本指南对比三种主要的室内种植灯:LED、高压钠灯(HPS)和陶瓷金卤灯(CMH)。读者是泰国和东南亚的种植者,从持证农场到小型室内种植间都适用。上篇讲五件事:怎样读懂灯具的规格书,每种灯每消耗一单位电能能发出多少光,带来多少热量,能用多久,以及五年下来要花多少钱。
下篇讲光的颜色组成,也就是光谱。下篇还会介绍研究中关于THC、CBD和香气的发现、怎样安全地补充UV和远红光,并附一份选灯检查清单。文中数据来自芯片和灯具的数据手册、一份北美的已检测产品名录以及已发表的研究。所有来源都列在文末。成本以美元计,并按美国电价计算。译者注会告诉你怎样按泰国种植间的条件重新计算。
在泰国,大麻花的研究、出口、销售和加工都需要许可证。搭建种植间之前,请先阅读泰国的许可与合规。
1. 怎样读懂种植灯规格书
本节由译者添加,帮助你看懂本文后面的各项数据。
植物利用400–700纳米(nm)之间的光进行光合作用。这一波段称为PAR(光合有效辐射)。种植灯的数据统计的是这一波段内光粒子(光子)的数量,单位是微摩尔(µmol)。一微摩尔代表一个固定的、非常大的光子数。
只看瓦数,你只能知道灯耗多少电,却不知道它发出多少光。要比较灯具,你需要规格书上的四项数据:
| 数据 | 单位 | 含义 | 为什么需要 |
|---|---|---|---|
| 输入功率(实际瓦数) | W | 灯具从插座实际取用的电功率 | 这是你要付钱的部分,也会让房间升温 |
| PPF(光合光子通量) | µmol/s | 灯具每秒发出的全部PAR光子 | 你花钱买到了多少可用的光 |
| PPE(光合光子效能) | µmol/J | PPF除以输入瓦数 | 每单位电能能换来多少光 |
| PPFD(光合光子通量密度) | µmol/m²/s | 每秒落在一平方米冠层上的光子 | 植物实际有没有得到足够的光 |
有些产品名里的数字比实际功耗还大。请使用规格书上实测的输入瓦数,绝不要用产品名里的数字。
PPFD取决于悬挂高度、房间大小以及墙面能反射多少光。灯具正下方中心处最高,越往边缘越低。PPFD分布图是在规定高度、规定面积内,于灯下测得的一组网格读数。只有当分布图的高度和面积与你自己的种植间一致时,比较才有意义。
计算示例。 第5节的成本示例,目标是在1.2 × 1.2 m的面积(1.44 m²)上达到800–1,000 µmol/m²/s。为此,每秒必须有1,150–1,440 µmol的光子落在这块面积上。总有一部分光落到墙上或面积之外,所以灯具的PPF必须高于这个数。
只需做一次乘法就能核对规格书:输入瓦数 × PPE = PPF。一台730 W、2.6 µmol/J的LED约发出1,900 µmol/s。两只315 W的CMH灯(共630 W),按1.75–2.0 µmol/J计算,约发出1,100–1,260 µmol/s。
怎么做: 购买前,向卖家索要规格书。规格书上要有实测输入瓦数、PPF、PPE,以及在你的悬挂高度下测得的PPFD分布图。用瓦数乘以PPE,核对结果是否与PPF相符。如果数字对不上,付款前先请卖家解释清楚。
2. 各类技术的每瓦光量(光效)
PPE衡量的是灯把电能转化为植物可用光子的能力。PPE越高,同样的电能换来的可用光就越多。这会影响你的产量、电费和种植间里的热量。
2.1 2025–2026年的LED
LED芯片进步很快。目前最好的白光芯片,在芯片层面已超过3.0 µmol/J。单色深红芯片(660 nm)用来额外补充红光,可超过4.0 µmol/J。
厂商公布的LED芯片数据
| 芯片型号 | 厂商 | 类型 | PPE (µmol/J) | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| LM301H EVO | Samsung | 白光,全谱 | 3.14 | 最新一代;本表中白光芯片的最高值 |
| LM301H | Samsung | 白光,全谱 | 3.10 | 2021年起广泛使用 |
| LM301B | Samsung | 白光,全谱 | 未公布 | 上一代,目前仍很常见;Samsung按lm/W标称,而不是µmol/J |
| OSCONIQ P 3737 Gen 2 | ams-OSRAM | 深红,660 nm | 约4 | 厂商未公布这一代的确切µmol/J数值;请查阅数据手册 |
| OSLON Square Hyper Red Gen 5 | ams-OSRAM | 深红,660 nm | 约4.2 | 用于给白光灯具补红光;数值随驱动电流变化 |
| Ledestar 3535 660nm | Ledestar | 深红,660 nm | 4.8 | 低成本红光芯片;厂商自称的数值,见下方注释 |
| Bridgelux 3030 | Bridgelux | 白光,全谱 | ~2.8–3.0 | 低成本白光选择 |
译者注:Ledestar的数值是厂商自己在350 mA下给出的“最高PPE”,并不是典型值。同一份数据手册给出的典型辐射效率为76.9%,折算下来约为4.2 µmol/J。即使是一颗把全部电能都转化为光的完美660 nm芯片,也只能达到约5.5 µmol/J。在看到独立检测报告之前,请把4.8视为未经证实的数字。
整灯的每瓦光量总是低于它所用的芯片。一部分能量损失在驱动电源(为LED转换市电的部件)和透镜上,还有一部分变成热量散失。比较灯具时,请使用厂商规格书上的PPE和PPF。更可靠的来源是DesignLights Consortium(DLC)的园艺合格产品名录(Horticultural Qualified Products List)。DLC是一个机构,会公布进入其名录的灯具的检测数值。不要依赖店铺商品页里转抄的数字。
新产品与新标准(2025–2026年)
- Fluence“Red Sandwich”: Fluence于2025年11月发布了这种布灯方式。它把富含红光的顶部照明与冠层下方富含红光的照明搭配使用,Fluence报告的光效为3.4 µmol/J。这是厂商针对一种布灯方式给出的数字,不是单台灯具的检测数值。如果独立检测能证实这一点,大型农场就能用同样的电得到更多的光。
- Mammoth Lighting Nova Sun Series(2026年): 一个较新的LED灯条系列,有4条到10条的不同版本。与其他灯具比较之前,请先在厂商规格书或DLC名录上核对它的PPE。
- DLC Hort V4.0: 自2025年4月18日起,LED灯具至少要达到2.5 µmol/J才能列入名录,而V3.0的门槛是2.3 µmol/J。许多补贴都以列入名录为条件。这促使厂商不断提高光效。
译者注:与DLC名录挂钩的补贴由北美的电力公司发放,泰国的种植者无法申领。对你来说,这份名录主要是一份独立记录,载有各型号灯具的检测数值。
2.2 高压钠灯(HPS)
多年来,HPS灯一直是标准的种植灯。双端(DE)HPS灯两端各有一个接头,是光效最高的HPS设计。HPS的光效已停滞在约2.0 µmol/J。也就是说,它每瓦发出的光比现代LED少30–45%。
2.3 陶瓷金卤灯(CMH,也以LEC的名称销售)
陶瓷金卤灯也以发光陶瓷灯(LEC)的名称销售。它的光谱很宽,接近太阳光。它的显色指数(CRI)很高;CRI是0–100的评分,表示在某种光下物体颜色看起来有多真实。
关于CMH的几种说法:
- 不加灯条也有UV-B: CMH灯本身会发出相当量的UV-B,不需要另装UV灯条。这可能提高毛状体(花上细小的树脂腺)的密度,并改善香气。
- 更多香气化合物: 包括UV在内的宽光谱,被认为与香气化合物的产量增加有关。
- 毛状体密度: 种植者普遍反映,CMH下的毛状体比HPS下更多。这些只是种植者的反馈,不是对照试验的结果。
- CRI约90: 颜色接近阳光下的样子,所以你可以用肉眼判断叶色、缺素和虫害。
- 霉病: UV-B可能有助于阻止白粉病孢子萌发。
下篇会介绍对照研究中关于UV的发现,包括UV没有提高THC的情况。
译者注:在泰国雨季,湿度高和通风不良是引发白粉病的主要原因。不要依靠CMH的UV-B来控制霉病。先把湿度和气流控制住。
2.4 小结
| 数据 | LED(最好的灯具) | HPS(双端) | CMH/LEC |
|---|---|---|---|
| PPE (µmol/J) | 2.6–3.1 | 1.95–2.0 | 1.75–2.0 |
| PPF范围 (µmol/s) | 930–2,117 | 2,000–2,108 | 500–1,100 |
| CRI | 70–80 | 20–25 | 约90 |
| UV | 需另加UV灯条 | 很少 | 自带UV-B |
| 光色组成 | 可调 | 窄,以黄橙色为主 | 宽,接近阳光 |
| 符合DLC Hort V4.0 | 大多数高端灯具符合 | 否 | 否 |
这里的LED数值是整灯数值,所以低于2.1节中的芯片数值。
怎么做: 先按整灯PPE列出候选名单。然后把每台灯具的PPF与你的种植面积所需的光量(第1节)对照。这样就能看出哪些灯能达到目标,又不浪费电。
3. 发热量
热从哪里来
种植灯消耗的每一瓦电,最终都会变成光或热。落在叶片和墙面上的光,也会在房间里变成热。所以每瓦每小时会增加3.412 BTU的热量。BTU(英国热量单位)是热量单位,泰国的空调就是按BTU标称出售的。
各类灯真正的差别,在于输入的电能有多少变成了PAR光。PPE越高的灯,得到同样的光所需的瓦数越少。瓦数越少,需要排走的热量就越少。
| 技术 | 典型功率 | 总发热量 (BTU/hr) | 转化为PAR光的比例 | 直接以热量散发的比例 |
|---|---|---|---|---|
| LED | ~600 W | ~2,047 | 50–60% | 40–50% |
| HPS | ~1,000 W | ~3,412 | 30–40% | 60–70% |
| CMH | ~630–800 W | ~2,150–2,730 | 40–45% | 55–60% |
译者注:此表用的是一台典型的600 W LED。第5节的成本示例用的是730 W LED,约增加2,490 BTU/hr(730 × 3.412)。请始终按你自己灯具的输入瓦数计算。
热往哪里去
- LED: 热量产生在驱动电源和灯具顶部的金属散热板(散热器)上。热量向上升并向两侧扩散,而不是向下压到植物上。所以LED可以挂得离冠层更近。
- HPS: 灯泡向四面八方散热,其中包括大量红外线。红外线是一种看不见的热辐射,会直接加热叶片。HPS灯必须挂得更高,房间也需要更强的空调与通风系统(暖通空调,HVAC)。
- CMH: 情况与HPS相似,但总瓦数较低。封闭式灯具会把一部分热量向上导出。不过射向植物的红外线仍然不少。
译者注:泰国大部分地区一年中多数时间室外气温在30–35 °C。你的空调必须排走来自灯具、墙壁、屋顶、风扇和除湿机的热量。仅一盏1,000 W HPS就会增加3,412 BTU/hr,超过一台12,000 BTU空调额定制冷量的四分之一。完整的计算方法请见泰国开花室的除湿机与空调选型。
怎么做: 把房间里所有运行设备的输入瓦数加起来,乘以3.412。买灯之前,把这个总数与你空调的BTU额定值比较。这样你就能知道,在一年最热的几个月里,你的空调能否扛住这些灯带来的热量。
4. 寿命与光衰
| 数据 | LED | HPS | CMH |
|---|---|---|---|
| 额定寿命 | 50,000–100,000小时 | ~24,000小时 | 15,000–25,000小时 |
| 光输出衰减 | 每年~1.4% | 10,000小时后衰减7–8% | 10,000小时后衰减10–15% |
| 更换灯泡 | 无需(二极管内置) | 每1–2年 | 每1–1.5年 |
| 维护成本 | 很低(驱动电源很少需要更换) | 每只灯泡US$50–100+人工 | 每只灯泡US$80–120+人工 |
| 典型保修期 | 3–5年 | 1–2年 | 1年 |
在开花期12/12光周期下,每天运行12小时、正常使用五年后,LED灯具仍能保持初始输出的90%以上。HPS和CMH灯泡的输出会持续下降。你必须定期更换灯泡,冠层才能保持足够的PPFD。
按每天12小时计算,一盏灯一年运行4,380小时。所以10,000小时约为2.3年,HPS的额定寿命24,000小时约为5.5年。灯泡远在坏掉之前就要更换,因为它发出的光每个月都在减少。第5节的成本表假设每年更换一次,即上述范围中最短的间隔。
译者注(泰国条件):
- 停电: HPS和CMH灯在发热状态下通常无法重新启动。短暂停电后,它们会一直不亮,直到冷却下来,通常需要几分钟到约15分钟。LED则能立即重新亮起。请使用停电后仍能保留时间设定的定时器,让植物照样得到正确的光照时数。
- 电压浪涌: 雷暴和电网切换可能损坏LED驱动电源和电子镇流器。与一个驱动电源的价格相比,浪涌保护器只是一笔小开销。
- 湿度: 雨季潮湿的空气会缩短电子元件的寿命。请检查灯具和驱动电源的IP防护等级。这个代码表示设备防尘、防水的密封程度。
- 保修: 五年保修只有在泰国有人负责兑现时才有用。请询问泰国的官方经销商由谁处理保修索赔,以及本地是否有备用驱动电源库存。
怎么做: 记录每盏灯的运行小时数。每隔几个月,用PAR测量仪在相同的标记点测量一次PPFD。这样你就能知道灯泡什么时候光衰到需要更换,不必靠猜。
5. 1.2 × 1.2 m种植间的五年成本
原文的假设条件
- 房间:4 × 4英尺(1.2 × 1.2 m)
- 光照时数:12/12(开花期)= 每年4,380小时
- 电价:每kWh 0.12美元
- 冠层目标PPFD:800–1,000 µmol/m²/s
设备成本
镇流器或驱动电源,是启动灯泡或LED并为其供电的部件。
| 项目 | LED (SE7000) | HPS (Gavita DE 1000) | CMH (2 × 315 W) |
|---|---|---|---|
| 灯具 | $650 | $350 | $265–360 |
| 镇流器/驱动电源 | 已包含 | 已包含 | 已包含 |
| 定时器与吊挂件 | $25 | $25 | $25 |
| 合计 | $675 | $375 | $290–385 |
每年电费
每年用电量(kWh)= 瓦数 × 4,380小时 ÷ 1,000。
| 技术 | 功率 | 每年kWh | 每年费用 |
|---|---|---|---|
| LED | 730 W | 3,197 | $384 |
| HPS | 1,000 W | 4,380 | $526 |
| CMH (2 × 315 W) | 630 W | 2,760 | $331 |
五年内的灯泡更换
| 技术 | 更换间隔 | 每只灯泡费用 | 五年合计 |
|---|---|---|---|
| LED | 无需 | $0 | $0 |
| HPS | 每年 | $50–100 | $200–400 |
| CMH | 每年 | $80–120 | $320–480 |
五年总成本
| 项目 | LED | HPS | CMH |
|---|---|---|---|
| 设备 | $675 | $375 | $290–385 |
| 电费(5年) | $1,920 | $2,630 | $1,655 |
| 灯泡 | $0 | $200–400 | $320–480 |
| 制冷节省* | −$370 | $0 | −$120 |
| 其他维护 | $0 | $80 | $80 |
| 五年合计 | ~$2,225 | ~$3,285–3,485 | ~$2,225–2,480 |
*制冷节省是与HPS相比、按较低的制冷负荷估算的。
原文称,与HPS相比,LED多出的购买价格大约12–18个月就能收回。此后,由于电费更低、也不用买灯泡,省下的钱会不断累积。单按表中的数字计算,LED每年比HPS节省约270–310美元。其中电费142美元、制冷74美元、灯泡40–80美元、维护16美元。所以多花的300美元大约12–13个月就能收回。
译者注:在相信这些合计数字之前,请先核对三点。
- 两只CMH灯发出的光更少。 630 W的两只CMH灯约发出1,100–1,260 µmol/s(第1节)。而1.44 m²的面积需要有1,150–1,440 µmol/s落在上面,这还没算上损失到墙上的光。LED和HPS方案约发出1,900 µmol/s或更多。所以CMH成本较低,部分原因是它提供的光更少。
- CMH灯泡费用可能只算了一只灯。 这个方案有两只灯,原文没有说明80–120美元是每只的价格还是一对的价格。如果是每只的价格,而且每年两只都换,五年的灯泡费用就是640–960美元,而不是320–480美元。那样的话,CMH五年下来会比LED更贵。
- 全年只算了开花期的时数。 示例假设全年都按12/12运行。如果同一批灯还用于光照时间更长的营养生长期,运行时数、电费和热量都会增加。
所以,CMH和LED的五年总成本差不多,但花同样的钱,LED提供的光要多得多。
译者注:要按泰铢重新计算成本,请使用你自己电费单上每度电(kWh)的综合单价(含各项附加费用)。泰国的灯具和灯泡价格也与美国不同。请向泰国的官方经销商询问当前价格。你也可以在设备与用品版块问问其他种植者实际花了多少钱。你的制冷节省取决于你的空调以及室外有多热,请用第3节的方法自己算出来。
怎么做: 做一张属于你自己的五年成本表。用你灯具的输入瓦数、每天的光照时数,以及电费单上每kWh的价格(瓦数 × 小时 ÷ 1,000 = kWh)。这样算出的,才是你自己种植间的真实回本时间,而不是美国种植间的。
本篇参考来源
- DLC Horticultural Qualified Products List (V4.0, 2025).
- Samsung LED Horticulture Solutions Datasheet (2025).
- ams-OSRAM OSCONIQ P 3737 Gen 2 Datasheet (2024).
- 原文提到的厂商:Spider Farmer、HLG、Gavita (Signify)、Lumatek、Fluence (Signify)、Growers Choice、Sun System、Phlizon、Mammoth Lighting。
科学论文列在下篇。
如果你有问题,或有自己的测量数据,请在本主题下方发帖。请写明你的灯具型号、输入瓦数、房间尺寸、悬挂高度和PPFD读数。来自泰国种植间的真实数据,比产品目录上的数字更能帮到其他种植者。