Kako LED svjetiljke za rast radne površine postižu nerazorni uzgoj hladnog svjetla ispod 40 ° C?

Karakteristike hladnog svjetla LED svjetiljki izvedene su iz njihove fizičke prirode - mehanizma luminescencije prijelaza poluvodiča. Kada struja prolazi kroz PN spoj sačinjene od materijala kao što je galijanski arsenid (GAAS) ili galij nitrid (GAN), elektroni i rupe izravno oslobađaju fotone tijekom postupka rekombinacije. Ovaj se postupak ne oslanja na uzbuđenje visoke temperature, tako da udio gubitka energije oslobođen u obliku svjetlosne energije prelazi 80%. Suprotno tome, tradicionalne natrijeve svjetiljke visokog tlaka zahtijevaju visoke temperature iznad 2000 ° C da bi pobudile živu paru da bi se emitirali svjetlost, a više od 80% energije u električnoj energiji gubi se u obliku infracrvenog toplinskog zračenja.

Ova bitna razlika određuje da je intenzitet toplinskog zračenja LED učvršćenja tablice mnogo niži od onog u tradicionalnim izvorima svjetlosti. Na udaljenosti od 10 cm od površine svjetiljke, intenzitet toplinskog zračenja LED svjetiljke iznosi samo 0,5 W/m², dok intenzitet toplinskog zračenja natrijevih svjetiljki visokog tlaka s istom snagom može doseći 15W/m². Prag percepcije ljudskog tijela za toplinsko zračenje iznosi oko 1,2 W/m², pa čak i ako LED učvršćeni učvršćivanje Odgovaraju biljnom nadstrešnici, njihovi toplinski učinci teško je uočiti organizmi. Ova karakteristika hladnog svjetla pruža osvjetljenje "nulti toplinski stres" za biljke, tako da učinkovitost fotosinteze više ne podliježe učinku inhibicije visoke temperature.

Sustav upravljanja temperaturom LED svjetiljki postiže precizno kontrolu temperature površine kroz trostruki mehanizam:
Školjka svjetiljke prihvaća nanoporoznu glinicu keramičku supstrat, čija toplinska vodljivost doseže 200w/m · k, što je tri puta više od tradicionalnih aluminijskih supstrata. Materijal za promjenu faze (PCM) ugrađen u supstrat podvrgava se promjeni faze krute tekućine na 40 ° C, apsorbira višak topline i pohranjuje ga kao latentnu toplinsku energiju. Eksperimenti pokazuju da ova tehnologija može komprimirati raspon fluktuacije temperature površine svjetiljke od ± 5 ° C do ± 1,5 ° C.

Lampica prihvaća kompozitnu strukturu raspršivanja toplinske cijevi. Odjeljak za isparavanje toplinske cijevi u izravnom je kontaktu s LED čipom, a dio kondenzacije je spojen na peraje za raspršivanje topline kako bi se toplina otpustila prirodnom konvekcijom. Kad je temperatura okoline 25 ° C, ova struktura može učiniti da temperatura površine svjetiljke ne bude veća od temperature okoline za ne više od 15 ° C, osiguravajući da svjetiljka ostane ispod 40 ° C kada radi pri punom opterećenju.

Inteligentni sustav za kontrolu temperature nadgleda površinsku temperaturu svjetiljke u stvarnom vremenu kroz NTC termistorski niz. Kad se lokalna temperatura približi pragu 40 ℃, automatski započinje podešavanje brzine vjetra od trostupanjca:
Način male brzine: Počnite kada je temperatura okoline <30 ℃, održavajte temperaturu površine na 35-38 ℃;
Način srednje brzine: aktivirajte kada je temperatura okoline 30-35 ℃, ojačajte konvekciju zraka;
Način velike brzine: Raspršivanje topline prisiljavajte u ekstremnim radnim uvjetima kako biste osigurali da temperatura ne prelazi 40 ℃.
Ovaj mehanizam za kontrolu temperature zatvorene petlje omogućuje da brzina propadanja temperature površine bude manja od 0,5% nakon 1000 sati kontinuiranog rada, što je značajno bolje od brzine propadanja od 15% tradicionalnih izvora svjetlosti.

Scenarij primjene: revolucija sadnje koju donosi karakteristike hladnog svjetla
U tradicionalnom scenariju izvora svjetlosti, razmak sloja višeslojnog stereoskopskog uzgoja potrebno je držati iznad 50 cm kako bi se izbjeglo nakupljanje topline, dok karakteristike hladnog svjetla LED svjetiljki omogućuju komprimiranje razmaka sloja na 15 cm. Na primjer, u vertikalnom prostoru od 50 cm × 50cm × 200cm, može se rasporediti 8 slojeva uzgojnih regala, s razmakom od samo 15 cm između svakog sloja, a lagana ujednačenost može se postići tehnologijom raštrkane svjetlosti u smjeru> 90%. Ovaj način sadnje visoke gustoće povećava godišnju proizvodnju po jedinici površine na 200 puta više od tradicionalne poljoprivrede, a kvaliteta proizvoda je stabilnija.

Neovisna funkcija zatamnjenja crvenih i plavih LED -ova LED svjetiljki omogućuje biljkama u različitim fazama rasta da dobiju prilagođene spektre. Na primjer, omjer crveno-plave boje 7: 3 koristi se za promicanje širenja lišća tijekom faze sadnica salate, a omjer 3: 7 prebacuje se na inhibiranje prekomjernog rasta tijekom faze naslova. Ova tehnologija dinamičke regulacije svjetla skraćuje ciklus rasta usjeva za 15%-20%, istovremeno smanjujući pojavu štetočina i bolesti za više od 30%.

Karakteristike proizvodnje niske topline izvora hladnog svjetla uklanjaju potrošnju energije hlađenja ljeti, a s inteligentnim sustavom za kontrolu temperature, godišnja potrošnja energije tvornice biljaka smanjuje se za 40%. U slučaju određene urbane vertikalne poljoprivredne gospodarstva, godišnja izlazna vrijednost po jedinici površine tvornice mikro-biljke pomoću LED tehnologije hladnog svjetla je 200 puta veća od tradicionalne poljoprivrede, a sadržaj vitamina C u proizvodu povećan je za 60%, a otkrivanje ostataka pesticida je nula.

Utjecaj u industriji: tehnologija hladnog svjetla rekonstruira poljoprivredni ekonomski model
Stopa korištenja lagane energije tradicionalnih natrijevih svjetiljki visokog tlaka je manja od 20%, dok LED svjetiljke mogu doseći više od 80%. Ovo poboljšanje učinkovitosti omogućilo je godišnju izlaznu vrijednost po četvornom metru veću od 100 000 juana, pružajući održivu ekonomsku temelj za urbanu poljoprivredu.

Tehnologija hladnog svjetla povećava gustoću trodimenzionalnog uzgoja za 3-5 puta. Na primjer, u trodimenzionalnom uzgoju salate, 120 biljaka može se smjestiti po kubičnom metru prostora, dok se stopa preživljavanja od samo 30 biljaka može održavati u tradicionalnom prizoru izvora svjetla.

Dinamičkom kontrolom kvalitete svjetlosti i konstantnom temperaturnom okruženju, konzistentnost rasta usjeva se značajno poboljšava. Na primjer, u vertikalnom uzgoju jagoda, razlika u sazrijevanju ciklusa gornjeg i donjeg sloja voća skraćena je sa 7 dana do 24 sata, a standardno odstupanje sadržaja šećera smanjeno je s 1,2 ° Brix na 0,4 ° Brix.

Trenutna tehnološka evolucija svjetiljki za rast LED radne površine usredotočena je na dva glavna smjera:
Dinamička regulacija kvalitete svjetlosti
Kvantna točka tehnologija omogućuje spektralnu točnost regulacije da dosegne razinu nanometra, a svjetiljke mogu prilagoditi laganu formulu u stvarnom vremenu u skladu s fiziološkim signalima biljaka. Na primjer, udio daleko crvene svjetlosti automatski se povećava tijekom razdoblja promjene boje rajčice kako bi se promovirala sinteza karotenoida.

Kooperativna upotreba svjetla i topline
Razvoj sustava za oporavak energije na temelju proizvodnje energije temperature radi pretvaranja toplinskog rasipanja svjetiljki u pomoćno napajanje. Eksperimenti su pokazali da ova tehnologija može povećati ukupnu energetsku učinkovitost svjetiljki za 15%-20%.
Te će inovacije promovirati evoluciju tvornica mikro-biljaka iz "alternativne poljoprivrede" do "superdimenzionalne poljoprivrede". Očekuje se da će tehnologija LED hladnog svjetla biti temeljna infrastruktura budućeg lanca opskrbe hranom LED hladnog svjetla. Njegova potencijalna godišnja vrijednost proizvodnje veće od 100 000 juana po četvornom metru privlači kontinuirano ulaganje od globalnih kapitalnih i znanstvenih istraživačkih snaga. $