植物栽培のLED照明について⑤

植物栽培のLED照明について⑤

2018年06月01日(金)4:09 PM

これまで四回にわたり、LEDの要素から植物工場の照明として、その特徴を紹介してきました。今回はLEDの寿命について紹介させていただきます。

 

寿命は、照明器具を評価するための重要な指標です。従来の照明器具は比較的安価であり、その中で最も広く採用されているタイプは蛍光灯でも3000時間の寿命しかありません。それに比べて、LED照明は一般の照明より高価ですが、通常50000時間以上の長寿命で知られています。植物の生育に際しては、長寿命の光が維持費を大幅に節約し、利益の増加に役立ちます。これは植物工場の所有者が照明器具を選択する際の重要な要素です。

 

       白熱    蛍光    HID    MHI    LED

寿命   <1000h  ~3000h  ~5000h  <20000h  >50000h

 

LEDの寿命は、ルーメン出力が初期出力の70%に達するまでの時間として定義されます。 LEDの寿命は通常数万時間です。それを長い間でそれを点灯させることによって測定することは非現実的と非経済的です。ほとんどのLEDメーカーは、実際の測定値ではなく、特定の点灯条件および点灯条件に基づいて推定値を開示しています。これは、条件のいずれかを変更すると、光の寿命がそれに応じて変わることを意味しています。

まず、点灯条件がLEDの寿命にどのような影響を与えるかを見てみましょう。 60mA定格電流のLEDモデルで行った実験では、LEDは60mA、90mA、120mAで連続点灯していました。 6000時間後(図1)、60mAのLEDは、6000時間後に3%未満の発光出力減衰を有し、90mAおよび120mAでは、減衰がそれぞれ35%および41%に達し、過電流により寿命が短くなります。

 

また、動作条件にも大きな違いがあります。高温はLEDの発光効率を低下させるだけでなく、接合部の活性を低下させるため、LEDの寿命が短くなります。 図2は、周囲温度85℃および105℃で、同じLEDタイプのルーメン出力減衰傾向をそれぞれ示しています。 周囲温度が上昇するにつれて内部の崩壊が悪化することは明らかであります。

LEDの寿命は点灯および動作条件に大きく依存しています。 近代的な植物工場、特に垂直型農場や植物チャンバーは、新鮮な空気に殆ど晒されないで密閉されています。 したがって、熱設計は、光のより長い寿命を保証する上でより重要な役割を果たします。


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