一,Teknik prensip: Yarı iletken lüminesans ve termal kayıp yönetimi arasındaki temel ayrım.
Tipik ışık kaynaklarının ışık yayma şekli, enerjiyi verimli bir şekilde dönüştürme yeteneklerini sınırlar:
Floresan lamba: Floresan tozu, cıva buharını iyonize ederek ışık yayar. Yalnızca 50-70 lümen/watt (lm/W) ışık verimliliğine sahiptir ve başlamak için daha fazla enerji kullanan balast gerektirir. Spektrumu, kızılötesi gibi çok sayıda-fotosentetik olmayan aktif radyasyona sahiptir; bu, elektrik enerjisinin yaklaşık %70'inin termal enerjiye dönüştüğü anlamına gelir.
Bir metal halojenür lamba, metal halojenürleri uyarmak ve ışık vermelerini sağlamak için-yüksek sıcaklıkta bir ark kullanır. Işık verimliliği 90-140 lm/W kadar yüksek olabilir, ancak çalışma sıcaklığı 1000 derecenin üzerinde olabilir ve termal radyasyonun %60'ından fazlası kaybolur. Çalışmaya devam etmek için bir soğutma sistemine ihtiyacı var.
Akvaryum Rengi-Su Geçirmez Aydınlatmanın Değiştirilmesi50-200 lm/W'a kadar ışık verimliliği ile yarı iletken PN bağlantılarındaki elektron deliği rekombinasyonu yoluyla doğrudan ışık yayar ve spektrum, fotosentetik olarak aktif radyasyon aralığına (PAR, 400-700 nm) doğru bir şekilde ayarlanabilir. Örneğin, belirli bir LED akvaryum ışığı markasının mavi ışığı (450nm) ve kırmızı ışığı (660nm), toplam ışık çıkışının %80'inden fazlasını oluşturur ve enerji kullanımı, normal ışık kaynaklarınınkinden üç kat daha fazladır. Ayrıca LED, DC sürücüyü kullanır, bu da balast kaybı olmadığı anlamına gelir ve yalnızca 40 ila 60 santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda çalışır, bu da termal yönetim maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.
2,Enerji kullanımının karşılaştırılması: laboratuvar verilerinin ve gerçek-dünya durumlarının niceliksel incelemesi
1. Bir ünitenin ne kadar ışık yaydığı ve ne kadar enerji kullandığı arasındaki farklılıklar
Örneğin 1000 μ mol/m²/s PAR değeri elde etmek istiyorsanız:
Floresan lamba: yaklaşık 250 W güce ihtiyaç duyar ve her yıl 2190 kWh güç kullanır (günde 12 saatlik kullanıma göre).
Bir metal halojenür lambanın yaklaşık 150 W güce ihtiyacı vardır, ancak aynı zamanda yaklaşık 20 W güç kullanan bir soğutma fanına da ihtiyacı vardır. Toplam güç kullanımı 1460 kWh/yıldır.
LED ışıklar yalnızca 80W güç kullanır ve yılda 700 kWh enerji kullanır. Floresan lambalara göre %68, metal halojenür lambalara göre ise %52 daha az enerji kullanırlar.
2. Fabrika Çiftçiliği Durumlarının Doğrulanması
Dalian Okyanus Üniversitesi ile Fujian Eyaleti, Zhangzhou'daki karides yetiştirme şirketleri arasındaki ortaklık, özel bir LED aydınlatma sistemi kurulduktan sonra birim üretim başına enerji kullanımının 0,8 kWh/kg'dan 0,3 kWh/kg'a düştüğünü gösteriyor. Bu, elektrik faturalarında yılda 120.000 yuan'dan fazla tasarruf sağlar. Sistem, spektrumu dinamik olarak değiştirerek ışık enerjisinden en iyi şekilde yararlanır (gündüz beslenmeyi teşvik eden ana kaynak mavi ışık, geceleri stresi azaltmak için kırmızı ışık ana kaynaktır).
3. Aile Akvaryumu Sahnesi
Örneğin 60cm × 30cm × 40cm boyutlarında bir akvaryum:
Geleneksel seçenek, her yıl 350 kWh elektrik kullanan iki adet 40W floresan ampuldür.
LED çözümü: Yılda 105 kWh güç kullanan ve sık sık değiştirilmesi gerekmeyen bir adet 24 W tam-spektrumlu LED lamba (floresan lamba yaklaşık 8000 saat dayanırken LED 50000 saate kadar dayanır).
3, Yaşam Döngüsü: Yeni malzemelerden sistem tasarımına kadar tam bir atılım
1. Çekirdek malzemelerin ne kadar süre dayanacağı konusundaki farklılıklar
Floresan ışıklı ampul: Filamentin buharlaşması ışığın sönmesine neden olur ve nemli ortam elektrotların oksidasyonunu hızlandırır, bu da gerçek ömrünün %30'dan fazla azalması anlamına gelir.
Metal halide lamba: Ark tüpü siyaha döner, bu da ışığın verimini azaltır. Lambanın ömrü yaklaşık 12.000 saattir, ancak onu sık sık açıp kapamak ömrünü yarı yarıya kısaltabilir (ilk dalgalanma akımı, kararlı durum akımının üç katıdır-).
LED: Galyum nitrür (GaN) gibi geniş bant aralıklı yarı iletken malzemelerden yapılmıştır ve 100.000 saatten fazla dayanmalıdır. Aşağıdaki tasarım nedeniyle gerçek ürün daha uzun süre dayanır:
Epoksi reçine kapsülleme, nemin ve tuzun LED ışıkların paslanmasını önler. Deniz suyunda IP67 su geçirmez LED ışıklar 50.000 saate kadar dayanabilir.
Sabit akım sürüş devresi: Belirli bir LED akvaryum ışığı türü, akımdaki değişikliklerden dolayı ışık kaybını önlemek için 30000 saat sonra orijinal ışık yoğunluğunun %90'ını korur.
Isı dağılımını optimize etme: Bağlantı sıcaklığı, alüminyum bir alt tabaka ve kanatçık tarzı bir ısı emici ile 60 derecenin altında tutulur. Bu, normal ışık kaynaklarına göre 40 derece daha düşüktür.
2. 10 Yıllık Kullanım Döngüsüne Dayalı Tam Yaşam Döngüsü Maliyet Karşılaştırması:
Floresan lamba: Lambanın bakımı 600 yuan'a mal olur, bu da tüpün 12 kez değiştirilmesi anlamına gelir (her seferinde 50 yuan). Tüm maliyet elektrik dahil 22500 yuan'dır.
LED ışıklar: Bunları değiştirmenize gerek yoktur ve yalnızca 7000 yuan güce mal olurlar; bu, floresan ışık seçeneğinin maliyetinin yalnızca %31'idir.
4,Çevreye faydaları: İş dünyasında ve sürdürülebilir kalkınmada kirlilik kontrolünün değeri
1. Cıva kirliliği riskinden kurtulmak
Her floresan lambanın içinde yaklaşık 5 ila 10 miligram cıva bulunur. Her yıl 1 milyar floresan lamba atıldığında, 50 ile 100 ton arasında cıva açığa çıkıyor ve bu da suyu ve toprağı uzun süre kirletiyor. LED'lerde cıva ve kurşun bulunmaz. Gümüş ve galyum gibi değerli metaller atıldıktan sonra kolaylıkla parçalara ayrılarak yeniden kullanılabilir.
2. Karbonun azaltılmasına yardımcı olun
Örneğin Çin'in su ürünleri endüstrisinde mevcut floresan lambaların LED'lerle değiştirilmesi ve yıllık elektrik kullanımının 10 milyar kWh olarak hesaplanması, karbondioksit emisyonlarını 8 milyon ton (0,8 kg/kWh) azaltacaktır. Bu, çevre için 440 milyon ağaç dikmekle aynı şey.
3. Çevreye uygun tasarım
Bazı LED akvaryum ışıkları, suyun kalitesini gerçek zamanlı olarak kontrol edebilen ve spektrumu değiştirerek ekosistemi dengede tutabilen foto biyosensörlerle birlikte gelir. Örneğin, alg miktarı normalden fazla olduğunda, kırmızı ışığın (660nm) otomatik olarak arttırılması, alglerin çoğalmasını durdurur ve kimyasal yosun gidericilere olan ihtiyacı azaltır.
