1. 前言

在中國，切花菊補光設備應用總數量和總功率占比可能達到花卉補光的90%以上（不包括組培），而高壓鈉燈在切菊補光產品中，占比超過60%。多年以來，高壓鈉燈的使用方法和技巧被口口相傳。通過實踐，行業內形成了一整套不成文的應用技術標準，但從電器和光學的角度看，還有可以進一步提升的空間。

低成本的前提下，如何完善切花菊補光系統？本文為切菊種植企業介紹幾種方法進行高壓鈉燈補光系統升級。

2. 升級燈具反光器的效益好

反光器，行業內俗稱燈罩，其作用是把燈泡發出的光盡可能均勻地反射到種植面上。目前主要采用綠色搪瓷燈罩，一般價格在8元以內，優點是采購容易，不會氧化變色，缺點是反光效率低，效果較差，見圖一，燈下有聚光產生的光斑，用150瓦的高壓鈉燈照射8*8平方米，邊緣照度比較低；使用兩年以后，部分燈罩開始出現拼接縫隙開裂的現象而報廢。

圖一 綠色搪瓷燈罩導致中間聚光和周圍照度不足；好的燈罩能夠把光更均勻的反射到種植面。

好的燈罩應該具備以下幾個特點。首先是能夠把燈泡發出的光更均勻的照射在種植區，沒有明顯的亮斑，邊緣照度更高，照射面積更大；其次是反射效率高，燈罩表面材料吸收光線少；耐氧化，壽命長；圖一中，沒有紅色亮斑的（右圖）比綠色搪瓷燈罩（左圖），在8*8米的范圍內，最低照度高30%以上，這是通過避免中心聚光，把光更好地分布到周邊而實現的。

3. 高光效、長壽命的光源可以提高菊花品質

高壓鈉燈光源俗稱燈泡，為切花菊提供以610nm為主的橘紅色光，用來調節開花時間。

高壓鈉燈可以分為普通燈泡、高光效燈泡和農用鈉燈，高壓鈉燈技術非常成熟，行業內以普通燈泡為主。普通燈泡的特點是價格低（150瓦亞明40元左右）、采購容易，缺點是效率比高光效的低約10%，光衰速度比較快；高光效燈泡價格略高，性能略好些。行業內暫時沒有公認的品牌和可靠的貨源，制約了這種性價比較高的產品的規模應用。事實上，各主流品牌都有高光效鈉燈產品。農用鈉燈是國際上農業補光專用的高壓鈉燈燈泡，通過認證的產品很少，飛利浦和GE照明的幾款產品是國內常見的，但只提供400瓦及以上的規格，其特點是光譜做了有限的調整以適應植物營養生長需要，發光效率比普通鈉燈高約30%，壽命更長，但價格比普通國產燈泡貴5倍左右（美國GE照明的400瓦農用鈉燈約170元）。

針對切花菊種植，可以采用高光效鈉燈，在幾乎不增加成本的情況下，可以明顯提高照度，尤其是做燈泡老化替換時，僅此一項，照度可能提高30%。

圖二 左圖是亞明普通鈉燈，發光效率約90流明/瓦；中圖是瑞光高光效鈉燈，發光效率約100流明/瓦；右圖是GE農用鈉燈，發光效率約130流明/瓦；，其中，藍色線代表植物營養生長所需的理想光譜。

4. 有必要安裝末端補償電容（降流器）降低電流

所謂末端補償，是一個很成熟的技術問題，其原理我們不用討論。采用這種產品好處很多，成本低壽命長，尤其是針對切花菊的高壓鈉燈補光應用。從以下實際安裝的效果可以看出其意義重大。

末端補償的實質是大幅度降低供電系統的電流，降幅超過50%，帶來的好處包括：

1. 線路損耗降低75%，這是一個很大的數字，在某些切花菊基地，這意味著節電10%以上，線路長度超過500米的，可能節電20%。

2. 線路故障下降80%（估計），電流變小了，線路就不再過熱，線路故障也就少了。

3. 電壓會上升到合理的水平，供電線末端的燈能夠正常發光，而不再會因為電壓低變得很暗或者無法啟動。

4. 采用合理的末端補償后，相當于變壓器的容量增加了一倍，同一臺變壓器可以多安裝一倍數量的燈，不用變壓器擴容。

5. 采用末端補償的電感鈉燈補光系統，可以采用更細的供電線，就是因為電流下降了50%以上。一般線材的初裝成本可以下降60%以上。

6. 采用末端補償，可以省去在配電房的大型電容柜，節約一筆初裝費用；已經安裝了大型電容柜的，電容柜的壽命會大幅度延長。

7. 采用末端補償，可以避免因為沒有進行補償而產生的供電公司罰款，這種罰款一般每月從幾百到一千多元不等。

8. 采用末端補償，線路老化會明顯減小，供電系統使用年限會大幅度增加。

安裝末端補償，實際效果可從以下數據中明顯看出。

照度結果

電壓結果（空載變壓器電壓：393V）

電流結果

2013年7月5日于昆明虹之華園藝有限公司

5. 選擇合適的供電線材

切花菊行業長期以來的使用慣例，是采用鋁線作為補光系統的供電線。和銅線相同規格的產品相比，鋁線的優勢是價格低廉，但存在一些劣勢缺值得切花菊企業斟酌。

鋁線的電阻率31.7Ωmm2/km；銅電阻率為 17.5Ω mm2/km。以95平方毫米的鋁線為例，400米長的鋁線電阻為0.1334Ω,當電流為400A時，這段線的頭和尾端的電壓可能達到54伏，變壓器輸出電壓是220伏，那么末端的電壓就會低至166伏，這就是很多菊花補光系統常見的電壓低的根本原因。而另外一方面，這根線會生熱消耗用電，每小時達到21度電！這是理論計算的結果，在實際運行中，情況會更糟，因為鋁線容易因為長時間使用而氧化，這使得主線的耗電進一步加大。

相比之下，采用合適的銅線會好很多。國標銅線很多，不易氧化和過熱。

在工程實踐中我們發現，對于使用150瓦和110瓦高壓鈉燈的補光系統，在合理使用末端補償后，可以采用1.0到1.5平方毫米的兩芯銅質護套線，比采用6平方的鋁質線材更經濟，而且無論從使用壽命還是用電損耗上講，都大大優于鋁線。為方便各企業選擇線材，下表列出了若干國標銅質線材的參考價格和大可承受的電流量。

我們還發現，多數切花菊基地的補光系統，主線的選擇多存在問題，主要表現在沒有經過合理計算，通過大概估計選擇主線的規格，導致運行后才發現主線過熱，或者選擇過粗的線材而浪費了初期投資。為方便起見，我們為大家提供以下資料，用于在選擇供電線材時使用。

6. 小結

切菊行業向前發展，設施水平要求進一步提高。如何在原有設施的基礎上，以低成本進行優化應用，是目前行情不景氣的情況下，農業企業的好的選擇。

本文介紹的三種方法都可以明顯提高電感鈉燈的使用效果，大幅度提高亮度并節約用電費用。同時，就困擾大多數企業的供電線選擇的問題給出了可信的選擇依據和參考價格。希望以此助力切菊行業的發展蒸蒸日上。