Evaluation and Enhanced Use of Light Emitting Diodes for Hydroponics

Hydroponic farming is a viable and economical farming method,which can produce safe and healthy greens and vegetables conveniently and at a relatively low cost.It is essential to provide supplemental lighting for crops grown in greenhouses to meet the daily light requirement,Daily Light Integral(DLI).The present paper investigates how effectively and efficiently LEDs can be used as a light source in hydroponics.It is important for a hydroponic grower to assess the requirement of photo synthetically active radiation(PAR)or the Photosynthetic Photon Flux Density(PPFD),in a greenhouse,and adjust the quality and quantity of supplemental lighting accordingly.A Quantum sensor(or PAR sensor)can measure PAR more accurately than a digital light meter,which measures the light intensity or illuminance in the SI unit Lux,but a PAR sensor is relatively expensive and normally not affordable by an ordinary farmer.Therefore,based on the present investigation and experimental results,a very simple way to convert light intensity measured with a Lux meter into PAR is proposed,using a simple conversion factor(41.75 according to the present work).This allows a small-scale hydroponic farmer to use a simple and inexpensive technique to assess the day to day DLI values of PAR in a greenhouse accurately using just an inexpensive light meter.The present paper also proposes a more efficient way of using LED light panels in a hydroponic system.By moving the LED light panels closer to the crop,LED light source can use a fewer number of LEDs to produce the same required daily light requirement and can increase the efficiency of the power usage to more than 80%.Specifically,the present work has determined that it is important to design more efficient vertically movable LED light panels with capabilities of switching individual LEDs on and off,for the use in greenhouses.This allows a user to control the number of LEDs that can be lit at a particular time,as required.By doing so it is possible to increase the efficiency of a LED lighting system by reducing its cost of the electricity usage.

用中间视觉理论研究道路照明节能

为了给道路照明光源的选择提供理论依据,以在保证道路交通安全的前提下实现道路照明的节能,采用中间视觉的实用模型和国内外利用多种方法得到的实验数据,研究高压钠灯和金属卤化物灯(镝灯)这两种道路照明常用光源在中间视觉条件下的光学特性,计算出了这两种光源在中间视觉条件下的光效,分析了这两种光源在中间视觉条件下的光效随适应亮度水平变化而变化的规律,提出应根据道路照明所需要的亮度水平而选择合适的照明光源。

高压钠灯电子镇流器的研究

简述了高压钠灯气体放电的工作特性 ,分析了高压钠灯电子镇流器的技术要求和实际电路拓扑 ,研制成功高功率因数 2 5 0W高压钠灯电子镇流器 。

道路照明常用光源在中间视觉条件下的光效

因为道路照明亮度水平一般在中间视觉范围内,所以目前依据明视觉光谱光视效率函数确定光源在道路照明条件下光效的方法是不合适的.为了得到道路照明常用光源在中间视觉条件下的光效,正确选择道路照明光源和使道路照明设计达到节能要求,采用中间视觉的实用模型和国内外利用多种方法得到的实验数据,研究高压钠灯和金属卤化物灯(镝灯)这2种道路照明常用光源在中间视觉条件下的光学特性,计算出了这2种光源在中间视觉条件下的光效,分析了在中间视觉条件下的光效随适应亮度水平变化而变化的规律,并提出应根据道路照明所需要的亮度水平选择合适的照明光源.

高压钠灯与LED灯在公路隧道中的应用对比分析

对于隧道照明系统节能,除合理选择设计参数、智能调光控制等措施外,科学选用电光源也是实现照明节能的重要手段。结合公路隧道照明功能需求及光源特点,探讨常用节能光源高压钠灯与新型节能光源LED灯在隧道内应用的差异性,并对2种照明系统进行经济效益对比分析,为今后国内公路隧道工程合理选用光源提供参考。

电力电子在太阳能路灯照明系统中的应用

将高压气体放电灯(高压钠灯)用于光伏照明系统,再合理选择系统的各部分容量使之配合,即可在控制成本的前提下组成高效光伏照明系统。为了配合高压气体放电灯的稳定工作,研制了一个直流升压电路和一个高频逆变电路。配以镇流、启辉电路,实现了250W高压气体放电灯在高频电源下稳定工作,为照明提供了稳定、高转换效率的电光源,从而满足道路交通照明的要求。在此光伏照明系统中,还实现了太阳能最大功率点跟踪(MaximumPower Point Tracking,MPPT)技术。这样在充电过程中,即使在不同的光照和温度条件下,充电电路也能自动调整,使太阳能电池始终工作在最大功率输出状态。

温室人工补光效果的研究及补光光源配置设计

用 40 0W的高压钠灯 (HPSL)和日光色镝灯 (SDL)两种光源对温室栽培生菜 (Lac tucasativaL .)的生长进行了补光效果测试 结果表明 ,在相同的光照强度下 ,对于光合作用强度的促进效果 ,钠灯比镝灯好 ,但差异不很大 钠灯和镝灯在空间的光照强度分布不一样 ,在相同功率下 ,钠灯所产生的光照强度总体上比镝灯强 根据作物生长对光照的要求和不同光源的光照强度分布特点 ,分别设计了钠灯和镝灯在温室中的合理配置方式 ,钠灯为 0 .1 2 6盏 /m2 ,镝灯为 0 .1 71盏

几种常见光源特性的研究

本文通过大学物理实验中常用光源特性的分析 。

公路隧道LED照明的可行性研究

针对目前隧道照明主要采用高压钠灯、荧光灯的现状,LED灯的环保、节能等特点决定了它在未来隧道照明领域的地位。通过性能对比与实验研究,LED灯在公路隧道照明中具有很大的优势。不但能解决单一光源给入口段照明带来的问题,同时也体现出了LED灯节能、费用低等优势,从而积极促进了LED灯在公路隧道中的应用。

高压钠灯设计的新方法

介绍了一种高压钠灯设计的新方法。分析钠摩尔分数、放电管内径、管壁厚度、极间距等主要参数对其发光效率的影响,并总结传统设计方法所提供的经验,建立放电数学模型。以此为依据,优化各种设计参数,提高光效。以高显色小功率高压钠灯的设计为例,说明该方法的应用。

基于模型预测控制的灯光调节系统设计

高压钠灯是人工温室常用的光源 ,控制比较困难。结合模型预测控制策略 ,设计了高压钠灯连续调光二级控制系统。实验结果表明 ,在存在干扰情况下 ,系统仍能获得满意的控制效果。

道路照明节能产品研究综述

文章介绍了当前几种道路照明节能产品的特点,LED虽然有很多的优点,作为节能产品越来越多的应用于道路照明中,但现阶段也存在一些较难解决的问题。而对于高压钠灯,尽管本身绿色、节能,效率高,若进一步采用低损耗电感镇流器或电子镇流器,并且适当调节灯具的供电电压,则节能效果会更加明显。对于调压节能产品的选用原则是产品所使用的核心技术必须是过关的,只有这样,才能做到在节能的同时延长灯具的寿命。

HPS舞台灯的设计与控制

本文介绍了一种新型HPS舞台灯的控制设计,分析了高压钠灯PWM逆变电路的基本结构和HPS舞台灯闪烁变化的基本原理,推导出驱动频率和功率之间的关系。结合控制电路的设计,讨论了电路所能实现的功能,并进行运行测试。实验表明,设计电路能够通过控制电压调节频率,并能够按照舞台灯的变化要求调节HPS灯的功率,实现舞台灯闪烁变化的多种效果。

隧道高压钠灯与LED灯照明节能分析、比选

为证实LED灯比高压钠灯在隧道照明应用中更节能高效,通过对公路隧道照明灯具的研究,分析高压钠灯与LED灯的光效、能耗、寿命、成本等几项因素,对2种方案进行对比。得出以下结论:LED灯光效高,能耗低,寿命长,虽然高压钠灯的购置成本要比LED灯低,但LED灯在运营成本方面具有明显的优势,长期运营总成本要比高压钠灯低,使用LED灯具切实能达到节能减排、低碳环保的效果。

高压钠灯和LED灯在隧道照明中的应用分析

为了探究高压钠灯和LED灯组合照明在隧道照明中的适用性,文章系统梳理了国内外隧道工程照明领域中高压钠灯和LED灯的发展现状、存在的问题及对策及发展前景。目前单独使用LED灯具确实能达到节能减排、低碳环保的效果,但却亮度不足,而考虑到传统隧道照明采用高压钠灯的方案费用高以及单一光源对隧道入口段产生的影响,故将LED灯和高压钠灯组合使用,以发挥两种光源的优点。本文通过文献查阅和调研最终得出在目前高压钠灯向LED灯过渡的发展阶段,组合照明的方式在隧道入口段可以提高可视性,充分发挥两种灯具的优点。

人工气候室照度神经网络控制系统的研究

人工气候室光照系统具有复杂的非线性,不确定性,滞后性,常规控制难以达到较好的效果。针对这一问题,采用神经网络的PID控制,可实现对系统的在线辨识和控制;为克服局部最小问题,采用遗传算法对神经网络权阈值进行优化。仿真结果表明,该系统控制效果好,稳态精度高,响应较快,动态性能好,超调量较小,完全满足控制要求。

LED光源在城市道路功能照明中的试验与分析

通过LED光源在城市道路功能照明中应用试验的数据利用,结合LED光源的性质与城市道路照明的特点,与高压钠灯进行分析对比,阐述LED光源在城市道路功能照明中应用的存在问题,提出一些建议。

浅谈LED灯与传统高压钠灯综合性能优劣

近年来,伴随城市的大力发展,灯具制造业也得到迅猛发展,LED灯相继被各灯具制造厂家们推出,并迅速受到了人们的广泛青睐。LED灯虽具有节能和环保的优势,但同时也还存在着一些不足和缺陷,本文就LED灯与传统高压纳灯的综合性能优劣进行简单的对比探讨。

高压钠灯在城市道路照明节电的应用

近年来,响应十一五规划中节能减排和建设部对城市道路照明节电要求的号召,越来越多城市积极开展城市道路照明的节电工作,加大资金投入、应用新技术来达到节电目的。本文从城市道路照明的实际现状出发,分析高压钠灯在城市道路照明节电中的应用。

Photosynthetic Performance and Potency of <i>Cannabis sativa</i>L. Grown under LED and HPS Illumination

Light-emitting diodes (LEDs) can be used as an energy efficient alternative to high-pressure sodium (HPS), which have historically been the standard for supplemental lighting in cannabis cultivation. However, there is a lack of scientific understanding in the cannabis industry regarding plant physiology, which has resulted in the adoption of cannabis cultivation methods based on hearsay rather than scientific research. The goals of this study were to 1) compare LED lighting options that are commonly used in the cannabis industry and 2) compare the top performing LED light with an industry standard HPS light. Specifically, three LED lights were compared (California Light Works ((SolarSystem 1100), BIOS Lighting (Icarus Gi2), and Fluence Bioengineering (now Fluence by Osram) (SPYDR xPLUS)), based on light distribution, leaf temperature, and photosynthetic performance indices. The LED versus HPS comparison was based on light response curves measured at photosynthetic photon flux densities (PPFD) of (0, 100, 200, 300, 400, 500, 750, 1000, 1250, 1500, 1750 and 2000 μmol∙m−2∙s−1), carbon assimilation rates (A) μmol CO2 m−2∙s−1 using a LiCor-6800 and resulting cannabinoid potency (THCA). The SPYDR xPLUS-Fluence by Osram had the highest performing LED light used in the LED comparison. At the suggested distance from bulb to canopy in the HPS versus LED comparison (6 inches for LEDs and 4 ft for HPS), carbon assimilation rates displayed a 142% percent increase in plants grown under LED vs. HPS with average photon flux densities of 795 and 298 μmol∙m−2∙s−1 for LED and HPS, respectively. All cultivars of Cannabis sativa L. showed increased cannabinoid potency when grown under LED illumination. The results of this study provide further insight regarding the selection of supplemental light to achieve maximum productivity of Cannabis sativa L.