Uma visão geral
Desde a invenção de diodos emissores de luz (LEDs), houve um aumento significativo na quantidade de fótons que podem ser convertidos da energia elétrica; No entanto, isso está chegando perto de atingir um limite físico. No momento em que toda a energia de entrada é transformada em energia na forma de fótons fotossintéticos, a eficiência máxima teórica é alcançada. A eficiência dos LEDs azuis pode atingir até 93%, é possível que os "brancos" convertidos em fósforos atinjam 76%e os LEDs vermelhos podem atingir 81%. Devido a essas melhorias, novas perspectivas de iluminação de horticultura tornaram -se disponíveis. Neste artigo, discutiremos os seguintes tópicos: (1) a física e a eficiência subjacentes dos LEDs; (2) a eficácia atual deLEDs; (3) o efeito da qualidade espectral na produção de culturas; e (4) a potencial eficácia dos jogos de horticultura. Isso pode ser realizado otimizando os impactos espectrais na morfologia das plantas, que diferem de espécies para espécies. Isso permitirá os avanços na conversão de fótons. Por outro lado, os efeitos do espectro na fotossíntese são muito comparáveis entre as espécies; No entanto, a definição atualmente aceita de fótons fotossintéticos, que varia de 400 a 700 nanômetros, pode exigir alguma modificação. A queda atual, a queda de calor, as ineficiências do driver (fonte de alimentação) e as perdas ópticas são as quatro características inerentes a todos os equipamentos de LED. O limite superior da eficácia do fixador de LED é estabelecido multiplicando a eficácia do pacote de LED por esses quatro fatores. Considerando o estado atual da tecnologia LED, os cálculos sugerem que as limitações de eficácia para acessórios brancos e vermelhos são de 3,4 µmol J - 1, enquanto para equipamentos azuis e vermelhos, os limites de eficácia são 4,1 µmol J - 1. Ao incluir proteção óptica contra a água e a umidade excessiva, esses valores são reduzidos em cerca de 10%. Existem trocas entre pico de eficácia e custo, que detalhamos.
Física
O termo "eficiência" refere -se a proporções que possuem as mesmas unidades no numerador e no denominador, e essas proporções podem ser declaradas como uma porcentagem. O termo "eficiência do LED" refere -se à proporção da potência óptica para a entrada de energia elétrica, expressa como watts por watt ou porcentagem. O termo "eficácia" refere -se a proporções que são expressas em uma variedade de unidades. O termo "eficácia" é usado no campo da iluminação hortícola para descrever a quantidade de fótons produzidos por segundo por watt de eletricidade de entrada. Devido ao fato de que um watt é igual a um joule por segundo, isso pode ser simplificado para µmol por tempo. A relação Planck -Einstein, que é frequentemente chamada de equação de Planck, é uma expressão matemática que descreve a relação entre energia de fótons e comprimento de onda. Usando essa equação, podemos ver que a relação entre energia e comprimento de onda é inversamente proporcional. Equação usada para converter entre eficiência e eficácia, bem como para calcular o maior potencial de eficácia de fótons fotossintéticos para um espectro específico. Esta equação é usada para converter entre eficiência e eficácia.
Para determinar a influência que os fótons têm nas plantas em relação à quantidade de energia elétrica que é a entrada, obtemos as unidades relevantes convertendo a eficiência dos LEDs em sua eficácia. Isso está de acordo com uma lei física diferente conhecida como a lei Stark -Einstein, que sustenta que, para todos os fóton que são absorvidos, apenas uma molécula é realmente capaz de reagir. É possível reafirmar esta lei afirmando que um fóton é capaz de excitar um elétron. O escopo da eficácia de fótons neste trabalho é restrito a fótons com comprimentos de onda que variam de 400 a 700 nanômetros, com exceção dos LEDs vermelhos distantes, que incorporam fótons com comprimentos de onda até 800 nanômetros. É comum que os fabricantes de pacotes de LED relatem eficácia em lúmens por watt, porque essa é uma métrica significativa para a iluminação humana. No entanto, essa métrica não é aplicável à iluminação hortícola, porque é uma medida de fótons ponderados para a visão humana com base na sensibilidade do olho humano a cores diferentes.
Um pacote de LED, que é o chip LED contido em uma habitação, é o que se entende pelo termo "LED" neste artigo. Além de facilitar as conexões mecânicas e elétricas ao acessório, o alojamento ou embalagem também serve como canal de calor, influencia a distribuição de fótons e incorpora a camada de fósforo para LEDs brancos (para obter mais informações, veja abaixo). Os pacotes de LED são o público -alvo para os padrões de desempenho LED. Quando os pacotes de LED são incorporados a um acessório, isso é chamado de equipamento de LED.
Eficiência fundamental dos LEDs em seu âmago
Existem três subeficiências que contribuem para a eficiência geral dos LEDs (pacotes LED), que é o produto dessas três subeficiências:
A razão entre a energia de fóton emitida, expressa em volts de elétrons, para a tensão aplicada (vphoton/vf) é a definição de eficiência elétrica. Essa proporção é influenciada pela resistência elétrica interna do LED.
A eficiência quântica interna, também conhecida como fóton por elétron, refere -se ao processo pelo qual os elétrons são convertidos em fótons. Esse processo é influenciado por rotas de recombinação não radiativa, que incluem impurezas e defeitos microfísicos.
A proporção de fótons que deixam o material semicondutor de LED e o número total de fótons gerados é referido como a eficiência da extração de fótons. Essa proporção é influenciada pela reflexão interna e pela reabsorção. A frase "perdas de pacote" é usada no setor de LED para se referir a quaisquer perdas que ocorram durante o processo de colheita de fótons de um pacote de LED. Os tipos de pacote de LED podem ter uma ampla gama de variações nelas.
A Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd, foi criada em 2010. É uma empresa nacional de alta tecnologia que integra o design, P&D, produção e vendas de produtos de iluminação interna e externa e também pode fazer detalhes OEM, ODM.
