LED 데스크탑 성장 램프는 40 ° C 미만의 차가운 빛의 비파괴 배양을 어떻게 달성합니까?

LED 램프의 콜드 라이트 특성은 물리적 특성에서 파생됩니다 - 반도체 재료의 밴드 전이 발광 메커니즘. 전류가 갈륨 비 세나이드 (GAA) 또는 질화 갈륨 (GAN)과 같은 물질로 구성된 PN 접합부를 통과 할 때, 전자 및 구멍은 재조합 공정 동안 광자를 직접 방출한다. 이 과정은 고온 흥분에 의존하지 않으므로 광 에너지 형태로 방출되는 에너지 손실의 비율이 80%를 초과합니다. 대조적으로, 전통적인 고압 나트륨 램프는 2000 ℃ 이상의 고온을 필요로하여 수은 증기를 자극하여 빛을 방출하고 전기 에너지의 에너지의 80% 이상이 적외선 열 방사 형태로 손실된다.

이 필수 차이는 LED 테이블 성장 고정물의 열 방사선 강도가 전통적인 광원의 열 방사선보다 훨씬 낮다는 것을 결정합니다. 램프 표면에서 10cm 거리에서 LED 램프의 열 방사선 강도는 0.5W/m²에 불과하며, 동일한 전력을 가진 고압 나트륨 램프의 열 방사 강도는 15W/m²에 도달 할 수 있습니다. 열 방사선에 대한 인체의 인식 임계 값은 약 1.2W/m²이므로 LED 테이블 성장 고정물 식물 캐노피에 맞으면 열 효과는 유기체로 인식하기가 어렵습니다. 이 콜드 라이트 특성은 식물에 ""제로 열 응력 ""조명 환경을 제공하므로 광합성 효율은 더 이상 고온 억제 효과에 영향을받지 않습니다.

LED 램프의 온도 제어 시스템은 트리플 메커니즘을 통해 표면 온도의 정확한 제어를 달성합니다.
램프 쉘은 나노 다공성 알루미나 세라믹 기판을 채택하며, 열전도율은 200W/m · K에 도달하며, 이는 전통적인 알루미늄 기판보다 3 배입니다. 기판에 내장 된 위상 변화 재료 (PCM)는 40 ° C에서 고체-액체 상 변화를 겪고 과도한 열을 흡수하여 잠열 에너지로 저장합니다. 실험에 따르면이 기술은 램프 표면의 온도 변동 범위를 ± 5 ° C ~ ± 1.5 ° C로 압축 할 수 있습니다.

램프는 열 파이프 핀 복합 열 소산 구조를 채택합니다. 열 파이프 증발 섹션은 LED 칩과 직접 접촉하고 응축 섹션은 열 소산 지느러미에 연결되어 자연 대류를 통해 열을 방출합니다. 주변 온도가 25 ° C 인 경우,이 구조는 램프의 표면 온도를 15 ° C 이하로 주변 온도보다 높지 않아 최대 부하로 작동 할 때 램프가 40 ° C 이하로 유지 될 수 있습니다.

지능형 온도 제어 시스템은 NTC 서머 스터 어레이를 통해 램프의 표면 온도를 실시간으로 모니터링합니다. 국부 온도가 40 ° 임계 값에 접근하면 3 단 풍속 조정을 자동으로 시작합니다.
저속 모드 : 주변 온도가 <30 ℃ 인 경우 시작하고 표면 온도를 35-38 ℃로 유지하십시오.
중간 속도 모드 : 주변 온도가 30-35 ℃ 일 때 활성화하여 공기 대류를 강화하십시오.
고속 모드 : 극한의 작업 조건에서 열 소산을 강제로 온도가 40 °를 초과하지 않도록합니다.
이 폐쇄 루프 온도 제어 메커니즘은 램프의 표면 온도 붕괴 속도가 1000 시간의 연속 작동 후 0.5% 미만으로 이루어지며, 이는 전통적인 광원의 15% 붕괴 속도보다 훨씬 우수합니다.

응용 시나리오 : 냉 빛 특성으로 인한 심기 혁명
전통적인 광원 시나리오에서, 열 축적을 피하기 위해 다층 입체 재배의 층 간격을 50cm 이상으로 유지 해야하는 반면, LED 램프의 냉간 광 특성은 층 간격을 15cm로 압축 할 수있게한다. 예를 들어, 50cm × 50cm × 200cm의 수직 공간에서, 각 층 사이의 간격은 단지 15cm의 간격으로 8 층의 재배 랙을 배열 할 수 있으며, 방향성 산란 된 조명 기술> 90%에 의해 광 균일 성을 달성 할 수있다. 이 고밀도 식재 모드는 단위 면적당 연간 출력을 전통적인 농업의 연간 출력을 200 배로 증가 시키며 제품 품질은 더 안정적입니다.

LED 램프의 빨간색 및 파란색 LED의 독립적 인 디밍 기능은 다양한 성장 단계의 식물이 맞춤형 스펙트럼을 얻을 수있게합니다. 예를 들어, 7 : 3 적색 블루 비율은 상추의 묘목 단계 동안 잎 팽창을 촉진하는데 사용되며, 3 : 7 비율은 제목 단계 동안 과도한 성장을 억제하기 위해 전환된다. 이 동적 광 조절 기술은 작물 성장주기를 15%-20%단축시키면서 해충 및 질병의 발생을 30%이상 줄입니다.

냉간 광원의 낮은 열 발생 특성은 여름에 냉각의 에너지 소비를 제거하고 지능형 온도 제어 시스템을 사용하면 플랜트 공장의 연간 에너지 소비가 40%감소합니다. 특정 도시 수직 농장의 경우, LED 콜드 라이트 기술을 사용하는 마이크로 식물 공장의 단위 영역 당 연간 출력 값은 전통적인 농업의 200 배이며 제품의 비타민 C 함량은 60%증가하고 살충제 잔류 물 감지는 0입니다.

산업 영향 : 콜드 라이트 기술은 농업 경제 모델을 재구성합니다.
전통적인 고압 나트륨 램프의 광 에너지 활용률은 20%미만이며 LED 램프는 80%이상에 도달 할 수 있습니다. 이러한 효율성 개선으로 평방 미터당 연간 출력 값은 10 만 위안을 초과하여 도시 농업을위한 지속 가능한 경제 기반을 제공했습니다.

콜드 라이트 기술은 3 차원 재배의 밀도를 3-5 배 증가시킵니다. 예를 들어, 상추의 3 차원 재배에서는 120 개의 식물이 공간의 입방 미터당 수용 될 수있는 반면, 30 개의 식물의 생존율은 전통적인 광원 장면에서 유지 될 수 있습니다.

광 품질과 일정한 온도 환경의 동적 제어를 통해 작물 성장의 일관성이 크게 향상되었습니다. 예를 들어, 딸기의 수직 배양에서 과일의 상부 및 하부 층의 숙성 사이클의 차이는 7 일에서 24 시간으로 단축되고 설탕 함량의 표준 편차는 1.2 ° Brix에서 0.4 ° 브릭으로 감소됩니다.

LED 데스크탑 성장 램프의 현재 기술 진화는 두 가지 주요 방향에 중점을 둡니다.
광 품질의 동적 조절
양자점 기술을 통해 스펙트럼 조절 정확도는 나노 미터 레벨에 도달 할 수 있으며 램프는 식물의 생리 학적 신호에 따라 조명 공식을 실시간으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 카로티노이드의 합성을 촉진하기 위해 토마토의 색 변화 기간 동안 원거리 조명의 비율이 자동으로 증가합니다.

빛과 열의 협력 적 사용
램프의 열 소산을 보조 전원 공급 장치로 변환하기 위해 온도 차이 발전에 기초한 에너지 복구 시스템의 개발. 실험에 따르면이 기술은 램프의 전체 에너지 효율을 15%-20%증가시킬 수 있습니다.
이러한 혁신은 "대체 농업"에서 "초 차원 농업"으로 미세한 식물 공장의 진화를 장려 할 것입니다. 탄소 중립의 목표에 따라 LED 콜드 라이트 기술은 미래의 도시 식품 공급망의 핵심 인프라가 될 것으로 예상됩니다. 평방 미터당 10 만 위안의 잠재적 연간 생산량 가치는 글로벌 자본 및 과학 연구 세력으로부터 지속적인 투자를 유치하고 있습니다.