Inovativno steklo-na osnoviLED diode za rast rastlin: Oblikovanje, zmogljivost in pametne aplikacije
Uvod
Z naraščajočim povpraševanjem po trajnostnih kmetijskih praksah sta kmetijstvo v zaprtih prostorih in gojenje v rastlinjakih pridobila veliko pozornosti. Svetleče-diode (LED) so postale obetaven umetni vir svetlobe zarast rastlinzaradi njihove energetske učinkovitosti in spektralne nastavljivosti. Vendar pa konvencionalna rastlinaLED za rastpogosto trpijo zaradi nizkega spektralnega ujemanja z rastlinskimi pigmenti in nezadostne učinkovitosti ekstrakcije svetlobe. Ta članek raziskuje zasnovo, zmogljivost in uporabo LED-diod na osnovi stekla-s strukturami gradientnega lomnega količnika (GRIN), ki učinkovito obravnavajo te omejitve.
Tehnične inovacije
Tradicionalne metode inkapsulacije LED, kot je mešanje fosfor-silikona, pogosto povzročijo slabo toplotno stabilnost in nizko svetlobno moč. Da bi premagali te izzive, so raziskovalci razvili filme fosfor-in-stekla (PIG) s strukturo gradientnega lomnega količnika. Te folije GRIN-PIG izboljšajo učinkovitost odvajanja svetlobe z zmanjšanjem Fresnelovega odboja in popolnega notranjega odboja na vmesnikih materiala.
Ključne ugotovitve
Rdeče LED z Mn⁴⁺-dopiranim PIG
Z uporabo simulacij Monte Carlo sta bili določeni optimalna debelina in koncentracija fosforja za rdeče LED diode 0,15 mm oziroma 0,6 g/cm³.
Izdelana LED na osnovi Mn4⁺-dopiranega fosfatnega stekla-je pokazala vrh emisij pri 692 nm, kar se je popolnoma ujemalo z absorpcijskimi spektri fitokromov PR in PFR.
Svetlobni izkoristek je dosegel 96,74 lm/W, kar je znatno več kot pri tradicionalnih silikonsko{1}}inkapsuliranih LED (59 lm/W) [Stran 26, Tabela 2.1].
Modre LED diode z Eu²⁺-PIG
Za modre LED so bili optimalni parametri debelina 0,15 mm in koncentracija fosforja 0,5 g/cm³.
Eu²⁺-na osnovi fluorofosfatnega{1}}stekla LED oddaja pri 451 nm in se ujema z absorpcijskimi vrhovi klorofila a, b in -karotena.
Dosežena svetlobna učinkovitost je bila 69,85 lm/W, kar dokazuje vrhunsko zmogljivost za dopolnitev modre svetlobe [Stran 35].
Sistem pametnega zatemnitve
Inteligentni sistem zatemnitve-na osnovi mikrokrmilnika je bil razvit z uporabo izdelanega rdečega inmodre LED diode.
Sistem vključuje svetlobni senzor GY-30, STC89C52 MCU in module LED s krmiljenjem PWM-, ki omogočajo prilagajanje jakosti svetlobe v realnem času glede na okoljske pogoje.
Ta sistem zmanjša porabo energije do 40 % v primerjavi s tradicionalnimi statičnimi metodami razsvetljave [Stran 45, Slika . 4.12].
Prednosti GRIN-PIG LED
Visoko spektralno ujemanje: Emisijski spektri GRIN-PIGLED diode se poravnajotesno z absorpcijskimi profili ključnih rastlinskih pigmentov, spodbujanje fotosinteze in rasti.
Izboljšana učinkovitost: Gradientna struktura lomnega količnika zmanjšuje izgubo fotonov, kar ima za posledico večjo svetlobno učinkovitost.
Toplotna stabilnost: Enkapsulacija-na osnovi stekla zagotavlja dolgoročno-zanesljivost pri visokih-temperaturnih pogojih.
Varčevanje z energijo: Pametni sistem zatemnitve optimizira porabo svetlobe in zmanjša nepotrebno porabo energije.
Aplikacije
Te napredne LED diode so idealne za:
Vertikalne kmetije in rastlinjaki
Raziskovalni laboratoriji, ki preučujejo fiziologijo rastlin
Sistemi urbanega kmetovanja, ki zahtevajo natančen nadzor svetlobe
Zaključek
Integracija tehnologije GRIN-PIG s pametnimi krmilnimi sistemi predstavlja pomemben napredek pri osvetlitvi rasti rastlin. Z izboljšanjem spektralnega ujemanja in energetske učinkovitosti te LED diode ponujajo trajnostno rešitev za sodobne kmetijske potrebe. Prihodnje delo se bo morda osredotočilo na razširitev zbirke podatkov o lahkih receptih za posebne rastlinske vrste in stopnje rasti.
Reference
Wang, B. (2023).Zasnova, zmogljivost in uporaba steklenih-LED diod za svetilke za rastline. Magistrsko delo, Univerza za pošto in telekomunikacije Nanjing.
Yun, X., et al. (2022).Journal of Luminescence, 244, 118724.
Qin, L., et al. (2018).Revija za zlitine in spojine, 738, 372–378.
Naše storitve:
1. Na vaše povpraševanje v zvezi z našimi izdelki ali cenami bomo odgovorili v 24 urah.
2.Dobro-usposobljeno in izkušeno osebje, ki odgovori na vsa vaša vprašanja v tekoči angleščini.
3.OEM & ODM, lahko vam pomagamo oblikovati in dati v izdelek.
4. Distribucija je na voljo za vaš edinstven dizajn in nekatere naše trenutne modele.
5. Zaščita vašega prodajnega prostora, idej za oblikovanje in vseh vaših zasebnih podatkov.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/grow-lights-for-houseplants.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobilni (+86)18673599565
WhatsApp:19113306783
E-pošta:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Splet:www.benweilight.com
