植物生长灯之设计实务
植物生长灯光谱优化设计研究
植物生长灯光谱优化设计研究植物生长是一个复杂的过程，灯光是影响植物生长的重要因素之一。
在室内种植环境下，灯光成为植物生长的主要光源。
因此，合理设计和优化灯光谱，能够提高植物生长的效率和品质。
近年来，随着LED技术的不断进步，LED成为植物生长灯的首选。
LED灯具具有高能效、低耗能、寿命长和灵活性强等优点，因此得到广泛应用。
植物生长灯光谱优化设计的目的是确保光照能满足植物不同生长阶段的需求。
为了最大程度地提高植物生长，需要将灯光谱设计为植物所需的最佳光照条件，包括光照强度、光周期和波长范围等。
光周期是指每日的光照时间和黑暗时间。
不同的植物有不同的光周期要求。
例如，叶菜类植物需要12小时的光照和12小时的黑暗，而其他植物可能需要更长或更短的光周期。
因此，在设计灯光谱时，需要考虑不同光周期条件下的植物生长情况，以确保能够满足植物的生长需要。
除了光周期外，波长范围也是设计植物生长灯光谱的重要因素。
不同植物对不同波长的光照有不同的反应。
蓝光可以促进植物的根系和叶片生长，而红光可以促进植物的花和果实生长。
因此，为了最大化植物生长效果，需要将不同波长的光照组合起来，以满足不同植物的生长需求。
在设计植物生长灯光谱时还需要考虑光照强度。
光照强度与植物生长速度和品质有密切关系。
如果光照强度不足，植物生长速度会变慢，产量也会下降。
但是，如果光照强度过高，也会对植物产生负面影响。
因此，在设计灯光谱时，需要根据植物生长阶段和品种选择合适的光照强度，以确保最佳生长效果。
总体而言，植物生长灯光谱优化设计是一个复杂的过程。
在设计灯光谱时，需要考虑到不同植物的生长习性、生长阶段和生长环境。
目前，已经有一些商业化的产品可以提供具有不同波长和光照强度的灯光谱，帮助种植者优化植物生长条件。
然而，随着LED技术的不断发展，预计未来的植物生长灯产品将会更加智能化和更加贴近植物的生长需求。
植物生长灯智能控制方法与制作流程
本技术公开了一种植物生长灯智能控制方法，若干个植物生长灯中分别设置有控制模块和通讯模块，用户根据需要通过控制终端向服务器送入所需的光照的波长值和亮度值，服务器发送指令，该指令通过通讯模块传输至位于对应的植物生长灯中的控制模块，控制模块根据指令调整该植物生长灯的波长和亮度。
该方法通过控制模块精确控制光照的波长和亮度，从而适应不同植物及不同生长期对光照的需求，并可实现多个植物生长灯的同时控制，有效促进植物的生长及充分利用灯照，避免能源浪费。
权利要求书1.一种植物生长灯智能控制方法，若干个植物生长灯中分别设置有控制模块和通讯模块，该方法的特征在于，用户根据需要通过控制终端向服务器送入所需的光照的波长值和亮度值，服务器发送指令，该指令通过通讯模块传输至位于对应的植物生长灯中的控制模块，控制模块根据指令调整该植物生长灯的波长和亮度。
2.如权利要求1所述的植物生长灯智能控制方法，其特征在于，通讯模块与控制模块之间的通讯方式为Zigbee或者Wifi。
3.如权利要求2所述的植物生长灯智能控制方法，其特征在于，通讯模块为串口转Zigbee模块或者串口转Wifi模块。
4.如权利要求1所述的植物生长灯智能控制方法，其特征在于，控制终端与服务器之间的连接方式为网络连接。
5.如权利要求1或4所述的植物生长灯智能控制方法，其特征在于，控制终端为个人计算机、平板电脑或智能手机。
技术说明书植物生长灯智能控制方法技术领域本技术涉及照明设备领域，特别是涉及一种植物生长灯智能控制方法。
背景技术植物生长灯出现，适应了农业现代化的需求，随着物联网时代的兴起，农业现代化的建设也势必要纳入物联网的体系中来。
智能浇灌，无人机撒药等技术相继出现，对于植物的光照要求，随着植物生长的出现，也可纳入智能控制的范畴。
现有专利文件中有很多关于植物生长的智能控制系统，主要涉及到的是整个植物生长过程的智能控制，但就植物生长灯的控制方法，没有具体的设定。
技术内容本技术实施例提供一种植物生长灯控制方法，可调整植物生长光的波长和亮度，进而适应不同植物的不用光照需求，有效促进植物的生长及充分利用灯照，避免能源浪费。
植物形态仿生灯具设计研究
植物形态仿生灯具设计研究植物形态仿生灯具设计研究植物在自然界中拥有着独特的外形和生命力，常常给我们留下深刻的印象。
植物形态仿生灯具设计研究是一种将植物形态和灯具结合起来的新颖设计思路，它不仅能够满足人们对于照明的需求，同时也增添了室内空间的艺术感和自然气息。
本文将会探讨植物形态仿生灯具设计的研究现状、设计要点以及应用前景。
一、研究现状植物形态仿生灯具设计是一种新兴的设计思路，在国内外都有着较为广泛的应用。
以国外为例，设计师们借鉴植物的根、茎、叶和花等部位，将其转化成独具美感的灯具，如日本设计师寺田洋子设计的灯具《森林之中的光芒》，就是利用植物的枝干和叶子模拟出一片茂密的森林，使人仿佛身处在大自然中。
而国内的设计师们也在这方面发挥了自己的创意与创造力，例如中国香港的设计师张兆辉，他通过对芦荟和贝壳等植物进行形态分析，将其归纳为折线与曲线结构，并将这样的结构模拟成灯具的形态。
二、设计要点要想设计出具有植物形态的灯具，需要注意以下几个设计要点：1.形态特点的把握要设计出植物形态的灯具，必须要对植物的形态有深入的了解和研究，需要把握植物的外形、生长方式、组织结构等特征，以便将其转化到灯具的设计中去。
2.结构的模拟与创新在将植物形态转化到灯具设计中时，需要灵活运用结构模拟与创新的方法，将植物的结构要素融入到灯具的设计当中，创造出独特的美感。
3.材料的选择植物形态仿生灯具的设计材料可以选用仿真植物材料、木材、金属、玻璃、塑料等，需要根据设计的整体效果选择材料，以便实现其最佳的装饰效果和使用效果。
三、应用前景植物形态仿生灯具设计已经成为了室内装饰的潮流，与其他的室内装饰风格相比，它更能够让人感受到自然与生命的美妙。
因此，它在室内装饰中的应用前景是非常广阔的。
1.满足人们对自然和生命的需求随着人们对于自然和生命的需求增加，植物形态仿生灯具的应用将会越来越受到人们的欢迎，越来越多的人会将它作为室内装饰的首选。
2.增加室内艺术感植物形态仿生灯具不仅可以满足照明需求，还可以增加室内的艺术感和装饰效果。
LED植物生长灯设计研究
LED植物生长灯设计研究作者：李玉婷刘振宇刘翠翠等来源：《农业与技术》2015年第09期摘要：针对现有应用中，不同植物对光质、光强要求不同的问题，设计了一种LED植物生长灯系统，采用恒流驱动，以单片机为控制器，通过对环境中红光和蓝光强度的采样，控制PWM输出的频率和占空比，作用于由四色大功率LED灯构成的阵列光源，对LED灯不同颜色的比例、亮度和亮灭进行调控。
相比已有的设计，所设计的系统将环境的光照条件考虑在内，实现红蓝光比例可调，对不同植物不同生长阶段智能化补光，满足了植物选择性吸收光谱，且达到了节能的要求。
经过大棚试验验证，利用该系统对作物补光可提高产量25%左右，有利于植物提高作物的产量与品质，且补光性能可靠、运行稳定。
关键词：LED；智能化；单片机；植物补光中图分类号：F482.8 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150935011引言随着我国对反季节果蔬需求量的极大增加，自然光已经不能满足植物对光的需求，因此对植物进行人工补光就尤为必要[1]。
目前农业生产中使用的补光灯主要以白炽灯、高压钠灯和荧光灯为主，但这几种补光灯不能同时满足不同植物对光的需求，因此实现植物智能化补光就具有重要意义。
LED灯作为第四代光源，具有节能环保、使用寿命较长以及冷光性等特点，且它能够实现不同颜色的LED灯交叉配比，易于被智能化控制，发展前景被国内外科学研究人员普遍看好[2]。
曲溪等[3]研究了荧光灯和LED灯的补光效果，并提出了LED灯应用到农业补光方面更具有发展潜力。
段奇珍等[4]探究不同LED灯对黄瓜幼苗质量的影响，提出了不同光质的LED灯对其幼苗生长的作用不同，表明植物对光谱成分具有选择吸收的特点。
李彦荣等[5]在自然光的基础上对植物进行人工补光，从补光光源、强度、时间等角度进行了讨论。
周益民等[6]和张建飞等[7]研究了LED补光系统，都实现了对光质、光强、光周期的动态调控。
LED植物生长灯的设计
河南科技Journal of Henan Science and Technology总706期第八期2020年3月LED 植物生长灯的设计覃文奇（湖北第二师范学院，湖北武汉430200）摘要：基于LED 的发光原理和植物生理活动特性，本研究设计了一种LED 植物生长灯。
经过对比，本设计采用圆环形阵列组合，配置DD312作为恒流源的控制芯片，利用脉冲宽度调制技术来进行光亮调节，满足不同植物在不同时段的光照需求，以期提升植物产量，缩短生长周期。
关键词：植物生长灯；LED ；设计中图分类号：Q94-33文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）08-0068-03Design and Research of LED Plant Growth LightQIN Wenqi（Hubei Second Normal University ，Wuhan Hubei 430200）Abstract:Based on the light-emitting principle of LED and the physiological characteristics of plants,this study de⁃signed an LED plant growth lamp.After comparison,the design used a circular array combination,configured with DD312as the control chip of the constant current source,and used PWM technology to adjust the brightness to meetthe lighting requirements of different plants in different periods,in order to increase plant yield and shorten the growth cycle.Keywords ：plant growth lamp ；LED ；design 在运用点光源进行光照补充时，传统农业普遍使用电光源，同时配合采用塑料薄膜覆盖技术，有效调控栽培环境，促进植物生长发育，却存在光照度低于光补偿点、光质处理不纯等问题［1-3］。
植物灯实验报告
植物灯实验报告植物灯实验报告植物灯作为一种人工光源，被广泛应用于农业生产、植物育种和室内园艺等领域。
本文将对植物灯的原理、实验设计以及实验结果进行详细探讨。
一、植物灯的原理植物灯的原理是通过模拟自然光照，为植物提供所需的光能，以促进植物的生长和发育。
自然光照中的光谱包含多种波长的光线，其中蓝光和红光对植物的生长起到重要作用。
蓝光可以促进植物的光合作用和叶绿素合成，而红光则有利于植物的开花和果实成熟。
二、实验设计为了验证植物灯对植物生长的影响，我们设计了以下实验方案：选择一种常见的叶菜类植物作为实验对象，将其分为两组，一组放置在自然光照下，另一组放置在植物灯下，两组植物的其他生长条件保持一致。
实验持续时间为一个月，每周测量植物的生长情况，并记录下来。
三、实验结果经过一个月的观察和测量，我们得到了以下实验结果：1. 植物灯组植物生长情况植物灯组的植物在生长速度上明显快于自然光照组。
植物灯组的叶片颜色更加鲜绿，茁壮成长。
同时，植物灯组的植株高度和叶片数量也明显多于自然光照组。
2. 自然光照组植物生长情况自然光照组的植物生长速度相对较慢。
叶片颜色相对较浅，植株高度和叶片数量较少。
与植物灯组相比，自然光照组的植物呈现出较弱的生长势头。
四、实验结果分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 植物灯对植物生长有明显促进作用。
植物灯可以提供植物所需的光能，补充自然光照不足的问题，使植物能够更好地进行光合作用和养分吸收，从而促进植物的生长和发育。
2. 不同波长的光线对植物生长有不同的影响。
蓝光可以促进植物的光合作用和叶绿素合成，有利于植物的生长；红光则有助于植物的开花和果实成熟。
植物灯的设计应充分考虑到这些光谱需求，以达到最佳的生长效果。
3. 植物灯可以在无法提供足够自然光照的环境下，为植物提供所需的光能。
在室内种植、农业生产等领域，植物灯的应用具有重要意义。
五、结论本次实验结果表明，植物灯对植物生长具有明显促进作用。
植物生长灯的光谱设计与性能优化研究
植物生长灯的光谱设计与性能优化研究1. 植物生长灯的背景介绍植物生长灯作为一种在无自然光条件下，提供植物所需光能的照明设备，已经广泛应用于室内植物种植、花卉栽培等领域。
植物生长灯采用LED光源，具有能量利用率高、发热量低等优点。
但是，光谱不合理的植物生长灯对植物的生长发育、品质和产量等方面会产生负面影响。
2. 植物生长灯的光谱特性植物生长的主要波段在400-700nm的绿色光谱范围内，其中蓝色（400-500nm）和红色（600-700nm）波段对植物生长的影响最为显著。
此外，紫外线（280-400nm）和红外线（700-800nm）波段也对植物生长发育产生一定影响。
因此，合理的光谱设计是保障植物生长发育的关键。
3. 植物生长灯的光谱设计方法为了优化植物生长灯的光谱设计，需要从以下方面进行考虑：3.1 光谱复合方法通过调整不同波段的LED光源比例来制定符合植物光合作用需要的光谱。
以蓝光谱和红光谱的比例为4:1为例，可达到较好的光合作用效果。
此外，紫光和远红光的添加也可以提升植物生长发育效果。
3.2 全光谱方法全光谱方法是通过模拟自然光源的光谱结构来设计植物生长灯。
这种方法可以涵盖所有光谱波段，包括紫外线和红外线。
但是，此方法需要耗费更高的电能和LED光源成本。
3.3 定向光谱方法定向光谱方法是根据植物生长的不同阶段和需要调节不同的波段光源。
例如，在幼苗期，青光和蓝光对根系生长的促进作用更为显著；在花期，红光波段则更加重要。
这种方法能够根据植物的具体需求，提高生长发育效果。
4. 植物生长灯的性能优化为了进一步提高植物生长灯的性能，在光谱设计的基础上，还需要从以下方面进行优化：4.1 智能控制系统通过智能控制系统可以实现对光源光谱变化、光照时间、光照强度等参数进行实时调节。
通过与植物生长的数据分析，实现最佳生长参数的智能调整。
4.2 散热系统植物生长灯在长时间工作时，会产生大量热量。
如果不能及时散热，会影响LED光源的寿命。
入门篇-植栽第十五讲-植物生长照明基本设计-V1
光通平台-植栽
315W 陶瓷複金屬燈照明設計
1.90 PPF/W or 598 µmol/s photosynthetic photon flux per input watt of power (PPF/W)
單位： μmol/ s
數量
光通平台-植栽
植物生長照明基本的設計步驟(PAR值)
假設某植物生長需要 85 PAR W/m2 1) 確定植物生長所需要照射的區域面積。假設總面積為72m2。 2) 確定植物生長所需要的理論總輻射功率，即區域面積 x 光強 = 6,120 PAR W 3) 由於光在牆壁、設備以及屋頂等處的損失，理論值需要除以未損失的百 分比。如假設損失因數為 1/3，則實際需要的總輻射功率=6120 /(11/3)=9,180 PAR W。 4) 確定合適的光源及其數量：光源功率大則需求數量小，反之，則需求數 量大。由於在光源數量小時容易造成均勻度偏低，有的植物光照過度， 有的則光照不足，所以一般選擇功率稍小的光源。另外還須考慮到光源 的光衰，隨著使用時間的延長，光通量會逐漸降低，所以為了保持合適 的照度，一般再將總輻射功率提高 20% 左右。 假設某光源的功率為 480 PAR W, 9180x(1+20%)/480=22.95，則所 需要的總光源數在 23 個左右。 5) 根據區域形狀確定燈具排布。如區域為長方形，且縱橫比為 2:3，則可 確定光源排布應為 4:6 光源總數為 24 個。 光通平台-植栽
Lux = (total lumens) / (total area in square metres) = 33,200 / 0.36 = 92,222 PPFD = Lux x factor = 92,222 x 0.0122 = 1,125
浅谈庭院景观植物照明设计
浅谈庭院景观植物照明设计一、绪论庭院的形状有多种，正方形、长方形、宽扁或窄长，不同的硬质铺装和植物绿化想搭配，其形式随着不同风格的庭院而变化。
植物景观不仅可以净化、美化环境，植物景观本身也具有独特的魅力。
在植物景观设计中，场地不同，但可沿着同一美学原理去创造美的景观，巧妙地运用线条、空间感、质感、颜色、风格等美学原理是创造美景的有效途径。
二、植物照明设计要求无论是城市绿地还是公园再到私人庭院，进行照明设计时都会涉及对于植物的照明。
植物根据其观赏特性可分为观形类、观枝干类、观叶类、观果类、观花类、草坪与地被植物等几类，应该针对植物的特点进行照明设计。
（一）植物自然特性1、植物的生态性：植物具有生态性体现在随着春夏秋冬四季的变化，植物会发生不同的变化，因此形态是不固定的，这就构成了景观的变化性。
2、植物的生长性：植物的生长性体现在随着年轮的增加，植物的体量会不断地增大，最终会改变植物在构景中的比例和构图。
（二）光源与光色选择光源的光色在植物照明中显得尤为重要，同一植物在不同的光源照射下可能呈现不同的颜色外观与细节表现，给人的感受也就完全不同。
照明设计时，应考虑常绿树木和落叶树木的叶状及特征、颜色及季节变化因素的影响，确定适宜的照度水平和光源光色。
白光基本上能够较为自然细致地表现植物的自然色，因此使人感觉植物照明是明确、清晰的，尤其金属卤化物的白光照明能够更好地体现植物的层次感。
利用彩光照射植物也是采用较多的一种景观照明方式。
一般由高压钠灯发出的黄光能够增加环境的温暖感，但是不宜用来照射绿色植物表面看上去发灰、发黄，缺乏生机，而对于需要突出色彩感觉的黄色植物则会有比较好的效果。
植物照明要表现其生机勃勃的色泽，通常可选择中性的光源，如金属卤化物灯和荧光灯，其中金属卤化物灯适合中等或大尺度的树木，而荧光灯适合于中小尺度的树木及灌木、矮树丛等。
（三）灯具选择与安装对于植物照明的灯具主要考虑的因素是灯具的控光能力，即光束角。
植物形态仿生灯具设计
05
植物形态仿生灯具的未来发展
技术创新与突破
高效能照明技术
研发更高效、节能的LED照明技术，提高仿生灯具的光效和寿命 。
智能化控制
结合物联网和人工智能技术，实现灯具的远程控制、智能调光和语 音交互功能。
环保材料
采用可再生和可降解材料，降低仿生灯具对环境的负担。
设计风格与趋势
自然融合
强调灯具与环境的和谐统一，使灯具成为室内外空间 的一部分。
品牌营销
通过举办展览、设计大赛等活动，提高品牌知名度和影响力。
THANKS
谢谢您的观看
总结词
树叶形仿生灯具设计灵感来源于自然界的树叶，通过模仿树叶的形态和结构，创造出具有独特美感的灯具。
详细描述
树叶形仿生灯具通常采用环保材料制成，如纸、竹、塑料等，这些材料不仅轻便易加工，而且具有良好的韧性和 耐用性。灯具的外观设计模仿树叶的形状，细节处如叶脉、叶缘等都得到了精致的再现。这种灯具不仅具有装饰 性，而且能够为空间带来自然、清新的氛围。
可塑性
仿生灯具的结构设计应具有可塑性 ，以满足不同环境和空间的需求， 同时提供定制化的设计方案。
材料选择
环保材料
选择可再生、可降解的环保材料，如木质、竹质 等，以降低生产过程中的环境污染。
耐久性材料
考虑使用具有良好耐久性的材料，如金属、塑料 等，以提高仿生灯具的使用寿命。
轻质材料
为了便于运输和安装，应选择轻质的材料，如薄 型金属、高分子材料等。
花形仿生灯具设计
总结词
花形仿生灯具设计灵感来源于自然界中的花朵，通过模仿花朵的形态和结构，创造出具有艺术美感的 灯具。
详细描述
花形仿生灯具通常采用金属、玻璃等材质制作，这些材质能够更好地展现出灯具的质感和光泽。灯具 的设计细节丰富，如花瓣的形状、颜色、纹理等都得到了精心的模仿。这种灯具不仅具有很高的观赏 价值，而且能够为空间带来浪漫、温馨的氛围。
植物生长灯的制作方法
植物生长灯的制作方法植物在生长过程中，需要充足的阳光照射才能进行光合作用，制造营养物质。
然而，在一些环境条件不利于植物生长的情况下，我们可以利用植物生长灯来为植物提供所需的光照。
本文将介绍一种简单的植物生长灯的制作方法。
材料准备：1. LED灯珠：购买5mm直径的白光LED灯珠，数量根据所需的照明面积来定。
2. 铝合金管：用于制作支架，长度根据实际需要来定。
3. 铝质角铁：固定LED灯珠和管道。
4. 铜质电线：导电连接。
5. 电源和开关：为灯具供电。
步骤：1. 制作支架：将铝合金管依照需要的长度剪裁成合适的尺寸，可以根据需求采用3或4个管子来制作一个4边形或5边形的框架。
最后，使用铝质角铁固定管道，并确保支架结构牢固。
2. 安装LED灯珠：在支架的边缘均匀地固定白光LED灯珠。
可以根据需要安装适量的LED灯珠，以保证照明面积的需求。
将每个LED灯珠用铝质角铁固定在支架上，以确保稳固。
3. 连接电线：从每个LED灯珠上剥离一小段电线绝缘层，将铜质电线连接到正极和负极上。
可以使用焊接工具或者线束工具进行连接，并确保电线连接牢固。
4. 连接电源和开关：将导线连接到电源上，并使用开关进行手动控制灯具的开关。
在连接电源之前，请确保灯具的安全性能，避免电线短路或其他电器问题。
5. 安装灯具：根据需要将灯具安装在适当的高度和位置。
可以将制作好的支架固定在墙壁上或者使用其他合适的固定方法。
6. 测试灯具：在连接好电源和开关后，确保灯具正常工作。
如果有需要，可以调整灯具的亮度和照射角度。
制作植物生长灯的过程非常简单。
通过使用LED灯珠和合理的支架设计，我们可以制作出自己的植物生长灯，为植物提供所需的光线照射。
这种DIY灯具的制作成本相对较低，而且在室内种植和灯具定制方面具有灵活性。
当然，为了植物的最佳生长效果，我们还应考虑到植物的光照需求和适宜的灯具布置。
植物生长灯是一种特殊的灯具，使用科学的光谱能够提供植物所需的光照，以促进植物的生长和发育。
植物生长灯的设计原理与制造
植物生长灯的设计原理与制造植物是自然界中不可或缺的存在，它们为我们提供氧气和营养，而植物生长灯则是一种人工的光源，使得我们可以在室内为植物提供充足的光照，以促进其生长和发展。
本文将重点探讨植物生长灯的设计原理与制造。
一、植物生长灯的设计原理植物生长灯一般采用白光和红光混合的光谱，其原理主要是利用光合作用的反应过程。
在光合作用中，植物吸收能量并将其转化为生物质，以实现生长和维持生命活动。
因此，不同波长的光线对植物的生长有不同的影响。
对于植物的生长，最适宜的光谱是波长为400-700纳米的光线。
在这一波长范围内，蓝光偏重于促进植物生长，红光则更利于植物的营养合成。
因此，植物生长灯通常使用白光和红光混合的光谱，以满足植物生长过程对光照的需求。
此外，植物生长灯还需考虑光强度和光照时间的问题。
适当的光强度可以促进植物的生长，但过高的光强度会对植物造成危害。
同时，植物也需要一定的光照时间来完成光合作用的反应过程，通常为12-14小时。
二、植物生长灯的制造1.光源植物生长灯的主要光源包括白光LED和红光LED，以及一些其他波长的LED。
其中，白光LED的主要作用是提供光合作用所需的不同波长的光线，红光LED则更加重要，因为它可以促进植物的花期和产量。
2.散热系统LED产生的热量非常大，因此植物生长灯需要一个良好的散热系统来防止过热，从而延长其寿命。
散热系统通常采用铝合金外壳和风扇，或者是铜散热片和热管等。
3.电源和调光器植物生长灯使用的电源和调光器通常与其它LED灯相同。
调光器可以帮助用户根据植物的需求来调整光照强度和波长，以达到最佳的生长效果。
4.其它在植物生长灯的设计制造中，还需要考虑到其他因素，如外壳的材料和形状，以及灯的重量和尺寸等。
同时，还需要考虑到外界环境的影响，如温度、湿度和外界光线等因素，以使灯具的设计能够提供最佳的生长条件。
总的来说，植物生长灯的设计和制造需要考虑到很多因素，以保证它能够为植物的生长提供最适宜的光照条件。
植物照明设计要求
植物照明设计要求植物照明设计是指通过人工光源来为植物提供所需的光照条件。
在植物生长过程中，光照是至关重要的因素之一，它直接影响着植物的生理活动和生长发育。
因此，合理的植物照明设计要求是非常重要的。
植物照明设计要求考虑植物的光照需求。
不同种类的植物在光照需求上有所差异，一些植物对光照的要求较高，而另一些则对光照的要求较低。
因此，在设计植物照明方案时，需要根据植物的种类和生长阶段来确定适宜的光照强度和光照时间。
一般来说，光照强度在10000勒克斯到20000勒克斯之间是比较适宜的。
植物照明设计要求考虑光照的频谱。
植物对不同波长的光照有着不同的吸收效果，因此，在设计植物照明方案时，需要选择合适的光源和光谱来满足植物的光合作用需求。
一般来说，蓝光和红光是植物生长所需的主要波长，因此可以选择蓝光和红光比例适宜的LED 灯来进行照明。
植物照明设计要求考虑光照的照射角度。
不同种类的植物对光照的照射角度有所差异，一些植物对直射光照较敏感，而另一些则对散射光照较敏感。
因此，在设计植物照明方案时，需要根据植物的种类和生长阶段来确定适宜的照射角度。
一般来说，45度的照射角度可以满足大多数植物生长的需求。
除了以上的基本要求，植物照明设计还需要考虑植物的空气湿度和温度条件。
植物的生长环境对植物的生长发育有着重要的影响，因此，在设计植物照明方案时，需要根据植物的种类和生长阶段来确定适宜的空气湿度和温度条件。
一般来说，植物的空气湿度应保持在50%至70%之间，温度应保持在适宜的范围内。
植物照明设计要求考虑节能和环保。
在设计植物照明方案时，需要选择节能高效的光源，并合理安排光照时间，以减少能源的浪费。
同时，还需要选择环保的光源，避免使用含有有害物质的光源，以减少对环境的污染。
植物照明设计要求是非常重要的，它直接影响着植物的生长发育和产量。
通过合理的植物照明设计，可以提供植物所需的光照条件，促进植物的生长发育，提高农作物的产量和品质。
一个探究实验的范例
一个探究实验的范例标题：研究LED灯对植物生长的影响摘要：本研究旨在探究不同颜色和光强度的LED灯对植物生长的影响。
通过在实验室中种植多个相同品种的植物，并分别使用红色、蓝色和白色LED 灯进行照明，观察并比较植物的生长情况。
实验结果显示，红色和蓝色LED灯具有明显的促进植物生长的效果，而白色LED灯则对植物生长没有明显影响。
本研究对有效利用LED灯为植物提供合适的光照环境具有重要参考价值。
引言：光是植物生长过程中的重要因素之一，不同光波长和光强度对植物的生长与发育有着明显的影响。
目前，LED（Light Emitting Diode）灯作为一种新概念的光源被广泛应用于植物生长研究中。
本研究将探究不同颜色和光强度的LED灯对植物生长的影响，并为植物生长的室内照明提供参考。
方法：1.实验材料本实验选取了一种常见的室内植物，如绿萝（Epipremnum aureum）或铁线蕨（Adiantum raddianum）。
此外，还需要准备红色、蓝色和白色的LED灯。
2.实验设计将植物的种子或根茎放置在相同大小和材质的花盆中，使用相同种类的土壤进行栽培。
在实验开始前，确保植物的健康状况相同。
将多个花盆分成三组，每组设置三个花盆作为重复实验。
每组花盆分别使用红色、蓝色和白色的LED灯进行照明，以确保不同波长和光强度的照明条件。
调整LED灯的距离和光强度，使每组花盆都接收到相同光照条件下的最佳光强度。
在整个实验期间，保持光照时间固定，如每天12小时光照和12小时黑暗。
定期测量并记录植物的生长情况，如高度、叶片数量、叶面积等指标。
同时观察植物的外观，如叶片颜色、叶缘形状等，以评估植物在不同光照条件下的健康状况。
3.数据分析收集所需的数据后，使用适当的统计方法分析实验结果，如方差分析（ANOVA）以及多重比较分析。
通过比较数据的差异并进行统计意义检验，得出不同光照条件下植物生长的显著性差异。
结果与讨论：实验结果表明，红色和蓝色LED灯对植物生长有明显的促进作用。
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10/May/2015
光通平台-植栽
目的 設計可連續調整紅藍光子數目比例 的LED植物光源 (白光和紅光混和光源設計)
經過多方農業專家研究和植物生理上的需求 1. 紅光與藍光光子數比在指定區間(4：1 ~9：1之間)連續可調來滿足 不同生長狀態下對光質成分數量的需要。 2. 必須要達到足夠的單位面積光合有效輻射所需的光量子數 。PPFD 光源內紅色光子數 光源內藍色光子數
光通平台-植栽
植物只需要400~700nm範圍內 8﹪的藍光能源
在自然陽光下，藍光能量佔400~700nm範圍內20﹪ ； 對人工光源而言，並不需要如此高的比例。對正常發育 的植物而言，多數植物只需要400~700nm範圍內8﹪的 藍光能源 ( 多的藍光能量轉成熱散逸出去 ) 。在自然陽光 下，已有此足夠藍光能量。因此人工光源不需要額外補 充更多的藍光光譜。但是在自然光源不足時（如冬天）， 人工光源需要增加藍光能量，否則藍色光源將成為植物 生長的限制影響因子。
當Ra = 5~9 時，0.26<m/n<3.63
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Step 5 : 不同m/n值下 可調節的總紅藍有效光子數， PPFRB
m ． PPFWR + n ． PPFR + m ． PPFWB = PPFRB
(1)
當Ra= 5~9 時，m/n =2 ，PPFRB 當Ra= 5~9 時，m/n =4 ，PPFRB
不同電流大小 光合有效輻射功率 (紅光段光子數)
紅光 LED
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實用的題目
1. 2. 3. 4. 5. 植物生長面積為 60x30cm 光源離葉面最大距離為 50cm PPFD > 833 μmol/m2s 總紅藍有效光子數 >150 μmol/s 紅光和藍光光子數比值，Ra值可調範圍 (4~9)
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Step 8 : 光源消耗功率計算
假設選用的白光LED最大功率為0.1W 假設選用的紅光LED最大功率為0.06W
256 x 0.06W + 512 x 0.1W = 66W
光源消耗最大功率為66W
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封裝廠應提供植物燈封裝體詳細資料
PAR 白光 LED
不同電流大小 光合有效輻射功率 (藍光和紅段光子數)
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Step 4 :光源內白光和紅光燈珠顆數比， m/n
(m ． PPFWR + n ． PPFR ) / m ． PPFWB = Ra m/n = PPFR / (Ra ． PPFWB - PPFWR )
(2)
Ra ：R/B (光源內紅色光子數和藍色光子數比值) ，一般 5~9
我們實務操作 時是調整Ra 值 當Ra 取不同值時可得到下表 m/n 的範圍
積分球量測光子數， μmol/ s 白光 LED
PAR
不同電流大小 光合有效輻射功率
計算不同電流下，藍紅光波段個別的PPF 值範圍
490
PPFWB
400
(8)
700
PPFWR
紅光 LED
不同電流大小 光合有效輻射功率
601
(10)
計算不同電流下，紅光波段的PPF 值範圍
700
PPFR
601
(10)
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可調整範圍 0.06 ~ 0.19 μmol/ s 可調整範圍 0.10 ~ 0.37 μmol/ s
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PPFD需高於130-150 μmol/(m2*s)
日本廠商昭和電工提出對於植物照明 所需的光源要求，包括高發光效率， PPFD 需高於 130-150 μmol/(m2*s) ，且能提供 穩定的PPFD，光源距離須保持適度距離。
390
umole/(m2*s)
UV(300-399)
300
(7)
490
Blue(400-490)
400
(8)
600
Green(491-600)
491
(9)
PPF =
Red(601-700)
700 601
(10)
850
Near infrared(701-850)
701
(11)
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Step 3 : 不同電流下，藍紅光的PPF 值範圍
Pw 為輻射功率總量， Wλ 為光譜功率密度，W/nm
△λ 為數據採集的間隔，使用積分球測量時，取值 1nm。
PwBR 為可見光範圍的總輻射功率，W PwB 為藍光部分的輻射功率，W PwR 為紅光部分的輻射功率，W
(4)
(5)
(6)
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Step 2 : 計算燈珠不同波段的光子通量 PPF ( μmol/ s)
註：能被綠色植物吸收的那一部分太陽輻射叫生理輻射光能
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生理輻射光能在紅橙光段被吸收的多
◆ 波長為610~720nm的紅橙光輻射約佔被吸收 的生理輻射光能的85% ，具有最大的光譜活 性，可促使植物內幹物質的累積，促使鱗莖塊 根葉球及其他植物器官的形成。 ◆ 波長為400~510nm的藍紫光輻射約佔被吸收 的生理輻射光能的12% ，對於植物的化學成分 有較強的影響，可延遲植物開花、促進營養器 官充分生長和氣孔的開閉等。
m/n ：光源內白光和紅光燈珠顆數比
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Step 1 : 用積分球量取燈珠各波段 PAR 值
LED 光譜能量分佈圖
光合作用有效輻射能量用來表達單位面積內特定 波長區域所輻射的總功率。 使用積分球可直接測出光源的光譜功率密度。 設定積分區間，得到不同波長範圍內的輻射功率 總量，公式如下 (3)
葉綠素吸收
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生理輻射光能的 60~65% 被植物所吸收
光合作用有效能量區 域(生理輻射光能)
太陽光能到達地面的50% 可見光段的 光能只有 60%~65% 能夠被植 物所吸收。
光 合 作 用 段 的 光 能
到 達 地 面 的 太 陽 光 能
8% 60% ~ 65%
藍紫光佔植物吸收光能輻射12%
m ：白光燈珠顆數 n ：紅光燈珠顆數 (量測) PPFR ：紅光 LED光子數，μmol/ s (量測) PPFWR ：白光 LED 的紅光光子數，μmol/ s PPFWB ：白光 LED 的藍光光子數，μmol/ s (量測) PPFRB ：總紅藍有效光子數(維持足夠的單位面積光合有效輻射所需光子數， μmol/ s Ra ：光源內紅色光子數和藍色光子數比值
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大幅將低光源的耗電量
■ 電費支出是植物工廠內，每個月龐大的固定支出。 ■ 從植物角度來看，如果適時適量的將植物所需的紅藍光子 數和其他色光的光子數，送到植物面前，則可以將光源效 率發揮到最大效率，栽種的植物長得好也可以讓光源耗電 量大幅降低。 ■ 採用白光和紅光封裝體比例混和的光源，可以將白光內的 藍光光子數全數給植物享受，藉由紅光LED的光子數來提 升光合作用所需的大量紅光光子，如此可以解決目前市面 上號稱全光譜白光植物光源的耗電量大的問題(部分藍光 轉成熱散逸掉了) 。
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Step 6 :總紅藍有效光子數 150 μmol/s， PPFRB 光源設計
m ． PPFWR + n ． PPFR + m ． PPFWB = PPFRB m/n=2 n=
PPFRB(150 μmol/ s) 2PPFWR + PPFR + 2 PPFWB
(1)
= 256 pcs 紅光 m = 512pcs 白光
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範例(白光和紅光பைடு நூலகம்和光源設計)
白光顆數* 白光 LED 的紅光光子數 紅光顆數* 紅光LED 的紅光光子數 + 白光顆數* 白光 LED 的藍光光子數 = 總紅藍有效光子數 一般我們所說紅藍比Ra
Ra =
光源內紅色光子數 光源內藍色光子數
不是紅光藍光能量比 (1) (2)
m ． PPFWR + n ． PPFR + m ． PPFWB = PPFRB (m ． PPFWR + n ． PPFR ) / m ． PPFWB = Ra
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Step 7 :總紅藍有效光子數 150 μmol/s ， 投射在50cmx50cm 面積上
光子 150 μmol/s
PPFD = =
150 μmol/s
A1
0.5m x 0.5m 600 μmol/m2s
A2
PPFD光合作用光子通量密度(光強度) 跟投射的面積有關係(A1 PPFD > A2 PPFD)
Ra =
,
紅藍比，Ra值可調範圍 (4~9)
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能量說
太陽光的光譜 (spectrum) 及 葉綠素 (chlorophyll) 的吸收光譜 (absorption spectrum)
■ 其中可見光段，佔整體到達 地面總能量的50% 。 ■ 可見光段的光能只有60%~65%能夠 被植物所吸收。 ■ 在被植物所吸收的光能中，其中波 長為610~720nm的紅橙光輻射約佔 被吸收的生理輻射光能的85% ；波 長為400~510nm的藍紫光輻射約佔 被吸收的生理輻射光能的12% 。
100%
50%
植物 所吸收光能
55%
紅橙光佔植物吸收光能輻射85%
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從植物的角度來看吸收了那些輻射能量
◆ 波長為610~720nm的紅橙光輻射約佔被吸收 的生理輻射光能的85% ，具有最大的光譜活 性，可促使植物內幹物質的累積，促使鱗莖塊 根葉球及其他植物器官的形成 ◆ 波長為400~510nm的藍紫光輻射約佔被吸收 的生理輻射光能的12% ，對於植物的化學成分 有較強的影響，可延遲植物開花，促進營養器 官充分生長。 ◆ 波長為510~610nm的黃、綠光則很少吸收