消費電力を64%も削減、LED照明植物工場ユニットはなぜ実現できた?

面パネルの採用、植物全体が照射できるように

 大成建設とスタンレー電気は共同で、面パネル型の発光ダイオード(LED)照明を活用した植物工場ユニットを開発した。独自のLEDを照明器具の筐体で反射させ、下面全体で発光させることで植物への均一な照射を実現。消費電力は従来の蛍光灯と比べ、約64%削減を達成した。省エネ性能を武器に今後の普及に力を入れる。

 両社が開発に着手したのは2009年頃。大成建設はそれまでに温室栽培や農業ビジネスの実施などで、植物工場に関するノウハウを蓄積。スタンレー電気は得意とする照明を軸に植物工場への展開を考えていた。

 互いの強みを生かして開発に臨んだが、建物の請負事業者と部品の量産メーカーでは、コスト観が異なった。大成建設の山中宏夫エンジニアリング本部産業施設ソリューション室シニアコンサルタントは「当初は企業文化が違いすり合わせに苦労した」と振り返る。

 開発したLED照明植物工場ユニットは、三つの特長がある。一つが1チップによるLED発光だ。従来の植物工場では、青や赤、緑の2―3チップの単色LEDを組み合わせて照射する場合があるが「消費電力が下がらない」(山中氏)。

 また、波長を幅広く出す白色LEDは植物の生育があまり良くなかった。そこで、植物の光合成に必要な光の全ての波長を1チップで発光するLEDを開発。「消費電力が下がり生育も良い」(同)と植物栽培に最適なLEDを生み出した。

 二つ目が面パネルの採用だ。LED光源は直進性が高く、葉が成長すると光が当たる部分と当たらない部分で成長に差が出る。このため、側面から照射したLEDを筐体内で乱反射させ、照明下部の拡散板を用いた面パネルで、植物全体に照射できるようにした。

 三つ目がLED照明の面パネルと栽培棚を一体化した構造だ。LED照明の面パネルに梁(はり)の機能を持たせることで空間を確保できる。棚の多段化が可能になり容積効率が1・5倍向上した。
(文=村山茂樹)

日刊工業新聞2018年3月15日

日刊工業新聞 記者

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03月16日
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 植物工場ユニットはこれまで、東京・銀座の文房具店、伊東屋と茨城県稲敷市で廃校を利用して植物工場事業を展開している企業が採用した。山中氏は「植物工場を検討中の事業者に提案したい」と意欲をみせている。
(日刊工業新聞第二産業部・村山茂樹)

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