Як світлодіодні світильники росту на робочому столі досягають неруйнівного вирощування холодного світла нижче 40 ° C?

Характеристики холодного світла світлодіодних світильників походять від їх фізичної природи - механізму люмінесценції переходу смуги напівпровідникових матеріалів. Коли струм проходить через перехід PN, що складається з таких матеріалів, як арсенід галію (GAAS) або нітрид галій (GAN), електрони та отвори, які безпосередньо вивільняють фотони під час процесу рекомбінації. Цей процес не покладається на високотемпературне збудження, тому частка втрат енергії, що виділяється у вигляді енергії світла, перевищує 80%. Навпаки, традиційні лампи натрію високого тиску потребують високої температури вище 2000 ° C для збудження пари ртуті для випромінювання світла, і понад 80% енергії в електричній енергії втрачається у вигляді інфрачервоного теплового випромінювання.

Ця суттєва різниця визначає, що інтенсивність теплового випромінювання світлодіодного кріплення таблиці значно нижча, ніж у традиційних джерел світла. На відстані 10 см від поверхні лампи інтенсивність теплового випромінювання світлодіодних світильників становить лише 0,5 Вт/м², тоді як інтенсивність теплового випромінювання ламп натрію високого тиску з однаковою потужністю може досягати 15 Вт/м². Поріг сприйняття людського тіла для теплового випромінювання становить приблизно 1,2 Вт/м², тож навіть якщо Світлодіодний кріплення для вирощування столу Встановіть рослину навіс, їх теплові ефекти важко сприймати організми. Ця характеристика холодного світла забезпечує "" нульовий тепловий стрес "" освітлювальне середовище для рослин, так що ефективність фотосинтезу вже не підлягає ефекту гальмування високого температури.

Система контролю температури світлодіодних світильників досягає точного контролю температури поверхні за допомогою потрійного механізму:
Школа лампи приймає нанопористу керамічну підкладку з алюмінією, теплопровідність якої досягає 200 Вт/м · k, що втричі перевищує традиційні алюмінієві субстрати. Матеріал фазової зміни (PCM), вбудований у субстрат, зазнає змінної фази твердої рідини при 40 ° С, поглинає зайве тепло і зберігає його як приховану теплову енергію. Експерименти показують, що ця технологія може стиснути діапазон коливань температури поверхні лампи від ± 5 ° С до ± 1,5 ° С.

Лампа приймає композитну структуру розсіювання тепла. Розділ випаровування теплової труби знаходиться в прямому контакті з світлодіодною мікросхемою, а секція конденсації з'єднана з плавниками розсіювання тепла для вивільнення тепла через природну конвекцію. Коли температура навколишнього середовища становить 25 ° С, ця структура може зробити поверхневу температуру лампи не вище, ніж температура навколишнього середовища не більше 15 ° C, гарантуючи, що лампа залишається нижче 40 ° C при роботі при повному навантаженні.

Інтелектуальна система контролю температури контролює температуру поверхні лампи в режимі реального часу через термістор NTC. Коли локальна температура наближається до порогу 40 ℃, вона автоматично запускає триступінчасте регулювання швидкості вітру:
Режим низької швидкості: Почніть, коли температура навколишнього середовища становить <30 ℃, підтримуйте температуру поверхні при 35-38 ℃;
Середній режим швидкості: активуйте, коли температура навколишнього середовища становить 30-35 ℃, зміцнює конвекцію повітря;
Режим високої швидкості: примусово розсіювання тепла в екстремальних умовах праці, щоб забезпечити, щоб температура не перевищувала 40 ℃.
Цей механізм контролю температури із замкнутим циклом дозволяє швидкість розпаду температури поверхні LAMP буде менше 0,5% після 1000 годин безперервної роботи, що значно краще, ніж 15% швидкості розпаду традиційних джерел світла.

Сценарій застосування: посадка революції, спричинена характеристиками холодного світла
У традиційному сценарії джерела світла, відстань багатошарового стереоскопічного вирощування, що перевищує багатошарове стереоскопічне вирощування, повинно бути вище 50 см, щоб уникнути накопичення тепла, тоді як характеристики холодного світла світлодіодних світильників дозволяють стиснути відстань шару до 15 см. Наприклад, у вертикальному просторі 50 см × 50 см × 200 см, 8 шарів вирощувальних стелажів можна розташувати, з відстані лише 15 см між кожним шаром, а рівномірність світла може бути досягнута шляхом спрямованої розсіюваної технології світла> 90%. Цей режим посадки високої щільності збільшує річний вихід на одиницю площі до 200 разів у традиційному сільському господарстві, а якість продукції є більш стабільною.

Незалежна функція затемнення червоних та синіх світлодіодів світлодіодних світильників дозволяє рослинам на різних етапах росту отримувати індивідуальні спектри. Наприклад, коефіцієнт червоно-синього кольору 7: 3 використовується для сприяння розширенню листя під час стадії розсади салату, а співвідношення 3: 7 перемикається на інгібування надмірного зростання під час стадії заголовка. Ця технологія динамічного регулювання світла скорочує цикл росту врожаю на 15%-20%, зменшуючи при цьому виникнення шкідників та захворювань більш ніж на 30%.

Низькі характеристики генерації тепла влітку усувають споживання енергії охолодження влітку, а при інтелектуальній системі контролю температури річне споживання енергії заводу рослин зменшується на 40%. У випадку певної міської вертикальної ферми, щорічна область випуску на одиницю площі мікро-рослини з використанням технології холодного світла в 200 разів перевищує традиційне сільське господарство, а вміст вітаміну С у продукті збільшується на 60%, а виявлення залишків пестицидів дорівнює нулю.

Вплив промисловості: технології холодного світла реконструюють економічну модель сільського господарства
Швидкість використання легкої енергії традиційних ламп натрію високого тиску становить менше 20%, тоді як світлодіодні світильники можуть досягати понад 80%. Це підвищення ефективності дозволило щорічній вартості продукції на квадратний метр перевищувати 100 000 юанів, забезпечуючи стійкий економічний фонд для міського сільського господарства.

Технологія холодного світла збільшує щільність тривимірного вирощування на 3-5 разів. Наприклад, у тривимірному вирощуванні салату 120 рослин можуть бути розміщені на кубічний метр місця, тоді як рівень виживання лише 30 рослин може підтримуватися під традиційною сценою світла.

За допомогою динамічного контролю якості світла та постійного температурного середовища значно покращується узгодженість росту врожаю. Наприклад, у вертикальному вирощуванні полуниці різниця в циклі дозрівання верхніх і нижніх шарів плодів скорочується від 7 днів до 24 годин, а стандартне відхилення вмісту цукру знижується з 1,2 ° Brix до 0,4 ° Brix.

Нинішня технологічна еволюція світлодіодних світильників на робочому столі фокусується на двох основних напрямках:
Динамічне регулювання якості світла
Технологія квантової точки дозволяє точності спектральної регуляції досягти рівня нанометра, а лампи можуть регулювати формулу світла в режимі реального часу відповідно до фізіологічних сигналів рослин. Наприклад, частка далекого світла автоматично збільшується протягом періоду зміни кольору помідорів для сприяння синтезу каротиноїдів.

Кооперативне використання світла та тепла
Розробка системи відновлення енергії на основі температурної різниці живлення для перетворення тепло -розсіювання світильників у допоміжне джерело живлення. Експерименти показали, що ця технологія може підвищити загальну енергоефективність світильників на 15%-20%.
Ці інновації сприятимуть еволюції мікро-рослинних заводів з "альтернативного сільського господарства" до "супервимірного сільського господарства". Очікується, що технологія світлодіодного світла, керована цілям нейтралітету вуглецю, стане основною інфраструктурою майбутнього ланцюга поставок міських продовольчих продуктів. Його потенційна річна вартість випуску понад 100 000 юанів на квадратний метр залучає постійні інвестиції з глобальних капітальних та наукових досліджень.