一, Teorētiskais kalpošanas laiks: maksimālais pusvadītāju materiālu ilgums
LED augu apgaismojuma pamatmateriāls — gaismas{0}}diodes — nosaka, cik ilgi tām vajadzētu kalpot teorētiski. Gaismas diodes ir cietvielu{2}}pusvadītāju ierīces, kas izstaro gaismu, rekombinējot elektronus un caurumus. Teorētiski tas nozīmē, ka tradicionālajiem gaismas avotiem nav problēmu ar elektrodu ablāciju vai kvēldiega kušanu. Saskaņā ar Starptautiskās apgaismojuma komisijas (CIE) standartu augstas kvalitātes LED mikroshēmas var darboties 50 000 līdz 100 000 stundu, ja tās darbina vienmērīga strāva 25 grādu temperatūrā. Šis ir laiks, kas nepieciešams, lai gaismas plūsma samazinās līdz 70% no sākotnējās vērtības.
Šie dati ir balstīti uz lielu soli uz priekšu materiālu zinātnē:
Mikroshēmas struktūras optimizācija: Flip Chip tehnika savieno LED mikroshēmas tieši ar pamatni ar metāla izciļņiem. Tas padara siltuma izkliedi trīs reizes efektīvāku nekā ar standarta montāžas mikroshēmām un palēnina gaismas samazināšanos.
Fluorescējošā pulvera uzlabošana: fluorescējošā pulvera, kura pamatā ir nitrīdi{0}}, kvantu efektivitāte ir pieaugusi līdz vairāk nekā 90%, un, apvienojot to ar silikona iekapsulēšanas tehnoloģiju, tas padara gaismas samazināšanās līkni vienmērīgāku. Pēc 50 000 stundu lietošanas noteikta veida augu lampas sarkanās gaismas joslas (660 nm) gaismas plūsma joprojām ir 82% no tā, kāda tā bija, kad tā bija jauna.
Vadītāja ķēdes jauninājums: pastāvīgas strāvas draivera mikroshēmas integrētā konstrukcija saglabā sprieguma izmaiņas ± 1% robežās, lai aizsargātu mikroshēmu no bojājumiem, ko izraisa pārsprieguma triecieni.
2, faktiskais kalpošanas laiks: termiskās pārvaldības un tā izmantošanas pārbaude
Teorētiski LED augu gaismām vajadzētu kalpot ilgāk nekā reālajā dzīvē. Tomēr tādas lietas kā temperatūras izmaiņas, mitrums un atkārtoti ieslēgšanas{1}}izslēgšanas cikli var ievērojami samazināt to darbību. Saskaņā ar nozares pētījumiem, LED augu gaismas tipiskais kalpošanas laiks siltumnīcās ir no 30 000 līdz 50 000 stundām. Galvenie neatbilstību iemesli ir:
1. Siltuma vadība: vissvarīgākā siltuma izkliedes konstrukcijas daļa
Ja LED augu apgaismojuma savienojuma temperatūra (PN savienojuma temperatūra) paaugstinās par 10 grādiem pēc Celsija, to dzīves ilgums tiek samazināts uz pusi. Siltumnīcas augstā temperatūra un mitrums pasliktina šo problēmu:
Pasīvā siltuma izkliede: 40 grādu apkārtējās vides temperatūrā lampas ar alumīnija -formas dzesētājiem var sasniegt 85 grādu savienojuma temperatūru, kas saīsina to kalpošanas laiku līdz 30 000 stundām.
Aktīvā siltuma izkliede: Lampas ar šķidruma dzesēšanas sistēmām var uzturēt savienojuma temperatūru zem 65 grādiem un ilgt vairāk nekā 50 000 stundas. Piemēram, Philips GreenPower sērijā no Nīderlandes tiek izmantota siltuma cauruļu tehnoloģija. Siltumnīcas testā Sanijā, Hainaņā, gaismas zudums pēc 40 000 stundu nepārtrauktas lietošanas bija tikai 12%.
2. Diskdziņa barošanas avots: stabilitāte nodrošina ilgtermiņa veiktspēju.
Visas gaismas uzticamība ir atkarīga no braukšanas spēka avota darbības ilguma. Strāvas avoti, kas nav īpaši labi, bieži sabojājas pēc aptuveni 20 000 stundām tādu problēmu dēļ kā kondensatora novecošanās un elektrolītu žūšana. Augstas-kvalitātes braukšanas barošanas blokā tiek izmantoti keramikas un{5}}ilgs kalpošanas laika elektrolītiskie kondensatori (piemēram, 105 grādi/5000 stundas), kā arī ķēdes, kas aizsargā pret pārspriegumu, pārstrāvu un īssavienojumiem. Tādējādi strāvas padeve var darboties vairāk nekā 50 000 stundas.
3. Lietošanas gadījums: spēle, kas maina gaismas spilgtumu un frekvenci
Light intensity: A high power density (such PPFD>300 μ mol/m ²/s) paātrinās skaidu novecošanos. Eksperimenti ir atklājuši, ka PPFD palielinās no 200 μmol/m ²/s līdz 400 μmol/m ²/s tajā pašā savienojuma temperatūrā, kas samazina tā kalpošanas laiku par 40%.
Iedarbināšanas un apturēšanas biežums: gaismas diodes var iedarbināties un apstāties uzreiz, bet pārāk bieža to ieslēgšana un izslēgšana var izraisīt termiskā stresa šoku. Salīdzinot ar lampām, kas darbojas visu laiku, tās, kas ieslēdzas un apstājas vairāk nekā 10 reizes dienā, darbojas par 25% mazāk laika.
3, stratēģija mūža pagarināšanai: visas ķēdes optimizēšana no projektēšanas līdz darbībai un apkopei
1. Materiālu izvēle: pārejiet uz inženiertehnisko{1}līmeņa risinājumiem
Mikroshēma: Cree XP{0}}G3 un Osram Oslon Square mikroshēmas ir vislabākās, jo tās darbojas vairāk nekā 60 000 stundu pie L70.
Fluorescējošais pulveris: parastās sulfīdu sistēmas vietā izmantojot silikātu{0}}saturošu fluorescējošu pulveri, sēra izturība trīs reizes uzlabojas.
Iekapsulēšanas līme: lai samazinātu dzeltēšanu, kas varētu padarīt gaismu mazāk efektīvu, izvēlieties organisko silikonu, kas iztur augstu temperatūru (150 grādi) un UV starojumu.
2. Struktūras dizains: Padariet ceļu siltuma plūsmai spēcīgāku.
Siltuma izlietne: tai ir trīs{0}}līmeņu siltuma izkliedes struktūra, kas izgatavota no vara-alumīnija kompozītmateriāla substrāta, siltuma caurules un ribām. Termiskā pretestība ir mazāka par 0,5 grādiem /W.
Optiskā lēca: objektīvs ir izgatavots no datora materiāla, kas laiž cauri vairāk nekā 92% gaismas un kalpo ilgāk nekā akrils.
IP67 aizsardzības dizains var izturēt ūdens tvaiku eroziju, ko izraisa siltumnīcas smidzināšanas sistēma.
3. Darbību un apkopes vadība. Gaismas izmantošana zinātniskā veidā, lai tās kalpotu ilgāk
Apgaismojuma stratēģija: mainiet PPFD dinamiski, pamatojoties uz rūpnīcu vajadzībām, lai izvairītos no nepārtrauktas darbības ar pilnu jaudu. Piemēram, PPFD 150 μ mol/m ²/s tika lietots, kad salātu augi bija stādi, un tas tika paaugstināts līdz 250 μ mol/m ²/s, kad tie bija pieauguši.
Tīrīšanas cikls: lai nepieļautu siltuma pretestības palielināšanos, ik pēc trim mēnešiem notīriet radiatora virsmu no putekļiem.
Risinājums dublēšanai: izmantojot divu ķēžu barošanas avota arhitektūru, tā automātiski pāriet uz rezerves lampu, kad viena lampiņa nodziest, kas samazina to, cik bieži tai ir jāieslēdzas un jāaptur.
