Ứng dụng đèn UV trong sản xuất nông nghiệp

Thị trường đèn LED cực tím (UV) đã mở rộng gấp 5 lần trong thập kỷ qua và dự kiến ​​sẽ tăng lên hơn 1 tỷ USD vào năm 2025. Một xu hướng chính dự kiến ​​sẽ ảnh hưởng đến thị trường là khả năng mở rộng sang các ứng dụng mới, bao gồm cả nông nghiệp. Ánh sáng UV, với tần suất và liều lượng thích hợp, có thể làm tăng sản xuất các chất hoạt tính trong cây thuốc và cũng có thể giúp duy trì một môi trường phát triển lành mạnh. Nhưng để tận dụng hết lợi thế của đèn LED UV, cần phải có một số cân nhắc thiết kế lại chính.

Tia UV có thể tăng cường lượng hoạt chất trong cây thuốc

Với sự bùng nổ xảy ra trong nông nghiệp trong nhà và đô thị, không chỉ việc tiết kiệm năng lượng của đèn LED hấp dẫn, mà những tiến bộ được thực hiện trong đèn LED UV đang làm cho nó có thể mang lại những lợi ích bổ sung của ánh sáng cực tím, đặc biệt là UV-A và UV-B, để nông nghiệp trong nhà. Tia UV đã được chứng minh là có khả năng thúc đẩy sự gia tăng sản xuất các chất hoạt tính trong cây thuốc, bao gồm các lợi ích chống oxy hóa của nhiều loại thực vật hoặc mức THC trong cần sa. Tia UV cũng có thể giúp duy trì một môi trường phát triển lành mạnh bằng cách giảm nấm mốc, và một số loài bệnh gây hại thực vật – tất cả đều cần các chất thay thế cho hóa chất do tăng khả năng kháng thuốc diệt nấm. Trong khi nhiều thiết bị cố định hàng đầu được sử dụng trong nông nghiệp trong nhà tạo ra một số mức phổ UV, các vật liệu thấu kính bên ngoài của chúng chặn hầu hết, nếu không phải là tất cả, ánh sáng tia cực tím đó từ thực tế đến cây. Khi giá của đèn LED UV tiếp tục giảm, khả năng chi phí hiệu quả khi kết hợp tia UV mục tiêu vào quá trình trồng trọt với bước sóng phù hợp, liều lượng phù hợp và vào đúng thời điểm trong vòng đời của các loài thực vật cụ thể sẽ được cải thiện. Tuy nhiên, đèn LED UV vẫn sẽ cần được kết hợp với ống kính thích hợp để cho phép truyền ánh sáng UV mà không có nguy cơ làm suy giảm hoặc phá hủy ống kính và / hoặc chính đèn LED.

Hình 1: Quang phổ UV và ánh sáng khả kiến ​​với các phân loại UV

Giới thiệu

Lịch sử và bước sóng

Tia cực tím (UV) là một phần quan trọng của quang phổ điện từ với bước sóng nằm trong khoảng từ 10 nm đến 400 nm. Phần quang phổ này nằm ngoài phạm vi nhìn thấy được đối với mắt người, mặc dù một số phần của ánh sáng UV có thể nhận thấy được bởi côn trùng và chim. Phần lớn quang phổ UV, bao gồm tất cả tia cực tím (10-100 nm) và hầu hết quang phổ dưới 280 nm bị khí quyển hấp thụ. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải hiểu lợi ích của từng phần của quang phổ UV do khả năng tạo ra các bước sóng này một cách nhân tạo.

Phân loại phổ UV, cách sử dụng và lợi ích của chúng:

• UV-V (200-280nm): Được bầu khí quyển Trái đất hấp thụ gần như hoàn toàn, UV-C thường được sử dụng cho các tác dụng diệt khuẩn
•UVB (280-320nm): Khoảng 95 % UV-B được bầu khí quyển Trái đất hấp thụ và thường được biết đến với mối liên hệ với việc tăng nguy cơ ung thư da, tuy nhiên, nó cũng được chứng minh là có tác dụng kháng khuẩn bao gồm đối phó với các bệnh nhiễm trùng và sâu bệnh trong nông nghiệp, chẳng hạn như bệnh phấn trắng hoặc nhện con ve; cũng như kích hoạt các phản ứng của thực vật làm tăng flavonoid và cannabinoid
•UV-A (320-400nm): Thường được gọi là “ánh sáng đen”, ánh sáng UV-A có bước sóng dài nhất trong quang phổ UV và được coi là ít gây hại nhất ; nó được biết đến nhiều nhất với các ứng dụng trong xử lý tia cực tím, phát hiện hàng giả và pháp y, nhưng cũng có các ứng dụng cho nông nghiệp nhờ khả năng kích hoạt các phản ứng mong muốn của cây trồng

Phần lớn ngành công nghiệp chiếu sáng UV đã bị chi phối bởi các nguồn khác ngoài đèn LED, đặc biệt là bóng đèn thủy ngân. Tuy nhiên, đèn LED UV đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây, không chỉ do những tiến bộ trong sản xuất thiết bị UV trạng thái rắn, mà còn là kết quả của việc gia tăng áp lực tìm kiếm các lựa chọn sản xuất đèn UV thân thiện với môi trường và năng lượng hơn.

Tuy nhiên, đèn LED gần đây mới có khả năng thích ứng với tất cả các dải UV một cách có ý nghĩa. Đèn LED truyền ánh sáng UV ở phần trên của dải UV-A (390-420 nm) đã có mặt từ cuối những năm 1990, thường được sử dụng để phát hiện hoặc xác thực bằng lái xe hoặc tài liệu, cũng như trong pháp y. Trên thực tế, một phần lớn thị trường UV LED bị chi phối bởi các ứng dụng công nghiệp và thương mại để đóng rắn, chẳng hạn như mực, lớp phủ hoặc chất kết dính, thường được thực hiện bằng ánh sáng UV-A ở bước sóng 350-390 nm.

Khi bạn tiến hành bước sóng ngắn hơn của UV-B và UV-C, các ứng dụng chuyển sang khử trùng cho thực phẩm, không khí, nước và bề mặt. Đây là một số bước sóng mới nhất có sẵn trong đèn LED (hệ thống khử trùng nước dựa trên đèn LED UV-C thương mại đầu tiên được giới thiệu vào năm 2012), mặc dù tia UV đã có lịch sử lâu dài và được thiết lập về tác dụng diệt khuẩn. Không chỉ tiết kiệm năng lượng của đèn LED hấp dẫn đối với nhiều ngành công nghiệp, chẳng hạn như lọc nước, mà kích thước cực nhỏ của chúng khiến chúng trở thành một lựa chọn rất linh hoạt, bao gồm khả năng tạo hệ thống khử trùng di động.

Với những tiến bộ này, thị trường đèn LED UV đã mở rộng gấp 5 lần trong thập kỷ qua và dự kiến ​​sẽ tăng lên 1,3 tỷ đô la vào năm 2025. Một xu hướng chính dự kiến ​​sẽ ảnh hưởng đến thị trường là khả năng mở rộng hơn nữa sang các ứng dụng mới, bao gồm các sản phẩm năng lượng mặt trời, công nghiệp thực phẩm và đồ uống, và nông nghiệp. Tuy nhiên, vẫn cần có những cải tiến bổ sung, đặc biệt là liên quan đến thành phần thấu kính của các sản phẩm này, để đảm bảo rằng công nghệ có thể đạt được kết quả mong muốn cho từng ngành một cách hiệu quả về chi phí.

Lợi ích của tia cực tím đối với nghề làm vườn

Với sự bùng nổ xảy ra trong canh tác trong nhà và đô thị, ngày càng có nhiều mong muốn tiếp tục cải tiến quy trình trồng trọt theo cách hiệu quả về chi phí mà vẫn mang lại kết quả khả quan cho các cây trồng mục tiêu. Phần lớn các nghiên cứu hiện có về việc sử dụng đèn LED trong nông nghiệp đã tập trung vào các bước sóng của ánh sáng khả kiến ​​và quang phổ mà cây trồng cần cho các quá trình khác nhau. Trong quá trình nghiên cứu sâu rộng, “NASA đã xác định rằng đèn LED là đèn nguồn đơn tốt nhất để phát triển thực vật trên Trái đất cũng như trong không gian.” Trên thực tế, đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành để xác định mối quan hệ giữa các bước sóng khác nhau và tác động của chúng đối với sự phát triển của thực vật. Thông tin này sẽ cho phép phát triển thêm hệ thống chiếu sáng quang phổ tùy chỉnh để tạo ra kết quả cao hơn cho nhà máy với chi phí năng lượng thấp hơn. Ví dụ, quang phổ ánh sáng đỏ (630-660 nm) đã được xác định là rất cần thiết cho sự phát triển của thân và sự nở rộng của lá. Nó cũng là bước sóng quy định thời kỳ nở hoa và ngủ đông.

Trong khi đèn LED ban đầu khiến hầu hết các cây trồng (và người trồng) muốn nhiều hơn, thì đèn LED hiện đại mới nhất cung cấp các tùy chọn khả thi hơn để trồng trong nhà sẽ tiết kiệm đáng kể chi phí (nếu được ghép nối với vật liệu thấu kính phù hợp), đặc biệt là so với truyền thống các tùy chọn chiếu sáng như Natri áp suất cao (HPS).

Giờ đây, những tiến bộ hơn nữa trong đèn LED UV đang làm cho nó có thể mang lại những lợi ích bổ sung của ánh sáng cực tím, đặc biệt là UV-A và UV-B, cho quá trình trồng trọt trong nhà theo cách có mục tiêu. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng trong trường hợp không có tia UV, một số giống cây trồng nhất định có thể “phát triển sự phát triển giống như mô sẹo trên lá và mô chồi.” Ví dụ, thủy tinh thông thường chặn hơn 90% bức xạ UV-B, do đó, cây trồng trong nhà kính hoặc các môi trường tương tự khác, không có ánh sáng bổ sung có thể bị ảnh hưởng xấu.

Tia UV cũng đã được chứng minh là thúc đẩy sự gia tăng sản xuất các chất hoạt tính trong cây thuốc, bao gồm các lợi ích chống oxy hóa của nhiều loại thực vật hoặc nồng độ THC trong cần sa. Thực vật có các quá trình hóa học cho phép chúng xác định các bước sóng ánh sáng khác nhau kích hoạt các phản ứng nhất định, bao gồm các phản ứng với tia UV có thể làm thay đổi hình dạng thực vật và thay đổi cấu tạo hóa học. Tuy nhiên, lĩnh vực quang tử này vẫn cần tập trung nghiên cứu nhiều hơn để thực sự hiểu được tất cả các tác động, bao gồm cả các phương pháp tốt nhất để triển khai.

Hình 2: Tia UV có thể tăng cường lượng hoạt chất trong cây thuốc, chẳng hạn như lợi ích chống oxy hóa của cây hương thảo hoặc THC

Một trong những cách phổ biến nhất mà thực vật phản ứng với tia UV là tổng hợp và tích tụ các hợp chất hấp thụ tia UV. Các hợp chất này, bao gồm các chất phenolic, hoạt động giống như một dạng kem chống nắng cho cây để ngăn ngừa thiệt hại mà việc tiếp xúc quá nhiều với tia UV có thể gây ra. Tuy nhiên, lợi ích của các hợp chất phenolic không chỉ giúp bảo vệ thực vật mà còn được chứng minh là có lợi cho sức khỏe con người đáng kể, bao gồm lợi ích chống oxy hóa và ngăn ngừa các bệnh mãn tính khác nhau, bao gồm cả một số bệnh ung thư và bệnh tim mạch. Resveratrol, được tìm thấy trong nho và rượu vang đỏ, đã được nghiên cứu về ảnh hưởng sức khỏe của nó đối với tim, hệ thống miễn dịch và thậm chí cả các chức năng của não. Một nghiên cứu về cây hương thảo đã chứng minh rằng tổng số phenol của nó tăng gần gấp đôi khi được trồng bằng cách sử dụng bức xạ UV-B.

Một loài thực vật khác được biết đến với sự gia tăng sản xuất các hợp chất thuốc dưới bức xạ UV là Cần sa sativa. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hàm lượng cannabinoid cao hơn được tìm thấy từ thực vật ở vĩ độ xích đạo thấp nhất và độ cao lớn hơn (32% ở độ cao 3350 m so với 1500 m). Hiệp hội được đưa ra rằng những khu vực này trên thế giới có mức độ UV-B cao hơn. Các nghiên cứu sau đó đã chỉ ra rằng việc để cây tiếp xúc với UV-B có thể làm cho nồng độ Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), có tác dụng chữa bệnh rộng rãi, tăng lên đến 48% trong các mô lá và 32% trong các mô hoa.

Tia UV cũng có thể giúp duy trì một môi trường phát triển lành mạnh bằng cách giảm nấm mốc, nấm mốc và một số loài gây hại thực vật – tất cả đều cần các chất thay thế cho hóa chất do tăng khả năng kháng thuốc diệt nấm. Các hợp chất hấp thụ tia cực tím được tạo ra bởi thực vật để bảo vệ chúng khỏi nhận quá nhiều bức xạ tia cực tím cũng có thể hỗ trợ bảo vệ thực vật chống lại nhiễm trùng, tổn thương và một số loài gây hại thực vật. Như thể những hợp chất này thay đổi “sức hấp dẫn” của thực vật đối với những loài gây hại này.

Một mối đe dọa lớn đối với những người trồng trong nhà là bệnh phấn trắng. Tuy nhiên, tia UV đã được chứng minh là có thể làm giảm đáng kể nấm mốc trên các loại cây từ nho, cây hoa hồng, dưa chuột, cây hương thảo và dâu tây. Các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc giảm 90-99% mức độ nghiêm trọng của bệnh phấn trắng bằng cách sử dụng liều lượng thích hợp của UV-B.

Ánh sáng UV-B cũng đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm bọ ve sống sót, loài gây hại đã được biết là phá hủy toàn bộ cây trồng. Trong một nghiên cứu của Ohtsuka và Osakabe, ít hơn 6% ấu trùng tiếp xúc với liều UV-B sống sót sau ngày thứ hai, và tất cả ấu trùng chết vào ngày thứ 3 của thí nghiệm.

Mối đe dọa lớn thứ ba là Botrytis cinerea, một loại nấm mốc xám hay thường được gọi là thối xám có thể nhắm đến khoảng 200 loài khác nhau, điển hình là trái cây hoặc hoa, bao gồm dâu tây, nho và cần sa. Dịch hại này thường được mang từ ngoài trời vào và sau đó lây lan vào phòng trồng trọt trong nhà qua không khí hoặc qua giày dép và quần áo. Do đó, việc xử lý loài gây hại này có thể liên quan đến hệ thống khử trùng không khí trong phòng và / hoặc khử trùng sàn nhà. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bào tử Botrytis cinerea được xử lý hiệu quả nhất bằng cách sử dụng chiếu xạ UV-C. Mercier et. al (2001) đã đạt được tỷ lệ khử trùng lớn hơn 90% với liều lượng UV-C là 440-2200 J / m².

Trong nhiều thập kỷ qua, các bằng chứng ủng hộ lợi ích của tia UV trong việc bảo vệ cây trồng khỏi nấm mốc, nấm mốc và các loài gây hại thực vật khác, cùng với khả năng tăng cường lợi ích y học của cây trồng đã phát triển rất nhiều. Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức đáng kể đối với việc làm thế nào để kết hợp thành công tia UV vào cơ sở trồng trọt trong nhà.

Hình 3: Bệnh phấn trắng và bọ ve là mối đe dọa đáng kể đối với nhiều loại cây trồng nhưng có thể giảm đáng kể khi sử dụng đèn UV

Cân nhắc để tích hợp UV vào chiếu sáng nông nghiệp trong nhà

Khi nghĩ về đèn LED UV, bạn không thể chỉ dừng lại ở đèn LED. Hệ thống đèn LED UV phải suy nghĩ về các đèn LED cụ thể dựa trên liều lượng UV cần thiết, bước sóng cần thiết cho ứng dụng và cách bố trí ánh sáng liên quan đến tán cây. Tuy nhiên, sau đó bạn cũng phải bổ sung thêm tính năng quản lý nhiệt, thiết kế quang học, nguồn điện và trình điều khiển [16], và quan trọng nhất là chất liệu thấu kính.

Xác định liều lượng và bước sóng cần thiết cho ứng dụng

Với việc trồng trong nhà, điều quan trọng là phải xác định quang phổ sẽ đáp ứng tốt nhất nhu cầu của cây trồng của bạn, vì tác động của các bước sóng khác nhau phụ thuộc vào vị trí của bạn trong chu kỳ phát triển và trên các loài thực vật cụ thể. Ví dụ, trong quang phổ khả kiến, một tỷ lệ nhỏ ánh sáng xanh lục (lên đến 24% đối với các loài cụ thể) có thể có lợi để hỗ trợ sự phát triển của thực vật, nhưng nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó dành riêng cho từng loài và hơn 50% có thể gây bất lợi. các hiệu ứng. Điều này cũng đúng khi kết hợp đèn UV vào chiếu sáng nông nghiệp – bạn phải rõ ràng về những gì bạn đang cố gắng đạt được cho cây trồng của mình.

Một số tình huống có thể yêu cầu tích hợp tia UV vào nguồn chiếu sáng chính cho cơ sở trồng trọt trong nhà. Ví dụ, Resveratrol, một dược chất do thực vật sản xuất để đối phó với căng thẳng, được hình thành bởi một phản ứng hóa học yêu cầu bức xạ UV-A có bước sóng dưới 360 nm. Những người trồng quan tâm đến việc tăng mức độ flavonoid hoặc cannabinoid cụ thể có thể sẽ muốn nhắm mục tiêu UV-A, UV-B hoặc kết hợp cả hai để đạt được hiệu quả mục tiêu.

Nếu người trồng quan tâm đến việc ngăn ngừa sự xâm nhập của các loài gây hại thực vật cụ thể, chẳng hạn như bệnh phấn trắng, bọ nhện, thì ánh sáng bổ sung được thiết kế để cung cấp liều lượng ánh sáng UV-B cụ thể là rất quan trọng để giúp kiểm soát những loài gây hại thực vật này. Để điều trị bệnh Botrytis cinerea, ánh sáng UV có thể được tích hợp trong các phương pháp được thiết kế để khử trùng không khí trong toàn bộ phòng hoặc như một ánh sáng bổ sung có mục tiêu có thể được sử dụng để cung cấp đúng liều lượng ánh sáng UV-C trong một chu kỳ điều trị thông thường. Do các nhu cầu và ứng dụng khác nhau của tia UV vào nông nghiệp, điều quan trọng là phải hợp tác với một công ty chiếu sáng hiểu rõ các ứng dụng của tia UV để tăng cường tăng trưởng cũng như khử trùng / kiểm soát dịch hại.

Đo công suất ánh sáng

Cho dù đánh giá một thiết bị chiếu sáng hay các thành phần LED riêng lẻ, một phương pháp chung liên quan đến việc so sánh các phép đo công suất ánh sáng được quảng cáo bởi các nhà sản xuất khác nhau. Tuy nhiên, người ta phải hết sức thận trọng để đảm bảo rằng bạn đang thực sự so sánh cùng một phép đo trên các tùy chọn khác nhau và lưu ý rằng nhiều sản phẩm / công ty ngoài kia không tiết lộ đầy đủ các thông số thử nghiệm của họ, bao gồm cả một thứ nguyên quan trọng được gọi là khoảng cách. Nếu không kiểm soát sự khác biệt trong các thông số này, việc so sánh các con số là vô nghĩa.

Hơn nữa, nhiều cảm biến trên thị trường được thiết kế để chỉ đo các phần cụ thể của quang phổ điện từ và có thể không thu được các phần được chọn một cách chính xác, thường bao gồm đầu đỏ xa của quang phổ nhìn thấy và đầu UV của phổ không nhìn thấy. Ví dụ: khi đánh giá cụ thể các tùy chọn chiếu sáng bằng Mật độ quang thông quang hợp (PPFD), điều quan trọng là phải hiểu rằng cảm biến sẽ thu bất kỳ năng lượng nào trong các bước sóng mà cảm biến được hiệu chỉnh. Tuy nhiên, không phải tất cả các bước sóng đều mang năng lượng như nhau, cũng không phải tất cả các bước sóng đều có giá trị hoặc hấp dẫn như nhau đối với thực vật, và nhiều bước sóng quan trọng có thể bị loại trừ do hạn chế về khả năng đo của cảm biến.

Năng lượng của mỗi photon tỉ lệ nghịch với bước sóng của sóng điện từ liên kết. Bước sóng càng ngắn thì photon càng năng lượng, bước sóng dài thì photon càng ít năng lượng. Do đó, ánh sáng đỏ có ít năng lượng hơn ánh sáng vàng hoặc xanh lục, mặc dù ánh sáng đỏ là mong muốn hơn đối với thực vật về quang hợp và các quá trình hóa học khác của thực vật. Nói cách khác, đèn tạo ra nhiều ánh sáng vàng và xanh lục có thể tạo ra chỉ số PPFD cao hơn nhưng có thể không tạo ra ánh sáng cần thiết cho cây.

Nếu chỉ đánh giá các tùy chọn chiếu sáng UV, cần lưu ý rằng trong khi có nhiều loại máy đo bức xạ UV được thiết kế để đo UV được tạo ra bởi các hệ thống hồ quang thủy ngân băng thông rộng truyền thống chủ yếu tạo ra UV-C, chúng sẽ không đo đúng sản lượng UV được tạo ra bởi Đèn LED UV, đặc biệt nếu thiết kế ánh sáng của bạn bao gồm nhiều đỉnh UV không phù hợp cụ thể với phổ mục tiêu của cảm biến đang được sử dụng. Nhiều nhà sản xuất chip UV-LED sẽ đo đầu ra tia cực tím của đèn LED của họ trong một hình cầu tích hợp, còn được gọi là hình cầu Ulbricht, có thể có hoặc có thể không là một đại diện tốt cho những gì nhà máy sẽ thực sự trải qua.

Ngay cả khi cần thận trọng khi sử dụng các cảm biến thích hợp để đo công suất ánh sáng, thì bản thân cây trồng cuối cùng vẫn là người đánh giá tốt nhất về hiệu suất của đèn và khả năng đạt được kết quả mong muốn của bạn, và bạn nên nghiêm túc xem xét thử nghiệm trong môi trường để giúp xác nhận tuyên bố từ các nhà sản xuất sản phẩm.

Tác động của ống kính

Khi lựa chọn đèn LED chiếu sáng cho cây trồng, điều quan trọng cần nhớ là mặc dù cây trồng có thể không nhận được quá nhiều ánh sáng, nhưng chúng chắc chắn có thể nhận được quá nhiều nhiệt. Trong khi đèn LED hiệu quả hơn đèn thủy ngân, nghiên cứu cho thấy rằng đèn LED UV chỉ chuyển khoảng 15-25% công suất đầu vào nhận được thành ánh sáng. Phần còn lại được truyền dưới dạng nhiệt, vì vậy quản lý nhiệt phải là một phần quan trọng của hệ thống.

Ngoài ra, khi đèn tạo ra bước sóng trong các vùng quang phổ mà cây trồng không cần đến, các photon không được cây hấp thụ, cuối cùng sẽ chuyển thành nhiệt trong môi trường đòi hỏi chi phí làm mát rộng hơn – cả về nhu cầu điện liên tục, nhưng cũng phải trả trước chi phí cơ sở hạ tầng.

Tương tự như các lớp phủ trong nhà kính, một số loại thấu kính, chẳng hạn như lớp kính bên ngoài của hệ thống chiếu sáng HPS thực sự chặn phần lớn tia UV chiếu đến cây trồng, chuyển ánh sáng đó thành nhiệt.

Một yếu tố khác trong việc sử dụng tia UV, hoặc thậm chí là đèn LED xanh dương đậm là hầu hết các vật liệu thấu kính sẽ bị suy giảm đáng kể theo thời gian dẫn đến giảm hiệu suất và thậm chí nó có thể khiến lượng nhiệt đủ giữ lại để cuối cùng phá hủy chính đèn LED.

Tuy nhiên, những tiến bộ mới như công nghệ được cấp bằng sáng chế từ Violet Gro cho phép kết hợp nguồn ánh sáng UV với một loại vật liệu thấu kính truyền tia cực tím đặc biệt, tiếp xúc trực tiếp và ngay lập tức, mà không tạo ra những tác động bất lợi này. Thấu kính độc đáo này và sự tiếp xúc trực tiếp liên quan với đèn LED UV, cho phép nhiều ánh sáng UV được truyền và chiếu qua thấu kính đến nguồn dự định của nó, do đó tăng hiệu quả hơn nữa và giảm lượng nhiệt tỏa ra. Điều này có lợi cho cả tuổi thọ của đèn LED và giảm đáng kể các yêu cầu làm mát trong cơ sở trồng trọt trong nhà.

Hình 4: Ví dụ về một đèn LED bị phá hủy bởi nhiệt bị giữ lại trong ống kính

Khi đèn LED UV tiếp tục giảm giá, khả năng kết hợp hiệu quả tia UV vào quá trình trồng trọt với bước sóng phù hợp, liều lượng phù hợp và vào đúng thời điểm trong vòng đời của các loài thực vật cụ thể sẽ tăng lên đáng kể. Thực tế này sẽ cho phép nghiên cứu và phát triển thêm các giải pháp UV, bao gồm xác định sự kết hợp tối ưu của bước sóng và liều lượng UV để đạt được hiệu quả mong muốn cho các loài thực vật cụ thể.

Bất kể kết quả phát triển thực vật hoặc kiểm soát sâu bệnh mong muốn như thế nào, để đạt hiệu quả và tuổi thọ của đèn, đèn LED UV vẫn cần được kết hợp với thấu kính truyền tia cực tím thích hợp cho phép truyền ánh sáng UV mà không có nguy cơ làm suy giảm hoặc phá hủy thấu kính và / hoặc chính đèn LED.

Nguồn: https://www.led-professional.com/