1. Prinsip Teknikal: Peningkatan Revolusi dalam Kecekapan Foton
(1) Perubahan kesan cahaya: Dari sinaran terma ke manipulasi kuantum
Terdapat perbezaan besar dalam bagaimana teknologi pencahayaan tradisional menukarkan tenaga. Lampu pijar (0.2 μ mol/j) putar 99% tenaga elektrik ke dalam haba, tinggi - lampu natrium tekanan (1.5 μ mol/j) Buat spektrum melalui pelepasan arka, dan teknologi LED (2.8- LED Quantum Dot telah menjadikannya lebih mudah untuk memanipulasi spektrum cahaya dengan ketepatan beberapa nanometer. Sebagai contoh, kecekapan kuantum cahaya merah (660nm) telah hilang dari 30% hingga 65%, manakala kecekapan kuantum cahaya hijau (550nm) telah hilang dari 30% hingga 65%.
(2) Mengawal kehilangan haba: Kunci saintifik untuk menguruskan suhu persimpangan
Setiap 10 darjah Celsius kenaikan suhu simpang LED menyebabkan output cahaya jatuh sebanyak 4% dan jangka hayat jatuh sebanyak 50%. Shanghai Sansi Electronics menggunakan teknologi pelesapan haba seramiknya sendiri untuk memastikan suhu persimpangan cip LED di bawah 65 darjah dan kadar degradasi cahaya di bawah 0.3% per ribu jam. Lampu pertumbuhan LED bertahan lebih lama daripada lampu pendarfluor biasa, yang berlangsung sekitar 5000 jam. Lampu pertumbuhan LED berlangsung lebih daripada 50000 jam. Mereka boleh digunakan secara lestari selama lebih dari 11 tahun jika anda menggunakannya selama 12 jam sehari.
(3) Ketepatan spektrum: Revolusi kuantitatif PPFD dan YPFD
PPFD (kepadatan foton foton fotosintesis) mengira kuantiti foton di kawasan tertentu, manakala YPFD (kepadatan foton foton pengeluaran) memaparkan berapa panjang gelombang yang berbeza menyumbang kepada fotosintesis dengan menimbangnya. Eksperimen telah mendedahkan bahawa salad boleh mencapai YPFD 1.8 μ mol/m ²/s apabila terdapat jumlah cahaya merah dan biru yang sama. Ini adalah 25% lebih besar daripada apabila hanya terdapat cahaya merah. Pengurusan Spektrum Dinamik di Qingdao Vertical Farm memotong kitaran pembangunan selada sebanyak 15 hari dan tenaga yang diperlukan untuk mengembangkan setiap unit dari 0.35 kWh/kg hingga 0.22 kWh/kg.
2. Perbandingan Penggunaan Tenaga: Perbandingan kuantitatif dengan sumber cahaya yang lebih tua
(1) Penggunaan tenaga setiap meter persegi: Perkara terbaik mengenai LED
Data perbandingan Beijing Miyun (2021-2023) menunjukkan bahawa rumah hijau cahaya semulajadi menggunakan purata 0kWh/m² elektrik setahun dan membuat 5.8kg/m²; Sistem lampu tambahan LED+LED semulajadi menggunakan 67 kWh/m² elektrik, menjadikan 18.3 kg/m² elektrik, dan mempunyai nisbah kecekapan tenaga yang komprehensif sebanyak 3.2 kali. Sistem cahaya buatan sepenuhnya menggunakan kuasa 210kWh/m ², tetapi ia menggunakan 20 kali lebih banyak keluasan daripada penanaman luar, dan penggunaan tenaga per unit hasil sebenarnya lebih rendah.
(2) Penggunaan Tenaga oleh Tahap Peralatan: Mencari keseimbangan yang betul antara kuasa dan kecekapan
Kebanyakan lampu pertumbuhan LED isi rumah menggunakan antara 15 dan 150 watt kuasa. Jika anda menggunakan perlawanan cahaya 100W selama 12 jam sehari, kos elektrik adalah 0.5 yuan per kWh, 0.6 yuan sehari, dan 18 yuan sebulan. Sistem LED boleh mengurangkan penggunaan tenaga lebih daripada 50% berbanding dengan lampu natrium tekanan 400W tinggi -. Kilang tumbuhan bersepadu Wulanbuhe di Mongolia dalam menggabungkan penjanaan kuasa fotovoltaik dengan pencahayaan tambahan LED untuk menangkap 42 kg karbon per meter persegi setiap tahun. Ini mengurangkan perbelanjaan tenaga sebanyak 60% berbanding dengan rumah hijau standard.
(3) Perakaunan Jejak Karbon: Bergerak dari Penggunaan Tenaga ke Ekologi
Apabila anda membandingkan tenaga yang digunakan untuk menanam 1kg selada, anda melihat bahawa penanaman luar menggunakan 0.05kWh elektrik dan mempunyai jejak karbon 0.21kgco ₂ e; Rumah hijau tradisional menggunakan 2.8kWh elektrik dan mempunyai jejak karbon 1.89kgco ₂ e; Kilang tumbuhan LED (elektrik hijau) menggunakan 8.5kWh elektrik, tetapi dengan menggunakan sistem peredaran hidroponik untuk menghilangkan 12g baja, jejak karbon hanya 0.32kg co ₂ e. Kisah tenaga pencahayaan pertanian berubah secara drastik apabila tumbuh -tumbuhan pergi dari "memakan 8.5 kWh elektrik" kepada "penyerapan karbon bersih 0.5kg."
3. Senario Aplikasi: Cara Praktikal untuk Mengoptimumkan Penggunaan Tenaga
(1) penanaman rumah: revolusi hijau yang menggunakan tenaga yang sangat sedikit
Berdasarkan keputusan ujian sebenar dari pengguna Xiaohongshu, cahaya LED 5W yang semakin meningkat menggunakan 0.06kWh elektrik dan kos 0.03 yuan untuk berjalan selama 12 jam sehari. Ini adalah jumlah tenaga yang sama seperti peti sejuk yang berjalan selama 3 jam atau TV berjalan selama 1.6 jam. Strategi harga elektrik Midnight Valley Peak boleh mengurangkan bil elektrik anda sebanyak 50%lagi. Dengan sistem dimming pintar, pengguna isi rumah di Shenzhen Guanlan dapat mengekalkan penggunaan elektrik bulanan mereka hingga kurang dari 10kWh dan kos elektrik tahunan mereka hingga kurang dari 60 yuan.
(2) Rumah Hijau Komersial: Kawalan Tekanan Nisbah Kecekapan Tenaga
Di Yangling Demonstration Park, rumah hijau 5000 meter persegi menggunakan multilayer dan tiga - hortikultur dimensi. Setiap sistem LED mempunyai ketumpatan kuasa 150W/m². Dapatkan Internet Perkara Sistem Kawalan Alam Sekitar untuk bekerjasama untuk mengoptimumkan intensiti cahaya, nisbah spektrum, dan kandungan Co ₂. Kawalan pencahayaan dinamik menggunakan 18% kurang tenaga per unit output daripada sistem statik, tetapi ia juga meningkatkan output sebanyak 25%.
(3) Pecutan Pembiakan: Kawalan kuantum fotokosis
Pusat Teknologi Yangling Sinochem Syngenta Group menggunakan peraturan photoperiod untuk membiak lima generasi jagung setiap tahun. Teknologi LED di rumah hijau pintar meniru keadaan cahaya matahari tropika dan mempercepatkan kitaran pembiakan dari 120 hari hingga 48 hari. Berbanding dengan pendekatan terdahulu, teknologi peraturan kualiti cahaya meningkatkan kehidupan debunga lelaki sebanyak 30%dan kadar pendebungaan wanita sebanyak 25%, sementara memotong tenaga yang diperlukan untuk membiak unit sebanyak 40%.
