مبتنی بر{0} شیشه ای نوآورانهال ای دی برای رشد گیاهان: طراحی، عملکرد و برنامه های کاربردی هوشمند
مقدمه
با تقاضای رو به رشد برای شیوه های کشاورزی پایدار، کشاورزی در فضای داخلی و کشت گلخانه ای توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. دیودهای ساطع نور (LED) به عنوان یک منبع نور مصنوعی امیدوارکننده برایرشد گیاهبه دلیل بهره وری انرژی و قابلیت تنظیم طیفی آنها. با این حال، گیاه معمولیال ای دی های رشداغلب از تطابق طیفی کم با رنگدانه های گیاهی و راندمان ناکافی استخراج نور رنج می برند. این مقاله به بررسی طراحی، عملکرد و کاربرد الایدیهای مبتنی بر شیشه- با ساختارهای ضریب شکست گرادیان (GRIN) میپردازد که به طور موثر این محدودیتها را برطرف میکند.
نوآوری های فنی
روشهای سنتی کپسولهسازی LED، مانند مخلوط کردن فسفر{0}}سیلیکون، اغلب به پایداری حرارتی ضعیف و خروجی نور کم منجر میشود. برای غلبه بر این چالشها، محققان فسفر-در{3}}فیلمهای شیشه (PIG) با ساختارهای ضریب شکست گرادیان توسعه دادهاند. این فیلمهای GRIN{5}}PIG راندمان استخراج نور را با به حداقل رساندن بازتاب فرنل و بازتاب داخلی کل در رابطهای مواد افزایش میدهند.
یافته های کلیدی
LEDهای قرمز با منگنز⁴⁺-PIG دوپ شده
با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو، ضخامت و غلظت بهینه فسفر برای LED های قرمز به ترتیب 0.15 میلی متر و 0.6 g/cm³ تعیین شد.
LED ساخته شده بر پایه شیشه فسفات منگنز ۴+-دوپد شده- پیک انتشار را در ۶۹۲ نانومتر نشان داد که کاملاً با طیف جذبی فیتوکرومهای PR و PFR همسو میشود.
راندمان نوری به 96.74 lm/W رسید، که به طور قابل توجهی بیشتر از LEDهای سنتی کپسوله شده سیلیکونی (59 lm/W) است [صفحه 26، جدول 2.1].
LEDهای آبی با Eu²⁺-PIG دوپ شده
برای LED های آبی، پارامترهای بهینه ضخامت 0.15 میلی متر و غلظت فسفر 0.5 g/cm³ بود.
LED مبتنی بر شیشه فلوروفسفات{0}}دوپ شده Eu²⁺- که در 451 نانومتر ساطع میشود و با پیکهای جذب کلروفیل a، b و -کاروتن مطابقت دارد.
راندمان نوری به دست آمده 69.85 lm/W بود که نشان دهنده عملکرد برتر برای مکمل نور آبی است [صفحه 35].
سیستم کم نور هوشمند
یک سیستم کم نور هوشمند مبتنی بر میکروکنترلر{0}}با استفاده از رنگ قرمز ساخته شده وLED های آبی.
این سیستم شامل یک حسگر نور GY{3}}30، STC89C52 MCU و ماژولهای LED مبتنی بر PWM{4}}است که امکان تنظیم زمان واقعی شدت نور را بر اساس شرایط محیطی فراهم میکند.
این سیستم مصرف انرژی را تا 40 درصد در مقایسه با روشهای سنتی روشنایی استاتیک کاهش میدهد [صفحه 45، شکل{2}}].
مزایای GRIN{0}}PIG LED
تطابق طیفی بالا: طیف انتشار GRIN-PIGال ای دی ها تراز می شونداز نزدیک با پروفایل های جذب رنگدانه های کلیدی گیاهی، فتوسنتز و رشد را تقویت می کند.
راندمان افزایش یافته: ساختار ضریب شکست گرادیان از دست دادن فوتون را به حداقل می رساند و در نتیجه بازده نوری بالاتری را به همراه دارد.
پایداری حرارتی: محصورسازی مبتنی بر شیشه-قابلیت اطمینان طولانی مدت-در شرایط دمای بالا- را تضمین میکند.
صرفه جویی در انرژی: سیستم کم نور هوشمند استفاده از نور را بهینه می کند و مصرف انرژی غیر ضروری را کاهش می دهد.
برنامه های کاربردی
این LED های پیشرفته برای موارد زیر ایده آل هستند:
مزارع و گلخانه های عمودی
آزمایشگاه های تحقیقاتی فیزیولوژی گیاهی
سیستم های کشاورزی شهری که نیاز به کنترل دقیق نور دارند
نتیجه گیری
ادغام فناوری GRIN-PIG با سیستمهای کنترل هوشمند نشاندهنده پیشرفت قابل توجهی در روشنایی رشد گیاهان است. با بهبود تطابق طیفی و بهره وری انرژی، این LED ها راه حلی پایدار برای نیازهای کشاورزی مدرن ارائه می دهند. کار آینده ممکن است بر گسترش پایگاه داده دستور العمل های نور برای گونه های گیاهی خاص و مراحل رشد متمرکز شود.
مراجع
وانگ، بی (2023).طراحی، عملکرد، و استفاده از{0}ال ای دی های مبتنی بر شیشه برای لامپ های گیاهی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه پست و مخابرات نانجینگ.
یون، ایکس، و همکاران. (2022).مجله لومینسانس, 244, 118724.
Qin، L.، و همکاران. (2018).مجله آلیاژها و ترکیبات, 738, 372–378.
خدمات ما:
1. درخواست شما مربوط به محصولات یا قیمت های ما در 24 ساعت پاسخ داده می شود.
2. کارکنان خوب- آموزش دیده و با تجربه برای پاسخگویی به تمام سوالات شما به زبان انگلیسی روان.
3.OEM&ODM، ما می توانیم به شما در طراحی و قرار دادن محصول کمک کنیم.
4.Distributoership برای طراحی منحصر به فرد شما و برخی از مدل های فعلی ما ارائه شده است.
5. حفاظت از منطقه فروش شما، ایده های طراحی و تمام اطلاعات خصوصی شما.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/grow{4}}lights-برای-houseplants.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
تلفن: +86 0755 27186329
تلفن همراه (+86)18673599565
واتساپ:19113306783
ایمیل:bwzm15@benweilighting.com
اسکایپ:benweilight88
