一, Технички принцип је неколико начина на које се емитују фотони.
1. Главни део како ЛЕД светла раде
ЛЕД диоде (Лигхт Емиттинг Диодес) емитују светлост одређених таласних дужина рекомбиновањем електрона и рупа у полупроводничким полупроводницима. Ширина појасног размака материјала поставља спектрални опсег. на пример:
Чип заснован на ИнГаН-у: емитује плаво светло између 450 и 470 нм, које се користи у фази раста биљака када су им потребне хранљиве материје;
Чип на бази АлГаИнП{0}}: даје црвену светлост између 620 и 660 нм да би помогао цвећу да цвета и плодови сазревају.
Технологија за претварање фосфора: Када упалите плаво светло на жути флуоресцентни прах, он прави белу светлост пуног-спектра која изгледа као природна светлост.
ЛЕД диоде могу произвести више од 200лм/В светлости, имају ниску стопу распада светлости и трају више од 50000 сати. Ово је много боље од традиционалних извора светлости.
2. Специјално дизајниране лампе за узгој биљака
Лампа за раст биљака је јединствен извор светлости направљен за фотосинтезу. Постоје две врсте техничких путева за то:
Специјализовано ЛЕД светло за биљке: коришћење мешавине црвених и плавих чипова (као што је однос 3:1) или додавање далеко црвеног светла (730нм) да контролише како биљке расту и мењају облик.
Типови побољшања за традиционалне изворе светлости укључују натријумске сијалице високог{0}}притиска (ХПС) које повећавају количину светлости црвеног спектра или флуоресцентне сијалице које садрже ретке земне фосфоре да би се појачао излаз одређених опсега.
Пхилипс ГровВисе систем, на пример, мења количину црвене (660 нм), плаве (450 нм) и беле светлости коју користи да би добио 15% већи излаз парадајза и 20% већи садржај витамина Ц.
2, Спектрални дизајн: Проналажење равнотеже између онога што је биљкама потребно и како ствари изгледају
1. Како фотосинтеза биљака зависи од таласне дужине
Биљни хлорофил најбоље апсорбује плаву светлост између 400 и 500 нм, а црвену светлост најбоље између 600 и 700 нм.
Плаво светло (450нм) спречава дужи раст стабљика, помаже у стварању више хлорофила и боље користи азот;
Црвено светло (660 нм) помаже у стварању хормона цветања попут зеатина и убрзава накупљање воћног шећера.
Далеко црвено светло (730нм): Контролише реакцију избегавања сенке променом односа Р/ФР да би се побољшала структура биљке.
Експерименти су показали да однос црвене и плаве светлости од 4:1 повећава акумулацију суве материје у салати за 30%, док су биљке подложне нутритивној неравнотежи када су изложене монохроматском светлу.
2. Спектрална стратегија ЛЕД светла и осветљења за раст биљака
Универзална ЛЕД светла користе углавном белу светлост пуног спектра, која покрива опсег таласних дужина од 400–700 нм. Међутим, пошто имају фиксни однос црвене и плаве светлости (отприлике 1:2), тешко је задовољити потребе циклуса раста биљака.
Лампа за узгој биљака: На пример, комбинација{0}}више чипова може да учини спектар подесивим:
Период раста у исхрани: Однос црвене и плаве светлости је 3:1, што помаже у расту листова.
Период репродуктивног раста: Да би биљке цветале, повећајте количину далеког црвеног светла на 15%.
Током фазе бубрења воћа, повећајте количину црвене светлости на 70% и олакшајте промену шећера.
Фабрика биљака Мираи у Јапану користи контролу вишеслојног спектра како би повећала садржај ВЦ у зеленој салати на 1,8 пута више него што је садња напољу и смањила производни циклус за 20%.
3, Поређење енергетске ефикасности: Главне разлике у дугорочним-трошковима пословања
1. Управљање топлотном и светлосном ефикасношћу
ЛЕД светла: Имају ефикасност електро-оптичке конверзије од око 60% и не производе много топлоте, тако да се могу поставити близу крошње биљке (10–30 цм) да би интензитет светлости по јединици површине био 3–5 пута јачи;
Редовно светло за раст биљака:
ХПС лампа: Пошто ради само 30% времена, потребно је много топлоте да се ослободи кроз систем климатизације, што повећава потрошњу енергије за 40%.
Флуоресцентна лампа: Ефикасност је око 50%, али спектар је раширен, тако да морате да користите више од једне лампе да бисте обавили посао.
2. Анализирање трошкова животног циклуса
На пример, вертикална фарма у Шенжену:
ЛЕД систем: Оригинални трошак је значајан, али годишња потрошња енергије је само 120000 кВх, а одржавање је јефтино.
ХПС систем има скромне почетне трошкове, али сваке године користи 280.000 кВх снаге и сијалице се морају мењати сваке две године, што чини укупан трошак веома високим.
Укупни трошак власништва (ТЦО) ЛЕД система је 35% нижи од ХПС система у периоду од 5 година, а количина простора који користе је 8 пута већа.
4, Примена у индустрији: прелазак из лабораторије у комерцијалне производне поставке
1. Фабрика биљака: стандард за прављење ствари у фабрикама
Ски Греенс у Сингапуру користи тродимензионални сталак у облику слова А-- са ЛЕД светлосним тракама на сваком нивоу које се могу мењати под различитим угловима. Приступ „јутарње црвено светло + поподневно плаво светло“-приступ дељења снабдевања светлом повећава принос зеленог поврћа по јединици површине за четири пута и смањује потрошњу воде за 92%.
2. Вертикална пољопривреда: Промена начина на који градови користе простор
ЛЕД вишеслојни{0}}систем за култивацију се користи у пројекту у Дубаију где је вода оскудна. Ова техника користи само 2,5 литара воде по килограму поврћа, чиме се штеди 98% воде у поређењу са традиционалним фармама. Такође користи динамичку контролу спектра како би одржао производњу током целе године.
3. Кућно баштованство: персонализована садња постаје популарнија
Производи серије АероГарден имају црвена, плава и бела ЛЕД светла која се могу контролисати помоћу апликације. Ово може смањити циклус раста биљака ваниле за 30% и учинити садњу на балкону пет пута ефикаснијом.
4. Проблеми и употреба старих-модних ЛЕД светала
Универзална ЛЕД светла могу изазвати 7-дневно кашњење у периоду цветања хризантема јер је њихов спектар фиксиран. У фази узгоја садница зелене салате, где је потребно зауставити издуживање стабљике, ЛЕД светла која немају далеко регулацију црвеног светла вероватно ће превише порасти и смањити принос производа.
