Перейти к содержанию
greentalk

  • 0

Светодиодное досвечивание в импульсном режиме?

Оценить этот вопрос:


Зеленый змий

Вопрос

1.Теоретические предпосылки.
Известно, что процесс фотосинтеза проходит в две фазы – световую и темновую. Длительность этих фаз составляет порядка 0,00001 с и 0,001 с, соответственно.В процессе темновой фазы свет не требуется, поэтому постоянное освещение может быть излишним. Отсюда вытекает очевидный практический вывод – использовать импульсное освещение с интервалами, соответствующими длительности световой и темновой фазы фотосинтеза. Теоретически при этом можно было бы получить 100-кратную экономию энергии для освещения.
 
2.1 Мальцевская Н В
И их продолжение.
2.2 Коновалова Ирина Олеговна
 
2.4 Ретро (от дедов).
Светоимпульсная стимуляция растений. - Шахов А.А. книга 1971г (тогда не было эффективных светодиодов,следовательно не очень актуально)
 
3. Импульсный режим самый эффективный для светодиода.!
При импульсном режиме можно повысить оптическую мощность излучения, не превышая температуру, при которой светодиод выходит из строя. При этом длительность, частота и скважность импульса могут изменяться в зависимости от практической задачи.
 
Дамы и Господа,на сколько это связано с реальностью?
Мечтаю вырастить спирулину в домашних условиях,перфекционизм не дает покоя))).
Изменено пользователем Зеленый змий
Убрал лишний текст,битые ссылки
Ссылка на комментарий

Рекомендуемые сообщения

  • 0

CREE уже лет 10 разъясняет почему светодиоды так питать нельзя:

Цитата

 

Локальное повышение плотности электрического тока, известное как сжатие тока, это неоднородное распределение плотности тока через проводник или полупроводник, особенно вблизи контактов и поверх p-n-переходов. Одним из известных факторов, ограничивающих эффективность светодиодов и веществ с низкой подвижностью носителей заряда, таких как нитрид индия и галлия (InGaN), является их повышенная склонность к сжатию тока. Оно может приводить к локальному перегреву и образованию участков перегрева и, как следствие, к тепловому изменению параметров, что также может усилить электромиграционный эффект и образование пустот. Все это приводит к локализованной неравномерно распределенной плотности тока. Повышенное сопротивление вокруг пустоты — это самостоятельный цикл, провоцирующий дальнейший рост температуры, который в свою очередь ускоряет образование пустоты и, как результат, приводит разрыву цепи.

В свою очередь, локальное снижение плотности тока при предполагаемом градиенте его плотности может привести к смещению мигрировавших атомов из области «сжатого» тока. В аналогичном самостоятельном цикле это может повлечь за собой дальнейшее понижение плотности тока и дальнейшее смещение мигрировавших ионов. В результате образуются небольшие выступы, которые ведут к короткому замыканию.

 

 

XLamp_Elec_Overstress.pdf

Ссылка на комментарий
  • 0
Из приведенной статьи 2011 года .http://www.led-e.ru/assets/files/pdf/2011_1_16.pdf
1.Из графиков (рис.2,3,4,5) следует ,что при максимально допустимом постоянном токе световая отдача всего-то 50- 75 лм/Вт. Риторический вопрос,а на что пошли остальные Вт? Правильно-перешли в тепло и светодиод быстро деградировал.В современных светодиодах все не так печально.
2.Цитата "Основываясь на тестировании при импульсе с частотой в 1 кГц, Cree предлагает следующие рекомендации для эксплуатации при импульсном токе:
- для коэффициента наполнения 51-100% — не выше 100% наибольшего номинального тока
- для коэффициента наполнения 10-50% — не выше 200% наибольшего номинального тока
- для коэффициента наполнения наименее 10% — не выше 300% наибольшего номинального тока."
 
А для коэффициента наполнения 1% (при 0,00001сек и 0,001сек) ?
( «коэффициент заполнения(наполнения )" или, по англоязычной терминологии, DUTY CYCLE,выражается отношением длительности импульса к периоду следования импульсов.В русскоязычной терминологии обычно используется «скважность» – отношение периода следования импульсов к длительности импульса).
 
В общем вся статья (как и другие) говорит что так делать можно,только осторожно. P/S Эксплуатация светодиодов XLamp с нарушением условий, приведенных в спецификациях Cree, лишает гарантии, опубликованной в «Условиях продажи Cree» http://www.cree.com/ftp/pub/termsandconditionsread.pdf   :)
 
Но даже не это принципиально,хотя и не маловажно.Пусть эл.ток будет номинальным. Принципиально можно ли светить только 1% ( 0,00001 с и 0,001 с) и при этом не ухудшать процессы в растении?
Изменено пользователем Зеленый змий
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
15 часов назад, Зеленый змий сказал:

Принципиально можно ли светить только 1% ( 0,00001 с и 0,001 с) и при этом не ухудшать процессы в растении?

Растению глубоко безразлично, каким техническим путем достигается необходимый уровень освещенности. Хоть вспышкой сверхновой миллиарды лет тому назад где-то в глубинах космоса, хоть родным солнышком, хоть лампами... Был бы спектр в зоне ФАР и около 200 мкмоль/м2/сек

Ссылка на комментарий
  • 0

В данном топике 1% имеется от 200 мкмоль/м2/сек,т.е. 2 мкмоль/м2/сек.И если растению (по Вашему мнению)  глубоко наплевать,то владельцу бизнеса нет.Да и нагрузка на ресурсы Земли будет существенно ниже.Следовательно и растениям (по моему мнению) не наплевать ( во всяком случае глубоко))).

Представил вспышку сверхновой так что-бы " в зоне ФАР было 200 мкмоль/м2/сек".Жалко стало Марите,домашнюю кошку и всю землю целиком.)))

Изменено пользователем Зеленый змий
Ссылка на комментарий
  • 0
16 часов назад, Зеленый змий сказал:

Принципиально можно ли светить только 1% ( 0,00001 с и 0,001 с) и при этом не ухудшать процессы в растении?

Нет. Нужно рассматривать через энергию. Уменьшили количество поступающей энергии в сто раз, соответственно уменьшилась производительность фотосинтеза. 

Ссылка на комментарий
  • 0
Попробую рассказать своими словами.
Рассмотрим "элементарную ячейку" светопоглощения- хлоропласт
При оптимальном освещении (при высоких уровнях ФАР от 200 до 500 мкмоль/(м2 с) ,за время  0,00001сек. достигается световое насыщение хлоропласта и пока энергия "не усвоится" (нужно время 0,001сек) хлоропласт тупо выключен и свет в данных участках спектра начинал рассеиваться в виде тепла.То есть это не только излишне,но и вредно.
Ссылки на литературу в начале топика.
Ссылка на комментарий
  • 0
Не знаю как устроена "нервная" система у растений,но кажись аналогия с человеческим глазом уместна.
Все работает синхронно.Частота более 24-60 кадр/сек избыточна.
 
Вот один из выводов стр.107-109
Освещение посева китайской капусты в КО (космическая оранжерея) рекомендуется осуществлять светильником на базе светодиодов с красным и белым излучением при следующих параметрах круглосуточного освещения: суммарное усреднѐнное по времени значение ППФ = 500 мкмоль/(м2с) при доле красного света 73% (соотношение ППФ красного и ППФ белого излучения равно 1,5); характер освещения рекомендуется импульсный при длительности световых импульсов 30 мкс с периодом следования импульсов 0,5 мс.
Ссылка на комментарий
  • 0

в рамках Международной научно-технической конференции по применению светодиодных фитооблучателей, прошедшей 9-10 сентября 2019 г. в Москве.Доклад Ю. А.Берковича.Научный руководитель Коноваловой И. О.(см.выше).

Ссылка на презентацию – https://is.gd/u1WMWQ

Смотреть лучше с половины

 

 

 

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Спасибо за презентацию, но я не согласна с выводами докладчика. То, что хорошо для космической станции или кухни ресторана, не годится в промышленном производстве товарной продукции. Агрономам нужен не просто выход биомассы с единицы площади или объема помещения, нам нужна продукция, которую можно продать. Она должна обладать определенным внешним видом, достаточно долго храниться, быть пригодной к транспортировке теми или иными транспортными средствами. К сожалению, исследователи не обращают на это внимания.

И если мы говорим об эффективности системы освещения (хотя лучше бы говорить об эффективности всей закрытой системы выращивания, будь то контейнер-растильня или теплица), то важно соотношение инвестиции - производственные затраты - выручка от продажи произведенной продукции. И именно это условие необходимо учитывать при разработке систем освещения и сити-ферм для промышленного производства овощей, зелени и ягод.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
В 20.12.2019 в 03:54, Зеленый змий сказал:

Отсюда вытекает очевидный практический вывод – использовать импульсное освещение с интервалами, соответствующими длительности световой и темновой фазы фотосинтеза. Теоретически при этом можно было бы получить 100-кратную экономию энергии для освещения

Из приведённых вами ссылок это вовсе не следует, это всего лишь ваши фантазии. Более того, там прямо говорится, что если будет нужная растениям плотность потока фотонов в среднем за световой период, то они будут расти нормально независимо от того, постоянное освещение или импульсное. А стимулирующие эффекты импульсного освещения могут быть, но слабо изучены. 

Ссылка на комментарий
  • 0
4 часа назад, Марите сказал:

не годится в промышленном производстве товарной продукции.

Согласен.

Планирую сделать опытный образец домашней(квартирной) многофункциональной ярусной мини фермы с размером холодильник Сам девайс должен стать частью стандартного интерьера квартиры будущего.(+сублимация+самогонный аппарат+микроводоросли).Как и любые бытовые приборы,набор потребительских характеристик отличается от промышленных установок.На сколько все это утопично.не будем...Это хобби на пенсии.Не судите строго).

Логика.Хенд мейд.И истинно в шаговой доступности.

 

Ссылка на комментарий
  • 0
4 часа назад, Игорь . сказал:

это всего лишь ваши фантазии.

Это не мои фантазии.Это цитата из работы.

2.1 Мальцевская Н В
Да старалась,да не получилось сэкономить в 100 раз.Но они это направление не вычеркивают.
 
4 часа назад, Игорь . сказал:

Более того, там прямо говорится

В этой работе был поставлен многофакторный эксперимент.И в зависимости что "оптимизируется" сделаны выводы.Читайте внимательно.

 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

У установок размером с холодильник возникают серьезные проблемы с управлением влажностью воздуха. Влагу придется либо абсорбировать осушителями (в принципе, возможно, но надо предусмотреть), либо выдувать наружу вентилятором (что делают чаще). В последнем случае вопрос - куда эта влага будет попадать в помещении? Если просто выдуваться на стену, то там она будет конденсироваться со всеми вытекающими неприятностями. Ее можно использовать для увлажнения воздуха в помещении, но это опять-таки надо предусмотреть в проекте всей "тумбочки".

Ссылка на комментарий
  • 0

Тут, похоже, ключевая вещь это самогонный аппарат в тумбочке возле дивана, а всё остальное лишь дымовая завеса от супруги. :biggrin:

Ссылка на комментарий
  • 0
1 час назад, Марите сказал:

проблемы с управлением влажностью воздуха.

Холодильник с системой No Frost решит не только эту проблему, но и систему сублимации.

принцип работы можно посмотреть http://www.elremont.ru/holod/fz_eng/fr_rem9.php

Увлажнение воздуха,в зимний период,тоже предусмотрено)))

 

В рамках стратегии "opensource food" готов обсудить,но стесняюсь.)

Изменено пользователем Зеленый змий
Ссылка на комментарий
  • 0

По поводу осушения. У меня небольшое помещение 6х4х3метра с базиликом в 4 яруса . Стоит Осушитель воздуха BALLU BDM-30L белый. В круглосуточном режиме высасывает из воздуха несколько ведер воды, на выходе ph5,0. Я ее потом повторно на полив использую.

Но мощности ему все-таки чуток не хватает

Изменено пользователем satdata
Ссылка на комментарий
  • 0
Если вопрос про сублимацию,то в нашей стране этим занимался Семенов Г.Н. Они с коллегами даже разработали бытовую сублимационную установку,напоминающею морозильник No Frost, в серию не пошел.
 
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ПРИМЕНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ОСВЕЩЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ С КОНТРОЛИРУЕМОЙ СРЕДОЙ – Статья на https://www.revolight.ru/partners/learning/reviews/izuchenie-effektov-primeneniya-impulsnogo-osveshcheniya-v-selskom-khozyaystve-s-kontroliruemoy-sredo/. К сожалению подробности так и не нашел. Но люди работают в этом направлении.
Ссылка на комментарий
  • 0
В 23.01.2020 в 22:36, Зеленый змий сказал:
Если вопрос про сублимацию,то в нашей стране этим занимался Семенов Г.Н. Они с коллегами даже разработали бытовую сублимационную установку,напоминающею морозильник No Frost ,в серию не пошел.

Вы путаете терминологию. Это никакая не сублимация. Это обычная перегонка, просто при температуре Куба ниже точки кипения. Неэффективная перегонка. Хотя амбиции про "самый лучший аппарат" заявлены. Абсолютно беспочвенные амбиции без опоры на простейшие знания равновесной концентрации паров спирта в воздухе при разных температурах.

Сублимация это ИЗ ТВЁРДОГО сразу в газ, минуя жидкую фазу.

Касательно же темы остался нераскрытым вопрос зависимости квантового выхода от продолжительности импульсов. Ваши рассуждения выглядят так, как-будто фотон прилетел в хлоропласт и ассимилировался, но ведь обычно такова судьба 1-2% фотонов. Поэтому может оказаться, что доля правильно пойманных в менее интенсивном непрерывном потоке может быть выше, чем в имнтенсивном импульсном. А может быть - наоборот. А может быть важна ещё и форма импульса. По ссылкам внятных доказательств и построения таких зависимостей я не увидел. Хотя это интересно. Даже если не будет практически важного результата, то об этом надо знать. Возможности же появились совсем недавно, живая тема.

Изменено пользователем Химик
Форматирование текста.
Ссылка на комментарий
  • 0
ХИМИКУ" от "физика" много плюсов.
 
Дочитаю диссертации про фотосинтез,съезжу в Пущино.
Раскат простой до безобразия.Морально-материально созрел (300руб +2-3 года)
15кВт, Думаю за максимальный поток фотонов. Поэтому COB-светодиоды.
 
Надеюсь, все обратили внимание, что графики  во многих случаях  "в пространстве эксперимента" уходят в экстрим.
Цитата из ее работы "для понимающих":
"Таким образом, максимум Qв-критерия был достигнут на верхней границе значений в исследованной области параметров режима освещения растений, что придало дополнительную актуальность исследованию физиологического статуса растений при освещении посевов светом с оптимальными параметрами." стр.88.
И так 15 кВт, 2-3 года,пока и сейчас, модельный...
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить работу сайта. Дальнейшее пребывание на сайте означает согласие с их применением.