Amikor LED-es lámpákat vásárol, csak a PPF-et, a PPFD-t, a hatékonyságot és az árat veszi figyelembe? Kizárólag ezen paraméterek alapján ítéli meg a növényi lámpák minőségét? Azonban, miután két, három vagy akár egy teljes évet termesztenek teljes spektrumú LED-es lámpákkal a termesztőhelyiségben, egy gyakorlatiasabb problémával kell találkozni: ugyanaz a világítótest eltérő fényminőséget produkál az első és a negyedik termesztési ciklus között. A növények viselkedése megváltozik-a belső csomópontok, a virágzási időszakok eltolódnak, és a szín és a sűrűség megváltozni kezd. Ekkor veszi észre a leginkább figyelmen kívül hagyott változót: a termikus tervezést.
1. Mi a spektrális élettartam?
A hagyományos világítás a „lumen fenntartására” összpontosít, amely azt méri, hogy hány lumen marad 5000 óra után. A LED-es lámpák esetében a spektrális élettartam kritikusabb,-nem azt kérdezi, hogy "világít-e még a fény?" de "a fény még mindig ugyanaz, mint újkorában?"
Vegyünk két egyforma, teljes{0}}spektrumú LED-es lámpát. Ha az ember fokozatosan 5000 K-ról 4300 K-ra sodródik, elveszíti a kék fény intenzitását, növeli a vörös arányt, és majdnem kiküszöböli az emberi szem UV-sugárzását, akkor "kissé melegebbnek" tűnhet. De a növények számára ez teljesen más környezetet jelez. A növények a fényt használják az „évszak, tér és stressz” értelmezésére. A termikus tervezés minősége végső soron abban nyilvánul meg, hogy ez a spektrum változatlan marad-e több ezer óra elteltével is{7}}ez a "spektrális élettartam". Erről korábban részletesen írtunk cikkünkben "Váltás 5000K-ról 4200K-ra a LED-es növekedési lámpákban."
2. A forgács élettartama minden 10 fokos hőmérséklet-emelkedéssel változik
Minden LED végső soron egy kifejezés körül forog: a csatlakozási hőmérséklet (Tj). A 600 W-os vagy 1000 W-os LED-növekedési fény táplálása lényegében apró félvezető chipekbe vezeti az áramot, és az elektromos energiát fénnyé és hővé alakítja. Míg a fény kiszökik, hogy megvilágítsa a növényeket, a hőt a teljes úton el kell vezetni: chip → párna → PCB → alumíniumlemez → hűtőborda → levegő.
Ha ebben a hőútban bármely kapcsolat „blokkolódik”, a LED chip csatlakozási hőmérséklete jelentősen a tervezési értéke fölé emelkedik. A csomóponti hőmérséklet minden durván 10 fokos emelkedésével a LED élettartama felére csökkenthető.
A megnövekedett csomóponti hőmérséklet nem okozza a LED növekedési lámpák hirtelen elhalványulását vagy meghibásodását, hanem inkább:
1) Először a kék fény hatékonysága csökken
2) A foszfor kvantumhatékonysága csökkenni kezd
3) Az UV és a rövid hullámhosszú{1}}kibocsátás először romlik le
4) A belső forgácshibák felgyorsítják a diffúziót
Ezek a változások együttesen spektrális eltolódást okoznak. A LED növekedési lámpák spektrális élettartama alapvetően azt tükrözi, hogy a chip mennyi ideig tud működni egy adott csomóponti hőmérsékleten.
3. A termikus tervezés határozza meg a hőmérséklet eloszlását a LED növekedési lámpákban
A hőleadás értékelésekor nem arra figyelünk, hogy a ház tapintásra forrónak érzi-e magát, hanem arra, hogy a fény hőmérséklet-eloszlása egyenletes-e.
A jól{0}}megtervezett LED-es lámpának a következőket kell mutatnia:
1) Hasonló hőmérsékletek a lineáris fény minden sávjában
2) A különböző PCB-zónák hőmérséklete konzisztens
3) A vezető külön hűtéssel rendelkezik, nem terheli a fényforrást
4) A hő gyorsan eloszlik az alumínium profilokon keresztül a levegőbe
A rosszul termikusan kezelt lámpák gyakran a következőket mutatják:
1) 10-15 fokkal magasabb középpont, mint az oldalak
2) Észrevehetően melegebb részek a vezető közelében
3) Egyes rudak forróak, míg mások viszonylag hidegek maradnak
4) A hűtőbordák pusztán "dekoratívak", nem rendelkeznek tényleges bordafelülettel
Az eredmény egyazon lámpatest különböző zónáiban jelentősen eltérő spektrális öregedési sebesség. Amit a termesztőszobájában megfigyel: a középső sorokban lévő növények internódiumai jelentősen megnyúltak, míg a peremterületek viszonylag normálisnak tűnnek. A hasonló mért PPFD-szintek ellenére a növekedési minták eltérnek-ez a spektrális eltérés a "hőmérséklettérképből" ered.
A hőkezelés nem csak arról szól, hogy megakadályozzuk, hogy a fény túl meleg legyen ahhoz, hogy megérintse; arról van szó, hogy minden LED chip a lehető legegyenletesebben működjön a hőmérsékleten. Bármilyen hőmérsékleti inkonzisztencia egyenetlen spektrális élettartamhoz vezet.
4. Hogyan "falja el" fokozatosan a hő a spektrumot?
A hő hatása a LED-lámpákra nem egy hirtelen katasztrófa, hanem a kémiai és fizikai hatások napi felhalmozódása.
1) Forgácsok: Magas csomóponti hőmérséklet → Megnövekedett hibák → Csökkentett sugárzási rekombinációs hatékonyság → A kék fény először csökken
2) Foszforok: Magas hőmérséklet → Csökkent kvantumhatékonyság → Relatív eltolódás a sárga/piros komponensekben → Színpont-eltolódás
3) Kapszulázó anyagok: Hő + fényexpozíció → Sárgás az öregedés miatt → Megnövekedett rövid hullámhosszak elnyelése → Torz effektív kimenet
Így a vadonatúj 5000K teljes-spektrumú LED növekedés kezdetben tisztának és kiegyensúlyozottnak tűnik. Több száz üzemóra után a kék sáv energiája-enyhén csökkenni kezd. Több ezer óra elteltével a növények a "generatívabb növekedés" felé hajlamosak, lazább internódiumokkal. E változások hajtóereje a hőmérséklet. Minél magasabb és egyenetlenebb a hőmérséklet, annál gyorsabbá és kaotikusabbá válik ez a folyamat.
5. Az azonos teljesítményű LED növekedési lámpák spektrális eltolódást mutatnak 5000 üzemóra után
A legintuitívabb összehasonlítás két, látszólag egyforma, 600 W-os, teljes-spektrumú LED-es lámpát foglal magában:
| Tétel | A fény (jó termikus kialakítás) | B fény (rossz hőkezelés) |
|---|---|---|
| Hűtőborda anyaga | Vastagabb extrudált alumínium profilokat használ | Az alumínium lemez vékony |
| Vezető elhelyezése | A vezető külön van elhelyezve, nem a LED-sávok tetején | Az illesztőprogram és a LED-ek egymásra vannak helyezve |
| Thermal Path | A PCB teljes termikus rézrétegekkel és termikus pasztával rendelkezik | Több légrés a termikus úton |
| Felületi hőmérséklet érzet | Melegnek érzi, de egyenletesen oszlik el | Egyes helyek rendkívül melegek, míg mások viszonylag hűvösek |
| Hőelvezetési hatékonyság | Hatékony, stabil, kiszámítható | Nem hatékony, egyenetlen, hajlamos a hőemelkedésekre |
| Hatás a spektrum stabilitására | Stabilabb spektrum hosszú használat mellett | Nagyobb az esély a spektrum eltolódására és a gyorsabb leromlásra |
A kezdeti aktiváláskor mindkét lámpa hasonló PPFD- és spektrális profilt jelenít meg,{0}}a B fény még világosabb is lehet a nagyobb áramfelvétel miatt.
De egy év elteltével az A fény továbbra is közel maradt az eredeti SPD-hez, miközben a Light B kék fénye észrevehetően csökkent, színhőmérséklete jelentősen csökkent, és bizonyos spektrális sávok súlyosabban romlottak, mint mások.
A termelőket nem az érdekli igazán, hogy „melyik volt kezdetben fényesebb”, hanem az, hogy „melyik képes következetesen megőrizni eredeti fényprofilját”. Ez az igazi különbség a spektrális élettartamban-.
6. Hol mutatkozik meg a termikus tervezés kiválósága a teljes -spektrumú növekvő fényekben?
A professzionális LED-es lámpák gyártói megértik, hogy a hőkezelés nem alku tárgya-. Terveik szándékosan tartalmazzák a legfontosabb jellemzőket:
1) Nagy-szelvényű alumínium extrudálások: több alacsony-hőellenállású-menekülési útvonalat biztosítanak a LED-eknek
2) Dedikált vezetőhűtés: Akadályozza meg, hogy a vezetők hőt tápláljanak vissza a világítótáblába
3) Egységes rudak elrendezése: Biztosítja, hogy minden rúd hasonló hőmérsékleten működjön
4) Szabályozott maximális csomóponti hőmérséklet: Megőrzi a forgácsokat, mivel teret hagy a hosszú élettartam és a stabil spektrum számára
5) Telepítési környezeti megfontolások: Üvegházak és zárt helyiségek-10 fokos környezeti hőmérséklet-különbség külön tervezési pontokat igényel
JT Grow Lightkereskedelmi projektekre specializálódott, és a "hőterhelés alatti spektrumot" helyezi előtérbe a labor{0}}hideg paraméterekkel szemben. Valódi termesztőhelyiségekben az összes spektrális kimenet magas hőmérsékleten történik.
7. Hogyan használhatják a termelők "földi módszereket" a lámpa hőtervének felmérésére?
Lehet, hogy hiányzik az infravörös kamera, de vannak kezei, szemei és alapvető eszközei.
1) Egy óra működés után óvatosan helyezze a kezét a különböző rudak közelébe, hogy megmérje a hőmérsékleti különbségeket.
2) Használjon egyszerű infravörös hőmérőt a középső és a sarok hőmérsékletének mérésére-, hogy az eltérések néhány fokon belül maradjanak.
3) Ellenőrizze, hogy a meghajtó hozzá van-e nyomva a táblához. Ha LED-ek közelében nagyon meleg, rövidebb spektrális élettartamra számítson.
4) Ellenőrizze, hogy a hűtőbordának vannak-e tényleges bordái, nem csak egy lapos alumíniumlemezt a bemutatáshoz.
Ezek nem precíziós mérnöki vizsgálatok, de a termelők számára elegendőek: minél egyenletesebb és kevésbé túl meleg a hőmérséklet, annál hosszabb ideig marad érintetlen a spektrum.
A termikus kialakítás nemcsak azt határozza meg, hogy a lámpa túléli-e a garanciális időszakát, hanem azt is, hogy a teljes spektrum változatlan marad-e több ezer óra elteltével{0}}pontosan úgy, ahogyan megvásárolta.
Ma hajszolja a PPF-et, a μmol/J-t és a wattot, de egy év után a termesztőhelyiségben rájön, hogy a spektrális hosszú élettartam az, ami végső soron meghatározza a maximális hozamot.
