LEDデスクトップ成長ランプは、どのようにして40°C未満の冷たい光の非破壊栽培を実現しますか？

LEDランプの冷たい光の特性は、その物理的な性質、つまり半導体材料のバンド遷移発光メカニズムに由来しています。電流がアルセニド（GAAS）ガリウム（GAAS）や窒化ガリウム（GAN）などの材料で構成されるPN接合部を通過すると、再結合プロセス中に電子と穴が直接光子を放出します。このプロセスは高温励起に依存していないため、光エネルギーの形で放出されるエネルギー損失の割合は80％を超えています。対照的に、従来の高圧ナトリウムランプは、水銀蒸気を励起するために2000°Cを超える高温を必要とし、電気エネルギーのエネルギーの80％以上が赤外線熱放射の形で失われます。

この本質的な違いは、LEDテーブル成長器具の熱放射強度が従来の光源のそれよりもはるかに低いことを決定します。ランプの表面から10cmの距離で、LEDランプの熱放射強度はわずか0.5W/m²であり、同じ出力を持つ高圧ナトリウムランプの熱放射強度は15W/m²に達することがあります。熱放射の人体の知覚しきい値は約1.2W/m²なので、たとえ LEDテーブル成長器具 植物の天蓋に合わせて、それらの熱効果は生物によって知覚されることが困難です。この冷たい光の特性は、植物の「ゼロ熱ストレス」「照明環境」を提供するため、光合成効率はもはや高温阻害効果の影響を受けません。

LEDランプの温度制御システムは、トリプルメカニズムを介して表面温度の正確な制御を実現します。
ランプシェルは、熱伝導率が200W/m・Kに達するナノポーラスアルミナセラミック基質を採用します。これは、従来のアルミニウム基質の3倍です。基質に埋め込まれた位相変化材料（PCM）は、40°Cで固形液相変化を起こし、過剰な熱を吸収し、潜熱エネルギーとして保存します。実験は、この技術がランプ表面の温度変動範囲を±5°Cから±1.5°Cに圧縮できることを示しています。

ランプは、ヒートパイプフィンの複合熱散逸構造を採用しています。熱パイプ蒸発セクションはLEDチップと直接接触しており、凝縮セクションは熱散逸フィンに接続され、自然対流によって熱が放出されます。周囲温度が25°Cの場合、この構造は、ランプの表面温度を周囲温度よりも15°C以下にしないようにすることができ、全負荷で動作するときにランプが40°Cを下回ることを保証します。

インテリジェント温度制御システムは、NTCサーミスタアレイを介してリアルタイムでランプの表面温度を監視します。局所温度が40°しきい値に近づくと、3速風調整を自動的に開始します。
低速モード：周囲温度が<30のときに開始し、表面温度を35-38℃に維持します。
中速度モード：周囲温度が30〜35の場合にアクティブ化し、空気対流を強化します。
高速モード：極端な労働条件下での強制熱散逸は、温度が40°を超えないようにします。
この閉ループ温度制御メカニズムにより、1000時間の連続動作後、ランプの表面温度減衰率は0.5％未満になります。これは、従来の光源の15％の減衰率よりも大幅に優れています。

アプリケーションシナリオ：冷たい光の特徴によってもたらされる革命の植え付け
従来の光源シナリオでは、熱蓄積を避けるために、多層立体栽培の層間隔を50cmを超える必要がありますが、LEDランプの冷たい光特性により、層間隔を15cmに圧縮することができます。たとえば、50cm×50cm×200cmの垂直スペースでは、各層の間に15cmのみの間隔で8層の栽培ラックを配置できます。この高密度の植え付けモードは、単位面積あたりの年間生産量を従来の農業の200倍に増加させ、製品の品質はより安定しています。

LEDランプの赤と青のLEDの独立した調光機能により、さまざまな成長段階の植物がカスタマイズされたスペクトルを取得できます。たとえば、7：3レッドブルー比を使用して、レタスの苗段階で葉の膨張を促進し、3：7比が切り替えて、見出し段階での過剰な成長を阻害します。この動的な光調節技術は、作物の成長サイクルを15％〜20％短縮し、害虫や疾患の発生を30％以上減らします。

冷たい光源の低熱生成特性は、夏の冷却のエネルギー消費を排除し、インテリジェント温度制御システムにより、植物工場の年間エネルギー消費量は40％削減されます。特定の都市垂直農場の場合、LEDコールドライトテクノロジーを使用したマイクロプラント工場の単位面積あたりの年間生産量は、従来の農業の200倍であり、製品のビタミンC含有量は60％増加し、農薬の残留検出はゼロです。

業界への影響：コールドライトテクノロジーが農業経済モデルを再構築する
従来の高圧ナトリウムランプの光エネルギー利用率は20％未満ですが、LEDランプは80％以上に達する可能性があります。この効率の改善により、平方メートルあたりの年間生産量が100,000元を超え、都市農業の持続可能な経済的基盤を提供しました。

コールドライトテクノロジーは、3次元栽培の密度を3〜5回増加させます。たとえば、レタスの3次元栽培では、120個の植物を1立方メートルの空間ごとに収容できますが、従来の光源シーンの下ではわずか30個の植物の生存率を維持できます。

光品質と一定の温度環境を動的に制御することにより、作物の成長の一貫性が大幅に改善されます。たとえば、イチゴの垂直栽培では、果物の上層と下層の熟成サイクルの違いは7日から24時間に短縮され、糖含有量の標準偏差は1.2°のブリックスから0.4°ブリックスに減少します。

LEDデスクトップ成長ランプの現在の技術進化は、2つの主要な方向に焦点を当てています。
光品質の動的規制
量子ドットテクノロジーにより、スペクトル調節の精度がナノメートルレベルに達することができ、ランプは植物の生理学的信号に従ってライトフォーミュラをリアルタイムで調整できます。たとえば、カロテノイドの合成を促進するために、トマトの色の変化期間中に遠赤色光の割合が自動的に増加します。

光と熱の協力的な使用
温度差に基づくエネルギー回収システムの開発電力生成の発電により、ランプの熱放散を補助電源に変換します。実験では、この技術がランプの全体的なエネルギー効率を15％〜20％向上させることができることが示されています。
これらの革新は、「代替農業」から「超次元農業」へのマイクロプラント工場の進化を促進します。カーボンニュートラリティの目標に基づいて、LEDコールドライトテクノロジーは、将来の都市食品サプライチェーンの中核インフラストラクチャになると予想されます。平方メートルあたり100,000元以上の潜在的な年間生産量は、世界の資本と科学研究の継続的な投資を集めています。