一,Tehnički princip: Osnovna razlika između poluvodičke luminiscencije i upravljanja toplinskim gubicima.
Način na koji tipični izvori svjetlosti emituju svjetlost ograničava njihovu sposobnost da efikasno pretvaraju energiju:
Fluorescentna lampa: Fluorescentni prah daje svjetlost jonizujući živinu paru. Ima samo svjetlosnu efikasnost od 50-70 lumena/vat (lm/W) i potreban mu je balast za pokretanje, koji troši još više energije. Njegov spektar ima mnogo ne-fotosintetski aktivnog zračenja, poput infracrvenog, što znači da se oko 70% električne energije pretvara u toplotnu energiju.
Metal halidna lampa koristi luk visoke-temperature da pobuđuje metalne halide i natjera ih da puštaju svjetlost. Svjetlosna efikasnost može biti čak 90-140 lm/W, ali radna temperatura može biti i preko 1000 stepeni, a gubi se više od 60% toplotnog zračenja. Da bi nastavio da radi, potreban mu je sistem hlađenja.
Akvarijumska boja-Promjenjivo vodootporno osvjetljenjeemituju svetlost direktno kroz rekombinaciju elektronskih rupa u poluprovodničkim PN spojevima, sa svetlosnom efikasnošću do 50-200 lm/W, a spektar se može precizno prilagoditi opsegu fotosintetski aktivnog zračenja (PAR, 400-700nm). Na primjer, plavo svjetlo (450 nm) i crveno svjetlo (660 nm) određene marke LED akvarijskih svjetla čine više od 80% ukupne svjetlosne snage, a potrošnja energije je više od tri puta veća od one kod običnih izvora svjetlosti. Takođe, LED koristi DC pogon, što znači da nema gubitka balasta, a radi samo na temperaturama između 40 i 60 stepeni Celzijusa, što znatno smanjuje troškove upravljanja toplotom.
2, Poređenje potrošnje energije: kvantitativno ispitivanje laboratorijskih podataka i stvarnih-situacija u svijetu
1. Razlike u tome koliko svjetlosti jedinica daje i koliko energije koristi
Na primjer, ako želite dobiti PAR vrijednost od 1000 μmol/m²/s:
Fluorescentna lampa: treba oko 250W snage i koristi 2190 kWh snage svake godine (na osnovu 12 sati korištenja dnevno).
Metal halogenidna lampa treba otprilike 150W snage, ali joj je potreban i ventilator za hlađenje koji koristi oko 20W. Ukupna potrošnja energije je 1460 kWh/god.
LED svjetla koriste samo 80W snage i troše 700 kWh godišnje. Oni troše 68% manje energije od fluorescentnih svjetala i 52% manje energije od metal-halogenih svjetala.
2. Potvrđivanje slučajeva fabričke proizvodnje
Partnerstvo između Dalian Ocean University i kompanija za uzgoj škampa u Zhangzhouu, provincija Fujian pokazuje da je nakon instaliranja prilagođenog LED sistema rasvjete, potrošnja energije po jedinici proizvodnje pala sa 0,8 kWh/kg na 0,3 kWh/kg. Ovo štedi više od 120.000 juana godišnje na računima za struju. Sistem maksimalno koristi svjetlosnu energiju tako što dinamički mijenja spektar (sa plavim svjetlom kao glavnim izvorom koji podstiče hranjenje tokom dana i crvenim svjetlom kao glavnim izvorom za smanjenje stresa noću).
3. Porodični akvarijum
Na primjer, akvarij 60cm × 30cm × 40cm:
Tradicionalna opcija su dvije fluorescentne sijalice od 40W koje troše 350 kWh električne energije svake godine.
LED rješenje: Jedna LED lampa punog- spektra od 24W koja koristi 105 kWh snage godišnje i ne treba je često mijenjati (fluorescentna lampa traje otprilike 8000 sati, dok LED lampa traje do 50000 sati).
3, Životni ciklus: Potpuni proboj od novih materijala do dizajna sistema
1. Razlike u tome koliko dugo materijali jezgra traju
Sijalica sa fluorescentnim svjetlom: isparavanje filamenta uzrokuje da svjetlost blijedi, a vlažno okruženje ubrzava oksidaciju elektroda, što znači da se stvarni vijek trajanja skraćuje za više od 30%.
Metal halogenidna lampa: lučna cijev postaje crna, što čini svjetlo manje efikasnim. Lampa traje oko 12000 sati, ali njeno često paljenje i gašenje može prepoloviti njen vijek (početna udarna struja je tri puta veća od struje-stacionarnog stanja).
LED: Napravljen je od poluprovodničkih materijala sa širokim pojasom kao što je galijum nitrid (GaN) i trebalo bi da traje više od 100.000 sati. Stvarni proizvod traje duže zbog sljedećeg dizajna:
Inkapsulacija od epoksidne smole čuva vlagu i sol od korozije LED svjetala. U morskoj vodi, IP67 vodootporna LED svjetla mogu trajati do 50.000 sati.
Pogonski krug s konstantnom strujom: Određeni tip LED akvarijskog svjetla zadržava 90% svog izvornog intenziteta svjetlosti nakon 30000 sati kako bi se izbjegao gubitak svjetlosti zbog promjena struje.
Optimiziranje odvođenja toplote: Temperatura spoja se održava ispod 60 stepeni sa aluminijumskom podlogom i hladnjakom u stilu peraja. Ovo je 40 stepeni niže nego kod običnih izvora svjetlosti.
2. Poređenje troškova cijelog životnog ciklusa na osnovu 10-godišnjeg ciklusa korištenja:
Fluorescentna lampa: Održavanje lampe košta 600 juana, što znači zamjenu cijevi 12 puta (50 juana svaki put). Cijeli trošak je 22500 juana, što uključuje struju.
LED svjetla: Ne morate ih mijenjati, a koštaju samo 7000 juana snage, što je samo 31% cijene opcije fluorescentnog svjetla.
4, Prednosti za životnu sredinu: Vrijednost kontrole zagađenja u poslovanju i održivom razvoju
1. Otklanjanje rizika od zagađenja živom
Svaka fluorescentna lampa sadrži otprilike 5 do 10 miligrama žive. Kada se svake godine baci milijardu fluorescentnih lampi, one ispuštaju 50 do 100 tona žive, koja dugo zagađuje vodu i zemljište. Živa i olovo se ne nalaze u LED diodama. Nakon što se bace, vrijedni metali poput srebra i galija mogu se lako rastaviti i ponovo koristiti.
2. Pomozite u smanjenju ugljenika
Na primjer, u kineskoj industriji akvakulture, zamjena trenutnih fluorescentnih svjetala LED diodama i izračunavanje godišnje potrošnje električne energije na 10 milijardi kWh smanjilo bi emisiju ugljičnog dioksida za 8 miliona tona (0,8 kg/kWh). To je isto kao i sadnja 440 miliona stabala za životnu sredinu.
3. Dizajn koji je dobar za životnu sredinu
Neka LED akvarijska svjetla dolaze s foto biosenzorima koji mogu provjeriti kvalitet vode u realnom vremenu i održavati ekosistem u ravnoteži promjenom spektra. Na primjer, kada je količina algi veća od normalne, automatsko povećanje crvenog svjetla (660nm) zaustavlja razmnožavanje algi i smanjuje potrebu za kemijskim sredstvima za uklanjanje algi.
