XineLam 首页 产品 新品 LED 知识 联系我们

LED 植物生长灯会发热吗？辐射热与对流热详解

技术科普 · 中山市瑞贤电子厂（XineLam） · 发布于 2026 年 9 月 12 日

「LED 植物生长灯不发热」这个说法是错的；其中对的那一半，对种植空间的设计影响很大。相比被它取代的灯具，LED 能以更高的效率把电能转换为植物可利用的光子，因此在获得同样光子量时耗电更少，释放的总热量也就更少。真正的变化不在「有没有热」，而在「热去了哪里」：更少的能量以辐射形式直接投向冠层，更多的能量通过散热器离开灯具、进入室内空气。本文给出能量收支、辐射与对流的区别，以及把灯具功率换算为制冷负荷的算术过程。

本文目录
  1. 简要回答
  2. 输入的电功率到底去了哪里
  3. 各类灯具的公开参数对比
  4. 把灯具功率换算成热负荷
  5. 辐射热、对流热与冠层温度
  6. 温室与密闭种植室为何表现相反
  7. 实践中的变化
  8. 常见问题
  9. 关于发布者
  10. 参考文献
XineLam 六灯条 LED 植物生长灯用钢丝吊索悬挂在室内种植室中，位于黑色无纺布盆中绿色生菜的上方，下方为铝合金栽培台与灰色混凝土地面，背景有壁挂风机与白色移动降温设备
图 1. 密闭种植室中悬挂在生菜冠层上方的 XineLam LED 植物生长灯（种植环境为示意图，图中灯具为 XineLam 产品）。在这种空间里，灯具消耗的能量没有别的去处，只能进入空气，因此制冷量应按总输入功率而不是按光输出计算。

简要回答

会。LED 植物生长灯确实会产生热量，而且在室内种植室中，它产生的热量几乎等于它消耗的电能。一盏 600 W 的灯具大约增加 2,047 BTU/小时的制冷负荷，无论是 LED、高压钠灯，还是套了灯罩的电暖器。LED 与老式灯具之间真实存在的差别有两点：LED 用更少的电产生同样的光子，因此每单位送达光的发热量更低；LED 把其中以辐射形式直接照向叶片的热量占比大幅降低。

这两点都有公开资料支持，而不是营销说法。俄克拉荷马州立大学推广中心把「低发热」列为 LED 植物生长灯的优势，并解释了机理：LED 的热不从发光面散出，而是通过散热器带走。[1]密歇根州立大学推广中心指出，由于发热更少，LED 阵列的安装高度可以比 HPS 灯更接近植株，从而在不至于过度抬高植株温度的前提下提高光强。[2]

输入的电功率到底去了哪里

灯具是能量转换器，进入它的每一焦耳都必须离开。可走的路径有三条：

接下来发生的事决定了制冷负荷。在密闭的室内种植室里，没有被冠层吸收的光子会落到地面、墙体与设备上并就地转为热量，几乎没有能量逃逸；因此房间需要排出的热量约等于全部输入功率，还要加上风机、水泵和除湿机的功耗。在玻璃或薄膜覆盖的温室中，一部分辐射会穿过围护结构散失，所以下文表格给出的数值应理解为「密闭空间的上限」，而不是普遍适用的定律。

这里要看的是电效率，不是光通量。光合光子效率（µmol/J）描述灯具每消耗一焦耳电能产生多少植物可用光子。数值越高，同样的光子量耗电越少，需要排出的热量也越少。它并不表示灯具本身「不热」。

各类灯具的公开参数对比

下表复现了俄克拉荷马州立大学推广中心发布的灯具类别对比表，各列含义按原文保留。[1]

表 1. 各类光源对比，依据俄克拉荷马州立大学推广中心 HLA-6450 号技术资料（2017 年 4 月）。[1]
指标LEDHID（含 HPS）白炽灯荧光灯
寿命50,000 小时24,000 小时750~1,000 小时10,000 小时
常见功率12~215 W35~2,000 W40~500 W46~225 W
单件价格最高高最低中等
能耗最低最高中等中等
运行成本最低高高高
效率很高中等低中等
光谱窄带与宽带均可宽带窄带宽带

从「能耗」和「效率」两行可以直接得出两个结论。第一，在送达相同光量的前提下，能耗最低的那一类灯向室内释放的热量最少。第二，表中的寿命数据同时决定了更换周期；虽然更换成本是另一条成本线，但它通常与发热问题一起考虑，因为已经衰减的灯管仍要付电费，却不再提供应有的光子。

把灯具功率换算成热负荷

电功率与热量之间的换算属于单位换算，而不是工程估算。1 瓦连续功率等于 3.412 BTU/小时，因为 1 BTU 等于 1,055.06 焦耳，1 小时等于 3,600 秒：

热负荷（BTU/h） = 输入功率（W） × 3.412
制冷吨数 = 热负荷（BTU/h） ÷ 12,000
表 2. 假设全部输入功率在密闭空间内转为热量时，照明带来的热负荷。能耗一列按每天运行 12 小时计算。数值以上述换算得出，除输入功率本身外不再另计驱动或光学损耗。
灯具输入功率全部转为热量时的热负荷（BTU/h）每天 12 小时能耗（kWh/天）折合制冷量（冷吨）
150 W5121.80.04
320 W1,0923.80.09
600 W2,0477.20.17
1,000 W3,41212.00.28

请把上表当作「仅照明」的额度，再叠加室内其他设备。一盏 600 W 的灯具在计入循环风机、灌溉泵和除湿机之前，就已经是 2,047 BTU/小时的热源；而在密闭种植室中，除湿机通常是第二大热源，因为它消耗的电能同样全部转为热量。只按灯具估算制冷量，是种植室制冷能力不足最常见的原因。

六灯条 LED 植物生长灯，铝合金框架上排列银色灯条，灯条上分布白色与红色灯珠，一侧配有带红色开关的小型驱动盒
图 2. 本换算所适用的灯具类型示例：采用铝合金框架与独立驱动盒的多灯条 LED 植物生长灯。这一步需要读取的是铭牌上的输入功率，而不是光输出。摄影：XineLam。

辐射热、对流热与冠层温度

两盏功率相同的灯具，冠层温度仍可能不同，因为热量到达叶片有两条路径。

辐射热从发光体沿直线传播，被叶面直接吸收，可能先升高叶温而不是先升高气温。这正是高压钠灯装置能让冠层温度比气温高出好几度的原因，也是这类灯具必须悬挂在足够高度以免灼伤作物的原因。对流热由空气携带：热量通过散热器或驱动盒离开灯具，混入室内空气，最终由通风或空调排出。

由此产生的实际结果是：换用 LED 只是把问题挪了地方，而不是消除问题。过去以辐射形式直接到达冠层的能量，现在必须以空气的形式排出房间。在温室场景下对比两类灯具时，Katzin、Marcelis 与 van Mourik 直接指出 LED 灯具「辐射出的热量极少，必须由温室采暖系统补足」，并报告在所有模拟情景中改用 LED 都降低了照明能耗、同时提高了采暖需求。[3]Nauta 等人在加拿大某商业温室的建模研究中得到了一致的结果：从 HPS 改为 LED 可使电力消耗最多降低 60%，但空间采暖需求会上升。[4]

这两项结论都不是反对 LED 照明的理由，而是要求把整栋建筑一起算，而不是只算灯：省电是真实的，采暖与制冷平衡随之改变同样是真实的。

温室与密闭种植室为何表现相反

影响方向完全取决于余热是资产还是负担。

表 3. 各研究中将 HPS 替换为 LED 照明后所报告的影响。
研究模型范围报告的总能耗影响
Katzin、Marcelis 与 van Mourik（2021），Applied Energy 281:116019[3] 温室模型模拟，气候范围从亚热带中国到北极圈附近的瑞典，并覆盖多种室内温度、灯具强度、光照时长与保温水平 多数情景下总能耗降低 10%~25%，且与改造前照明能耗占比（40%~80%）线性相关。所有情景中照明能耗均下降、采暖能耗均上升。
Nauta、Han、Tasnim 与 Lubitz（2023），Energies 16(3):1015[4] 加拿大安大略省西南部某盆栽月季商业温室的建模研究，比较三种除湿技术 改用 LED 灯具可使电力消耗最多降低 60%，但空间采暖需求会上升。

在寒冷地区的温室里，照明余热本来可以替代部分燃料，去掉它就变成采暖账单；在密闭种植室里，同样的电能则变成制冷账单。密歇根州立大学推广中心报告，在一项温室能耗研究中，温室 88% 的能源用于采暖、11% 用于热水，[5]这提醒我们在这类场景中采暖项相对于照明项有多么大。

实践中的变化

常见问题

LED 植物生长灯会产生热量吗？

会。进入灯具的电能会以光子或热量的形式离开灯具，能量守恒。在密闭室内种植室中，光子被叶片、地面和墙体吸收后同样转为热量，因此制冷设备需要排出的热量约等于全部输入功率乘以 3.412（换算为 BTU/小时）。

LED 植物生长灯比 HPS 灯更凉吗？

在两个特定意义上确实更凉。俄克拉荷马州立大学推广中心把「低发热」列为 LED 的优势，并指出 LED 的热量不从发光面散出，而是通过散热器导出，因此灯具可以更贴近冠层。[1]密歇根州立大学推广中心也指出，由于 LED 发热更少，其安装高度可以比 HPS 灯更接近植株。[2]但这并不意味着电能消失：差别在于热量以何种方式传递、以及每产生一个光子需要多少电，而不是有没有热量。

一盏 600 W 的 LED 植物生长灯会增加多少 BTU/小时？

如果全部输入功率都在室内转为热量，600 W 的灯具约增加 2,047 BTU/小时，因为 600 乘以 3.412 等于 2,047。八盏这样的灯具约增加 16,400 BTU/小时，按每冷吨 12,000 BTU/小时计算约为 1.4 冷吨。常见灯具规格见上文表 2。

使用 LED 植物生长灯后还需要制冷吗？

密闭的室内种植室仍然需要。灯、风机、水泵和除湿机的每一瓦功率最终都要作为热量排出，其中灯具通常占比最大。温室在寒冷季节情况相反：Katzin、Marcelis 与 van Mourik 的模拟显示，在所有情景中改用 LED 都会降低照明能耗但提高采暖需求，因为 LED 灯具辐射出的热量很少，无法像 HPS 那样部分抵消采暖负荷；多数情景下总能耗下降 10%~25%。[3]

LED 植物生长灯可以装得更靠近植株吗？

通常可以，原因是热学而非光学的。俄克拉荷马州立大学推广中心说明 LED 的热量通过散热器导出而不是从发光面辐射，因此允许更近的安装距离。[1]安装越近，冠层接收的 PPFD 越高，此时应通过调光或调整安装高度把作物控制在目标区间内，并直接测量冠层温度，而不是用室内气温推断。

关于发布者

中山市瑞贤电子厂（XineLam）从事 LED 照明产品与 LED 植物生长灯模组的设计与制造，拥有 17 年 LED 照明行业经验，并持有 300+ 项专利（中国及海外）。

本文是依据下列公开推广资料与同行评议研究整理而成的技术科普。文中的灯具功率、运行小时数与参考表格均为示例性计算，并非任何具体产品的实测值；本页内容不应被理解为针对某款灯具的性能声明。

参考文献

  1. Dunn, B. 与 Mills, T.《LED Grow Lights for Plant Production》（技术资料 HLA-6450）。俄克拉荷马州立大学推广中心，2017 年 4 月。https://extension.okstate.edu/fact-sheets/led-grow-lights-for-plant-production（2026 年 9 月 12 日访问）。
  2. Runkle, E.《LEDs in floriculture》。密歇根州立大学推广中心，2009 年 6 月 24 日。https://www.canr.msu.edu/resources/leds_in_floriculture（2026 年 9 月 12 日访问）。
  3. Katzin, D.、Marcelis, L. F. M. 与 van Mourik, S.《Energy savings in greenhouses by transition from high-pressure sodium to LED lighting》。Applied Energy 281:116019，2021 年。https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.116019（2026 年 9 月 12 日访问）。
  4. Nauta, A.、Han, J.、Tasnim, S. H. 与 Lubitz, W. D.《Performance Evaluation of a Commercial Greenhouse in Canada Using Dehumidification Technologies and LED Lighting: A Modeling Study》。Energies 16(3):1015，2023 年。https://www.mdpi.com/1996-1073/16/3/1015（2026 年 9 月 12 日访问）。
  5. 密歇根州立大学推广中心《How do I use less energy to heat my greenhouse?》，2021 年 11 月 5 日。https://www.canr.msu.edu/news/how-do-i-use-less-energy-to-heat-my-greenhouse（2026 年 9 月 12 日访问）。

范围说明：本文描述园艺照明的能量收支，不推荐任何具体产品，文中示例均使用示例性功率与运行小时数。在据此设计种植空间之前，请以随灯文件确认输入功率、安装要求与热学限值。