一, prinsip teknikal adalah beberapa cara yang foton dipancarkan.
1. Bahagian utama bagaimana lampu LED berfungsi
LED (diod pemancar cahaya) memancarkan cahaya panjang gelombang tertentu dengan menggabungkan semula elektron dan lubang dalam semikonduktor semikonduktor. Lebar bandgap bahan menetapkan julat spektrum. Contohnya:
Ingan - cip berasaskan: memancarkan cahaya biru antara 450 dan 470 nm, yang digunakan untuk tahap pertumbuhan tumbuhan apabila mereka memerlukan nutrien;
ALGAINP - cip berasaskan: Memberi lampu merah antara 620 dan 660 nm untuk membantu bunga mekar dan buah masak.
Teknologi untuk menukar fosforus: Apabila anda bersinar cahaya biru pada serbuk pendarfluor kuning, ia menjadikan cahaya putih spektrum - yang kelihatan seperti cahaya semulajadi.
LED boleh menghasilkan lebih daripada 200lm/W cahaya, mempunyai kadar kerosakan cahaya yang rendah, dan lebih daripada 50000 jam. Ini jauh lebih unggul daripada sumber cahaya tradisional.
2. Lampu yang direka khas untuk tumbuh -tumbuhan
Lampu pertumbuhan tumbuhan adalah sumber cahaya yang unik yang dibuat untuk fotosintesis. Terdapat dua jenis laluan teknikal untuknya:
Cahaya tumbuhan LED khusus: Menggunakan campuran cip merah dan biru (seperti nisbah 3: 1) atau menambah cahaya merah (730nm) untuk mengawal bagaimana tumbuh -tumbuhan tumbuh dan berubah bentuk.
Jenis penambahbaikan untuk sumber cahaya tradisional termasuk lampu natrium tekanan tinggi - (HPS) yang meningkatkan jumlah cahaya spektrum merah, atau lampu pendarfluor yang menggabungkan fosfor nadir bumi untuk meningkatkan output band tertentu.
Sistem Philips Growwise, sebagai contoh, mengubah jumlah merah (660nm), biru (450nm), dan cahaya putih yang digunakan untuk mendapatkan output tomato 15% lebih tinggi dan kandungan vitamin C 20% lebih tinggi.
2, Reka Bentuk Spektrum: Mencari Keseimbangan Antara Perlu Tanaman dan Bagaimana Keadaan
1. Bagaimana fotosintesis tumbuhan bergantung pada panjang gelombang
Klorofil tumbuhan menyerap cahaya biru yang terbaik antara 400 dan 500 nm dan cahaya merah yang terbaik antara 600 dan 700 nm.
Blue Light (450nm) berhenti dari tumbuh lebih lama, membantu membuat lebih banyak klorofil, dan memanfaatkan nitrogen yang lebih baik;
Lampu merah (660 nm) membantu membuat hormon berbunga seperti zeatin dan membuat gula buah membina lebih cepat.
Lampu merah jauh (730nm): Mengawal tindak balas mengelakkan teduh dengan mengubah nisbah R/FR untuk memperbaiki struktur tumbuhan.
Eksperimen telah menunjukkan bahawa nisbah cahaya merah ke biru 4: 1 meningkatkan pengumpulan bahan kering dalam salad sebanyak 30%, manakala tumbuhan mudah terdedah kepada ketidakseimbangan pemakanan apabila terdedah kepada cahaya monokromatik.
2. Strategi spektrum lampu LED dan pencahayaan untuk pertumbuhan tumbuhan
Lampu LED sejagat menggunakan kebanyakan cahaya putih spektrum penuh, yang meliputi julat panjang gelombang 400-700nm. Walau bagaimanapun, kerana mereka mempunyai nisbah tetap merah ke cahaya biru (kira -kira 1: 2), sukar untuk memenuhi keperluan kitaran pertumbuhan tumbuhan.
Lampu untuk tumbuh -tumbuhan yang tumbuh: Sebagai contoh, kombinasi cip multi - boleh membuat spektrum boleh laras:
Tempoh pertumbuhan pemakanan: Nisbah cahaya merah ke biru adalah 3: 1, yang membantu daun tumbuh.
Tempoh Pertumbuhan Reproduktif: Untuk membuat tumbuh -tumbuhan mekar, menaikkan jumlah cahaya merah jauh kepada 15%.
Semasa peringkat bengkak buah, menaikkan jumlah cahaya merah kepada 70% dan memudahkan gula berubah.
Kilang Loji Mirai di Jepun menggunakan kawalan spektrum multilayer untuk meningkatkan kandungan VC selada kepada 1.8 kali untuk menanamnya di luar dan memotong kitaran pembuatan sebanyak 20%.
3, Perbandingan kecekapan tenaga: perbezaan utama dalam kos operasi jangka panjang -
1. Menguruskan Kecekapan Haba dan Cahaya
Lampu LED: Mereka mempunyai kecekapan penukaran optik elektro - kira -kira 60% dan tidak membuat banyak haba, jadi mereka boleh diletakkan dekat dengan kanopi tumbuhan (10-30cm) untuk menjadikan intensiti cahaya per unit kawasan 3-5 kali lebih kuat;
Cahaya pertumbuhan tumbuhan biasa:
Lampu HPS: Kerana ia hanya berfungsi 30% dari masa itu, banyak haba perlu dibebaskan melalui sistem penghawa dingin, yang menjadikan penggunaan tenaga meningkat sebanyak 40%.
Lampu pendarfluor: Kecekapan adalah kira -kira 50%, tetapi spektrum tersebar, jadi anda perlu menggunakan lebih daripada satu lampu untuk mendapatkan pekerjaan yang dilakukan.
2. Menganalisis kos kitaran hayat
Sebagai contoh, ladang menegak di Shenzhen:
Sistem LED: Kos asal cukup besar, tetapi penggunaan kuasa tahunan hanya 120000 kWh, dan pemeliharaannya murah.
Sistem HPS mempunyai kos awal yang sederhana, tetapi menggunakan kuasa 280,000 kWh setiap tahun dan mentol perlu diubah setiap dua tahun, yang menjadikan jumlah kosnya sangat tinggi.
Jumlah kos pemilikan (TCO) sistem LED adalah 35% lebih rendah daripada sistem HPS dalam tempoh 5 tahun, dan jumlah ruang yang mereka gunakan adalah 8 kali lebih besar.
4, Permohonan dalam Industri: Bergerak dari makmal ke tetapan pengeluaran komersial
1. Kilang Loji: standard untuk membuat barang -barang di kilang
Sky Greens di Singapore menggunakan A - berbentuk tiga - rak tumbuh dimensi dengan jalur cahaya LED pada setiap peringkat yang boleh ditukar kepada sudut yang berbeza. Masa "Lampu Merah Morning + Lampu Biru Petang" - berkongsi pendekatan bekalan cahaya meningkatkan hasil sayur -sayuran hijau per unit kawasan dengan empat kali dan pemotongan penggunaan air sebanyak 92%.
2.
Sistem penanaman lapisan Multi - LED sedang digunakan dalam projek Dubai di mana air adalah terhad. Teknik ini hanya menggunakan 2.5 liter air setiap kilogram sayur -sayuran, yang menjimatkan 98% air berbanding dengan ladang tradisional. Ia juga menggunakan kawalan spektrum dinamik untuk memastikan pengeluaran berjalan sepanjang tahun.
3. Berkebun Rumah: Membuat penanaman peribadi lebih popular
Produk siri Aerogarden mempunyai lampu LED merah, biru, dan putih yang boleh dikawal oleh aplikasi. Ini boleh mengurangkan kitaran pertumbuhan tumbuhan vanila sebanyak 30% dan membuat penanaman di balkoni lima kali lebih cekap.
4. Masalah dan penggunaan lampu LED lama -
Lampu LED sejagat boleh menyebabkan kelewatan 7 hari dalam tempoh berbunga kekwa kerana spektrum mereka tetap. Di peringkat benih selada yang semakin meningkat, di mana pemanjangan batang perlu dihentikan, lampu LED yang tidak mempunyai peraturan cahaya merah yang jauh mungkin tumbuh terlalu banyak dan menurunkan hasil produk.
