обычные полноспектральные светодиоды. Энергопотребление специализированного спектра освещения для растений от Samsung на 30% ниже, чем у других источников света.

Аналогичным образом, решение для внутреннего выращивания от Samsung обеспечивает более высокую производительность PPFD, что положительно влияет на рост растений. Согласно экспериментам, при той же мощности растения, подвергшиеся воздействию светодиодов со спектром, специфичным для освещения для растений, с более высоким PPFD, формируют более толстые и крупные листья по сравнению с растениями, выращенными под другими типами освещения. Кроме того, в растениях, выращенных под нашим решением для освещения, содержание флавоноидов (компонентов, содержащих антиоксиданты) значительно выше.

Среди светильников с аналогичным уровнем PPFD растения, выращенные под серией Samsung EVO, заметно более плотные и имеют более крупные листья благодаря уникальному спектру освещения для растений от Samsung.

Эксперимент показал, что растения, выращенные в среде с длиной волны 437 нм, более здоровы и могут более эффективно подавлять рост бактерий, грибков и других микроорганизмов, тем самым обеспечивая лучшую устойчивость при хранении. Мы сравнили урожай в день сбора, а также через 7 и 14 дней и обнаружили, что растения, выращенные под коротковолновой серией EVO при 437 нм, содержали меньше бактерий и грибков.

Потребление энергии считается одним из самых больших бремени при внутреннем выращивании. Решение Samsung для освещения при внутреннем выращивании не только снижает потребление энергии, но и предлагает самые низкие первоначальные инвестиции по сравнению с другими продуктами. В целом, наше Решение обеспечивает наименьшую общую стоимость, обещая более экономичную и устойчивую эксплуатацию.