企业在评估园艺照明的光源时，会面临多个考虑，包括：光强度、光谱、光分布均匀性、能源效率和灯具寿命。园艺照明系统可以将电能转换为用于植物生长发育、促进光合作用的光，而基于LED的光源可以为应用提供调谐频谱。然而，确定这种固态照明(SSL)系统的效率或效能是一个挑战。影响照明系统整体效率的因素有几个。本文讨论照明设备的设计将如何影响能源效率，以及能源效率如何反过来影响受控植物生长环境的整体盈利能力。
事实上，园艺灯具将电能转换成可用光供植物生长的效力对受控环境农业(CEA)能否成功至关重要。图1为受控环境农业(CEA)的一个垂直农场范例。
图1. 将照明解决方案安装在离农作物冠层几英寸以内是垂直农业应用的突破。
与设计不佳的LED解决方案和其他照明技术(如HPS和荧光灯)相比，正确设计的LED解决方案可实现每平方英尺更高的产量。
园艺的相关指标
植物主要利用波长在400-700nm的可见光进行光合作用(图2)，因此，此区段通常也被称为光合成有效辐射(PAR)。光合光子通量(PPF)测量照明系统每秒产生的PAR总量。测量时，使用积分球，用于捕获并测量照明系统发射的几乎所有光子。PPF的单位为每秒每平方米光子的摩尔数(μmol/s)。
图2. 植物对光合有效辐射(PAR)的平均响应
光合光子通量密度(PPFD)测量到达植物冠层的PAR量。PPFD表示单位时间面积上在可见光波长范围的光量子数,单位為μmol/m2/s。 PPFD 也表示光量子的数量与光合作用间的相关性。
最后，我们讨论光子功效。光子功效指园艺照明系统将电能转换为PAR光子的效率。如果光的PPF与输入功率都已知的情况，就可以轻松计算园艺照明系统的光子功效。给定PPF的单位为μmol/ s，测量瓦特的单位是每秒焦耳(J/s)，分子和分母中的秒数消除，得到的单位为μmol/ J，这个单位就用于表示功效。这个数字越高，就表示照明系统将电能转换成PAR光子就越有效。
