Как светодиодные лампы роста настольных компьютеров достигают неразрушающего выращивания холодного света ниже 40 ° C?

Характеристики холодного света светодиодных ламп получены из их физической природы - механизма люминесценции перехода полосы полупроводниковых материалов. Когда ток проходит через переход PN, состоящий из таких материалов, как арсенид галлия (GAAS) или нитрид галлия (GAN), электроны и отверстия непосредственно высвобождают фотоны во время процесса рекомбинации. Этот процесс не полагается на высокотемпературное возбуждение, поэтому доля потери энергии, высвобождаемой в форме световой энергии, превышает 80%. Напротив, традиционные натриевые лампы высокого давления требуют высоких температур выше 2000 ° C, чтобы возбудить пары ртути для излучения света, и более 80% энергии в электрической энергии теряется в форме инфракрасного теплового излучения.

Это существенное различие определяет, что интенсивность теплового излучения светодиодной таблицы, выращивая приспособление, намного ниже, чем у традиционных источников света. На расстоянии 10 см от поверхности лампы интенсивность термического излучения светодиодных ламп составляет всего 0,5 Вт/м², в то время как интенсивность термического излучения натриевых ламп высокого давления с той же мощностью может достигать 15 Вт/м². Порог восприятия человеческого тела для термического излучения составляет около 1,2 Вт/м², поэтому даже если Светодиодная таблица Установите навес завода, их тепловые эффекты трудно восприниматься организмами. Эта характеристика холодного света обеспечивает осветительную среду «нулевого теплового стресса» для растений, так что эффективность фотосинтеза больше не подвержена воздействию высокой температуры.

Система контроля температуры светодиодных ламп достигает точного контроля температуры поверхности с помощью тройного механизма:
Оболочка лампы принимает нанопористый керамический субстрат с алюмицией, чья теплопроводность достигает 200 Вт/м · K, что в три раза больше, чем у традиционных алюминиевых субстратов. Материал изменения фазы (PCM), встроенный в подложку, подвергается изменению фазы твердого жидкости при 40 ° C, поглощает избыточное тепло и хранит его в виде скрытой тепловой энергии. Эксперименты показывают, что эта технология может сжать диапазон колебаний температуры поверхности лампы от ± 5 ° C до ± 1,5 ° C.

Лампа принимает тепловую композитную тепловой структуру. Секция испарения тепловой трубы находится в прямом контакте со светодиодным чипом, а секция конденсации подключена к плавникам рассеивания тепла, чтобы выделить тепло через естественную конвекцию. Когда температура окружающей среды составляет 25 ° C, эта структура может сделать температуру поверхности лампы не выше, чем температура окружающей среды не более чем на 15 ° C, гарантируя, что лампа остается ниже 40 ° C при работе при полной нагрузке.

Интеллектуальная система управления температурой контролирует температуру поверхности лампы в режиме реального времени через матрицу термистора NTC. Когда локальная температура приближается к порогу 40 ℃, автоматически запускает трехступенчатую регулировку скорости ветра:
Низкая скорость режима: запустите, когда температура окружающей среды составляет <30 ℃, поддерживайте температуру поверхности при 35-38 ℃;
Режим средней скорости: активируйте, когда температура окружающей среды составляет 30-35 ℃, усиливайте конвекцию воздуха;
Высокоскоростная режим: принудительно рассеивание тепла в экстремальных условиях труда, чтобы гарантировать, что температура не превышает 40 ℃.
Этот механизм контроля температуры в замкнутом цикле позволяет скорости распада температуры поверхности лампы составлять менее 0,5% после 1000 часов непрерывной работы, что значительно лучше, чем скорость распада 15% традиционных источников света.

Сценарий применения: революция посадки, вызванная характеристиками холодного света
В традиционном сценарии источника света необходимо сохранить расстояние между слоями многослойного стереоскопического выращивания выше 50 см, чтобы избежать накопления тепла, в то время как характеристики холодного света светодиодных ламп позволяют сжимать интервал слоя до 15 см. Например, в вертикальном пространстве 50 см × 50 см × 200 см может быть расположена 8 слоев культивирования, с расстоянием всего 15 см между каждым слоем, а легкая однородность может быть достигнута с помощью технологии направленного рассеянного света> 90%. Этот режим посадки высокой плотности увеличивает годовой выход на единицу площади до 200 раз больше, чем у традиционного сельского хозяйства, а качество продукта более стабильно.

Независимая функция затемнения красных и синих светодиодов светодиодных ламп позволяет растениям на разных стадиях роста получать индивидуальные спектры. Например, красно-синий соотношение 7: 3 используется для стимулирования расширения листьев во время стадии салата салата, а соотношение 3: 7 переключается для ингибирования чрезмерного роста на стадии заголовка. Эта технология динамической регуляции света сокращает цикл роста урожая на 15%-20%, одновременно снижая возникновение вредителей и заболеваний более чем на 30%.

Низкие характеристики тепла источника холодного света устраняют энергопотребление охлаждения летом, а при интеллектуальной системе контроля температуры годовое потребление энергии на заводе завода на заводе уменьшается на 40%. В случае определенной городской вертикальной фермы, годовая выходная стоимость на единицу площади на заводе с микро-растениями с использованием технологии светодиодного холодного света в 200 раз больше, чем у традиционного сельского хозяйства, а содержание витамина С в продукте увеличивается на 60%, а обнаружение остатков пестицидов равна нулю.

Влияние отрасли: технология холодного света реконструирует сельскохозяйственную экономическую модель
Скорость использования энергии света традиционных натриевых ламп высокого давления составляет менее 20%, в то время как светодиодные лампы могут достигать более 80%. Это повышение эффективности позволило годовой выходной стоимости на квадратный метр превышать 100 000 юаней, обеспечивая устойчивую экономическую основу для городского сельского хозяйства.

Технология холодного света увеличивает плотность трехмерного выращивания в 3-5 раз. Например, в трехмерном выращивании салата можно приспособить 120 растений на кубический метр пространства, в то время как выживаемость только 30 растений можно поддерживать в традиционной сцене источника света.

Благодаря динамическому контролю качества света и постоянной температурной среды, согласованность роста урожая значительно улучшается. Например, в вертикальном выращивании клубники разница в цикле созревания верхних и нижних слоев фруктов сокращается с 7 дней до 24 часов, а стандартное отклонение содержания сахара уменьшается с 1,2 ° Brix до 0,4 °.

Нынешняя технологическая эволюция светодиодных ламп на рабочем столе фокусируется на двух основных направлениях:
Динамическая регуляция качества света
Технология квантовой точки позволяет точности спектральной регуляции достигать уровня нанометра, и лампы могут регулировать формулу света в режиме реального времени в соответствии с физиологическими сигналами растений. Например, доля от дальнего красного света автоматически увеличивается в период изменения цвета помидоров, чтобы способствовать синтезу каротиноидов.

Совместное использование света и тепла
Разработка системы рекуренса энергии на основе выработки электроэнергии разности температуры для преобразования рассеивания тепла ламп в вспомогательный источник питания. Эксперименты показали, что эта технология может повысить общую энергоэффективность ламп на 15%-20%.
Эти инновации будут способствовать эволюции микро-заводов от «альтернативного сельского хозяйства» до «супермерного сельского хозяйства». Ожидается, что технология Cold Light, обусловленная целью нейтралитета углерода, станет основной инфраструктурой будущей цепочки поставок продовольствия. Его потенциальная годовая выходная стоимость более 100 000 юаней на квадратный метр привлекает непрерывные инвестиции от глобального капитала и научных исследований.