光子はすべて有料
無料の昼光がないため、年間の照明エネルギーは設置負荷 × 明期 × 365 で決まります。器具効率が10 %落ちることは、その室で最も調整可能な運用コストに恒久的に10 %上乗せされることを意味します。だからこそ、PPEとlm/Wの宣伝文句は見積比較の前に切り分けなければなりません。
室内栽培の一般的な栽培環境を示すイメージです（特定のお客様の設置写真ではありません）。
このページの技術的焦点
DLI起点の台数設計、均一性、供給光のコスト
この用途の成り立ち
室内栽培の照明を決める要因
密閉された屋内栽培室は、温室栽培が頼っている2つの変数、すなわち昼光と季節を奪います。そのため照明設計は完全に決定論的になり、同時に設計ミスも恒久的になります。器具を吊った時点で、配置間隔・取り付け高さ・回路構成が今後数年間の光分布を固定し、電気代は設置負荷に応じて毎日発生します。
実務上の帰結として、比較の単位は器具のワット数ではなく、単位エネルギーあたりに供給される光子、すなわちPPF（µmol/s）とPPE（µmol/J）に、それらの光子が群落面にどれだけ均等に届くかを組み合わせたものになります。同じワット数の2台の器具でもPPFは3割違うことがあり、平均PPFDが良くても均一性の悪いレイアウトでは作物が不均一になります。
効率には物理的な上限もあります。これは供給元が驚くような数値を提示したときに役立ちます。LEDの物理と器具設計に関する公開レビューでは、実用上の上限は白色＋赤色の器具で約3.4 µmol/J、青色＋赤色で4.1 µmol/J、さらに高湿度環境向けの光学保護を加えると両方とも約10 %低下するとされています（Kusuma, Pattison & Bugbee 2020）。これを大きく上回る見積書は、器具ではなく測定方法を説明していることになります。
以下の手順がこのページでたどる順序です。まず作物と生育段階の目標を定め、それを合計PPF要件に変換し、利用率の余裕を見て台数を決め、計画した取り付け高さで均一性を検証し、最後に電力密度を空調能力と電気料金の予算に対して確認します。
用途別の課題
室内栽培の照明設計が難しい理由
実際の運用で、照明設計の成否を分ける制約は次のとおりです。
均一性は平均PPFDより先に破綻する
室内全体の平均PPFDが目標値でも、端のベンチや通路側の端は大きく下回ることがあります。低光量位置の植物は徒長し、成熟が遅れ、作業日程を狂わせます。均一性は取り付け高さ・器具間隔・配光角・壁の反射率というレイアウトの結果であり、器具単体の仕様ではありません。
熱は無料の副産物ではなく冷房負荷
屋内の器具は入力電力の大部分を、空調された空間の内側で熱として放出します。したがって電力密度の判断は空調の判断でもあります。器具を追加してPPFDを上げると、電気負荷と、その熱を除去するための冷房負荷の両方が増えます。
段階の切り替えには出力制御が要る
育苗・生育・開花の各区画ではPPFDも明期も異なります。制御が壁スイッチだけなら、その室で実行できるレシピは1つだけです。調光と区画制御は設計時に仕様化する必要があります。密閉型器具に制御プロトコルを後付けするのは、まず現実的ではありません。
リプレースの落とし穴
HPSをワット数だけで1対1に置き換えると、供給PPFDは過剰にも不足にもなります。HPSとLEDでは光の分布が異なり、現代のLED器具はワットあたりのPPFが大きいからです。リプレース計画は既存器具の公称ワット数ではなく、実測PPFから始めます。
照明要件
室内栽培の照明要件の決め方
各パラメータは作物・施設・運用実務から導きます。1 m²あたりのワット数という一般則から導くことはありません。
| パラメータ | 設計目標 | 重要な理由 |
|---|---|---|
| 日積算光量（DLI） | 作物と生育段階ごとに設定。一般に引用される計画レンジはレタス・葉物で約12–17 mol/m²/day、果菜類で約20–30、高光量の花き作物ではさらに高い | DLIは1日あたりの総光子量であり、作物が実際に反応する量です。米国のDLI研究レビューと高解像度マップの背景にある量でもあります（Faust & Logan 2018）。PPFDと明期を1つの目標にまとめる指標です。 |
| 群落面PPFD | DLIと明期から導出：PPFD = DLI ÷（明期 × 0.0036） | PPFDは群落面での瞬間的な強度であり、器具レイアウトが実際に供給すべき仕様です。 |
| 明期 | 栄養成長生産では通常14–20 h、日長感応性の開花では12 h | 明期を長くすると同じDLIに必要なPPFDは下がりますが、エネルギーが増え、形態や開花に影響することがあります。 |
| 均一性 | 使用可能な群落面全体で、最小値÷平均値が約0.8以上を目標にする | 均一性は、最も弱い植物がロット全体を制限するかどうかを決めます。1点ではなくグリッドで測定します。 |
| 器具効率（PPE） | 同じPPFクラスでµmol/Jを比較する。PPEが高いほど同じ供給光に対するkWhが減る | 効率は光子を運用コストに変換します。屋内栽培室では他のどこよりも重要です。 |
| 取り付け高さと間隔 | 配光と目標均一性で決まり、群落面のPPFDグリッドで検証する | 器具を上げると均一性は上がりますが強度は下がります。天井高に対して両者のバランスを取ります。 |
| 調光と制御 | 区画ごとに0–10V、PWM、またはマルチチャンネル、およびスケジューリング | 段階別レシピ、日の出・日の入りのランプ、負荷平準化はいずれも出力制御に依存します。 |
| 防塵・防水保護 | 乾燥室はIP54以上、洗浄・ミスト・高湿度がある場合はIP65 | 灌漑と清掃の実務が筐体の等級を決めます。販促資料ではありません。 |
参照データ
設計用の比較表
学術文献と園芸照明規格からの参照値です。お客様自身の試験の出発点であり、結果を保証するものではありません。
| 作物 | 一般的なDLI（mol/m²/day） | 16 hでのPPFD（µmol/m²/s） | 計画上の注意 |
|---|---|---|---|
| レタス・葉物野菜 | 12 – 17 | 210 – 295 | 上限を超えるとチップバーンと抽苔のリスクが上がる。気流は強度と同じくらい重要 |
| ハーブ（バジル・ミント） | 15 – 25 | 260 – 435 | バジルはDLIへの反応が強い。均一性を厳しく保たないと草丈がばらつく |
| マイクログリーン | 6 – 12 | 105 – 210 | サイクルが短い。トレイ密度に比べれば光が制限要因になることは少ない |
| トマト・ピーマン（室内） | 20 – 30 | 350 – 520 | 果菜類は高いDLIに加え、それを活かすCO₂とVPDの管理が必要 |
| イチゴ（室内） | 15 – 25 | 260 – 435 | 日長が品種と相互作用する。レシピを決める前に確認する |
| 高光量の花き作物 | 30 – 45+ | 520 – 780+ | CO₂施用、厳密な環境管理、高PPEの器具が揃って初めて経済的に成立する |
PPFD列はPPFD = DLI ÷（明期 × 0.0036）で16 hとして換算した値です。計画レンジは園芸普及機関および研究文献からまとめたもので、DLIの概念と測定方法はFaust & Logan（2018）でレビューされています。品種、CO₂、VPD、根域環境によって最適値は動きます。規格ではなく、お客様自身の試験の出発点として扱ってください。
| 項目 | HPS 1,000 W（ダブルエンド） | LEDバー 約720 Wクラス | 見積で確認すべきこと |
|---|---|---|---|
| 代表的なPPF | 約1,700 – 2,100 µmol/s | より低い入力電力で同等以上のPPF | 計算推定値ではなく実測PPFレポート |
| 効率 | 約1.7 µmol/J（実測） | 約2.6 – 3.0 µmol/Jクラス | 見積構成と同じ駆動電流でのPPE |
| 室内への熱 | 放射・対流ともに大きい | 総負荷は低いが分布が異なる | 群落面1 m²あたりの冷房能力 |
| 配光 | 広く、間隔を大きく取る必要がある | 指向性のあるバーで間隔を詰められる | 計画取り付け高さでのPPFDグリッド |
| 制御 | 電磁接触器・リレーによる入切 | 区画ごとの0–10VまたはPWM調光 | プロトコル、チャンネル数、コントローラー互換性 |
手法の比較のみを目的としています。1,000 WダブルエンドHPSと当時入手可能な最良のLED器具の実測効率はどちらも1.66–1.70 µmol/J、1,000 WムーグベースHPSは1.02 µmol/J、セラミックメタルハライドは1.46 µmol/Jと報告されています（Nelson & Bugbee 2014）。その後LEDバー器具は改善し、HPSは改善していません。実際の数値は比較する器具と料金体系によって変わります。
照明システムの設計
設計の手順
順序が重要です。まずレイアウトと目標値、次に台数、最後に検証と制御です。
- 1
作物・生育段階・目標DLIを固定する
区画ごとに目標を1つ書き出します。複数の段階を1室で回すと、必ずどれかが犠牲になります。育苗と開花の両方が必要なら、別々の照明区画として制御も分けて計画します。
- 2
DLIを群落面PPFDに変換する
DLIを明期と0.0036で割ります。30 mol/m²/dayを16時間で賄うには約520 µmol/m²/sが必要で、同じDLIを20時間で賄うなら約417 µmol/m²/sになりますが、その代わりに負荷時間が4時間増えます。
- 3
合計PPFを計算し、台数を決める
群落面PPFDに群落面積を掛け、壁面損失・漏れ・不均一を見込んだ利用率約0.8で割り、最後に器具1台のPPFで割ります。端数は1台単位ではなく列単位で切り上げ、間隔を規則的に保ちます。利用率は室の実測値ではなく計画上の余裕として扱ってください。計画した取り付け高さでのPPFDグリッドが取れるまでの暫定値です。
- 4
均一性を狙って配置し、検証する
器具間隔と取り付け高さは同時に決め、壁際の列を確認し、群落面高さのPPFDグリッドを供給元に要求します。反射壁は助けになりますが、すでに広すぎる間隔を埋めるものではありません。
- 5
電力密度を空調と料金に対して確認する
設置ワット数を群落面積で割ってW/m²を出します。この数値が電気回路の設計と冷房負荷の両方を決め、技術的には正しいが運用上は支払えない計画を最も早く見つける方法です。
- 6
制御・保護・保守アクセスを仕様化する
調光プロトコル、区画のまとめ方、灌漑実務に合ったIP等級、清掃と保守の方法を決めます。この4項目が設置後の不満の大半を占め、後から低コストで追加することはできません。
計算例
300 m²の栄養成長室の台数設計
例示計算 — 前提は下記のとおりで、お客様のデータではありません
前提条件
- 群落面積：300 m²（通路を除く有効群落面）
- 目標群落面PPFD：450 µmol/m²/s
- 明期：18 h
- 利用率：0.8 — 実測値ではなく計画上の余裕
- 器具：300 Wクアンタムボード、300 Wで810 µmol/sのPPF（2.7 µmol/J、製品記録）
| 手順 | 計算 | 結果 |
|---|---|---|
| 日積算光量の確認 | DLI = 450 × 18 × 0.0036 | 29.2 mol/m²/day — 果菜類の計画レンジ上限にあたるため、CO₂とVPDがそれを支えられるか確認する |
| 群落面で必要な供給PPF | 450 µmol/m²/s × 300 m² | 135,000 µmol/s |
| 利用率の余裕を含めた設置PPF | 135,000 ÷ 0.8 | 168,750 µmol/sの設置PPF |
| 器具台数 | 168,750 ÷ 810 µmol/s（器具あたり） | 208.3 → 209台に切り上げ |
| 配置間隔の妥当性確認 | 300 m² ÷ 209台 | 1台あたり1.44 m² — 約1.2 × 1.2 mピッチ。ドアや通路を避けて施工できるか確認する |
| 電力密度 | 209 × 300 W ÷ 300 m² | 209 W/m²の設置電力密度 — 電気負荷であると同時に冷房負荷でもある |
| 1日の照明エネルギー | 209 × 0.3 kW × 18 h | この室で1,128.6 kWh/day |
上記の数値はすべて、目標PPFD・群落面積・器具PPFという1組の前提の上に成り立っています。器具を400 W品に変えれば、台数もW/m²もkWhも同時に動きます。だからこそ、PPFと入力電力を示さずに台数だけを書いた見積は検証できません。これは光子の予算であり照明設計ではなく、実測されたPPFDでもありません。
3つの異なる数値
この計算が意味すること、意味しないこと
上記は初期見積もりです。照明レイアウトでも、実測されたPPFDでもありません。この3つの水準を分けておくことが、光子の予算を実現性能として提示してしまうことを防ぎます。
レベル 1
初期見積もり
上記の光子予算：目標PPFD × 群落面積 ÷ 利用率の余裕 ÷ 器具PPF。
計算のみです。問い合わせの規模、電気容量の見込み、供給元見積の妥当性確認には足りますが、性能の約束では決してありません。
レベル 2
照明レイアウト設計
器具の位置、取り付け高さ、配光角、壁の反射率、通路端を、予測PPFDグリッドに変換したもの。
設計成果物です。群落面高さのPPFDマップに、平均値、最小値÷平均値、測定高さをすべて明記します。
レベル 3
検証済みPPFD性能
施工後の室で、記録された取り付け高さと調光レベルにおいて、校正済み量子センサーでグリッド測定したPPFD。
測定データのみです。供給性能と呼べるのはこの段階だけで、間隔・高さ・調光設定を変更したら必ず再測定が必要です。
器具の選定
この用途に合う器具タイプ
当社が製造する6カテゴリから選びます。適切な組み合わせは、吊り下げ高さ・群落構造・制御要件によって決まります。
折りたたみ式LEDバー器具
主要群落面のメイン照明
バー配列は出力を広い範囲に分散でき、大きな室の均一被覆に適します。折りたたみフレームは流通・プロジェクト案件の輸送容積を削減します。
クアンタムボード器具
天井の低い室、栄養成長室、小規模区画
コンパクトなボードは高いPPFを小さな範囲に集中させるため、天井高が取り付け距離を制限する室や、区画が細い場所に向きます。
インターフィルピッチ・アンダーキャノピーバー
密な群落と多段ベンチ
上部からの光だけでは、背の高い密な群落の下三分の一に届きません。群落内部に細いバーを入れると、着果と葉質が決まる位置の光量を上げられます。
具体的な製品
室内栽培向けの照明器具
記載したパラメータは各製品ページで確認済みです。出典で確認できない数値はここには記載しません。
折りたたみLEDバー植物育成灯シリーズ – 400W〜1500W
- 消費電力:
- 1500W/1200W/1000W/800W/640W/400W
- 調光:
- つまみ調光
800 W折りたたみ式バー。Samsungダイオード、160 lm/W、1100 × 1100 mmまたは1800 × 1100 mmのオープンフレーム。
製品ページを開く
クオンタムボード植物育成灯シリーズ – 100W / 200W / 300W（LM281B サンライク）
- 消費電力:
- 100W/200W/300W
- PPF:
- 810 µmol/s (300W model)
- PPE:
- 2.7 µmol/J (300W model)
- 調光:
- 明るさ0-100%調整可能；RJ14デイジーチェーンポート；接続ケーブル同梱
100/200/300 Wのボード。各出力の公表値は220、451、810 µmol/s、2.1、2.2、2.7 µmol/J。
製品ページを開く
150W インターキャノピー・アンダーキャノピー植物育成灯
- 消費電力:
- 150W
- PPF:
- 450 µmol/s
- PPE:
- 3.0 µmol/J
- 調光:
- knob dimmer / manual controller
150 Wのインターフィルピッチバー。3方向放射、1156 mm、18,000 lm、IP65、ロープまたはブラケット吊り。
製品ページを開くOEM・ODM
ブランド・輸入業者向けの技術支援
仕様に基づいて製造し、製造した内容を文書化し、プライベートブランド向けに認証と包装を支援します。
- 作物計画に合わせたスペクトルレシピ、1チャンネル・2チャンネル・3チャンネル制御に対応
- 筐体、仕上げ、ブランド表記をお客様の製品ラインに合わせて調整（包装デザインを含む）
- 受注確定前に、構成ごとの効率とPPFの文書を提出
- 販売先市場に合わせた認証オプション。証明書の参照番号は該当型式に紐付け
- コンテナ発注前に社内試験用のパイロット品を提供
よくある失敗
後から大きなコストになる設計ミス
いずれも設置後に、配線が済み、回路が動き始めてから表面化します。
| 失敗 | 代替案 |
|---|---|
| 1 m²あたりのワット数で購入する | まずPPFとPPEに換算します。µmol/Jと器具あたりµmol/sが分からない限り、30 W/m²の差に意味はありません。 |
| 均一性グリッドなしで平均PPFDを見積る | 計画する取り付け高さと間隔でのPPFDマップを要求し、平均値だけでなく最小値を比較します。 |
| 照明が加える冷房負荷を無視する | PPFD目標を確定する前に、照明のワット数を室の熱収支に加えます。そうしないとピーク負荷時に空調がVPDを保てません。 |
| CO₂とVPDの管理がない室を過照明する | PPFDは環境の他の要素に合わせます。植物が使える量を超える光は、電気代と冷房費で二重に支払うことになります。 |
| 調光も区画制御もない器具を仕様化する | 段階別レシピと日の出・日の入りのランプは設計時に計画します。制御プロトコルは安価に後付けできません。 |
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このページの技術的数値はすべて、以下の出典のいずれかに遡ることができます。各項目には出版物、著者または発行機関と年、解決可能なリンク、そしてこのページでその出典が裏づける具体的な記述を示します。機関名だけでは根拠になりません。また、メーカーの販促資料を独立した研究として引用することはありません。 すべてのリンクは2026年10月19日時点で有効であることを確認しました。
- 1From physics to fixtures to food: current and potential LED efficacy
Kusuma P., Pattison P.M. & Bugbee B., Horticulture Research 7:56 (2020)
このページで裏づける内容：LED器具の効率の上限として示した3.4 µmol/J（白色＋赤色）と4.1 µmol/J（青色＋赤色）、および光学保護を加えると約10 %低下するという数値。
- 2Economic Analysis of Greenhouse Lighting: LED vs. HID Fixtures
Nelson J.A. & Bugbee B., PLoS ONE 9(6): e99010 (2014)
このページで裏づける内容：HPSとLEDの比較表にある実測効率（ダブルエンドHPSと当時最高水準のLEDがいずれも1.66–1.70 µmol/J、ムーグベースHPSが1.02 µmol/J、セラミックメタルハライドが1.46 µmol/J）。
- 3Daily Light Integral: A Research Review and High-resolution Maps of the United States
Faust J.E. & Logan J., HortScience 53(9): 1250–1257 (2018)
このページで裏づける内容：DLIが1日あたりの累積光子量であり作物管理の基礎となる量であること、および作物表のPPFD列がDLIの換算値であって独立した目標値ではないという注記。
- 4ANSI/ASABE S640 — Quantities and Units of Electromagnetic Radiation for Plants
American Society of Agricultural and Biological Engineers, standard S640 JUL2017 (reaffirmed 2022)
このページで裏づける内容：このページ全体で使う定義と単位：PPFはµmol/s、PPFDはµmol/m²/s、DLIはmol/m²/day、PPEはµmol/J。
- 5Horticultural Lighting Technical Requirements, Hort V4.0
DesignLights Consortium, technical requirements effective 18 April 2025
このページで裏づける内容：見出しの数値ではなく、定義された器具クラスと試験条件で効率と品質指標を比較するという要件 — 「見積で確認すべき項目」列の根拠。
出典が公開されていることを確認できなかった場合、その出典が裏づけるはずだった記述は、引用を付さずにより確度の低い記述として書いています。設計レンジはお客様自身の試験の出発点であり、性能を保証するものではありません。本ページの数値はいずれも見積もりではありません。
用途別の質問
室内栽培に関する質問
この用途に固有の詳細な質問に、直接的な回答と解説を付けています。
300 m²の室内栽培室にはLED grow lightが何台必要ですか？
必要な供給PPFを器具1台のPPFで割ります。300 m²で450 µmol/m²/sなら群落面で135,000 µmol/s、利用率0.8を見込むと設置PPFは168,750 µmol/sです。810 µmol/sの器具なら208.3となり、209台になります。300 W品なら209 W/m²、18時間点灯で1日あたり約1,129 kWhです。この後半3つの数値は同じ計算から出ているので、器具のPPFと入力電力を示さず台数だけを出す供給元の見積は検証できません。
室内栽培室ではPPFDとDLIのどちらを目標にすべきですか？
目標はDLIで、PPFDはそれを届ける手段です。作物は1日の光子量に反応するため、まずDLIを決め、次に明期を選び、そのうえでレイアウトが保つべきPPFDを計算します。DLIを確認せずPPFDを固定すると、明期の短い室では過照明、長い室では不足になります。
1,000 W HPSをワット数どおりLEDに置き換えられますか？
通常はワット数では置き換えられません。1,000 WダブルエンドHPSは約1,700–2,100 µmol/sを供給し、約720 Wの現行LEDバーは同等以上のPPFを出せます。置き換えは実測PPFと群落面PPFDグリッドに基づいて計画し、そのうえで間隔を調整します。台数は減ることが多い一方で、分布は変わります。
群落面全体でどの程度の均一性を要求すべきですか？
使用可能な群落面で最小値÷平均値が約0.8以上を目標にします。測定は基準点1点ではなく群落面高さのグリッドで行います。これを下回ると、平均PPFDが書面上正しく見えても、端のベンチが遅れロットの均一性が損なわれます。
照明は冷房負荷をどれだけ増やしますか？
密閉された室内では入力電力のほぼすべてが熱になります。したがって209 W/m²の照明は、明期に空調が除去すべき209 W/m²の熱でもあります。植物が使うのは光子のごく一部で、廃熱は使いません。PPFD目標を上げる前に冷房能力と突き合わせてください。設計どおりに運用できない最も一般的な原因です。
固定レシピで運用する場合も調光は必要ですか？
はい、理由は3つあります。生育段階の切り替え、光ストレスを減らす日の出・日の入りのランプ、ピーク料金時間帯の負荷管理です。調光があれば1種類の器具で複数区画をまかなえ、予備品と購買も簡素になります。プロトコル（0–10V、PWM、マルチチャンネル）は発注後にではなく発注前に指定してください。
室内栽培室に適したIP等級はどれですか？
頭上からのミストがない乾燥室なら通常IP54で足ります。洗浄・噴霧・高湿度がある場合はIP65を選び、ドライバー筐体の等級が器具本体と一致しているかを確認します（一致していると仮定してはいけません）。等級は灌漑と清掃の手順から決めるべきです。
室内栽培の照明を計画していますか？
栽培面積、作物と生育段階、目標PPFDまたはDLI、天井高または段間距離、販売市場の要件をお知らせください。器具の提案、配置の目安、評価に必要な資料をご返信します。