2026年室內植物燈:LED、HPS、CMH比較——每瓦光量、發熱、壽命與五年成本(上篇)

本指南比較三種主要的室內植物燈:LED、高壓鈉燈(HPS)與陶瓷金滷燈(CMH)。本文寫給泰國與東南亞的種植者,持照農場和小型室內種植間都適用。上篇談五件事:怎麼看懂燈具規格表、每種燈用同樣的電能發出多少光、會增加多少熱、能用多久,以及五年下來總共要花多少錢。

下篇談光的顏色組成,也就是光譜,也會介紹研究對THC、CBD與香氣有什麼發現、怎麼安全地加入UV與遠紅光,並附上一份選購燈具的檢查清單。文中數據來自晶片與燈具規格書、一份北美的產品測試清單,以及已發表的研究。所有來源都列在文末。成本以美元和美國電價計算,譯者註會說明怎麼換算成泰國種植室的數字。

在泰國,大麻花的研究、出口、販售與加工都需要執照。架設種植室之前,請先閱讀泰國的執照與法規遵循。

1. 如何看懂植物燈規格表

本節是譯者加上的,目的是幫你看懂本文後面的數據。

植物進行光合作用時,利用的是400至700奈米(nm)之間的光。這段波長叫做PAR(光合有效輻射)。植物燈的數據會計算這段波長內有多少光粒子(光子),單位是微莫耳(µmol)。一微莫耳代表一個固定、而且非常龐大的光子數量。

只看瓦數,你只知道這盞燈耗多少電,不知道它發出多少光。要比較燈具,你需要規格表上的四個數字:

數據 單位 代表什麼 為什麼需要
輸入功率(實際瓦數) W 燈具實際從插座取用的電力 電費就是付這個,它也會讓室內變熱
PPF(光合光子通量) µmol/s 燈具每秒發出的所有PAR光子 你買到多少可用的光
PPE(光合光子效率) µmol/J PPF除以輸入瓦數 每單位電力能換到多少光
PPFD(光合光子通量密度) µmol/m²/s 每秒落在一平方公尺冠層上的光子 植物是否真的接收到足夠的光

有些產品名稱裡的數字比實際耗電還大。請使用規格表上實測的輸入瓦數,絕對不要用產品名稱裡的數字。

PPFD會隨吊掛高度、空間大小和牆面反射多少光而改變。燈具正下方中央的PPFD最高,越往邊緣越低。PPFD分布圖是在註明的高度與面積內,於燈具下方按網格逐點測得的讀數。只有高度與面積都跟你的種植室相同時,才拿分布圖來互相比較。

計算範例。 第5節的成本範例,目標是讓1.2 × 1.2公尺(1.44平方公尺)的面積達到800–1,000 µmol/m²/s。要做到這點,每秒必須有1,150–1,440 µmol的光子落在這塊面積上。總會有一部分光打到牆上或落在面積外,所以燈具的PPF必須比這個數字高。

你可以用一個乘法驗算規格表:輸入瓦數 × PPE = PPF。一盞730 W、2.6 µmol/J的LED,約發出1,900 µmol/s。兩盞315 W的CMH燈(共630 W),在1.75–2.0 µmol/J之下,約發出1,100–1,260 µmol/s。

怎麼做: 購買前,向賣方索取規格表,上面要有實測輸入瓦數、PPF、PPE,以及在你的吊掛高度下測得的PPFD分布圖。把瓦數乘以PPE,看看結果和PPF是否相符。數字對不上的話,付款前先請賣方說明清楚。

2. 各類技術的每瓦光量(光效)

PPE衡量的是燈具把電轉換成植物可用光子的能力。PPE越高,同樣的電能換到越多可用的光。這會影響你的產量、電費,以及種植室裡的熱。

2.1 2025–2026年的LED

LED晶片進步得很快。最好的白光晶片,在晶片層級已經超過3.0 µmol/J。單色深紅光晶片(660 nm)用來補充紅光,效率超過4.0 µmol/J。

製造商公布的LED晶片數據

晶片型號 製造商 類型 PPE (µmol/J) 備註
LM301H EVO Samsung 白光,全光譜 3.14 最新世代;本表白光晶片中數值最高
LM301H Samsung 白光,全譜 3.10 自2021年起廣泛使用
LM301B Samsung 白光,全譜 未公布 上一代,目前仍很常見;Samsung以lm/W標示,而非µmol/J
OSCONIQ P 3737 Gen 2 ams-OSRAM 深紅光,660 nm 約4 製造商未公布這一代確切的µmol/J數值;請查閱規格書
OSLON Square Hyper Red Gen 5 ams-OSRAM 深紅光,660 nm 約4.2 用來為白光燈具補充紅光;數值隨驅動電流而變
Ledestar 3535 660nm Ledestar 深紅光,660 nm 4.8 較平價的紅光晶片;製造商自稱的數值,見譯者註
Bridgelux 3030 Bridgelux 白光,全譜 ~2.8–3.0 較平價的白光選項

譯者註:Ledestar的數值是製造商自己在350 mA下測得的「最高PPE」,不是典型值。同一份規格書列出的典型輻射效率是76.9%,換算約4.2 µmol/J。就算是一顆把電力百分之百轉成光的完美660 nm晶片,也只能達到約5.5 µmol/J。在看到獨立測試報告之前,請把4.8當作未經證實的數字。

整盞燈具的每瓦光量,一定比晶片本身低。有一部分能量會損失在驅動電源(把市電轉換成LED可用電力的裝置)和透鏡上,或變成熱散掉。比較燈具時,請用製造商規格表上的PPE與PPF。更可靠的來源是DesignLights Consortium(DLC)的園藝合格產品清單(Horticultural Qualified Products List)。DLC這個組織會公布每款列入清單的燈具實測數值。不要相信商店頁面上轉抄的數字。

新產品與新標準(2025–2026年)

  • Fluence「Red Sandwich」: Fluence在2025年11月發表這種照明配置。它把紅光比例高的頂部照明,搭配冠層下方同樣紅光比例高的照明;Fluence公布的效率是3.4 µmol/J。這是製造商針對整套配置給的數字,不是單一燈具的實測值。如果獨立測試證實這個數字,大型農場就能用同樣的電得到更多光。
  • Mammoth Lighting Nova Sun Series(2026年): 較新的LED燈條系列,有4到10條燈條的版本。跟其他燈具比較前,請先在製造商規格表或DLC清單上查證它的PPE。
  • DLC Hort V4.0: 自2025年4月18日起,LED燈具至少要達到2.5 µmol/J才能列入清單;V3.0時的門檻是2.3 µmol/J。許多補助都以列入這份清單為條件,因此這個標準會推動製造商提高效率。

譯者註:跟DLC清單掛鉤的補助,是由北美的電力公司發放的,泰國的種植者無法申請。對你來說,這份清單的主要用處,是查各燈具型號實測數值的獨立紀錄。

2.2 高壓鈉燈(HPS)

多年來,HPS燈一直是植物燈的標準配備。雙端(DE)HPS燈兩端各有一個接頭,是效率最高的HPS設計。HPS的光效已經停在約2.0 µmol/J,不再進步。這表示每瓦發出的光比現代LED少30–45%。

2.3 陶瓷金滷燈(CMH,也以LEC名稱販售)

陶瓷金滷燈(CMH)也以發光陶瓷燈(LEC)的名稱販售。它的光色組成很寬,接近陽光。它的演色性指數(CRI)分數很高;CRI是0–100的評分,代表在這種光下顏色看起來有多真實。

一般對CMH的說法:

  • 不用另加燈條就有UV-B: CMH燈本身會發出相當量的UV-B,不需要另外加裝UV燈條。這可能提高毛狀體(花上微小的樹脂腺)的密度,並改善香氣。
  • 更多香氣化合物: 包含UV在內的寬光譜,被認為和香氣化合物產量增加有關。
  • 毛狀體密度: 種植者一致回報,CMH下的毛狀體比HPS下多。不過這些是種植者的經驗回報,不是對照試驗。
  • CRI約90: 顏色看起來接近陽光下的樣子,所以你可以用肉眼判斷葉色、缺素和蟲害。
  • 黴病: UV-B可能有助於抑制白粉病孢子發芽。

下篇會說明對照研究對UV的發現,包括UV沒有提高THC的情況。

譯者註:在泰國雨季,濕度高、通風差才是白粉病的主要成因。不要靠CMH的UV-B來控制黴病,請先把濕度和氣流控制好。

2.4 總結

數據 LED(頂級燈具) HPS(雙端) CMH/LEC
PPE (µmol/J) 2.6–3.1 1.95–2.0 1.75–2.0
PPF範圍 (µmol/s) 930–2,117 2,000–2,108 500–1,100
CRI 70–80 20–25 約90
UV 需另加UV燈條 極少 本身發出UV-B
光色組成 可調整 窄,以黃橙光為主 寬,接近陽光
符合DLC Hort V4.0 多數高階燈具 否 否

這裡的LED數值是整盞燈具的數值,所以比2.1節的晶片數值低。

怎麼做: 先依燈具層級的PPE列出候選清單。再拿每盞燈的PPF,對照你的面積需要多少光(第1節)。這樣就能看出哪些燈能達到目標,又不浪費電。

3. 發熱量

熱從哪裡來

植物燈用掉的每一瓦電,最後都會變成光或熱。打在葉片和牆上的光,也會在室內轉成熱。所以每一瓦每小時會增加3.412 BTU的熱。BTU(英制熱量單位)是熱量的單位,泰國的冷氣就是按BTU數值販售的。

各類燈真正的差別,在於輸入的電有多少變成PAR光。PPE較高的燈,要發出同樣的光,需要的瓦數比較少。瓦數少,要排掉的熱就少。

技術 典型功率 總熱量 (BTU/hr) 轉成PAR光的比例 直接以熱散出的比例
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%

譯者註:這張表用的是典型的600 W LED。第5節的成本範例用的是730 W LED,約增加2,490 BTU/hr(730 × 3.412)。請一律用你自己燈具的輸入瓦數來算。

熱往哪裡去

  • LED: 熱產生在驅動電源,以及燈具上方的金屬散熱板(散熱片)。熱會往上升、往側面擴散,不會往下打到植物上。所以LED可以掛得離冠層比較近。
  • HPS: 燈泡向四面八方散熱,其中有大量紅外線。紅外線是看不見的熱輻射,會直接把葉片曬熱。所以HPS燈必須掛得比較高,種植室也需要更強的冷氣與通風(暖通空調系統,HVAC)。
  • CMH: 跟HPS類似,但總瓦數比較低。封閉式燈具會把一部分熱往上送,但朝植物發出的紅外線仍然不少。

譯者註:泰國大部分地區,一年中多數時間戶外氣溫都在30–35 °C。你的冷氣必須排掉來自燈具、牆面、屋頂、風扇和除濕機的熱。光是一盞1,000 W的HPS就增加3,412 BTU/hr,超過一台12,000 BTU冷氣額定能力的四分之一。完整計算方法請見泰國開花室的冷氣與除濕機容量選配。

怎麼做: 把室內所有運轉設備的輸入瓦數加起來,再乘以3.412。買燈之前,先拿這個總數跟冷氣的BTU數值比較。這樣你就知道,在最熱的月份冷氣能不能應付這些燈。

4. 壽命與光衰

數據 LED HPS CMH
額定壽命 50,000–100,000小時 ~24,000小時 15,000–25,000小時
光輸出衰減 每年約1.4% 10,000小時後衰減7–8% 10,000小時後衰減10–15%
燈泡更換 不需要(二極體內建) 每1–2年 每1–1.5年
維護成本 極低(驅動電源很少需要更換) 每顆燈泡50–100美元+人工 每顆燈泡80–120美元+人工
一般保固 3–5年 1–2年 1年

在正常使用下,也就是以12/12開花光週期每天開燈12小時,LED燈具用了五年後仍保有超過90%的初始光輸出。HPS和CMH燈泡的光輸出會持續下降,你必須定期更換,冠層才能維持足夠的PPFD。

每天開12小時,一盞燈一年運轉4,380小時。所以10,000小時大約是2.3年,HPS的額定壽命24,000小時大約是5.5年。燈泡每個月發出的光都在減少,所以通常在燒壞之前很久就會被換掉。第5節的成本表假設每年更換一次,也就是上表範圍中最短的間隔。

譯者註(泰國的使用條件):

  • 停電: HPS和CMH燈通常無法在燈還熱的時候重新點亮。短暫停電後,它們會一直熄著,直到冷卻為止,通常要幾分鐘到約15分鐘。LED則可以馬上重新亮起。請使用停電後仍能保留排程的定時器,讓植物的照光時數保持正確。
  • 電壓突波: 雷雨和電網切換可能損壞LED驅動電源和電子安定器。跟一個驅動電源的價格相比,突波保護器只是一筆小錢。
  • 濕度: 雨季的潮濕空氣會縮短電子零件的壽命。請檢查燈具和驅動電源的IP等級,這個代碼代表裝置防塵、防水的密封程度。
  • 保固: 五年保固要在泰國有人負責處理才有用。請詢問泰國官方經銷商由誰處理保固申請,以及當地有沒有備用驅動電源的庫存。

怎麼做: 記錄每盞燈的運轉時數。每隔幾個月,用PAR計在同樣的標記點測一次PPFD。這樣你就知道燈泡什麼時候衰減到需要更換,不必用猜的。

5. 1.2 × 1.2公尺種植室的五年成本

原文的假設條件

  • 空間:4 × 4呎(1.2 × 1.2公尺)
  • 照光時數:12/12(開花期)=每年4,380小時
  • 電價:每kWh 0.12美元
  • 冠層目標PPFD:800–1,000 µmol/m²/s

設備成本

安定器或驅動電源,是負責啟動燈泡或LED並供電給它們的裝置。

項目 LED (SE7000) HPS (Gavita DE 1000) CMH(2 × 315 W)
燈具 $650 $350 $265–360
安定器/驅動電源 已內含 已內含 已內含
定時器與吊架 $25 $25 $25
合計 $675 $375 $290–385

每年電費

每年kWh=瓦數 × 4,380小時 ÷ 1,000。

技術 功率 每年kWh 每年費用
LED 730 W 3,197 $384
HPS 1,000 W 4,380 $526
CMH(2 × 315 W) 630 W 2,760 $331

五年內的燈泡更換

技術 更換間隔 每顆燈泡費用 五年合計
LED 不需要 $0 $0
HPS 每年 $50–100 $200–400
CMH 每年 $80–120 $320–480

五年總成本

項目 LED HPS CMH
設備 $675 $375 $290–385
電費(5年) $1,920 $2,630 $1,655
燈泡 $0 $200–400 $320–480
冷卻節省* −$370 $0 −$120
其他維護 $0 $80 $80
五年合計 ~$2,225 ~$3,285–3,485 ~$2,225–2,480

*冷卻節省是以HPS為基準,按冷卻負荷較低的部分估算。

原文指出,LED比HPS貴的那部分,大約12–18個月就能回本。之後因為電費較低、又不用買燈泡,省下的錢會持續累積。依表中的數字計算,LED每年比HPS省約270–310美元:電費142美元、冷卻74美元、燈泡40–80美元、維護16美元。所以多花的300美元,大約12–13個月就能回本。

譯者註:相信這些總數之前,請先確認三點。

  1. 兩盞CMH發出的光較少。 兩盞CMH共630 W,約發出1,100–1,260 µmol/s(第1節)。這塊1.44平方公尺的面積,需要有1,150–1,440 µmol/s落在上面,這還沒算打到牆上損失掉的光。LED和HPS的配置則約發出1,900 µmol/s以上。所以CMH比較便宜,有一部分原因是它給的光比較少。
  2. CMH的燈泡費用可能只算了一盞。 這個配置有兩盞燈,但原文沒有說80–120美元是一盞還是一組的價錢。如果是一盞的價錢,而且兩盞每年都換,五年的燈泡費用就是640–960美元,而不是320–480美元。這樣算下來,CMH五年的花費會比LED高。
  3. 一年只算了開花期的時數。 範例假設全年都是12/12。如果同一組燈也用在每天照光時間較長的營養生長期,運轉時數、電費和熱都會增加。

所以CMH和LED的五年總成本差不多,但花同樣的錢,LED給的光多得多。

譯者註:要用泰銖重新計算成本,請用你自己電費單上每度電(kWh)的實際總單價,也就是把各項費用都算進去的價格。泰國的燈具和燈泡價格也跟美國不同,請向泰國官方經銷商詢問目前的價格。你也可以在設備與用品問問其他種植者實際買了多少錢。你能省下多少冷卻費用,取決於你的冷氣和戶外溫度,請用第3節的方法自己算。

怎麼做: 自己做一張五年成本表。填入你燈具的輸入瓦數、每天照光時數,以及電費單上每kWh的價格(瓦數 × 時數 ÷ 1,000 = kWh)。這樣算出來的才是你自己種植室真正的回本時間,而不是美國種植室的。

本篇資料來源

  • DLC Horticultural Qualified Products List (V4.0, 2025).
  • Samsung LED Horticulture Solutions Datasheet (2025).
  • ams-OSRAM OSCONIQ P 3737 Gen 2 Datasheet (2024).
  • 原文提及的製造商:Spider Farmer、HLG、Gavita (Signify)、Lumatek、Fluence (Signify)、Growers Choice、Sun System、Phlizon、Mammoth Lighting。

科學論文列在下篇。

如果你有問題,或有自己的測量數據,請在本主題下方留言。請附上燈具型號、輸入瓦數、空間大小、吊掛高度和PPFD讀數。來自泰國種植室的真實數據,比型錄上的數字更能幫助其他種植者。

下篇:2026年室內植物燈:LED、HPS、CMH比較——光譜、研究結果、UV與遠紅光,以及如何選購(下篇)