Novatorisks stikls{0}}Gaismas diodes augu augšanai: dizains, veiktspēja un viedās lietojumprogrammas
Ievads
Pieaugot pieprasījumam pēc ilgtspējīgas lauksaimniecības prakses, liela uzmanība ir pievērsta lauksaimniecībai iekštelpās un audzēšanai siltumnīcās. Gaismas-diodes (LED) ir kļuvušas par daudzsološu mākslīgās gaismas avotuaugu augšanato energoefektivitātes un spektrālās noskaņojamības dēļ. Tomēr parasto auguizaugsmes gaismas diodesbieži cieš no zemas spektrālās atbilstības ar augu pigmentiem un nepietiekamas gaismas ekstrakcijas efektivitātes. Šajā rakstā ir aplūkots, kā veidot, veiktspēju un izmantot stikla gaismas diodes ar gradienta refrakcijas indeksa (GRIN) struktūrām, kas efektīvi novērš šos ierobežojumus.
Tehniskās inovācijas
Tradicionālās LED iekapsulēšanas metodes, piemēram, fosfora-silikona sajaukšana, bieži izraisa sliktu termisko stabilitāti un vāju gaismas atdevi. Lai pārvarētu šīs problēmas, pētnieki ir izstrādājuši fosforu-stikla (-PIG) plēvēs ar gradienta refrakcijas indeksa struktūrām. Šīs GRIN-PIG plēves uzlabo gaismas ekstrakcijas efektivitāti, samazinot Fresnela atstarojumu un kopējo iekšējo atstarošanos materiālu saskarnēs.
Galvenie atklājumi
Sarkanas gaismas diodes ar Mn⁴⁺-Leģēta PIG
Izmantojot Montekarlo simulācijas, sarkano gaismas diožu optimālais biezums un fosfora koncentrācija tika noteikta attiecīgi 0,15 mm un 0,6 g/cm³.
Izgatavotā Mn⁴⁺-leģētā fosfāta stikla- gaismas diode uzrādīja emisijas maksimumu pie 692 nm, kas lieliski sakrīt ar fitohromu PR un PFR absorbcijas spektriem.
Gaismas efektivitāte sasniedza 96,74 lm/W, kas ir ievērojami augstāka nekā tradicionālajām silikona -kapsulētām gaismas diodēm (59 lm/W) [26. lpp., 2.1. tabula].
Zilas gaismas diodes ar Eu²⁺-Leģētu PIG
Zilajām gaismas diodēm optimālie parametri bija 0,15 mm biezums un 0,5 g/cm³ fosfora koncentrācija.
Uz Eu²⁺-leģēta fluorfosfāta stikla- bāzes gaismas diode izstaro pie 451 nm, kas atbilst hlorofila a, b un -karotīna absorbcijas maksimumiem.
Sasniegtā gaismas efektivitāte bija 69,85 lm/W, kas demonstrē izcilu veiktspēju zilās gaismas papildināšanai [35. lpp.].
Viedā aptumšošanas sistēma
Tika izstrādāta viedā aptumšošanas sistēma, kas balstīta uz mikrokontrolleru{0}}, izmantojot izgatavoto sarkano unzilas gaismas diodes.
Sistēmā ietilpst GY-30 gaismas sensors, STC89C52 MCU un PWM-vadāmi LED moduļi, kas ļauj reāllaikā pielāgot gaismas intensitāti, pamatojoties uz vides apstākļiem.
Šī sistēma samazina enerģijas patēriņu līdz pat 40%, salīdzinot ar tradicionālajām statiskā apgaismojuma metodēm [45. lpp., att.. 4.12].
GRIN-PIG gaismas diožu priekšrocības
Augsta spektra saskaņošana: GRIN-PIG emisijas spektriGaismas diodes izlīdzināscieši ar galveno augu pigmentu absorbcijas profiliem, veicinot fotosintēzi un augšanu.
Uzlabota efektivitāte: Gradienta refrakcijas indeksa struktūra samazina fotonu zudumus, tādējādi nodrošinot augstāku gaismas efektivitāti.
Termiskā stabilitāte: Stikla{0}}iekapsulēšana nodrošina ilglaicīgu-uzticamību augstas{2}}temperatūras apstākļos.
Enerģijas ietaupījums: viedā aptumšošanas sistēma optimizē gaismas izmantošanu, samazinot nevajadzīgu enerģijas patēriņu.
Lietojumprogrammas
Šīs uzlabotās gaismas diodes ir ideāli piemērotas:
Vertikālās saimniecības un siltumnīcas
Pētniecības laboratorijas, kas pēta augu fizioloģiju
Pilsētas lauksaimniecības sistēmas, kurām nepieciešama precīza gaismas kontrole
Secinājums
GRIN-PIG tehnoloģijas integrācija ar viedajām vadības sistēmām ir ievērojams sasniegums augu augšanas apgaismojumā. Uzlabojot spektrālo saskaņošanu un energoefektivitāti, šīs gaismas diodes piedāvā ilgtspējīgu risinājumu mūsdienu lauksaimniecības vajadzībām. Turpmākais darbs var būt vērsts uz gaismas recepšu datu bāzes paplašināšanu konkrētām augu sugām un augšanas posmiem.
Atsauces
Vangs, B. (2023).Stikla{0}}LED dizains, veiktspēja un pielietojums augu lampām. Maģistra darbs Naņdzjinas Pasta un telekomunikāciju universitātē.
Yun, X., et al. (2022).Luminescences žurnāls, 244, 118724.
Qin, L., et al. (2018).Sakausējumu un savienojumu žurnāls, 738, 372–378.
Mūsu pakalpojums:
1. Jūsu pieprasījums, kas saistīts ar mūsu produktiem vai cenām, tiks atbildēts 24 stundu laikā.
2. Labi-apmācīti un pieredzējuši darbinieki, lai atbildētu uz visiem jūsu jautājumiem tekošā angļu valodā.
3.OEM & ODM, mēs varam jums palīdzēt izstrādāt un ievietot izstrādājumā.
4. Distributoership tiek piedāvāta jūsu unikālajam dizainam un dažiem mūsu pašreizējiem modeļiem.
5. Jūsu tirdzniecības zonas aizsardzība, dizaina idejas un visa jūsu privātā informācija.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/grow-lights-for-houseplants.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co, Ltd
Tālrunis: +86 0755 27186329
Mobilais (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-pasts:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Tīmeklis:www.benweilight.com
