CN114679810A - 节能植物照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节能植物照明系统,其主要为令植物照明系统于驱动电路连接有闪频驱动电路,再于闪频驱动电路连接有发光模块,假设基础照度值为K,该基础照度为植物生长所需的基本光照度,令该发光模块的发光亮度提高为基础照度值为K的N倍(N>1),而闪频驱动电路的驱动频率≥2KHz,且闪频驱动电路的空乏比设为Y％,Y＝100/N±30,10≤Y≤90；由此,即能拉高瞬间所产生的光量,提高植物光合作用效率,其整体平均消耗功率却未增加,以达到降低能源消耗、省电,而在其整体施行使用上更增实用功效特性者。
Description
技术领域
本发明有关于一种节能植物照明系统,尤其是指一种能拉高瞬间所产生的光量,提高植物光合作用效率,其整体平均消耗功率却未增加,以达到降低能源消耗、省电,而在其整体施行使用上更增实用功效特性者。
背景技术
按,各种植物在生长过程中由于所需要的环境、温度、湿度、光照等皆不尽相同,使得若将一般经济作物采用露天方式进行种植,该作物会受到温度、湿度、雨水等天候因素限制,造成作物长势受到影响,甚至于导致作物的产量不佳,更由于一般经济作物无法抵抗较高或较低的极端气温,而容易有死亡状况产生；也因此,即常可见到搭建有各类封闭环境的培育空间,以利用该封闭的培育空间控制光照、温度、湿度等植物生长条件,而可让所种植的植物获得其生长所需的适当环境。
其中,在该培育空间内,由于光照的不足,使得皆会另行设置有发光灯具进行照明,以提供植物足够的光照；请参阅图3现有的发光灯具结构示意图所示,该发光灯具2主要系设有驱动电路21,于该驱动电路21则连接有发光模块22,使得其在使用时,假设该驱动电路21以20w驱动该发光模块22,该发光模块22的亮度为15w,其发光效率为110lm/w,使得该发光模块22的光通量为1650流明(lm),于照射在植物上时,植物所获得的光合作用光子通量(photosynthetic photon flux,PPF)为28μmol/s(请再一并参阅图4现有的发光模块驱动状态示意图所示),其光合作用光子效率(Photosynthetic Photon Efficacy,PPE)则为1.83μmol/j,而让植物可获得光照进行成长。
然而,上述发光灯具虽可达到提供植物生长所需的光照的预期功效,但也其实际操作施行使用上发现,该发光灯具系令驱动电路驱动发光模块保持恒亮状态,相对即造成该发光模块呈一持续耗电状态,导致该发光灯具在数用过程中的耗电量极为可观,对于使用者系为一较大的负担,致令其在整体结构设计上仍存有改进的空间。
缘是,发明人有鉴于此,秉持多年该相关行业的丰富设计开发及实际制作经验,再予以研究改良,提供一种节能植物照明系统,以期达到更佳实用价值性的目的者。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种节能植物照明系统,其主要系能拉高瞬间所产生的光量,提高植物光合作用效率,其整体平均消耗功率却未增加,以达到降低能源消耗、省电,而在其整体施行使用上更增实用功效特性者。
本发明节能植物照明系统的主要目的与功效,系由以下具体技术手段所达成:
其主要系包括有植物照明系统；其中:
该植物照明系统,其主要系设有驱动电路,于该驱动电路连接有闪频驱动电路,再于该闪频驱动电路连接有发光模块；假设基础照度值为K,该基础照度系为植物生长所需的基本光照度,令该发光模块的发光亮度提高为基础照度值为K的N倍(N>1),而该闪频驱动电路的驱动频率≥2KHz,且该闪频驱动电路的空乏比设为Y％,Y＝100/N±30,10≤Y≤90。
本发明节能植物照明系统的较佳实施例,其中,该闪频驱动电路系为脉宽调变(Pulse-width modulation,PWM)电路。
本发明节能植物照明系统的较佳实施例,其中,该闪频驱动电路系为交流电路。
本发明节能植物照明系统的较佳实施例,其中,该闪频驱动电路系为震荡电路。
本发明节能植物照明系统的较佳实施例,其中,该发光模块系由多颗LED晶粒组成。
本发明节能植物照明系统的较佳实施例,其中,该发光模块系由高功率LED组成。
本发明节能植物照明系统的较佳实施例,其中,该发光模块利用增加该驱动电路的驱动电流增加发光亮度。
附图说明
图1:本发明的结构示意图。
图2:本发明的使用驱动状态示意图。
图3:现有的发光灯具结构示意图。
图4:现有的发光模块驱动状态示意图。
符号说明：
1:植物照明系统
11:驱动电路
12:闪频驱动电路
13:发光模块
2:发光灯具
21:驱动电路
22:发光模块
具体实施方式
为令本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露,兹于下详细说明之,并请一并参阅所揭的图式及图号:
首先,请参阅图1本发明的结构示意图所示,本发明主要系包括有植物照明系统1；其中:
该植物照明系统1,其主要系设有驱动电路11,于该驱动电路11连接有闪频驱动电路12,该闪频驱动电路12可为脉宽调变(Pulse-width modulation,PWM)电路、交流电路、震荡电路等,再于该闪频驱动电路12连接有发光模块13,该发光模块13可由多颗LED晶粒组成或由高功率LED组成。
而由于植物的光合作用包含有光反应及暗反应,该光反应必须在有光的情形下,在叶绿饼内进行,形成ATP及NADPH,以储存能量供给暗反应使用,而该暗反应则无需光的存在,在基质中进行,可藉一系列酵素所促进的反应,将CO2,转变为醣类,该光反应及该暗反应皆系于白天进行,且先有光反应、再进行暗反应。
使得本发明于操作使用上,即可假设基础照度值为K,该基础照度系为植物生长所需的基本光照度,令该发光模块13的发光亮度提高为基础照度值为K的N倍(N>1),而该发光亮度的提高方式可增加LED晶粒数量、或搭配高功率LED、或增加该驱动电路11的驱动电流,而该闪频驱动电路12的驱动频率≥2KHz,且该闪频驱动电路12的空乏比设为Y％,Y＝100/N±30,10≤Y≤90,即可节省1-Y％的电能而达到相同的作物栽培效果。
以下利用一实施例进行说明,请再一并参阅图2本发明的使用驱动状态示意图所示,假设基础照度值为15w,该发光模块13的亮度为30w,为基础照度值15w的2倍,其发光效率为110lm/w,使得该发光模块22的光通量为3300流明(lm),令该闪频驱动电路12的驱动频率为2.5KHz、空乏比为50％,如此一来该发光模块22的实际平均消耗功率即为15w,其平均光通量为1650流明(lm),而于照射在植物上时,却可让植物所获得的光合作用光子通量(photosynthetic photon flux,PPF)为42μmol/s,其光合作用光子效率(PhotosyntheticPhoton Efficacy,PPE)则为2.8μmol/j,令植物照明效率提升50％,因此能够在相同栽培的基础光量下节省50％能源消耗。
请再参阅下表一所示,分别以该植物照明系统1(WW)、现有的普通灯具(CW)、现有的可发出红蓝光线的灯具(RB)三者,CW与RB灯管每根消耗18W,需使用7根灯管来达成基础栽培光量>200μmol/j,WW灯管每根消耗15W,使用4根灯管来达相同栽培光量,每天分别对羽衣甘蓝(Kale)、香波红火焰(Fire)、冰山皱叶(Red)三种蔬菜植物照光16小时、定植35天后采收,可得知该植物照明系统1(WW)能有效的提升植物地上部与地下部的鲜重,同时令植物的叶绿素浓度上升与节省50％的耗电。
表一实际栽培成果测试表
通过以上所述,本发明的使用实施说明可知,本发明与现有技术手段相较之下,本发明主要系能拉高瞬间所产生的光量,提高植物光合作用效率,其整体平均消耗功率却未增加,以达到降低能源消耗、省电,而在整体施行使用上更增实用功效特性者。
Claims (7)
1.一种节能植物照明系统,其主要包括有植物照明系统；其特征在于：
所述植物照明系统,其主要系设有驱动电路,于所述驱动电路连接有闪频驱动电路,再于所述闪频驱动电路连接有发光模块；假设基础照度值为K,所述基础照度系为植物生长所需的基本光照度,令所述发光模块的发光亮度提高为基础照度值为K的N倍(N>1),而所述闪频驱动电路的驱动频率≥2KHz,且所述闪频驱动电路的空乏比设为Y％,Y＝100/N±30,10≤Y≤90。
2.根据权利要求1所述节能植物照明系统,其特征在于,所述闪频驱动电路系为脉宽调变电路。
3.根据权利要求1所述节能植物照明系统,其特征在于,所述闪频驱动电路系为交流电路。
4.根据权利要求1所述节能植物照明系统,其特征在于,所述闪频驱动电路系为震荡电路。
5.根据权利要求1所述节能植物照明系统,其特征在于,所述发光模块系由多颗LED晶粒组成。
6.根据权利要求1所述节能植物照明系统,其特征在于,所述发光模块系由高功率LED组成。
7.根据权利要求1所述节能植物照明系统,其特征在于,所述发光模块利用增加所述驱动电路的驱动电流增加发光亮度。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN202011558990.2A Pending CN114679810A (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 节能植物照明系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114679810A (zh) |
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2020
- 2020-12-24 CN CN202011558990.2A patent/CN114679810A/zh active Pending
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