Інноваційне скло-Світлодіоди для росту рослин: дизайн, продуктивність і розумні програми
вступ
Зі зростанням попиту на стійкі методи сільського господарства значну увагу привернули кімнатне землеробство та тепличне вирощування. Світло-діоди (світлодіоди) стали перспективним джерелом штучного світла дляріст рослинзавдяки їх енергоефективності та спектральній перестроюваності. Проте звичайна рослинасвітлодіоди ростучасто страждають від низького спектрального узгодження з рослинними пігментами та недостатньої ефективності вилучення світла. У цій статті розглядається конструкція, продуктивність і застосування світлодіодів на основі скла-з градієнтним показником заломлення (GRIN), які ефективно усувають ці обмеження.
Технічні інновації
Традиційні методи інкапсуляції світлодіодів, як-от змішування люмінофор-силікону, часто призводять до поганої термостабільності та низької світловіддачі. Щоб подолати ці проблеми, дослідники розробили плівки люмінофор-у-склі (PIG) із градієнтними структурами показника заломлення. Ці плівки GRIN-PIG підвищують ефективність відведення світла за рахунок мінімізації відбиття Френеля та повного внутрішнього відбиття на поверхні розділу матеріалів.
Ключові висновки
Червоні світлодіоди з Mn⁴⁺-PIG
Використовуючи моделювання Монте-Карло, оптимальна товщина та концентрація люмінофору для червоних світлодіодів були визначені як 0,15 мм та 0,6 г/см³ відповідно.
Виготовлений світлодіод на основі Mn⁴⁺-легованого фосфатного скла- продемонстрував пік випромінювання при 692 нм, що ідеально узгоджується зі спектрами поглинання фітохромів PR і PFR.
Світлова ефективність досягла 96,74 лм/Вт, що значно вище, ніж у традиційних світлодіодів із силіконовою капсулою (59 лм/Вт) [стор. 26, табл. 2.1].
Сині світлодіоди з Eu²⁺-легованим PIG
Для синіх світлодіодів оптимальними параметрами були товщина 0,15 мм і концентрація люмінофора 0,5 г/см³.
Світлодіод на основі фторфосфатного скла-, легований Eu²⁺-, випромінював при 451 нм, що відповідає пікам поглинання хлорофілу a, b і -каротину.
Досягнута світлова ефективність становила 69,85 лм/Вт, що демонструє чудові характеристики для доповнення синього світла [Сторінка 35].
Система розумного затемнення
Інтелектуальну систему затемнення-на основі мікроконтролера було розроблено з використанням виготовлених червоних ісині світлодіоди.
Система включає датчик світла GY-30, STC89C52 MCU та світлодіодні модулі з ШІМ-керуванням, що дозволяє регулювати інтенсивність світла в реальному часі залежно від умов навколишнього середовища.
Ця система зменшує споживання енергії до 40% порівняно з традиційними методами статичного освітлення [стор. 45, рис. . 4.12].
Переваги світлодіодів GRIN-PIG
Висока спектральна відповідність: Спектри випромінювання GRIN-PIGСвітлодіоди вирівнюютьсятісно з профілями поглинання ключових пігментів рослин, сприяючи фотосинтезу та росту.
Підвищена ефективність: Градієнтна структура показника заломлення мінімізує втрату фотонів, що призводить до вищої світлової ефективності.
Термічна стабільність: інкапсуляція на основі скла-забезпечує довгострокову-надійність за високих{2}}температурних умов.
Енергозбереження: Розумна система затемнення оптимізує використання світла, зменшуючи непотрібне споживання енергії.
Додатки
Ці передові світлодіоди ідеально підходять для:
Вертикальні ферми і теплиці
Науково-дослідні лабораторії з вивчення фізіології рослин
Системи міського землеробства, що вимагають точного контролю освітлення
Висновок
Інтеграція технології GRIN-PIG з інтелектуальними системами керування є значним прогресом у освітленні росту рослин. Завдяки покращенню спектрального узгодження та енергоефективності ці світлодіоди пропонують стійке рішення для потреб сучасного сільського господарства. Майбутня робота може бути зосереджена на розширенні бази даних легких рецептів для конкретних видів рослин і стадій росту.
Список літератури
Ван, Б. (2023).Дизайн, продуктивність і застосування світлодіодів на основі скла-для рослинних ламп. Магістерська дисертація, Нанкінський університет пошти та телекомунікацій.
Yun, X. та ін. (2022).Журнал люмінесценції, 244, 118724.
Qin, L. та ін. (2018).Журнал сплавів і сполук, 738, 372–378.
Наш сервіс:
1. На ваш запит, пов'язаний з нашими продуктами або цінами, ми відповімо протягом 24 годин.
2. Добре-навчений і досвідчений персонал, який вільно відповість на всі ваші запити англійською мовою.
3.OEM&ODM, ми можемо допомогти вам розробити та ввести продукт.
4. Дистриб'юторство пропонується для вашого унікального дизайну та деяких наших поточних моделей.
5. Захист вашої торгової зони, ідей дизайну та всієї вашої особистої інформації.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/grow-lights-for-roomplants.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Телефон: +86 0755 27186329
Мобільний (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
Електронна пошта:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Інтернет:www.benweilight.com
