Hvordan opnår LED-desktopvækstlamper ikke-destruktiv dyrkning af koldt lys under 40 ° C?

De kolde lysegenskaber ved LED -lamper er afledt af deres fysiske natur - båndovergangsluminescensmekanismen for halvledermaterialer. Når strømmen passerer gennem et PN -kryds sammensat af materialer såsom galliumarsenid (GaAs) eller galliumnitrid (GaN), frigiver elektroner og huller, der direkte er fotoner under rekombinationsprocessen. Denne proces er ikke afhængig af excitation med høj temperatur, så andelen af ​​energitab, der frigives i form af lysenergi, overstiger 80%. I modsætning hertil kræver traditionelle højtrykssodiumlamper høje temperaturer over 2000 ° C for at begejstre kviksølvdamp for at udsende lys, og mere end 80% af energien i den elektriske energi går tabt i form af infrarød termisk stråling.

Denne væsentlige forskel bestemmer, at den termiske strålingsintensitet af LED -tabel voksende armatur er meget lavere end for traditionelle lyskilder. I en afstand af 10 cm fra lampens overflade er den termiske strålingsintensitet af LED-lamper kun 0,5W/m², mens den termiske strålingsintensitet af højtryks natriumlamper med samme effekt kan nå 15W/m². Den menneskelige krops opfattelsesgrænse for termisk stråling er ca. 1,2w/m², så selvom LED -tabel voksende armatur Monter planten baldakin, deres termiske virkninger er vanskelige at blive opfattet af organismer. Denne kolde lysegenskab tilvejebringer en "" nul varmestress "" belysningsmiljø for planter, så fotosynteseffektiviteten ikke længere er underlagt den høje temperaturinhiberingseffekt.

Temperaturstyringssystemet for LED -lamper opnår præcis kontrol af overfladetemperatur gennem en tredobbelt mekanisme:
Lampeskalen vedtager et nanoporøst aluminiumoxid -keramisk underlag, hvis termiske ledningsevne når 200W/M · K, som er tre gange det for traditionelle aluminiumsubstrater. Faseændringsmaterialet (PCM) indlejret i underlaget gennemgår en fast-væske faseændring ved 40 ° C, absorberer overskydende varme og opbevarer det som latent varmeenergi. Eksperimenter viser, at denne teknologi kan komprimere temperatursvingningsområdet for lampeoverfladen fra ± 5 ° C til ± 1,5 ° C.

Lampen vedtager en varme rør-fin-sammensat varmeafledningstruktur. Sektionen for fordampningsfordampning er i direkte kontakt med LED -chippen, og kondenseringsafsnittet er forbundet til varmeafledningsfinnerne for at frigive varme gennem naturlig konvektion. Når omgivelsestemperaturen er 25 ° C, kan denne struktur gøre overfladetemperaturen på lampen ikke højere end omgivelsestemperaturen med højst 15 ° C, hvilket sikrer, at lampen forbliver under 40 ° C, når den fungerer ved fuld belastning.

Det intelligente temperaturstyringssystem overvåger lampens overfladetemperatur i realtid gennem NTC -termistor -arrayet. Når den lokale temperatur nærmer sig 40 ℃-tærsklen, starter den automatisk den tre-trins vindhastighedsjustering:
Lav hastighedstilstand: Start, når omgivelsestemperaturen er <30 ℃, vedligehold overfladetemperaturen ved 35-38 ℃;
Medium hastighedstilstand: Aktivér, når omgivelsestemperaturen er 30-35 ℃, styrkes luftkonvektion;
Højhastighedstilstand: Tving varmeafledning under ekstreme arbejdsforhold for at sikre, at temperaturen ikke overstiger 40 ℃.
Denne lukkede temperaturkontrolmekanisme gør det muligt for lampens overfladetemperaturhastighed at være mindre end 0,5% efter 1000 timers kontinuerlig drift, hvilket er væsentligt bedre end 15% forfaldshastighed for traditionelle lyskilder.

Applikationsscenarie: Plantning af revolution skabt af koldt lysegenskaber
I det traditionelle lyskildescenarie skal lagafstanden af ​​flerlags stereoskopisk dyrkning holdes over 50 cm for at undgå varmeakkumulering, mens de kolde lysegenskaber ved LED-lamper gør det muligt at komprimeres til 15 cm. F.eks. Kan der arrangeres i et lodret rum på 50 cm × 50 cm × 200 cm, 8 lag af dyrkningsstativer med en afstand på kun 15 cm mellem hvert lag, og lysens ensartethed kan opnås ved retningsbestemt spredt let teknologi> 90%. Denne plantningstilstand med høj densitet øger den årlige output pr. Enhedsareal til 200 gange den traditionelle landbrug, og produktkvaliteten er mere stabil.

Den uafhængige dæmpningsfunktion af de røde og blå LED'er på LED -lamper gør det muligt for planter i forskellige vækststadier at opnå tilpassede spektre. For eksempel bruges et 7: 3-rød-blåt forhold til at fremme bladudvidelse i frøplantefasen i salat, og et forhold på 3: 7 skiftes til at hæmme overdreven vækst i overskriftsstadiet. Denne dynamiske lysreguleringsteknologi forkorter afgrødevækstcyklussen med 15%-20%, mens den reducerer forekomsten af ​​skadedyr og sygdomme med mere end 30%.

Den lave varmeproduktionskarakteristika for den kolde lyskilde eliminerer energiforbruget af afkøling om sommeren, og med det intelligente temperaturstyringssystem reduceres det årlige energiforbrug på plantefabrikken med 40%. I tilfælde af en bestemt urban lodret gård er den årlige outputværdi pr. Enhedsareal i en mikroplantfabrik ved hjælp af LED-koldlys-teknologi 200 gange det for traditionelt landbrug, og produktets vitamin C øges med 60%, og detektion af pesticidrest er nul.

Industripåvirkning: Koldtlys teknologi rekonstruerer den økonomiske økonomiske model for landbruget
Lysenergiudnyttelseshastigheden for traditionelle højtryks natriumlamper er mindre end 20%, mens LED-lamper kan nå mere end 80%. Denne effektivitetsforbedring har gjort det muligt for den årlige outputværdi pr. Kvadratmeter at overstige 100.000 yuan, hvilket giver et bæredygtigt økonomisk fundament for bylandbrug.

Koldtlys-teknologi øger densiteten af ​​tredimensionel dyrkning med 3-5 gange. I den tredimensionelle dyrkning af salat kan 120 planter for eksempel indkvarteres pr. Kubikmeter rum, mens overlevelsesraten på kun 30 planter kan opretholdes under den traditionelle lyskildens scene.

Gennem dynamisk kontrol af let kvalitet og konstant temperaturmiljø forbedres konsistensen af ​​afgrødevækst markant. For eksempel forkortes forskellen i modencyklus af de øvre og nedre lag af frugter i den lodrette dyrkning af jordbær i den øvre og nedre lag af frugter fra 7 dage til 24 timer, og standardafvigelsen for sukkerindhold fra 1,2 ° Brix til 0,4 ° Brix.

Den nuværende teknologiske udvikling af LED -desktop -vækstlamper fokuserer på to store retninger:
Dynamisk regulering af let kvalitet
Quantum Dot -teknologi gør det muligt for den spektrale reguleringsnøjagtighed at nå nanometerniveauet, og lamperne kan justere lysformel i realtid i henhold til planternes fysiologiske signaler. For eksempel øges andelen af ​​langt rød lys automatisk i løbet af farveperioden for tomater for at fremme syntesen af ​​carotenoider.

Kooperativ brug af lys og varme
Udvikling af et energiforringelsessystem baseret på temperaturforskellens kraftproduktion til at konvertere varmeafledning af lamper til hjælpestyrkeforsyning. Eksperimenter har vist, at denne teknologi kan øge lampernes samlede energieffektivitet med 15%-20%.
Disse innovationer vil fremme udviklingen af ​​mikroplantningsfabrikker fra "alternativt landbrug" til "superdimensionelt landbrug". Drevet af målet om kulstofneutralitet forventes LED koldt lys teknologi at blive kerneinfrastrukturen i den fremtidige byfødevareforsyningskæde. Dens potentielle årlige outputværdi på mere end 100.000 yuan pr. Kvadratmeter tiltrækker kontinuerlige investeringer fra global kapital og videnskabelig forskningsstyrker.