A kereskedelmi beltéri gazdálkodás világában létezik egy csendes hozamgyilkos, amelyet még a legfejlettebb spektrum sem képes teljesen megoldani: a fényelfogás fizikája. Amikor mérnöki laborunkban elemzem a létesítmények elrendezését, gyakran azt tapasztalom, hogy a laboratóriumi PAR-leolvasások és a tényleges üzemteljesítmény között jelentős szakadás van egy sűrű, többszintű környezetben. Előfordulhat, hogy egy termelő vásárol egy felső kategóriát-teljes spektrumú led növekedési fénysáv, akassza fel az ajánlott magasságba, és még mindig azt tapasztalja, hogy veteményeik alsó csomópontjai sárgulnak vagy fejletlenek.
Mérnökként ezt nem tekintem biológiai kudarcnak; Én optikainak látom. A probléma az "Intra-Colopy Shading" Egy nagy-sűrűségű függőleges gazdaságban a termés felső levelei biológiai pajzsként működnek. Mivel a fény egyenes vonalakban terjed, a központi fényforrás-bármilyen erős is-elkerülhetetlenül "kemény árnyékokat" hoz létre az elsődleges lombozat alatt. Ez az, ahol a mérnöki logika aLED csöves növesztő lámpákkiváló alternatívát kínál a hagyományos nagy{0}}teljesítményű rendszerrel szemben.
A pontforrás csapda kontra az elosztott vonali forrás
Hogy megértsük, miért szenved a sűrű elrendezés a hagyományos alattLED növekvő fénysáv, meg kell vizsgálnunk a különbséget a "pontforrás" és a "vonalforrás" között. Az egyetlen házba koncentrált nagy teljesítményű LED-sáv vagy tábla pontforrásként működik, ha egy 10 hüvelyk távolságra lévő növényi tálca szemszögéből nézzük. Ez egy egyedi haladási iránnyal rendelkező fénykúpot hoz létre. Amikor a levelek átfedik egymást egy sűrű lombkoronában, blokkolják ezt az egyetlen irányú fényt, és az alsó lombkoronában létrehozzák az úgynevezett „Photon-sivatagokat”.
Ezzel szemben egy tömbLED csöves növesztő lámpákelosztott vonali forrásként működik. Ha a diódákat három, négy vagy akár öt vékony csövön keresztül egyetlen rack polcon szétosztjuk, hatékonyan megtámadjuk a tetőt számos szögből. SMT-laboratóriumunkban azt modelleztük, hogy az A csőből származó fénysugarak hogyan juthatnak el a jelenleg a B csőtől árnyékolt levelek alá. Ezt a több-irányú fotonszállítást a mérnökök "diffúz-szerű elfogásnak" nevezik. Utánozza az üvegházban lévő környezeti fény visszaverődését, biztosítva, hogy a növény alsó és középső rétegében lévő sztómák aktívak maradjanak. Ez az egyetlen módja annak, hogy magas anyagcsere-sebességet tartsunk fenn a teljes növényi testben, nem csak a felső koronában.
A termikus felhajtóerő és a „mikro{0}}klíma” hiba
Egy mérnöki szempont, amelyet sok kereskedelmi vállalat figyelmen kívül hagy az értékesítés során ateljes spektrumú led növekedési fénysáva fizikai rögzítés méretének hatása a légáramlásra. A sűrű függőleges rackben a hely prémium. A terjedelmes, széles-profilrúd masszív hőterelőként működik. A felszálló meleg levegőt a lombkorona és a fény közé zárja, pangó mikro-klímát teremtve.
Tapasztalataim szerint a hibás függőleges indítások hibaelhárítása során ez a pangó levegő két katasztrófához vezet: kalciumhiányhoz (az alacsony párologtatás miatt) és a levél hőmérsékletének kiugrásához. Amikor a levélfelület hőmérséklete meghaladja a 28-30 fokot, a növény stresszállapotba kerül.
A vékony profil ateljes spektrumú LED növekedési fénycsőjelentős mérnöki előnyt biztosít itt. Mivel a cső "optikai lábnyoma" olyan kicsi, lehetővé teszi a természetes hő felhajtóerőt. A levegő szabadon áramolhat a csövek körül és között, megakadályozva a hőzsebek kialakulását. atJTGLMérnökeink finomították alumínium házaink extrudálási eljárását, hogy maximalizálják a felületet, miközben minimalizálják a fizikai szélességet. Ez biztosítja, hogy maga a berendezés ne legyen akadálya a környezetirányítási rendszereknek (HVAC), amelyek üzemeltetéséért a termelő ezreket fizet.
Optikai átvitel: az olcsó PC-burkolatok rejtett költsége
Amikor gyártunk aLED-es növekvő fénycső, az egyik legkritikusabb döntésünk a polikarbonát (PC) lencse kiválasztása. Sűrű elrendezésben a fényt "irányítani" kell anélkül, hogy "koncentrált volna".
Számtalan „költségvetésű” csövet láttam nem-gyártó kereskedőktől, amelyek tejszerű vagy matt PC-burkolatot használnak az alacsony-minőségű, villogó diódák elrejtésére. Mérnöki szempontból ezek a matt borítók katasztrófa. Nem hatékony irányokba szórják a fényt, gyakran az állvány falát, nem pedig a lombkoronát érintik. Még ennél is rosszabb, hogy az alacsony minőségű PC-burkolatok UV és kék fény hatására lebomlanak, és hónapokon belül sárgává válnak.
A JTGL-nélUV{0}}stabilizált, nagy-áteresztőképességű optikai lencséket használunk, amelyek biztosítják, hogy a chipek által generált fotonok 94-96%-a valóban elérje a lombkoronát. Egy 2000-könnyű létesítményben az átviteli hatékonyság 10%-os növekedése nem csupán műszaki jellemző, hanem a termelő működési költségeinek közvetlen csökkenése. Az objektív 120 fokos sugárzási szöget biztosító tervezésével lehetővé tesszük, hogy a szomszédos csövek fénye tökéletesen átfedje egymást, így "tűzkereszt" effektust hozunk létre, amely behatol egy sűrű leveles zöld tálca legmélyebb részeibe.
A visszavert fény geometriája
Egy keskeny, függőleges farmon az állvány falai vagy a termesztőszoba fényvisszaverő burkolatai a világítási rendszer részét képezik. Nagy, széles-profilteljes spektrumú led növekedési fénysávgyakran blokkolja azt a fényt, amelynek visszaverődnie kellene a lombkoronaba. Ez a rossz tervezés iróniája: minél masszívabb a fény, annál jobban elárnyékolja a saját tükröződéseit.
LineárisLED csöves növesztő lámpáklehetővé teszi a „visszaverő újrahasznosítást”. Mivel jelentős szabad tér van a csövek között, a padlóról, az állványtartókról vagy a fehér műanyag tálcákról visszaverődő fény visszajuthat a világítási tömbön keresztül, és a mennyezetet vagy a fenti polc alsó részét éri, és újra visszaverődik. Ez a "foton pattogás" elengedhetetlen a sűrű termésben lévő sötét rések kitöltéséhez. Mérnökeink úgy tervezik, hogy a csőházaink felülete is tükröző legyen, biztosítva, hogy a lámpatest maga is hozzájáruljon a fény-szórási környezetéhez, ne pedig elnyelje azt.
Megbízhatóság magas páratartalmú, sűrű környezetben{0}}
A sűrű lombkorona hatalmas mennyiségű nedvességet enged át. A négy-öt rétegű függőleges állványban a páratartalom elérheti a 80-90%-ot a levélfelület közelében. Ez egy brutális környezet az elektronika számára.
Amikor áttekintem a különböző meghibásodási arányokatLED-es növekvő fénycsőkonstrukciók esetén a leggyakoribb hibapont a zárósapka és az alumínium ház közötti tömítés. A legtöbb „standard” cső egyszerű ragasztót vagy súrlódó-sapkát használ. A magas páratartalmú, sűrű elrendezésben a nedvesség behatol ezekbe a tömítésekbe, ami a lencsén belüli "párásodáshoz" vagy ami még rosszabb, a PCB rövidzárásához{5}}vezet.
Kertészeti csöveinket IP65-ös szilikon tömítésekkel és vízálló G13-as vagy integrált kábelcsatlakozókkal szereljük. Nem csak fénykibocsátásra építjük ezeket; megépítjük őket, hogy túléljék a „biológiai vihart”, amelyet több ezer kipárolgó növény okoz. Egy mérnök számára a megbízhatóság a hatékonyság végső formája. Ha egy termelőnek évente 5%-át kell cserélnie lámpáinak nedvesség behatolása miatt, akkor a ROI számítása értelmetlen.
Következtetés: a lombkorona tervezése, nem a katalógus
A döntés, hogy eltávolodnak a koncentrálttólLED növekvő fénysávelosztott tömbjéreLED csöves növesztő lámpákátmenet az "egyszerű világításról" a "mérnöki fotonszállításra". Arról van szó, hogy elismerjük, hogy egy sűrű, ipari-méretű farmon a fény és a tér közötti kölcsönhatás ugyanolyan fontos, mint maga a fény.
Azáltal, hogy a geometriai diverzitás révén csökkentjük az árnyékolást, a kiváló hőkezelés révén biztosítjuk a spektrális stabilitást, és maximalizáljuk az átvitelt a jó{0}}minőségű optikán keresztül, olyan eszközt biztosítunk a termelőnek, amely a növény biológiájával működik, nem pedig a fizika törvényeivel. Végső soron mérnökként az a dolgom, hogy biztosítsam, hogy az alsó polcon az utolsó levélnek is ugyanolyan lehetősége legyen a fejlődésre, mint a legfelsőnek. Ha megszünteti az árnyékokat, megszünteti a hozam korlátait.
