معايير الإضاءة لضوء LED

مقدمة موجزة لضوء النمو LED

LED تنمو أضواء, كما يمكننا أن نتعلم من الاسم, هي نوع من مصابيح LED تستخدم لمساعدة النباتات على النمو. كيف يعملون؟? كما نعلم جميعًا أن الضوء ضروري لنمو النباتات, بينما تلعب مصابيح النمو LED دورًا لتحل محل الضوء الطبيعي عندما لا يكون متاحًا. الصمام الثنائي الباعث للضوء(قاد) تستخدم الإضاءة رقائق أشباه الموصلات الصلبة كمواد مضيئة, والتي من شأنها أن تنبعث منها طاقة زائدة عن طريق إعادة تركيب الموجات الحاملة لإنتاج انبعاث الفوتون الذي يمكن أن ينبعث أحمر, أصفر, أزرق, و أخضر الضوء مباشرة. من نقطة البداية هذه, إضافة الفوسفور على مبدأ الألوان الثلاثة الأساسية, يمكن إعطاء ضوء أي لون بما في ذلك اللون الأحمر, أصفر, أزرق, أخضر, والأبيض. يمكن للناس استخدام ألوان مختلفة من الضوء فيما يتعلق بمراحل نمو النباتات المختلفة. ولكن هل فكرت يومًا في سبب استخدامنا لمصابيح LED لنمو النباتات؟? لماذا لا أضواء أخرى? دعونا نتعمق…

مصادر الضوء التقليدية مقابل مصدر ضوء LED

مصادر الضوء التقليدية مثل المصابيح المتوهجة, مصابيح الفلورسنت, مصابيح الصوديوم عالية الضغط, ومصابيح الزئبق عالية الضغط لها مساوئ انخفاض كفاءة الضوء البيولوجي, ارتفاع استهلاك الطاقة, وارتفاع تكاليف التشغيل إذا تم استخدامها في الصناعات الزراعية والبيولوجية. أخذ مصانع الإضاءة الاصطناعية كمثال, يمثل استهلاك الطاقة لمصدر الضوء حوالي 40% ل 60% من تكلفة تشغيل النظام. بالمقارنة مع الإضاءة التقليدية, يمكن لمصادر ضوء LED أن تشكل ذروة امتصاص طيفية تتوافق بشكل أساسي مع عملية التمثيل الضوئي للنبات وتشكله. لديها مزايا الكفاءة العالية, انخفاض استهلاك الطاقة, لا تلوث بالزئبق, الطول الموجي الدقيق, نظام ذكي للتحكم, إلخ., والتي يمكن أن توفر ما يصل إلى أكثر من 50% طاقة, لديها آفاق تطبيق واسعة في العديد من المجالات مثل مكملات ضوء الدفيئة, زراعة الأنسجة النباتية, مصانع النباتات, و التكاثر الوراثي.

ما يمكنك تعلمه من هذه المقالة?

تركز هذه المقالة على التقدم القياسي لإضاءة LED لنمو النبات وتناقش إطار عمل نظام الإضاءة LED القياسي لنمو النبات. منذ 2012, الوطنية لهندسة الإضاءة لأشباه الموصلات R&شاركت D وIndustry Alliance في توحيد معايير إضاءة LED لنمو النبات, وفي 2013, معيار المجموعة الأولى T/CSA021-2013 “متطلبات الأداء لأضواء اللوحة LED لنمو النبات” تم إطلاق سراحه, التي تعزز صياغة معيار المجموعة T/CSA 032-2016 “المواصفات الفنية العامة لمصابيح LED لإضاءة النباتات”.

المجموعة القياسية T/CSA 021-2013 “متطلبات الأداء لأضواء اللوحة LED لنمو النبات

هناك أنواع عديدة من مصابيح نمو النباتات LED بما في ذلك مصابيح اللوحة المسطحة, 2-أضواء المنتهية, شرائط ضوء مرنة, وهكذا, والتي سوف تتغير مع تحسين التكنولوجيا خطوة بخطوة. حول 2013, كان التطبيق الرئيسي لأضواء اللوحة LED هو زراعة الشتلات بشكل أساسي, ومعيار المجموعة T/CSA 021-2013 “متطلبات الأداء ل أضواء لوحة LED لنمو النبات” ينص تقريبًا على كل جانب من جوانب مصابيح اللوحة LED مثل مصطلحاتها وتعريفاتها, التصنيف والتسمية, الطلبات الفنية, قواعد الاختبار والتفتيش, التغليف, مواصلات, والتخزين. يوضح المحتوى القياسي أن مؤشر القياس الأساسي لمصدر ضوء LED لنمو النبات يختلف تمامًا عن معلمات الضوء المستخدم لإضاءة المعيشة.

يحدد المعيار الطول الموجي للإشعاع الرئيسي للضوء المسطح LED لنمو النبات, والذي يشير إلى نطاق الإشعاع الأحمر البرتقالي من 600 إلى 700 نانومتر ونطاق الإشعاع الأزرق البنفسجي من 400 إلى 500 نانومتر, وهو الأساس لتحديد إضاءة الإشعاع الأزرق البنفسجي, إضاءة مشعة باللون الأحمر البرتقالي, وتحديد نسبة الإضاءة المشعة باللونين الأحمر والأزرق; يحدد المعيار إجمالي التدفق الإشعاعي (وحدة: ث) وإجمالي الإضاءة المشعة (وحدة: ث/م2) على أساس الكميات الفيزيائية لدعم نمو النبات. إنتاج ضوء LED, الاختبار, قبول, وغيرها من الأعمال في الميدان. يحدد المعيار كثافة تدفق الفوتون الضوئي [وحدة: ميكرومول /(م2 ث)], والذي يشير إلى عدد الفوتونات ضمن نطاق معين من الطول الموجي المنبعث من المصباح الذي يتم استقباله لكل وحدة مساحة من الوقت أثناء عملية التمثيل الضوئي. لكن عدد الفوتونات التي يتم تلقيها أثناء عملية التمثيل الضوئي ليس من السهل قياسه, هكذا, لا تنعكس متطلباتها الفنية في المعيار.

يطرح المعيار متطلبات السلامة الأساسية لـ GB7000 التي يجب أن تلبيها مصابيح اللوحة LED لنمو النبات, وجهاز التحكم يلبي متطلبات GB19510.14, جيجابايت/T24825, ومتطلبات أداء التوافق الكهرومغناطيسي; من حيث الخصائص الكهربائية, فهو يحدد متطلبات الطاقة وعامل الطاقة; من حيث الأداء الإشعاعي, فهو ينص على التدفق الإشعاعي الأولي/كفاءة الإشعاع, توزيع شدة الإشعاع, إضاءة مشعة, ونسبة الإضاءة المشعة باللونين الأحمر والأزرق, توحيد الإضاءة الإشعاعية; يتم أيضًا تحديد المتطلبات من حيث خصائص طيف الإشعاع وخصائص العمر.

المجموعة القياسية T/CSA 032-2016 “المواصفات الفنية العامة لمصابيح LED لإضاءة النباتات”

تركز هذه المواصفة القياسية على الأداء الفني العام ومؤشرات التقييم لمنتجات الإضاءة LED. نظرًا للتنوع الكبير في منتجات الإضاءة المستخدمة في صناعة إضاءة المصانع, المواصفات والنماذج مختلفة, والأداء والجودة متفاوتان, ومن الملح وضع معيار موحد نسبيا للحكم والتقييم لمؤشرات الأداء. وبما أن هذه الصناعة هي صناعة ناشئة, يعد الإدخال المبكر للمعايير ذات الصلة مناسبًا لتوجيه تطوير التكنولوجيا الصناعية وتحديد موضع المنتج, ولكن لأن تقييم بعض الأداء الفني ليس ناضجا بما فيه الكفاية, بعض المعلمات (مثل كفاءة تدفق الفوتون, يتطابق التوزيع الطيفي لمصدر الضوء مع طيف النبات. تحتاج متطلبات تصنيف الدرجات إلى مزيد من التحسين.

وفقا لمتطلبات بيئة التطبيق, المعيار مكمل لمصطلحات مصانع C3, نباتات C4, نباتات كام, ومصطلحات أخرى مصنفة حسب نمط دورة التمثيل الضوئي للنبات. يتم تصنيف مصابيح LED لإضاءة النباتات وفقًا لاستخدام المصباح, طريقة التمثيل الضوئي للنبات, ووضع التحكم. أداء السلامة, المظهر الهيكلي, الأداء الكهربائي (قوة, عامل الطاقة), الأداء البصري, مصداقية, التوافق الكهرومغناطيسي, إلخ. تم توحيد مصابيح LED المستخدمة لنمو النباتات, وتم تصنيف كفاءة تدفق الفوتون للمصابيح. تم إعطاء طريقة الكشف وفقا للمتطلبات الفنية.

في متطلبات المظهر الهيكلي, يتم طرح المتطلبات لمكافحة التآكل (ما يصل إلى WF2) والشيخوخة المضادة للأشعة فوق البنفسجية لسطح المصباح; في متطلبات الأداء البصري, تم تحديد تدفق الفوتون وكفاءة تدفق الفوتون [يجب ألا تقل القيمة المقاسة عن 0.7μmol/ (جنوب غرب)], كما أنها موحدة التوزيع الطيفي, منحنى توزيع الضوء وغيرها من المعالم; يركز جزء الموثوقية بشكل أساسي على معدل صيانة تدفق الفوتون والقدرة على التكيف البيئي; في تصنيف كفاءة الطاقة للمصابيح, أولاً, وهو يتوافق مع النقاط الرئيسية لكفاءة تدفق الفوتون لمصابيح الصوديوم عالية الضغط [1.9ميكرومول /(جنوب غرب)] ومصابيح الفلورسنت [1.3ميكرومول /(جنوب غرب)], تنقسم كفاءة تدفق الفوتون لمصدر ضوء LED إلى ثلاث فئات: النوع الأول [ηP ≥ 1.9μmol/(جنوب غرب)], النوع الثاني [1.3ميكرومول /(جنوب غرب) ηηP<1.9ميكرومول /(جنوب غرب)] والنوع الثالث [(0.7ميكرومول /(جنوب غرب) ηηP<1.3ميكرومول /(جنوب غرب) )]. ثانيًا, حسب درجة تزامن التوزيع الطيفي لمصدر الضوء, يمكن تقسيم مصدر الضوء إلى 3 الفئات أو 3 مستويات وفقا لخطوط العرض المختلفة. ويأخذ تقسيم مستويات كفاءة الطاقة في الاعتبار أيضًا كفاءة تدفق الفوتون لمصدر الضوء ودرجة توافق التوزيع الطيفي. ما سبق 2 العوامل التي تقسم كفاءة الطاقة إلى 9 الفصول في المجموع.

خاتمة

أضواء LED تستخدم لنمو النبات, مثل مصانع النباتات, مكملات ضوء الدفيئة, وقد تم استخدام الزراعة الجماعية للشتلات على نطاق واسع في جميع أنحاء البلاد. وهي تقنية جديدة ظهرت مع تطور نماذج الإنتاج الزراعي وصناعة أشباه الموصلات. إن تطوير وتنفيذ معايير تكنولوجيا الإضاءة LED لنمو النبات يمكن أن يعزز تحويل وتطبيق الإنجازات العلمية والتكنولوجية, لعب الضمان الأساسي, يدعم, والدور القيادي, والتي يمكن أن تعزز التطور الصحي والسريع لهذه الصناعة. إذا كان لا يزال لديك استفسارات أخرى, يمكنك أن تشعر بالحرية في ذلك تواصل معنا, MOKO Light لديه R محترف&فريق D لنقدم لك الحل الأفضل.