إضاءة المصنع بمصابيح بيضاء - على الكفاءة والكفاءة الاقتصادية

بعد كتابة المقالة السابقة ، لم أحل نفسي بعد بشكل كامل السؤال - ما هو أكثر ربحية للشراء بالضبط وكم يمكنك الفوز على المدى الطويل والقصير. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك بعض الشكوك حول فعالية المصابيح. ويطرح السؤال البحث عن إجابة عليه ، لذلك واصلت تطوير هذا المجال. لا أستطيع أن أقول أن المادة لمقال كامل اتضح ، ولكن كإضافة إلى المعلومات السابقة التي تحتوي على البيانات الأساسية ستكون مفيدة.

بادئ ذي بدء ، دعونا نكتشف بالضبط ما هي كفاءة مصابيح LED التي تمت مناقشتها في الجزء الأخير. في وقت سابق ، أخذت البيانات بشكل رئيسي من مقال iva2000 ، دون التحقق ، لأنه هناك تم النظر في مسألة كفاءة التمثيل الضوئي أكثر عندما تضاء بضوء من طيف مختلف. الآن قررت فرز الفعالية الإجمالية.

سننظر في المصابيح كري ، كما من ناحية ، هم إلى حد بعيد الأكثر تقدمًا في التكنولوجيا ، وبالتالي ، ناتج الضوء لكل وحدة طاقة ، ومن ناحية أخرى ، جميع مؤشراتهم مستقرة وموثقة جيدًا (على عكس أسماء الشركات المصنعة). هنا ، سيتعين على الشركة المشار إليها أن تدفع لي مقابل الإعلان ، ولكن للأسف ، لا أكتب من تقديمها ، ولكن ببساطة لأنها أسهل وأكثر سهولة في الوصول إليها.

لذا ، ما هي مصابيح LED التي سنتحرى عنها؟ لن أنشر هنا العملية الكاملة لدراسة واختيار سلسلة معينة ، حتى لا تغمر المواد بـ "الماء". باختصار ، سأقول أنني استوعبت أقوى وأقوى الرقائق الأكثر كفاءة ، رهناً بالتوافر المجاني والسعر المناسب. هناك نوعان مناسبان لهذه المعايير: الأبيض سيكون من سلسلة XM-L.

- هذه رقائق بقدرة 10 وات بكفاءة 158 لتر / وات (ولكن ليس بأقصى طاقة ، ولكن عند 1 وات فقط). أبيض بارد (6000-6500 كيلو) ، أبيض محايد (4000-4500 كيلو) وأبيض دافئ (3000-3500 كيلو).
والأحمر من سلسلة XP-E ، صور عالية الكفاءة حمراء 650-670 نانومتر.
روابط لوثائق LED في نهاية المقال.

سنتعامل مع البيض. في المرة الأخيرة ، لم يؤخذ الفرق في كفاءة المصابيح البيضاء بعين الاعتبار وتم تقدير الكفاءة فقط فيما يتعلق بمنحنى نشاط التمثيل الضوئي مكري.

هذه المرة قررت توضيح هذا السؤال بشكل أكثر شمولاً. لسوء الحظ ، لا تؤدي وثائق مصابيح LED إلى الكفاءة مطلقًا ، ويكتبون لومن لكل وات ، لذلك كان عليّ إجراء الحساب العكسي. من طيف LED والمنحنى الضوئي ، يتم حساب عدد اللمبات التي ستحتوي عليها LED إذا كانت كفاءتها 100 ٪ ، ثم يتم تقسيم عدد اللومن الحقيقي المأخوذ من وثائق LED على هذا الرقم. وإليك ما حصلنا عليه لثلاثة أنواع من مصابيح LED البيضاء:


من اليسار إلى اليمين: أبيض بارد ، أبيض محايد وأبيض دافئ.

من الجدير بالذكر أنه على الرغم من نمو اللومن أثناء الانتقال من الأبيض البارد إلى الطيف الأبيض الدافئ (بنفس قوة الإشعاع ) ، فإن القيم المجدولة لـ lm / W والكفاءة الإجمالية لـ LED تنخفض بشكل كبير - من 40 إلى 23٪. الشيء هو أن الفوسفور ، وهو أكبر بكثير في ضوء التوهج الأبيض الدافئ ، ليس له كفاءة 100 ٪ ، وحتى ، على الأرجح ، بكمية كبيرة له تأثير تظليل (تمتص الأشعة المنبعثة من الطبقات السفلية الطبقات العليا وتختفي ) في نفس الوقت ، يتم استخدام مؤشر اللومن لكل وات بتيار 2A (من ثلاثة كحد أقصى) - يمكن ملاحظة أنه ينخفض ​​من 140 عند 350mA إلى 108 (للأبيض البارد). لا يوجد مثل هذا الجدول في وثيقة Cree - يتم إعطاء اللومن المطلق هناك لتيار معين ، ويجب حساب الطاقة باستخدام البيانات من الرسم البياني لخاصية الجهد الحالي. فيما يلي البيانات ذات الصلة من ورقة البيانات:




الآن دعونا نتعامل مع الريدز.

معهم ، كل شيء أسهل قليلاً ، لأنه يشار إلى التدفق الضوئي ليس في luminas ولكن في ملي واط. يكفي تقسيم مليوات من الإشعاع إلى واط من الاستهلاك ونحصل على الكفاءة بدقة عالية! كل المصابيح كانت ستعطي هذه البيانات - 2/3 من العمل لا يمكن القيام به!



وهنا نجري على الفور اكتشافًا مذهلاً - أن كفاءة هذه المصابيح هي 50 ٪ ، و (رسم بياني آخر ، لا أعطيها هنا) ، على عكس البلورات الزرقاء / البيضاء ، يزداد تدفق الضوء بشكل خطي مع التيار ولا تنخفض كفاءة الشريحة! ولكن عندما ترتفع درجة حرارة الشريحة ، يكون الانخفاض أكثر أهمية بكثير من انخفاض الرقائق الزرقاء. للمقارنة ، تبلغ كفاءة اللون الأزرق البحت في نفس الظروف 48٪ (مقارنة مع هذا المؤشر للبيض - أعلى). لكن "الأحمر فقط" أسوأ بكثير. تحولت كفاءتها إلى ما يقرب من 19 ٪ ، ومع زيادة درجة الحرارة ، ينخفض ​​التدفق الضوئي بشكل أسرع من فعالية Photo red.

تلوح في الأفق بالفعل خيارات مثيرة للاهتمام لاستخدام مصابيح LED الفردية ومجموعاتها. الآن ، سنقوم بإعادة حساب جدول الكفاءة مع مراعاة البيانات التي تم الحصول عليها حديثًا.



يمكن ملاحظة أن الأحمر الأحمر للصور بهامش واسع أمام الجميع. ولكن لا يمكنك أن تضيء باللون الأحمر النقي ، لذلك تحتاج إلى الجمع ، وهنا توجد خيارات باللون الأبيض والأزرق. لاحظ على الفور (لقد فكرت بطريقة ما في كل شيء ، لكنني تخلصت مما تبين أنه غير واعد) مزيج من الأبيض الدافئ والأحمر. إن الكفاءة المنخفضة لمصابيح LED البيضاء الدافئة تلغي جميع مزايا اللون الأحمر. لكن الأبيض البارد جيد جدًا في مثل هذا المزيج! هم أنفسهم يتمتعون بكفاءة جيدة ، لا يزالون يتضخمون بواسطة مصابيح LED الحمراء ، كما أن نقص الطيف الأحمر يغطيهم أيضًا. مزيج من الأحمر والأزرق يبدو جيدًا أيضًا. ثم يأتي فقط أبيض بارد و DNaT 1000 ، والباقي لا يتم سحبه. حسنًا ، دعنا نرى كيف سيبدو بالكامل - مع السائقين.

علاوة على ذلك ، خضع منطق الحساب إلى افتراض أننا نريد الحصول على المزيد من الإشعاع النشط ضوئيًا لنفس المال ، لذلك يتم تقليل جميع الأرقام ، بما في ذلك أسعار مصابيح LED والسائقين ، إلى إجمالي الإشعاع النشط للنبات للمصباح 100 ميكرو مول / ثانية.



ترميز الألوان كما في الجدول السابق - لتسهيل فهم مكان مصابيح LED ولا تحل محل رؤوس مكررة.

ولكن هذا هو السعر فقط في البداية - مقدار المال الذي تحتاج إلى استثماره للحصول على مصباح كهربائي عند 100 ميكرومول / ثانية. هذا لا يكفي - أنت بحاجة لمعرفة كم سيكلف أثناء العملية. وإذا كنت تفكر أيضًا في تكلفة الكهرباء بمرور الوقت ، فستحصل على صورة كاملة ، أقدمها للجميع!


بفضل الاهتمام المعلق من قبل المعلقين ، اتضح أنه ليست كل مصابيح LED التي تبيع على aliexpress باسم CREE هي في الواقع. أرخصها ، حوالي دولار ونصف للحصول على صمام ثنائي 10 وات أو أقل ، على الأرجح مزيف بالرقائق المصنوعة من قبل الشركة الصينية LatticeBright ، والتي هي أرخص عدة مرات من الأصلية ، ولسوء الحظ ، لديها أداء أسوأ مرتين تقريبًا. في هذا الصدد ، أجريت بحثًا عن الأسعار لمصابيح LED المقابلة في Kompel ، الموزع الرسمي لـ cree في الاتحاد الروسي. الأسعار أعلى بكثير مما كانت عليه في الصين ، ولكن الجملة الصغيرة مربحة للغاية ، بما في ذلك بالمقارنة مع الموردين الأجانب.
وعلى طول الطريق ، قام بتصحيح نقطتين - أضاف استبدال المصباح مرة واحدة في السنة لمنحنى DNaT. وقام بتصحيح خطأ (إشرافي) ، حيث اعتبر سعر جميع المصابيح مساوياً لقوتها (100 واط) ، بينما كانت الفكرة الأصلية لكل وحدة من الإشعاع الضوئي. في الرسم البياني الجديد ، بيانات الأسعار لمصباح ينبعث من 100 ميكرول / ثانية ، بدلاً من 100 وات. أعتذر عن الرقابة.



كيف نفهم هذه الحزمة من القضبان؟

على اليسار سعر المصباح في البداية. أذكرك أنه في نفس الوقت سيعطون جميعًا نفس الكمية من الإشعاع النشط للنبات ، ولكن لديهم طيف مختلف. كلما بدأ الشريط السفلي ، كانت المجموعة أرخص. لدينا أشهر على طول المحور س. من المفترض أن المصباح يعمل 12 ساعة في اليوم ، 7 أيام في الأسبوع ، لما مجموعه 36 شهرًا ، أي 3 سنوات هذا يزيد قليلاً عن 13 ألف ساعة ، وتم الإعلان عن 50 ألفًا لمصابيح LED. وإذا تم عمل كل شيء بشكل صحيح مع التبريد ، بالإضافة إلى تيار 0.7 من الحد الأقصى يتم تطبيقه على مصابيح LED (وهذا أكثر من كفاءة الثلث) ، فسوف يعملوا أكثر ، أي أكثر من 10 سنوات بدون أي تدهور تقريبًا.

كلما زاد الخط أفقيًا ، زادت كفاءة المصباح. نرى أن العديد من الخطوط تبدأ أعلى (رقائق أغلى) ، ولكنها بمرور الوقت أرخص من نظيراتها الأرخص. هذا يدل على الخط لمصابيح LED الحمراء للصور - يحتوي على أصغر منحدر.

الشيء الأكثر إثارة للدهشة هو أن أرخصها الآن ... أغلى المصابيح الحمراء للصور! هذا لأنهم يتمتعون بأعلى كفاءة وأقل طيف سهل الهضم - فهم بحاجة أقل في البداية وينفقون أقل كهرباء في المستقبل! ذات أهمية كبيرة هي تركيبات "أبيض بارد + أحمر صورة حمراء". يوضح هذا الرسم البياني منحنى بنسبة الأبيض: الأحمر 2: 1 في الطاقة. ومجرد "أبيض بارد". تتباعد هذه الخطوط الثلاثة كمروحة ، حيث تكون الخطوط المتطرفة هي مصابيح LED بيضاء وحمراء ، والخط الأوسط عبارة عن مزيج منها. لزراعة النباتات ، تكون جميع مكونات الطيف ضرورية ، ولكن في مجموعات مختلفة. اتضح أن جميع المتغيرات من مجموعات الأطياف يتم تغطيتها بشكل أكثر فاعلية من خلال مجموعة واحدة فقط - LED أبيض بارد وأحمر (ولكن بنسب عددية مختلفة).
تجدر الإشارة إلى أن مزيج اللون الأزرق + الأحمر ، على الرغم من أنه يحتوي على منحدر أصغر من الأبيض + الأحمر ، ولكنه يعطي سعرًا / تدفقًا ضوئيًا أسوأ بكثير ، لذلك لا يلحق بمزيج من الأبيض + الأحمر حتى بعد 3 سنوات. قد يكون من الأفضل استخدام منظور مدته 10 سنوات ، لكن هذه حالة استثنائية.
Phytolamp ليست رخيصة جدا. إذا أخذنا في الاعتبار كفاءتها ، فهي أكثر تكلفة من حتى مصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد ، وعلى المدى الطويل ... المال من أجل الكهرباء هباء ...
DNAT وفي البداية ليست رخيصة جدًا (تساءلت عن تكلفة الكوابح الإلكترونية لها ، لكن كوابح EM لا تستحق أخذها - فهي ذات كفاءة منخفضة ، المصباح بسبب الخفقان - أيضًا ، لا تزال رطبة ودافئة مثل الموقد) ومع مرور الوقت لا تلحق بهم - خاصة مع الأخذ بعين الاعتبار استبدال المصابيح - التي يجب القيام بها مرة واحدة على الأقل في السنة ، والتي يتم عرضها كخطوات على الرسم البياني. لذا اذهب إلى الحديقة.

في ما يلي طيف تركيبة مصابيح LED البيضاء والحمراء المتراكبة على منحنى MkCree (قوة 4: 1 ، لم تعيد 2: 1):



بالطبع ، من الخطأ الحكم على مثل هذه الأشياء بناءً على جمال الرسوم البيانية ، ولكن بالنظر إلى الأرقام التي تقول الشيء نفسه ، في رأيي ، فإن الرسم البياني مثالي تقريبًا لتغطية مجموعة النطاق النشط ضوئيًا.

لا يزال الاستنتاج كما هو - اشترِ مصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد و CREE Photo red باللون الأحمر وسيكون هناك الكثير من الضوء لنباتاتك ومدخرات لمحفظتك!
من الممكن أيضًا الإضاءة بمصابيح LED حمراء نقية ؛ كتب أحد المعلقين عن هذه التجربة. سيكون هذا أكثر ملاءمة إذا كانت النباتات مضاءة جزئيًا بالضوء الطبيعي (حديقة على حافة النافذة ، شرفة ، لوجيا ، عندما لا يسقط ضوء الشمس المباشر على الإطلاق أو لبضع ساعات في اليوم - ثم تتلقى النباتات بشكل أساسي أشعة زرقاء من السماء ، وأخرى حمراء بشكل كارثي. إنه يفتقر إلى شدة الضوء بشكل عام. هنا تملأ مصابيح LED الحمراء الفجوة الموجودة قدر الإمكان. فقط يجب أن تكون مصابيح LED عالية الأداء بطول موجة 660 نانومتر وأفضل إذا كانت ستكون CREE Photo حمراء. حسنًا ، لقد طلبت الثنائيات!