Hogyan érhetik el a LED asztali növekedési lámpák 40 ° C alatti hideg fény megsemmisítését?

A LED -lámpák hideg fényjellemzői fizikai természetükből származnak - a sáv átmeneti lumineszcencia mechanizmusa a félvezető anyagokból. Amikor az áram áthalad egy olyan anyagból álló PN -csomóponton, mint például a gallium -arzenid (GAAS) vagy a gallium -nitrid (GaN), az elektronok és lyukak közvetlenül felszabadítják a fotonokat a rekombinációs folyamat során. Ez a folyamat nem támaszkodik a magas hőmérsékleti gerjesztésre, így a fényenergia formájában felszabaduló energiaveszteség aránya meghaladja a 80%-ot. Ezzel szemben a hagyományos nagynyomású nátrium-lámpák magas hőmérsékletet igényelnek 2000 ° C felett, hogy gerjesztsék a higanygőzt a fény kibocsátásához, és az elektromos energia energiájának több mint 80% -a elveszik az infravörös termikus sugárzás formájában.

Ez az alapvető különbség meghatározza, hogy a LED -táblázat termesztési szerelvényének termikus sugárzási intenzitása sokkal alacsonyabb, mint a hagyományos fényforrásoknál. A lámpa felületétől 10 cm távolságra a LED-lámpák termikus sugárzási intenzitása csak 0,5W/m², míg az azonos teljesítményű nagynyomású nátrium-lámpák termikus sugárzási intenzitása elérheti a 15W/m²-t. Az emberi test észlelési küszöbértéke a termikus sugárzás szempontjából körülbelül 1,2W/m², tehát még ha is LED -es asztalnövekedés illeszkedjen a növényi lombkoronahoz, hőhatásaikat az organizmusok nehéz felfogni. Ez a hideg fény -jellemző "nulla hőstressz" "világítási környezetet biztosít a növények számára, így a fotoszintézis hatékonysága már nem vonatkozik a magas hőmérséklet -gátlási hatásnak.

A LED -lámpák hőmérséklet -szabályozó rendszere a felületi hőmérséklet pontos szabályozását eléri a hármas mechanizmuson keresztül:
A lámpahéj egy nanopórusos alumínium -oxid kerámia szubsztrátot fogad el, amelynek hővezető képessége eléri a 200W/m · K -t, amely háromszorosa a hagyományos alumínium szubsztrátoké. A szubsztrátba beágyazott fázisváltási anyag (PCM) szilárd-folyadék-fázisváltozáson megy keresztül 40 ° C-on, elnyeli a felesleges hőt, és látens hőenergiaként tárolja. A kísérletek azt mutatják, hogy ez a technológia a lámpa felületének hőmérsékleti ingadozási tartományát ± 5 ° C -ról ± 1,5 ° C -ra tömörítheti.

A lámpa egy hőcsövű kompozit hőeloszlás szerkezetét fogadja el. A hőcső párolgási szakaszában közvetlenül érintkezik a LED -chipekkel, és a kondenzációs szakasz a hőeloszlású uszonyokhoz kapcsolódik, hogy a hőt természetes konvekció révén felszabadítsák. Ha a környezeti hőmérséklet 25 ° C, akkor ez a szerkezet a lámpa felületi hőmérsékletét legfeljebb 15 ° C -nál magasabb szintűvé teheti, biztosítva, hogy a lámpa teljes terheléskor 40 ° C alatt maradjon.

Az intelligens hőmérséklet -szabályozó rendszer valós időben figyeli a lámpa felületi hőmérsékletét az NTC termisztor tömbön keresztül. Amikor a helyi hőmérséklet megközelíti a 40 ℃ küszöböt, automatikusan elindítja a háromsebességű szélsebesség beállítását:
Alacsony sebességű mód: Kezdje, ha a környezeti hőmérséklet <30 ℃, tartsa a felületi hőmérsékletet 35-38 ℃ -en;
Közepes sebességű mód: Aktiválja, ha a környezeti hőmérséklet 30-35 ℃, erősítse a légkonvekciót;
Nagy sebességű üzemmód: Erőforrás a hőeloszlás szélsőséges munkakörülmények között annak biztosítása érdekében, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a 40 ℃ -t.
Ez a zárt hurkú hőmérséklet-szabályozó mechanizmus lehetővé teszi, hogy a lámpa felszíni hőmérsékleti csökkenési sebessége kevesebb, mint 0,5% legyen 1000 órás folyamatos működés után, ami szignifikánsan jobb, mint a hagyományos fényforrások 15% -os bomlási sebessége.

Alkalmazási forgatókönyv: Az ültetési forradalom hideg fény jellemzői által okozott
A hagyományos fényforrás-forgatókönyvben a többrétegű sztereoszkópos tenyésztés réteg távolságát 50 cm felett kell tartani, hogy elkerüljék a hőfelhalmozódást, míg a LED-lámpák hideg fényjellemzői lehetővé teszik a réteg távolságát 15 cm-re. Például, egy 50 cm × 50 cm × 200 cm függőleges térben 8 rétegű tenyésztési állvány elrendezhető, az egyes rétegek között csak 15 cm távolsággal, és a könnyű egységesség elérhető irányított, szétszórt fénytechnika> 90%-kal. Ez a nagy sűrűségű ültetési mód az egységenkénti éves termelést 200-szorosra növeli a hagyományos mezőgazdasághoz, és a termék minősége stabilabb.

A LED -lámpák vörös és kék LED -ek független tompítási funkciója lehetővé teszi a különböző növekedési szakaszokban lévő növények testreszabott spektrumok elérését. Például egy 7: 3 vörös-kék arányt használnak a levél bővítésének elősegítésére a saláta palánta stádiumában, és a 3: 7-es arányt a fejlécben a túlzott növekedést gátolják. Ez a dinamikus fényszabályozási technológia 15%-20%-kal rövidíti a növényi növekedési ciklust, miközben a kártevők és betegségek előfordulását több mint 30%-kal csökkenti.

A hideg fényforrás alacsony hőtermelő tulajdonságai kiküszöbölik a nyári hűtés energiafogyasztását, és az intelligens hőmérséklet -szabályozó rendszerrel a növénygyár éves energiafogyasztása 40%-kal csökken. Egy bizonyos városi vertikális gazdaság esetében a LED-es hideg fény technológiát alkalmazó mikrovállalat-gyár egységenkénti éves kimeneti értéke a hagyományos mezőgazdaság 200-szoros, és a termék C-vitamin-tartalma 60%-kal növekszik, és a peszticidmaradványok detektálása nulla.

Ipari hatás: A hideg fény technológia rekonstruálja a mezőgazdasági gazdasági modellt
A hagyományos nagynyomású nátriumlámpák fényenergia-felhasználási sebessége kevesebb, mint 20%, míg a LED-lámpák több mint 80%-ot érhetnek el. Ez a hatékonyságjavítás lehetővé tette a négyzetméterenkénti éves kimeneti érték számára, hogy meghaladja a 100 000 jüanot, így fenntartható gazdasági alapot biztosítva a városi mezőgazdaság számára.

A hideg fény technológiája 3-5-szer növeli a háromdimenziós tenyésztés sűrűségét. Például a saláta háromdimenziós tenyésztésében 120 növény befogadható köbméter / térben, míg a csak 30 növény túlélési aránya fenntartható a hagyományos fényforrás jelenet alatt.

A fényminőség és az állandó hőmérsékleti környezet dinamikus szabályozásával a növények növekedésének konzisztenciája jelentősen javul. Például az eper vertikális termesztésében a gyümölcsök felső és alsó rétegeinek érési ciklusának különbsége 7 napról 24 órára rövidül, és a cukortartalom szórása 1,2 ° Brix -ről 0,4 ° Brix -re csökken.

A LED asztali növekedési lámpák jelenlegi technológiai fejlődése két fő irányra összpontosít:
A fényminőség dinamikus szabályozása
A Quantum Dot technológia lehetővé teszi a spektrális szabályozási pontosság elérését a nanométer szintjének eléréséhez, és a lámpák valós időben beállíthatják a fényképletet a növények fiziológiai jelei szerint. Például a távoli vörös fény aránya automatikusan megemelkedik a paradicsom színváltozási periódusában, hogy elősegítse a karotinoidok szintézisét.

A fény és a hő együttműködő használata
Egy energia -visszanyerési rendszer kifejlesztése a hőmérsékleti különbségen alapuló energiatermelésen alapul, hogy a lámpák hőeloszlását kiegészítő tápegységgé alakítsák. A kísérletek azt mutatták, hogy ez a technológia 15%-20%-kal növelheti a lámpák általános energiahatékonyságát.
Ezek az innovációk elősegítik a mikroknövény gyárak fejlődését az "alternatív mezőgazdaságtól" a "szuperdimenziós mezőgazdaságig". A szén -semlegesség célja által vezetett LED -es hideg fény technológia várhatóan a jövőbeli városi élelmiszer -ellátási lánc alapvető infrastruktúrájává válik. Potenciális éves kimeneti értéke, amely négyzetméterenként több mint 100 000 jüan, folyamatos beruházásokat vonz a globális tőke- és tudományos kutatási erőkből.