
在温室种植中,智能照明系统通过技术创新与智能化管理,从多个环节实现能源消耗的降低
精准匹配作物光照需求,避免 “过度照明”
不同作物在不同生长阶段(如发芽、幼苗、开花、结果)对光照强度、光谱(红蓝光比例等)、时长的需求存在显著差异。
传统照明系统常采用固定模式补光,容易出现 “光照过剩”(如用高强度光源照射低需求阶段的作物)
智能系统通过传感器实时监测作物生长状态,并结合预设的作物生长模型,动态调节光照参数(如自动降低幼苗期的光照强度、缩短休眠期的补光时长)。
例如,叶菜类作物在幼苗期对蓝光需求较高但整体光照强度需求较低,智能系统可精准调控蓝光占比并降低总功率,避免能源浪费。
结合自然光动态调节,最大化利用 “免费能源”
温室种植中,自然光本身是最经济的光源,智能照明系统通过与自然光协同,减少人工补光的依赖:
系统搭载光照传感器,实时监测温室内的自然光强度、分布及变化趋势(如日出日落、云层遮挡等)。
当自然光充足时,自动降低人工光源的亮度甚至关闭;当自然光不足(如阴天、傍晚)时,再逐步开启并调节人工补光至作物所需的阈值,实现 “按需补光”。
例如,正午阳光强烈时,系统可将 LED 光源功率从 100% 降至 30% 以下,仅补充特定光谱以优化光合作用,大幅减少电能消耗。
采用高效光源,提升能量转化效率
智能照明系统普遍采用 LED(发光二极管)作为核心光源,相较于传统温室照明使用的高压钠灯、荧光灯等,具有显著的节能优势:
能量转化效率高:LED 的电光转化效率可达 80%-90%,而高压钠灯仅为 30%-40%(大部分能量以热能形式浪费)。
光谱可控性强:LED 可直接发出作物光合作用最需要的红、蓝光(无需过滤其他无用光谱),避免了传统光源因光谱宽泛导致的能量浪费。
寿命长、维护少:LED 寿命可达 5 万 - 10 万小时,是高压钠灯的 5-10 倍,减少了频繁更换灯具带来的间接能耗(如更换过程中的设备启停、人工操作能耗)。
智能化能源管理与优化
智能照明系统通过物联网(IoT)与能源管理算法结合,实现全周期的能耗优化:
分时控制与峰谷调节:结合电网峰谷电价机制,在电价低谷时段(如夜间)适当增加补光,在电价高峰时段(如白天用电高峰)
减少人工补光,通过错峰用电降低能源成本的同时,间接减少能源系统的整体负荷压力。
区域化精准补光:温室内不同区域的作物生长状态、光照分布可能存在差异(如边缘区域自然光较弱)。
智能系统通过分区控制,仅对光照不足的区域补光,避免 “全域满功率” 照明。
故障预警与自适应调节:系统实时监测灯具运行状态(如功率异常、亮度衰减),发现故障时自动关闭故障单元并启动备用光源
避免因局部故障导致整体系统超负荷运行。
减少热损耗,降低温室温控能耗
传统光源(如高压钠灯)工作时会产生大量热量,导致温室内温度升高,需要额外开启通风、降温设备(如风机、水帘),间接增加能耗。