LED 植物灯条形灯与面板灯怎么选?按空间结构决定

室内多层栽培架实拍,每层草莓植株上方固定条形 LED 植物灯,可见灯具的粉白出光在多层之间分布。
摄影:XineLam。多层栽培架上的条形灯具,每层一排。在货架场景中,选条形还是面板,先由层高决定,其他因素都在其后。

比较条形灯与面板灯时,人们通常看功率、光效和价格。这些数字当然重要,但在真实场地里区分这两种形态的并不是它们。决定一套布灯方案能否成立的,是灯珠所依附的发光面的形状与尺寸——在任何电气参数被考虑之前,它就已经把光的散布方式定下来了。

改变形态时,实际改变的是什么

条形灯是细长的发光条,灯珠沿长度方向铺开;面板灯(或称量子板)是紧凑的矩形,灯珠密集排布在一个平面上。两者可以用同一种灯珠、同类驱动拓扑,标称同一光效。

差别在于发光面积。把同样数量的灯珠沿一条线铺开,而不是聚成一块,会改变三件事:离开灯具时的光束形状、光照区域边缘的强度衰减速度,以及相邻灯具之间实现叠加的难易程度。对照表里的其他所有差异,都是这三件事的推论。

为什么最该盯住的指标是分布

均匀度并不是次于强度的次要问题。受控环境农业领域的研究把"冠层上方光子辐照度分布均匀"视为一项基础设计目标,并指出分布不均的后果:当光子辐照度在空间上存在差异、而作物又处于光饱和点以下时,单株植物的发育会出现分化,从而降低作物的经济价值。平均读数很高、角落却很弱的方案,产出的是参差不齐的植株,同时把能源浪费在最亮的那一块上。

分布也是规格里最难事后补救的部分。灯具相对于间距偏小,可以再补一盏;但层高不足以容纳一款更宽配光的灯具,是任何调光档位都无法解决的硬约束。

条形灯与面板灯:九个维度对照

下表比较的是发光几何在结构上带来的后果,作为选型起点使用,而不是任何具体产品的实测性能——绝对值取决于灯具本身、挂高与场地条件。

条形灯与面板灯在结构上的差异对照。
维度条形灯面板灯/量子板
发光几何 灯珠沿细长条铺开,发光面长而窄。 灯珠集中在紧凑矩形上,发光面相对集中。
离开灯具的光束形状 在垂直灯条的轴向上更宽、更发散。 方向性更强,中心更突出。
光照边界的衰减 较平缓,因为强度是从一条线而不是一个点向外衰减。 在同等挂高下更陡,光斑向板体轮廓收缩。
低挂高时的表现 退化更慢,适合低层高与货架。 需要高度或更密的布点才能压平。
相邻灯具的叠加 较易实现:窄条可交错排布,各自的散布区间相互重叠。 主要在板体边缘叠加,因此面板之间的间距容错更小。
对气流的影响 条与条之间留有空隙,空气可穿过冠层。 大块平面可能覆盖冠层,需要更主动地组织气流。
安装 需要规划与找平的灯条、接插件与吊点更多。 灯具数量与固定点更少。
适配场地 层高受限的房间、多层货架、台面与窄畦。 层高宽裕、单一宽幅冠层的开阔房间。
维护 需要清洁与检查的窄面较多。 面数更少、单面更大。
条形 LED 植物灯局部特写,可见挤压铝灯体、橙色安装支架,以及沿灯体长度方向排布的带透镜灯珠。
摄影:XineLam。条形植物灯局部。决定相邻灯具能否叠加的是发光条的长度,而不是它的功率。摄影:XineLam。

条形灯更有优势的场合

面板灯更有优势的场合

决定方案的两步算式

在比较任何具体产品之前,两项计算就能定下多数"条形还是面板"的问题。

第一步:宽度方向能放下几条发光线。 一条 1.2 米宽的台面沿长度方向布四根灯条,相当于在宽度方向每隔 0.3 米有一条发光线。在选定挂高下每根灯条的有效散布越宽,这四根线之间的相互重叠就越多,台面横向的分布也就越平。

第二步:这个散布是否真的能重叠。 如果灯条在挂高下的有效光照带宽大于其间距,相邻灯条就会重叠,两者之间的断面会被填平;如果带宽小于间距,每两根灯条之间都会出现一个凹陷,方案就需要改为更密的间距、更低的挂高,或更密的灯具形式。

先定几何,再定功率。 先确定种植区宽度方向能容纳几条发光线、房间允许多大挂高,再在这个几何里挑选能给出所需光子通量的灯具。先挑灯具、再把几何硬凑上去,就是房间最后变成"中间很亮、四周很弱"的原因。

选型六步

  1. 量出种植面积与可用高度。 货架场景要量的是层板到最高冠层的净空,而不是层间距。
  2. 先定几何。 狭长场地加有限层高,指向条形灯;方正场地加充裕净空,两者皆可。
  3. 按种植区宽度确定发光线的数量与间距。
  4. 核对选定挂高下的散布能否重叠。 这一步最常被跳过。
  5. 最后再匹配光子输出。 结合光周期,把目标日光积分换算成该面积所需的光子通量,再在既定几何里选择能达到该值的灯具。
  6. 用实测验证。 在安装完成的几何条件下,对冠层布点读取一组数据,是确认方案实际效果的唯一方式。

下单前应向厂家索取什么

关于发布方

中山市瑞显电子厂(XineLam)拥有 17 年 LED 照明行业经验,在中国及海外拥有 300+ 项专利。本文作为面向种植者与灯具选型方的技术参考资料撰写,不是产品宣传册。

常见问题

条形植物灯一定比面板灯好吗?

不能一概而论。条形灯沿一条线分布光线、能容忍较短的挂高,适合货架、台面与低层高房间;面板灯把输出集中在紧凑面上,适合层高足够、光斑能够展开的方正冠层。真正做决定的是场地几何。

条形灯穿透冠层的能力更强吗?

穿透能力取决于到达下部叶片的入射角度与冠层密度,而不是外壳形状。条形灯确实更容易在给定间距下实现重叠,从而减少灯具之间那些通常被描述为"穿透差"的弱区。

条形灯之间应该隔多远?

间隔应以"在选定挂高下,每根灯条的有效散布能与相邻灯条重叠"为准。散布宽于间距,灯条之间的断面就会被填平;窄于间距,每两根之间都会出现凹陷。可靠答案只能来自该挂高下的分布实测。

同一房间里可以混用条形灯和面板灯吗?

可以,在布局不规则的房间里有时这恰好是正确答案。需要注意的是,混用会让分布更难预测,因此跨整个冠层的布点实测就从"可选"变成了"必要"。

功率更大的灯具分布会更均匀吗?

不会。功率改变的是发出多少光,而不是分布的形状。给发光面集中的灯具加大功率,只会让中心更亮,并不会补齐边缘的落差。均匀性是个几何问题。

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