一، علوم طیفی: رمزگشایی مکانیسم فتوسنتزی فلور آبزیان
روشی که گیاهان آبزی فتوسنتز را انجام می دهند با روشی که گیاهان زمینی این کار را انجام می دهند بسیار متفاوت است. اجسام آب نور را جذب و پراکنده می کنند، که باعث می شود نور قرمز (660 نانومتر) تا 90٪ در عمق 1 متری فروپاشی کند. از سوی دیگر، نور آبی (450 نانومتر)، عمیقتر نفوذ میکند و تا عمق 5 متری میرسد. این ویژگی چیزی است که ایده اصلی پشت طراحی طیف LED را تشکیل می دهد:
1. نسبت طیفی پایه
ناحیه غالب نور آبی (450-470 نانومتر): استحکام ساقه را افزایش می دهد و به ساخت کلروفیل b کمک می کند. هنگامی که مقدار نور آبی به 40٪ افزایش می یابد، قطر ساقه های چمن تلخ تا 22٪ افزایش می یابد و گیاهان به مراتب بهتر می توانند در برابر خوابیدن مقاومت کنند.
منطقه کمکی با نور قرمز- (630-660 نانومتر): رنگدانههای حساس به نور را فعال میکند و چرخه گلدهی را کنترل میکند. وقتی نسبت نور قرمز به آبی 3:1 باشد، نخل قرمز 15 روز زودتر گل می دهد و قطر جوانه شعله بودا 18 درصد رشد می کند.
ناحیه تقویت شده با اشعه ماوراء بنفش (380-400 نانومتر) آنتوسیانین می سازد. هنگامی که گیاهان آبی برگدار قرمز در معرض اشعه ماوراء بنفش- قرار گرفتند، سطح آنتوسیانین آنها 3.2 برابر افزایش یافت و برگها قرمز یاقوتی شدند.
2. فناوری برای کنترل طیف های دینامیکی
سیستم LED آکواریوم حرفه ای اکنون ممکن است بسته به زمان بین چندین رنگ تغییر کند:
در حالت صبحگاهی (6:00 تا 9:00)، نور آبی 450 نانومتری 60 درصد نور را تشکیل میدهد که طیف طلوع خورشید را تقلید میکند و متابولیسم گیاه را بیدار میکند.
در طول ظهر (10:00 تا 14:00)، 50٪ از نور نور قرمز در 660 نانومتر است که به تولید محصولات فتوسنتزی کمک می کند.
حالت گرگ و میش (17:00 تا 19:00): نور زرد 590 نانومتری 40 درصد نور را تشکیل می دهد که ساعت بیولوژیکی را هماهنگ نگه می دارد.
سری Orphek PR72 از 36 ال ای دی پرقدرت- برای تغییر داینامیک طیف استفاده می کند. مقدار PAR آن (تابش فعال فتوسنتزی) در عمق 30 سانتی متری آب در 120 میکرومول بر متر مربع بر ثانیه باقی می ماند که سه برابر کارآمدتر از لامپ های فلورسنت معمولی است.
2، انقلاب بهره وری انرژی: گذر از استفاده زیاد از برق به کسب منافع برای محیط زیست
مزیت اصلی فناوری LED این است که انرژی کمتری مصرف می کند. داده های قابل مقایسه نشان می دهد:
نوع روشنایی نسبت راندمان انرژی (Lm/W) دمای تولید گرما (درجه) عمر سرویس (ساعت)
لامپ فلورسنت استاندارد 45–60 65–80 8000
چراغ آکواریوم LED معمولی 80–100 35–45 30000
چراغ های LED گیاهی حرفه ای: 120-150 وات، 25-30 وات، 50000 وات
به عنوان مثال، یک آکواریوم معمولی 60 سانتی متری:
یک لامپ متال هالید 150 واتی که از 1314 کیلووات ساعت برق در سال استفاده می کند، برای تولید گرما به سیستم خنک کننده دیگری نیاز دارد.
وقتی به یک سیستم LED حرفه ای 60 واتی بروید، مصرف برق سالانه تنها به 525 کیلووات ساعت کاهش می یابد. این باعث صرفه جویی 60 درصدی در هزینه های برق می شود و نیاز به تجهیزات خنک کننده را از بین می برد.
3، محل استفاده از آن: ممکن است در همه چیز از آکواریوم های خانگی گرفته تا سالن های نمایش حرفه ای استفاده شود.
1. ارتقاء هوشمند برای آکواریوم های خانگی
مخزن آب کم عمق (<30cm): has a 24V low-voltage three-color LED light strip with a red, blue, and white light ratio of 1:1:2. This is to satisfy the needs of shade plants like Mos and water fig. The "one to two" lamp head design that is popular on Taobao lets you change the brightness in different areas.
مخزن آب عمیق (30 تا 50 سانتیمتر) باید دارای الایدیهای-قدرت بالا 40 وات یا بیشتر باشد، مانند سری Nitli AT3، که میتواند عمق 45 سانتیمتر را پوشش دهد و رشد فلفل پایین انجیر را تا 40 درصد تسریع کند.
2. کنترل دقیق آکواریوم های حرفه ای
آکواریوم شانگهای از سیستم روشنایی هوشمند پروتکل DALI استفاده می کند که از حسگرهایی برای زیر نظر گرفتن چیزها در زمان واقعی استفاده می کند.
توانایی انتقال آب (مقدار NTU)
معیارهای فلورسانس کلروفیل گیاهی (Fv/Fm)
داده هایی در مورد نحوه عملکرد ماهی ها
این سیستم به خودی خود نسبت طیفی را تغییر داد، که نرخ بقای نهال های سولانوم را در مخزن اکولوژیکی حرا از 62٪ به 89٪ افزایش داد.
3. یک گام بزرگ رو به جلو در رشد گونه های کمیاب
جلبک های مرجانی که با هم زندگی می کنند: کلرلا ولگاریس از نور آبی (450 نانومتر) برای سرعت بخشیدن به فتوسنتز استفاده می کند، در حالی که نور قرمز (660 نانومتر) سرعت کلسیفیه شدن مرجان ها را کنترل می کند. این آزمایش نشان داد که، به دنبال بهینهسازی طیف، نرخ رشد مرجانهای استاگرن 35 درصد افزایش یافت.
با استفاده از نور زرد 590 نانومتری برای جلوگیری از رشد جلبک های سبز، شاخص رندر رنگ (CRI) چمن قرمز مانند Cymbidium می تواند به 92 برسد که تقریباً مشابه تأثیر نور طبیعی است.
4، مشکلات با تکنولوژی و ایده های جدید
1. مشکلاتی که از قبل وجود دارد
نرخ انطباق طیف اقلام محبوب در بازار فقط 67٪ است. برخی از گونه ها، مانند مرواریدهای کوچک کوتوله، به طیف های منحصر به فردی نیاز دارند.
مدیریت گرما: حتی اگر ماژولهای الایدی پرقدرت{0}به پرههای اتلاف حرارت آلومینیومی نیاز دارند که سیستم را پیچیدهتر میکند.
آستانه هزینه: هزینه روشنایی یک واحد با-سیستم های LED درجه حرفه ای 2.3 برابر لامپ های فلورسنت است.
2. اتفاقات جدیدی در مرز رخ می دهد
LED نقطه کوانتومی: محدوده طیفی قابل تنظیم را به 380-780 نانومتر و بازده نوری را به 3.8 میکرومول در ژول افزایش می دهد.
فیلم LED که می تواند خم شود: ممکن است به دیواره سیلندرهای منحنی بچسبد و برای آکواریوم های دایره ای خوب است زیرا فقط 0.5 میلی متر ضخامت دارد.
بهینهسازی طیفی هوش مصنوعی: بهترین طرح طیفی بهطور خودکار با استفاده از یادگیری ماشینی برای بررسی دادههای نحوه رشد گیاهان ایجاد میشود.
5، راهنمای تمرین: پنج قانون برای استفاده علمی از نور
1. چگونه می توان شدت نور را تشخیص داد
برای یک مخزن آب کم عمق (کمتر از 30 سانتی متر)، 1 لیتر آب برابر با 0.5 وات برق LED است.
The middle cylinder (30–45 cm) holds 1L of water and uses 0.8W of power. The deepwater tank (>45 سانتی متر) 1 لیتر آب را نگه می دارد و 1.2 وات برق مصرف می کند.
2. مدیریت چرخه نوری
گراس منفی: 8 تا 10 ساعت در روز
چمن مثبت: 12 تا 14 ساعت در روز
برای متوقف کردن و کنترل جلبک ها، "حالت مهتاب" را به مدت یک ساعت در شب روشن کنید (نور سفید 5000K، شدت 10٪).
3. طرحی برای مطابقت با کیفیت نور
چه نوع گیاهی نور قرمز (%)، نور آبی (%) و نور سفید (%) نظرات
فیکوس آبی و سایر علفهای بد 20 40 40 رشد برگ را تشویق میکنند
مروارید کوتوله کوچک 30 50 20 خزیدن به پهلو را آسانتر میکند.
انجیر چیلی و سایر علفهای قرمز 40 30 30 تولید آنتوسیانین را افزایش میدهند
4. نکات مهمی که در انتخاب تجهیزات باید به آنها فکر کنید
Color rendering index (CRI)>90، که از صحت رنگ گیاهان اطمینان می دهد.
گواهی ضد آب IP67 یا بالاتر، که از ورود بخار آب جلوگیری می کند
راندمان انرژی درایو بیشتر از 90٪ است که باعث کاهش اتلاف انرژی می شود.
5. اقدامات ایمنی برای نگهداری
هر شش ماه یکبار، نرخ تضعیف طیف را بررسی کنید. اگر از 15% فراتر رفت، مهره های لامپ را عوض کنید.
برای جلوگیری از تضاد طیف، با لامپ های متال هالید مخلوط نکنید.
برای جلوگیری از چسبیدن جلبک ها به بدنه لامپ و به خطر افتادن انتقال نور، سطح بدنه لامپ را مرتباً تمیز کنید.
