1. Tæknileg meginregla: byltingarkennd framför á skilvirkni ljóseinda
(1) Breyting á ljósáhrifum: frá hitageislun til skammtameðferðar
Það er mikill munur á því hversu vel hefðbundin ljósatækni umbreytir orku. Glóperur (0,2 μ mól/J) breyta 99% raforkunnar í hita, háþrýstinatríumlampar (1,5 μ mól/J) búa til litróf í gegnum ljósbogaútskrift og LED tækni (2,8-4,1 μ mól/J) gerir rafsjónabreytingar í gegnum hálfleiðara PN. Skammtapunkta LED hafa gert það miklu auðveldara að vinna með ljósróf með nákvæmni upp á nokkra nanómetra. Til dæmis hefur skammtanýtni rauðs ljóss (660nm) farið úr 30% í 65%, en skammtanýtni græns ljóss (550nm) hefur farið úr 30% í 65%.
(2) Að stjórna hitatapi: vísindalegur lykill til að stjórna hitastigi á mótum
Hver 10 gráðu hækkun á hitastigi LED tengisins veldur því að ljósframleiðsla lækkar um 4% og líftíminn lækkar um 50%. Shanghai Sansi Electronics notar sína eigin keramikhitaleiðnitækni til að halda mótshitastigi LED flísa undir 65 gráðum og niðurbrotshraða ljóssins undir 0,3% á þúsund klukkustundir. LED vaxtarlampar endast lengur en venjulegir flúrperar sem endast um 5000 klst. LED vaxtarlampar endast í meira en 50.000 klukkustundir. Þeir geta verið notaðir á sjálfbæran hátt í meira en 11 ár ef þú notar þá í 12 klukkustundir á dag.
(3) Spectral Precision: The Quantitative Revolution of PPFD og YPFD
PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) telur magn ljóseinda á tilteknu svæði, en YPFD (Production Photon Flux Density) reiknar út hversu mikið mismunandi bylgjulengdir stuðla að ljóstillífun með því að vega þær. Tilraunir hafa leitt í ljós að salat getur náð YPFD upp á 1,8 μ mól/m ²/s þegar það er jafnt magn af rauðu og bláu ljósi. Þetta er 25% hærra en þegar það er aðeins rautt ljós. Kraftmikil litrófsstjórnun hjá Qingdao Vertical Farm minnkaði þróunarferil salat um 15 daga og orkuna sem þarf til að vaxa hverja einingu úr 0,35 kWh/kg í 0,22 kWh/kg.
2. Samanburður á orkunotkun: megindlegur samanburður við eldri ljósgjafa
(1) Orkunotkun á fermetra: það besta við LED
Peking Miyun Comparative Experiment (2021-2023) gögn sýna að gróðurhús með náttúrulegu ljósi nota að meðaltali 0kWh/m² af rafmagni á ári og gera 5,8kg/m²; Náttúrulegt ljós+LED viðbótarljósakerfið notar 67 kWh/m² af rafmagni, gerir 18,3 kg/m² af rafmagni og hefur yfirgripsmikið orkunýtnihlutfall sem er 3,2 sinnum. Algjörlega gerviljósakerfið notar 210kWh/m ² af orku, en það notar 20 sinnum meira svæði en utan gróðursetningar og orkunotkun á hverja afraksturseiningu er í raun minni.
(2) Orkunotkun eftir búnaðarstigi: að finna rétta jafnvægið milli krafts og hagkvæmni
Flestir LED vaxtarlampar til heimilisnota nota á milli 15 og 150 wött afl. Ef þú notar 100W ljósabúnað í 12 tíma á dag er rafmagnskostnaðurinn 0,5 Yuan á kWst, 0,6 Yuan á dag og 18 Yuan á mánuði. LED-kerfi geta dregið úr orkunotkun um meira en 50% samanborið við venjulega 400W háþrýstinatríumlýsingu-. Wulanbuhe Desert Integrated Plant Factory í Innri Mongólíu sameinar raforkuframleiðslu með LED viðbótarlýsingu til að fanga 42 kg af kolefni á hvern fermetra á hverju ári. Þetta dregur úr orkukostnaði um 60% miðað við venjuleg gróðurhús.
(3) Kolefnisfótsporsbókhald: Flutningur frá orkunotkun til vistfræði
Þegar þú berð saman orkuna sem notuð er til að rækta 1 kg af salati, sérðu að gróðursetning utandyra notar 0,05kWh af rafmagni og hefur kolefnisfótspor upp á 0,21kgCO ₂ e; hefðbundin gróðurhús nota 2,8kWh af rafmagni og hafa kolefnisfótspor upp á 1,89kgCO ₂ e; LED verksmiðjur (grænt rafmagn) nota 8,5kWh af rafmagni, en með því að nota vatnsræktunarkerfi til að losa sig við 12g af áburði er kolefnisfótsporið aðeins 0,32kg CO ₂ e. Orkusaga landbúnaðarlýsingar breytist verulega þegar plöntur fara úr því að „neyta 8,5 kWst af rafmagni“ í „nettó kolefnisbinding upp á 0,5 kg“.
3. Umsóknaratburðarás: Hagnýt leið til að hámarka orkunotkun
(1) Gróðursetning heima: Græn bylting sem notar mjög litla orku
Byggt á raunverulegum prófunarniðurstöðum frá Xiaohongshu neytendum, notar 5W LED vaxandi ljósið 0,06kWh af rafmagni og kostar 0,03 Yuan að keyra í 12 klukkustundir á dag. Þetta er sama orkumagn og ísskápur í gangi í 3 tíma eða sjónvarp sem er í gangi í 1,6 tíma. Raforkuverðsstefnan miðnæturdalsins getur lækkað rafmagnsreikninginn þinn um 50% til viðbótar. Með snjöllu deyfingarkerfi geta heimilisnotendur í Shenzhen Guanlan haldið mánaðarlegri raforkunotkun sinni undir 10kWh og árlegum rafmagnskostnaði innan við 60 Yuan.
(2) Gróðurhús í atvinnuskyni: nákvæm stjórn á orkunýtnihlutfalli
Í Yangling Demonstration Park notar 5000 fermetra gróðurhúsið fjöllaga og þrívíddar garðyrkju. Hvert LED kerfi hefur aflþéttleika upp á 150W/m². Fáðu Internet of Things umhverfisstjórnunarkerfið til að vinna saman til að hámarka ljósstyrk, litrófshlutfall og CO ₂ innihald. Kvik lýsingarstýring notar 18% minni orku á hverja framleiðslueiningu en kyrrstæð kerfi, en hún eykur einnig afköst um 25%.
(3) Kynbótahröðun: skammtastjórnun á ljóshringjum
Yangling tæknimiðstöð Sinochem Syngenta Group notar ljóstímabilsreglur til að rækta fimm kynslóðir maís á hverju ári. LED tæknin í snjallgróðurhúsinu líkir eftir aðstæðum hitabeltis sólarljóss og flýtir æxlunarferlinu úr 120 dögum í 48 daga. Í samanburði við fyrri aðferðir, eykur ljósgæðastjórnunartækni líf karlfrjókorna um 30% og kvenfrjókorna um 25%, en dregur úr orkunni sem þarf til að rækta einingar um 40%.
