นวัตกรรมแก้ว-ไฟ LED แบบใช้พื้นฐานสำหรับการเจริญเติบโตของพืช: การออกแบบ ประสิทธิภาพ และการใช้งานที่ชาญฉลาด

นวัตกรรมกระจก-ตามไฟ LED สำหรับการเจริญเติบโตของพืช: การออกแบบ ประสิทธิภาพ และแอปพลิเคชันอัจฉริยะ

การแนะนำ

ด้วยความต้องการแนวทางปฏิบัติทางการเกษตรที่ยั่งยืนที่เพิ่มขึ้น การทำฟาร์มในร่มและการเพาะปลูกเรือนกระจกจึงได้รับความสนใจอย่างมาก แสง-ไดโอดเปล่งแสง (LED) ได้กลายเป็นแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ที่มีศักยภาพสำหรับการเจริญเติบโตของพืชเนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสามารถในการปรับสเปกตรัม อย่างไรก็ตามพืชธรรมดาไฟ LED การเจริญเติบโตมักจะประสบปัญหาการจับคู่สเปกตรัมต่ำกับเม็ดสีพืชและประสิทธิภาพในการสกัดแสงไม่เพียงพอ บทความนี้จะสำรวจการออกแบบ ประสิทธิภาพ และการใช้งานไฟ LED แบบแก้ว-ที่มีโครงสร้างดัชนีการหักเหของแสง (GRIN) ซึ่งแก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นวัตกรรมทางเทคนิค

วิธีการห่อหุ้ม LED แบบดั้งเดิม เช่น การผสมฟอสเฟอร์-ซิลิโคน มักจะทำให้เสถียรภาพทางความร้อนต่ำและแสงที่ส่องสว่างน้อย เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ นักวิจัยได้พัฒนาฟิล์มฟอสเฟอร์-ใน-แก้ว (PIG) ​​ที่มีโครงสร้างดัชนีการหักเหของแสงไล่ระดับสี ฟิล์ม GRIN-PIG เหล่านี้เพิ่มประสิทธิภาพการแยกแสงโดยลดการสะท้อนของเฟรสและการสะท้อนภายในทั้งหมดที่ส่วนต่อประสานของวัสดุ

ข้อค้นพบที่สำคัญ

ไฟ LED สีแดงที่มี Mn⁴⁺-หมูเจือ

เมื่อใช้การจำลองแบบมอนติคาร์โล ความหนาที่เหมาะสมและความเข้มข้นของฟอสเฟอร์สำหรับ LED สีแดงถูกกำหนดไว้ที่ 0.15 มม. และ 0.6 กรัม/ซม. ตามลำดับ

ไฟ LED ที่ใช้แก้วเจือฟอสเฟต Mn⁴⁺-แบบประดิษฐ์-แสดงการปล่อยแสงสูงสุดที่ 692 นาโนเมตร ซึ่งสอดคล้องกับสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของไฟโตโครม PR และ PFR อย่างสมบูรณ์แบบ

ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงถึง 96.74 ลูเมน/วัตต์ ซึ่งสูงกว่าประสิทธิภาพการส่องสว่างของซิลิโคนแบบเดิม- LED แบบห่อหุ้ม (59 ลูเมน/วัตต์) [หน้า 26, ตารางที่ 2.1]

ไฟ LED สีฟ้าพร้อม Eu²⁺- PIG แบบเจือ

สำหรับ LED สีน้ำเงิน พารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดคือความหนา 0.15 มม. และความเข้มข้นของฟอสเฟอร์ 0.5 ก./ซม.³

ไฟ LED ที่ใช้แก้วฟลูออโรฟอสเฟตที่เจือด้วย Eu²⁺-- ปล่อยออกมาที่ 451 นาโนเมตร ซึ่งตรงกับยอดการดูดกลืนแสงของคลอโรฟิลล์ a, b และ -แคโรทีน

ประสิทธิภาพการส่องสว่างที่ได้คือ 69.85 ลูเมน/วัตต์ ซึ่งแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่เหนือกว่าสำหรับการเสริมแสงสีฟ้า [หน้า 35]

ระบบลดแสงอัจฉริยะ

ระบบลดแสงอัจฉริยะที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์-ได้รับการพัฒนาโดยใช้สีแดงและที่ประดิษฐ์ขึ้นไฟ LED สีฟ้า.

ระบบประกอบด้วยเซ็นเซอร์วัดแสง GY-30, MCU STC89C52 และโมดูล LED ที่ขับเคลื่อนด้วย PWM- ช่วยให้สามารถปรับความเข้มของแสงได้แบบเรียลไทม์ตามสภาพแวดล้อม

ระบบนี้ลดการใช้พลังงานได้ถึง 40% เมื่อเทียบกับวิธีการให้แสงสว่างแบบคงที่แบบเดิม [หน้า 45, รูป. 4.12]

ข้อดีของ GRIN-PIG LED

การจับคู่สเปกตรัมสูง: สเปกตรัมการปล่อยก๊าซของ GRIN-PIGไฟ LED จัดตำแหน่งอย่างใกล้ชิดกับโปรไฟล์การดูดซึมของเม็ดสีพืชที่สำคัญ ส่งเสริมการสังเคราะห์แสงและการเจริญเติบโต

เพิ่มประสิทธิภาพ: โครงสร้างดัชนีการหักเหของแสงแบบไล่ระดับช่วยลดการสูญเสียโฟตอน ส่งผลให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงขึ้น

เสถียรภาพทางความร้อน: การห่อหุ้มด้วยแก้ว-ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือ-ในระยะยาวภายใต้-สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง

การประหยัดพลังงาน: ระบบหรี่แสงอัจฉริยะปรับการใช้แสงให้เหมาะสม ลดการใช้พลังงานโดยไม่จำเป็น

การใช้งาน

LED ขั้นสูงเหล่านี้เหมาะสำหรับ:

ฟาร์มแนวตั้งและโรงเรือน

ห้องปฏิบัติการวิจัยที่ศึกษาสรีรวิทยาของพืช

ระบบการทำฟาร์มในเมืองต้องการการควบคุมแสงที่แม่นยำ

บทสรุป

การบูรณาการเทคโนโลยี GRIN-PIG เข้ากับระบบควบคุมอัจฉริยะแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในระบบแสงสว่างสำหรับการเจริญเติบโตของพืช ด้วยการปรับปรุงการจับคู่สเปกตรัมและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ไฟ LED เหล่านี้นำเสนอโซลูชันที่ยั่งยืนสำหรับความต้องการทางการเกษตรสมัยใหม่ งานในอนาคตอาจมุ่งเน้นไปที่การขยายฐานข้อมูลสูตรแสงสำหรับพันธุ์พืชเฉพาะและระยะการเจริญเติบโต

อ้างอิง

วัง บี. (2023).การออกแบบ ประสิทธิภาพ และการใช้งานไฟ LED แบบแก้ว-สำหรับโคมไฟโรงงาน- วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโท มหาวิทยาลัยไปรษณีย์และโทรคมนาคมนานกิง

หยุน, X. และคณะ (2022)วารสารเรืองแสง, 244, 118724.

ฉิน, แอล, และคณะ (2018)วารสารโลหะผสมและสารประกอบ, 738, 372–378.

บริการของเรา:

1. คำถามของคุณที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์หรือราคาของเราจะได้รับการตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมง

2.พนักงานที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดีและมีประสบการณ์เพื่อตอบทุกข้อสงสัยของคุณด้วยภาษาอังกฤษได้อย่างคล่องแคล่ว

3.OEM และ ODM เราสามารถช่วยคุณในการออกแบบและใส่ลงในผลิตภัณฑ์ได้

4. มีการเสนอตัวแทนจำหน่ายสำหรับการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณและบางรุ่นปัจจุบันของเรา

5.ปกป้องพื้นที่ขาย แนวคิดการออกแบบ และข้อมูลส่วนตัวทั้งหมดของคุณ

https://www.benweilight.com/lighting-หลอด-หลอดไฟ/เติบโต-หลอดไฟ-สำหรับ-houseplants.html

เซินเจิ้น Benwei ไลท์ติ้งเทคโนโลยี จำกัด

โทรศัพท์: +86 0755 27186329

มือถือ(+86)18673599565

วอทส์แอพ :19113306783

อีเมล:bwzm15@benweilighting.com

สไกป์:เบ็นไวไลท์88

เว็บ:www.benweilight.com