บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / โคมไฟการเจริญเติบโตของเดสก์ท็อป LED จะบรรลุการเพาะปลูกแบบไม่ทำลายของแสงเย็นต่ำกว่า 40 ° C ได้อย่างไร
ข่าวอุตสาหกรรม

โคมไฟการเจริญเติบโตของเดสก์ท็อป LED จะบรรลุการเพาะปลูกแบบไม่ทำลายของแสงเย็นต่ำกว่า 40 ° C ได้อย่างไร

ลักษณะแสงเย็นของหลอดไฟ LED นั้นมาจากลักษณะทางกายภาพของพวกเขา - กลไกการเปลี่ยนผ่านของวงดนตรีของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อกระแสผ่านทางแยก PN ที่ประกอบด้วยวัสดุเช่นแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GAAS) หรือแกลเลียมไนไตรด์ (GAN) อิเล็กตรอนและหลุมจะปล่อยโฟตอนโดยตรงในระหว่างกระบวนการรวมตัวกัน กระบวนการนี้ไม่พึ่งพาการกระตุ้นอุณหภูมิสูงดังนั้นสัดส่วนของการสูญเสียพลังงานที่ปล่อยออกมาในรูปแบบของพลังงานแสงเกิน 80% ในทางตรงกันข้ามโคมไฟโซเดียมแรงดันสูงแบบดั้งเดิมต้องการอุณหภูมิสูงสูงกว่า 2,000 ° C เพื่อกระตุ้นไอปรอทเพื่อปล่อยแสงและมากกว่า 80% ของพลังงานในพลังงานไฟฟ้าจะหายไปในรูปแบบของการแผ่รังสีความร้อนอินฟราเรด

ความแตกต่างที่สำคัญนี้กำหนดว่าความเข้มการแผ่รังสีความร้อนของการติดตั้งที่เพิ่มขึ้นของตาราง LED นั้นต่ำกว่าแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมมาก ที่ระยะทาง 10 ซม. จากพื้นผิวของหลอดไฟความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนของหลอดไฟ LED อยู่ที่ 0.5W/m²ในขณะที่ความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนของหลอดโซเดียมแรงดันสูงที่มีพลังงานเท่ากันสามารถถึง 15W/m² เกณฑ์การรับรู้ของร่างกายมนุษย์สำหรับการแผ่รังสีความร้อนอยู่ที่ประมาณ 1.2W/m²ดังนั้นแม้ว่า ตารางการเติบโตของตาราง LED พอดีกับหลังคาพืชผลกระทบความร้อนของพวกเขานั้นยากที่จะรับรู้โดยสิ่งมีชีวิต ลักษณะแสงเย็นนี้ให้สภาพแวดล้อมแสง "" ศูนย์ความร้อน "" สำหรับพืชเพื่อให้ประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้อยู่ภายใต้ผลการยับยั้งอุณหภูมิสูงอีกต่อไป

ระบบควบคุมอุณหภูมิของหลอดไฟ LED สามารถควบคุมอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำผ่านกลไกสาม:
เปลือกโคมไฟใช้สารตั้งต้นอะลูมินาเซรามิก nanoporous ซึ่งมีค่าการนำความร้อนสูงถึง 200W/m · K ซึ่งเป็นสามเท่าของพื้นผิวอลูมิเนียมแบบดั้งเดิม วัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) ที่ฝังอยู่ในพื้นผิวผ่านการเปลี่ยนแปลงเฟสของเหลวที่เป็นของแข็งที่ 40 ° C ดูดซับความร้อนส่วนเกินและเก็บเป็นพลังงานความร้อนแฝง การทดลองแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถบีบอัดช่วงความผันผวนของอุณหภูมิของพื้นผิวหลอดไฟจาก± 5 ° C ถึง± 1.5 ° C

หลอดไฟใช้โครงสร้างการกระจายความร้อนแบบคอมโพสิตท่อความร้อน ส่วนการระเหยของท่อความร้อนสัมผัสโดยตรงกับชิป LED และส่วนการควบแน่นเชื่อมต่อกับครีบกระจายความร้อนเพื่อปล่อยความร้อนผ่านการพาความร้อนตามธรรมชาติ เมื่ออุณหภูมิโดยรอบคือ 25 ° C โครงสร้างนี้สามารถทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของหลอดไฟไม่สูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมไม่เกิน 15 ° C ทำให้มั่นใจได้ว่าหลอดไฟยังคงต่ำกว่า 40 ° C เมื่อทำงานเต็มโหลด

ระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะตรวจสอบอุณหภูมิพื้นผิวของหลอดไฟตามเวลาจริงผ่านอาร์เรย์เทอร์มิสเตอร์ NTC เมื่ออุณหภูมิท้องถิ่นเข้าใกล้เกณฑ์ 40 ℃จะเริ่มการปรับความเร็วลมสามสปีดโดยอัตโนมัติ:
โหมดความเร็วต่ำ: เริ่มต้นเมื่ออุณหภูมิโดยรอบคือ <30 ℃รักษาอุณหภูมิพื้นผิวที่ 35-38 ℃;
โหมดความเร็วปานกลาง: เปิดใช้งานเมื่ออุณหภูมิโดยรอบคือ 30-35 ℃เสริมสร้างการพาความร้อนของอากาศ
โหมดความเร็วสูง: การกระจายความร้อนแรงภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรงเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิไม่เกิน 40 ℃
กลไกการควบคุมอุณหภูมิแบบวงปิดนี้ช่วยให้อัตราการสลายตัวของอุณหภูมิพื้นผิวของหลอดไฟน้อยกว่า 0.5% หลังจากการทำงานอย่างต่อเนื่อง 1,000 ชั่วโมงซึ่งดีกว่าอัตราการสลายตัว 15% ของแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ

สถานการณ์แอปพลิเคชัน: การปฏิวัติการปลูกสร้างโดยลักษณะแสงเย็น
ในสถานการณ์ของแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมระยะห่างของชั้นของการเพาะปลูกถ่ายภาพสามชั้นจะต้องเก็บไว้เหนือ 50 ซม. เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมความร้อนในขณะที่ลักษณะแสงเย็นของหลอดไฟ LED ช่วยให้ระยะห่างของชั้นถูกบีบอัดถึง 15 ซม. ตัวอย่างเช่นในพื้นที่แนวตั้ง 50 ซม. × 50 ซม. × 200 ซม. สามารถจัดชั้นวางการเพาะปลูก 8 ชั้นได้โดยมีระยะห่างเพียง 15 ซม. ระหว่างแต่ละชั้นและความสม่ำเสมอของแสงสามารถทำได้โดยเทคโนโลยีแสงกระจัดกระจายทิศทาง> 90% โหมดการปลูกที่มีความหนาแน่นสูงนี้จะเพิ่มผลผลิตต่อปีต่อหน่วยเป็น 200 เท่าของการเกษตรแบบดั้งเดิมและคุณภาพของผลิตภัณฑ์มีความเสถียรมากขึ้น

ฟังก์ชั่นการหรี่แสงอิสระของไฟ LED สีแดงและสีน้ำเงินของหลอดไฟ LED ช่วยให้พืชในระยะการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้สเปกตรัมที่กำหนดเอง ตัวอย่างเช่นอัตราส่วนสีแดงสีแดง 7: 3 ใช้เพื่อส่งเสริมการขยายตัวของใบไม้ในช่วงต้นกล้าของผักกาดหอมและอัตราส่วน 3: 7 ถูกเปลี่ยนเป็นยับยั้งการเจริญเติบโตที่มากเกินไปในช่วงหัวเรื่อง เทคโนโลยีการควบคุมแสงแบบไดนามิกนี้ทำให้วงจรการเจริญเติบโตของพืชสั้นลง 15%-20%ในขณะที่ลดการเกิดศัตรูพืชและโรคมากกว่า 30%

ลักษณะการสร้างความร้อนต่ำของแหล่งกำเนิดแสงเย็นช่วยลดการใช้พลังงานของการระบายความร้อนในฤดูร้อนและด้วยระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะการใช้พลังงานประจำปีของโรงงานโรงงานลดลง 40% ในกรณีของฟาร์มแนวตั้งในเมืองบางแห่งค่าเอาท์พุทต่อปีต่อหน่วยพื้นที่ของโรงงานผลิตขนาดเล็กโดยใช้เทคโนโลยีแสงเย็น LED คือ 200 เท่าของการเกษตรแบบดั้งเดิมและปริมาณวิตามินซีของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น 60%และการตรวจจับสารกำจัดศัตรูพืชตกค้างเป็นศูนย์

ผลกระทบของอุตสาหกรรม: เทคโนโลยีแสงเย็นสร้างรูปแบบเศรษฐกิจเกษตรกรรมขึ้นใหม่
อัตราการใช้พลังงานแสงของหลอดโซเดียมแรงดันสูงแบบดั้งเดิมนั้นน้อยกว่า 20%ในขณะที่หลอดไฟ LED สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80% การปรับปรุงประสิทธิภาพนี้ช่วยให้มูลค่าผลผลิตต่อปีต่อตารางเมตรเกิน 100,000 หยวนซึ่งเป็นรากฐานทางเศรษฐกิจที่ยั่งยืนสำหรับการเกษตรในเมือง

เทคโนโลยีแสงเย็นเพิ่มความหนาแน่นของการเพาะปลูกสามมิติ 3-5 ครั้ง ตัวอย่างเช่นในการเพาะปลูกผักกาดหอมสามมิติสามารถรองรับพืชได้ 120 ต้นต่อลูกบาศก์เมตรในขณะที่อัตราการรอดชีวิตเพียง 30 ต้นเท่านั้นที่สามารถรักษาได้ภายใต้ฉากแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม

ผ่านการควบคุมแบบไดนามิกของคุณภาพแสงและสภาพแวดล้อมอุณหภูมิคงที่ความสอดคล้องของการเติบโตของพืชจะดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นในการเพาะปลูกในแนวตั้งของสตรอเบอร์รี่ความแตกต่างในวัฏจักรการสุกของชั้นบนและล่างของผลไม้จะสั้นลงจาก 7 วันถึง 24 ชั่วโมงและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของปริมาณน้ำตาลลดลงจาก 1.2 ° brix เป็น 0.4 ° brix

วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีในปัจจุบันของหลอดไฟการเจริญเติบโตของเดสก์ท็อป LED มุ่งเน้นไปที่สองทิศทางสำคัญ:
ระเบียบคุณภาพแสงแบบไดนามิก
เทคโนโลยีควอนตัมจุดช่วยให้ความแม่นยำในการควบคุมสเปกตรัมไปถึงระดับนาโนเมตรและหลอดไฟสามารถปรับสูตรแสงแบบเรียลไทม์ตามสัญญาณทางสรีรวิทยาของพืช ตัวอย่างเช่นสัดส่วนของแสงสีแดงไกลจะเพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติในช่วงระยะเวลาการเปลี่ยนสีของมะเขือเทศเพื่อส่งเสริมการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์

การใช้แสงและความร้อนแบบร่วมมือกัน
การพัฒนาระบบการกู้คืนพลังงานขึ้นอยู่กับการสร้างพลังงานที่แตกต่างของอุณหภูมิเพื่อแปลงการกระจายความร้อนของหลอดไฟให้เป็นแหล่งจ่ายไฟเสริม การทดลองแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของหลอดไฟได้ 15%-20%
นวัตกรรมเหล่านี้จะส่งเสริมวิวัฒนาการของโรงงานขนาดเล็กจาก "การเกษตรทางเลือก" ถึง "เกษตรกรรมในมิติพิเศษ" ได้รับแรงผลักดันจากเป้าหมายของความเป็นกลางของคาร์บอนโดยคาดว่าจะมีเทคโนโลยีแสงเย็น LED คาดว่าจะกลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักของห่วงโซ่อุปทานอาหารในเมืองในอนาคต มูลค่าผลผลิตประจำปีที่มีศักยภาพมากกว่า 100,000 หยวนต่อตารางเมตรดึงดูดการลงทุนอย่างต่อเนื่องจากกองกำลังการวิจัยระดับโลกและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์