世界を賄うための食料を、一定の品質と量で供給するにはどうすればいいのでしょうか?
園芸照明は、都心の大型市場の近くなど、管理された環境で食糧を生産するための革新的な方法を提供します。精密なLED照明と高度なセンシングソリューションが、スマートで簡単かつ持続可能な方法により食糧を栽培する新たな可能性を提供します。さまざまな植物のニーズに適応し、その生育を監視して、収穫を最適化するとともに、肥料の使用を最小限に抑え、エネルギーコストの削減を可能にします。実際、LEDやセンサを使用した園芸ソリューションは、技術によって人の暮らしがいかに改善されるかを示しています。
園芸照明器具にとって、効率は極めて重要です。高効率であれば、エネルギー消費を抑えられ、電気代が安くなるため、照明器具の償却期間が短縮されます。照明器具の最適化において鍵となるのは、波長660nmの高効率なハイパーレッドLEDです。
OSLON Squareハイパーレッドの最新世代はGH CSSRM5.24です。標準放射束1064mW、駆動電流700mA時の標準電力変換効率(WPE)は76%*で、前世代のGH CSSRM4.24(標準放射束1045mW、WPE:74%*)を上回っています。 電力変換効率の向上は、以下のシナリオに示すように、照明器具メーカーや栽培業者にとって、いくつかの利点につながります。
オプション1:効率レベルの改善
第一のオプションは、システムの効率レベルを改善することです。GH CSSRM5.24は、前世代のGH CSSRM4.24と比較して、同じ効率レベルで生成できる出力が18%*多くなっています。
これは、最新世代のOSLON Squareハイパーレッドを使用した場合、光合成有効光量子束(PPF)において照明器具の性能がより高くなることを意味します。これにより、より多くのバイオマスを生成し、生産者にとって重要な要素である収穫サイクルを短縮することができます。
また、システムの効率と性能出力レベルを改善することもできます。つまり、より効率の高いGH CSSRM5.24を使用することで、LEDの数を減らすことができます。 アプリケーションによっては、LEDの数を2桁の割合で減らすことができ、その結果、システムコストも削減できます。
オプション2:一定出力の維持
第二のオプションは、照明器具の出力を一定に保つことです。これにより、新世代を使用した照明器具はより効率的になり、大きな省エネにつながります。
オプション3:新世代によるシステムの出力と効率の最適化
第三のオプションは、LEDの数と駆動電流を一定に保つことです。これにより、新世代のLEDを使用した場合において、システムの出力と効率の両方が向上されます。そしてこれは、出力増加によるバイオマス量の増加と、効率向上による償却期間の短縮につながります。
より広い均一な光を照射するバットウイング型レンズ設計
ams OSRAMの園芸用LEDファミリーに、バットウイング型レンズ搭載のOSLON Squareが新たに加わりました。この新しい主レンズの設計は、ハイパーレッド、ディープブルー、ファーレッド、ホルティホワイトを含む、園芸照明に関連するすべての色で利用可能となっています。バットウイング型レンズは、標準レンズよりも広い照射を特徴としています。より広い照射パターンを備えた照明器具の典型的な応用事例として、ハイワイヤー温室があります。
より広い照射パターンにより、植物レベルでの光合成有効光量子束密度(PPFD)の均一性を向上できます。この利点を生かして照明器具の数を減らしても、標準レンズ仕様の照明器具と比較して、PPFDの均一性を同一またはそれ以上に維持することが可能です。さらなる利点として、照明器具の数を減らすことで、組み立てコストや材料費を節約し、温室への総投資コストを削減できる可能性もあります。
スペクトルセンサによる量子センシング - 知るだけに留まらず、監視もできる
AS7343スペクトルセンサにより、PAR、PPFD、PPEなどの園芸照明の関連パラメータを継続的に測定し、LEDの自動調整を実現できます。
例えば温室では、天候や雲、あるいは窓の汚れなどによって光の状態が変化すると、LED光と太陽光の理想的なバランスの特定が難しくなります。
スペクトルセンシングを使用することで、混合光を能動的に測定し、自然光を活用して、エネルギーを節約することが可能になります。植物が必要とするPPFDやPPEの値が既知であれば、工場レベルで正確な値を測定し、それに応じて照明を調整することで、調光照明と同様に簡単なセットアップが可能です。
さらに、照明器具の経年劣化や、極端な気象条件(極めて低い温度など)にさらされると、照明器具において仕様どおりの光出力が保証されないこともあります。このため、植物の近くで光の状態を監視し、効率的な植物の生育に必要な光エネルギーを最適に供給するための、制御システムに適切なフィードバックループを確保することが不可欠となります。
ams OSRAMを選択する理由
ams OSRAMは、LEDを用いた業務用の園芸照明とセンシングの分野を牽引するグローバルリーダーです。どのような栽培レシピに対しても、当社の幅広い製品ポートフォリオの一部を構成する最適化されたLEDとスペクトルセンサが、植物の優れた生育を可能にします。最高効率の照明器具は、エネルギー消費を最小限に抑えます。これは、エネルギーコストが爆発的に上昇し、省エネの制約がある場合において、不可欠なポイントとなります。クラス最高のLEDの照明均一性は、作物に照明器具をより近付けることを可能にし、補助的な光学素子を配した従来の照明器具と比較して、さらにエネルギーを節約できる可能性があります。最高出力のLEDにより、1平方メートルあたりに必要なLEDの数を減らすことができ、補助的な光学素子を必要としない照明器具の比類ない照明均一性と長寿命の性能によって、システム全体のコストを可能な限り低く抑えることができます。ams OSRAMのLEDは、公称電力クラスの最大2倍のオーバードライブ能力と低い熱抵抗により、最適な効率で最大限の設計自由度を提供します。
ams OSRAMは、その幅広い製品ポートフォリオにより、お客様からパートナーとして選ばれています。関連するカラースペクトル波長最適化LEDをスペクトルセンシング技術と組み合わせ、最先端の生育促進と正確な状態監視を実現しています。ams OSRAMの幅広いエミッタの製品ポートフォリオは、業務用トップライティング、インターライティングおよび垂直農法のアプリケーションに対応し、あらゆる種類の植物や草花に必要となる、生育を最適化する波長や照射角度のすべてを網羅しています。高出力のLEDデバイスは、照明器具の小型化を可能にし、影を少なくすることができます。
ams OSRAMのスペクトルセンシング技術により、植物全体への照射をリアルタイムで監視し、温室内の太陽光の影響を考慮しながら、生育に合わせた照明レシピを管理することができます。可視光から近赤外線(NIR)までのチップスケールのスペクトルセンシング技術が、植物の状態と生育の監視における新たな領域を切り開きます。
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*比率はすべて概算値です