CN115768255A - 防霜冻系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的防霜冻系统(100)，包括用于照射新的生长物或新的种植物以保护其免受霜冻的一个或多个灯串(110)，用于向灯串(110)提供电力的电源(140)，以及基于测量的温度来控制电源的热控制单元(160)。所述一个或多个灯串(110)具有每延米至少四个灯(130)。

Description

防霜冻系统

技术领域

本发明涉及用于保护新的生长物和新的种植物免受霜冻的防霜冻系 统，特别是用于葡萄藤的防霜冻系统，以及用于防止对新的生长物和新 的种植物，尤其是葡萄藤上的新枝，的霜冻损害的方法。

背景技术

种植葡萄作为葡萄酒生产的原料与人类本身一样古老。葡萄已经种 植了几个世纪，以便用葡萄汁酿制葡萄酒。

葡萄栽培和葡萄藤的生长本身就是一门科学。为了获得最佳的葡萄 产量，在每年的生长季节必须特别密切地监测葡萄藤。然而，种植葡萄时 的最大危害之一不在人类的控制范围之内。葡萄藤在春天发芽。葡萄藤 被修剪回具有一些结果侧枝的树木。在春天，在这些结果侧枝上出现幼 嫩的新枝，这些新枝继续结出一串串葡萄。春天的一阵晚霜会伤害新枝， 甚至杀死新枝。这大大减少了夏天之后当年可以收获的葡萄串的数量。

可能发生在春天的这种温度略低于冰点的霜冻期有两种类型。第一 种类型是在根本没有云层覆盖时发生的霜冻期。地面通过辐射损失热量 到略低于冰点。这被称作辐射霜冻。另一种类型的霜冻是由通常来自极 地的刮起的寒风引起的霜冻。这种霜冻期是平流霜冻期。两种类型也可 以一起出现。

已经有过许多尝试来防止新枝在这种通常短暂、一夜之间的霜冻期 间内死亡。已知在葡萄园里使用在一排排葡萄藤之间点燃的烟熏罐。另 外已知使用风扇向下置换更高、更温暖的空气层。

另外已知一种用水喷洒葡萄藤，以便使新枝的温度保持在0℃的方 法。然而，在稍长的霜冻期或连续几个霜冻夜晚的情况下，所需的水量非 常大，并且经常被低估或不足。

最近，已经用位于结果侧枝附近的电阻丝进行了实验。其例子是 FR3074995A1。

很少有这样的解决方案能够同时克服辐射霜冻和平流霜冻，并有效 地保护结果侧枝免受霜冻损害。

由于同样的原因，新的种植物也可能会在春天遭受霜冻的损害。诸 如生菜、卷心菜之类的新种植物可能会在霜冻的夜晚受损甚至死亡。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供一种防霜冻系统。

按照本发明的第一方面的用于保护新的生长物或种植物免受霜冻， 例如用于保护例如葡萄藤上的新枝或新芽的防霜冻系统包括一个或多个 灯串，所述一个或多个灯串用于照射例如葡萄藤的生长物、种植物、结果 侧枝或结果侧枝上的芽免受霜冻。所述系统还可以包括用于向所述灯串 供电的电源。所述系统还可以包括用于基于测量的温度来控制电源的热 控制单元。

按照优选实施例，用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的防 霜冻系统包括

·一个或多个灯串，用于照射新的生长物或新的种植物以防止霜冻；

·电源，用于向所述灯串提供电力；

·热控制单元，用于基于测量的温度来控制所述电源，

其中所述一个或多个灯串具有每延米至少四个灯。

例如，新的生长物或新的种植物是在葡萄藤的结果侧枝上的新枝。 “新的生长物”指的是在植物上生长的新芽(叶或结果芽)和/或新枝。

这种用于保护葡萄藤免受霜冻的防霜冻系统包括：

·一个或多个灯串，用于照射葡萄藤的结果侧枝以防止霜冻；

·电源，用于向所述灯串提供电力；

·热控制单元，用于基于测量的温度来控制所述电源，

其中所述一个或多个灯串具有每延米至少四个灯。

在本发明的上下文中，灯串指的是布置在包括至少两个电导体的串 上的多个灯，例如LED灯泡或白炽灯泡，并且它们都通过经所述串的一 些或全部导体提供电流而并联电连接。灯串可以是灯环、灯绳或灯带等。 灯串可以具有每延米至少四个灯。

该防霜冻系统优选用于保护葡萄藤的侧枝上的新枝。假定葡萄藤上 的节间(internode)最多约为25cm，并且通常更小，则每延米的最小灯 数与侧枝上的连续芽之间的最大距离相关。优选地，灯之间的距离小于 该最大节间。例如，灯串包括每延米5～100个灯，例如，每延米20～80 个灯，优选每延米30～80个灯，更优选每延米40-80个灯。

更优选地，灯串具有每延米50～80个灯，比如每延米60～75个灯。

按照一些实施例，灯串可以具有每延米10～50瓦，例如每延米10～ 30瓦，例如每延米10～20瓦的功率。

按照一些实施例，灯串可以具有由白炽灯丝形成的灯。换句话说，所 述灯可以是白炽灯泡。按照一些实施例，所述灯串可以具有包括白炽灯 泡的灯。

按照一些实施例，所述白炽灯泡可以是红外灯泡。

所有的白炽灯泡可以相同并且发射基本上相同的光频谱，或者白炽 灯泡可以包括发射不同光频谱的不同白炽灯泡。

按照其他实施例，所述灯可以是卤素灯泡。

按照一些实施例，灯串可以具有由LED灯泡形成的灯。

按照一些实施例，所述LED灯泡可以是红外LED灯泡。

所有的LED灯泡可以相同并且发射基本上相同的光频谱，或者LED 灯泡可以包括发射不同光频谱的不同LED灯泡。

尽管按照本发明的一些实施例，所发射的光的最大强度可以在可视 范围内，但是优选更多在红外范围内的辐射。

按照一些实施例，所发射的光的最大强度可以在红外范围内。

红外范围是波长在780nm～1mm的电磁光谱的范围。优选地，所发 射的光的最大强度在近红外，近红外是波长为0.78～3μm的辐射。所 发射的光的最大强度可能在中红外，中红外是波长为3-50μm的辐射。

灯串可以包括电源线。为了向灯输送电力，灯串包括连接到电源的 两极的至少两个电流导体。灯串可能包括接地的第三电导体。这两个或 三个电导体可以沿着整个灯串，例如灯绳、灯带或灯环存在。在工人在使 用防霜冻系统的植物之间进行切割的情况下，这是非常重要的，特别是 出于安全的考虑。如果灯串被意外切断，可以防止工人触电。优选地，向 灯串提供交流电力，例如230V AC。然而，DC和/或较低电压的使用也是 可能的。

灯串可以选自由灯环、灯绳和灯带组成的组。灯串可以选自由灯绳 和灯带组成的组。

按照一些实施例，灯串可以是灯环。

灯环通常具有白炽灯泡作为光源。多个白炽灯泡可以并联或串联连 接在两个或三个电导体上。白炽灯泡可以是红外白炽灯泡。或者，可以使 用卤素灯泡。

所有的白炽灯泡可以相同并且发射基本上相同的光频谱，或者白炽 灯泡可以包括发射不同光频谱的不同白炽灯泡。

按照一些实施例，灯串可以是灯绳。

按照第二个独立的方面，提供一种用于保护新的生长物或新的种植 物免受霜冻的防霜冻系统，所述防霜冻系统包括：

·一根或多根灯绳，用于照射新的生长物或新的种植物以防止霜 冻；

·电源，用于向灯串提供电力；

·热控制单元，用于基于测量的温度来控制所述电源。

这些一根或多根灯绳中的每一根可能包括每延米至少四个灯，例如 每延米5～100个灯，例如每延米20～80个灯，优选每延米30～80个 灯，更优选每延米40～80个灯。

灯绳是由透明聚合物绳制成的绳，其中有多个灯。灯可以是LED灯 泡、卤素灯泡或白炽灯泡。

优选地，使用具有圆柱形横截面的“绳灯(rope l ight)”。

按照一些实施例，灯串可以是灯带。

按照第三个独立的方面，提供一种用于保护新的生长物或新的种植 物免受霜冻的防霜冻系统，所述防霜冻系统包括：

·一个或多个灯带，用于照射新的生长物或新的种植物以防止霜 冻；

·电源，用于向灯串提供电力；

·热控制单元，用于基于测量的温度来控制所述电源。

这些一个或多个灯带中的每一个可能包括每延米至少四个灯，例如 每延米5～100个灯，例如每延米20～80个灯，优选每延米30～80个 灯，更优选每延米40～80个灯。

灯带通常是聚合物带，它可以是透明的，也可以是不透明的，其上安 装有LED灯泡或类似的灯。

可选地，灯存在于灯带的一侧或两侧。可能地，可以使用具有径向横 截面的灯带，该径向横截面具有适合于附接灯的不止两个侧面，例如三 角形、四边形、五边形、六边形或其他多边形横截面。这些侧面中的一 个、两个或更多个，例如所有侧面，可以设置有灯。

优选地，铜灯带与具有5050型或3528型封装的LED灯泡一起使用。 在LED带周围有通常由聚酯或其他聚合物制成的防水涂层，该涂层优选 是透明的。

按照一些实施例，防霜冻系统可以是用于保护葡萄藤上的新的生长 物免受霜冻的系统。它可以是用于保护猕猴桃植物上的新的生长物免受 霜冻的系统。它可以是用于保护果树和灌木(比如苹果树、梨树、橄榄 树、香蕉植物、李属的树木，比如李子树、杏树、油桃树、甜樱桃树、酸 樱桃树，并且优选墙式树木或灌木形式的树木或灌木)上的新的生长物免受霜冻的系统。

防霜冻系统包括一个或多个灯串。这些灯串可以以这样的方式连接， 即，灯串一起形成一个长灯串，该长灯串将串联地为所有行的新的种植 物或葡萄藤提供光。或者，防霜冻系统包括以星形构造连接的几个灯串， 其中一个灯串将为一个新的种植物或一组新的种植物或一根葡萄藤或一 排葡萄藤的一部分提供光。

每组新的种植物或每根葡萄藤也可以设置有不止一条灯串，用于防 止霜冻。在每组新的种植物或葡萄藤不止一个灯串的情况下，在温度降 至低于第一阈值温度的情况下可以向第一灯串供电，并且在温度进一步 降至低于第二阈值的情况下可以开启第二灯串或另外的灯串。

不用说，按照本发明的第一方面，生长区域或葡萄园可以只设置一 个或多个防霜冻系统。事实上，在大面积的生长区域或葡萄园的情况下， 可以并行地并排使用几个防霜冻系统，其中每个系统将保护一部分新的 种植物或所有葡萄藤中的一部分。

这同样适用于猕猴桃植物、果树和灌木(比如苹果树、梨树、橄榄 树、香蕉植物、李属的树木，比如李子树、杏树、油桃树、甜樱桃树、酸 樱桃树，并且优选墙式树木或灌木形式的树木或灌木)的种植园。

按照一些实施例，所述电源可以包括发电机。

例如，所述发电机可以是以正确的电压(例如低电压，例如12V或 24V)或AC(例如230V)产生所需电力的柴油发电机，所需电力可以是DC 或AC。

按照一些实施例，所述电源可以包括至少一个光伏电池单元和用于 存储由所述光伏电池单元收集的能量的电池。

所述一个或多个光伏电池单元可以在白天产生能量，所述能量存储 在一个或多个电池中。

电源可以包括发电机以及一个或多个光伏电池单元和电池。取决于 电池中能量的存在，电源可以首先使用电池中的全部或部分能量，之后 电源可以切换到由发电机输送的能量。潜在地提供转换器以将来自电池 的电压转换为所使用的电压和电流类型(AC/DC)。

按照一些实施例，所述电源可以包括与配电网的连接。

所述电源可以同时包括电网连接、发电机和/或一个或多个光伏电池 单元和电池。取决于电池的存在以及电池中能量的存在，电源可以首先 使用电池中的全部或部分能量，之后电源可以切换到由发电机输送的能 量。如果发电机不能或不再能够提供所需的电力，则电源可以切换到经 由与电网的连接所取得的电力。

不用说，所述电源可以包括必要的附加元件，例如限流器、转换器 等。所述电源可能还包括调光器，该调光器可以(部分地)根据测量的温 度来调节对灯串的供电。通过根据测量的温度控制电源，可以以更经济 的方式使用能量。

按照一些实施例，所述热控制单元可以包括温度计，所述温度计产 生与所测量的温度相关的电信号。该信号可以简单地根据测量的温度开 启或关闭灯串的电源。它可以在测量温度低于给定温度时开启电源，而 在测量温度升高到该给定温度以上时关闭电源。它可以在测量温度低于 给定的第一温度时开启电源，而在测量温度升高到该给定的第二温度以 上时关闭电源。第二给定温度优选高于第一测量温度。

基于该信号，可以根据生长区域、葡萄园或种植园中的普遍温度，开 启或关闭电源和/或潜在地控制输送的电能的量。温度计可以测量生长区 域、葡萄园或种植园中的温度，优选最易受寒冷影响的位置的温度。

在用于葡萄园或种植园的防霜冻系统的情况下，所述一个或多个测 量点必须充分位于葡萄园或种植园内，以便能够提供相关的测量，但是 也离所述系统本身足够远，使得来自灯串的温暖不会影响测量。例如，这 可以在行的通道之间，这些通道是各行葡萄藤或种植物中的开口，葡萄 酒酿造者或其他工人可以沿着这些开口穿过各行葡萄藤或种植物。该开 口通常在给定的行长度之后(例如每30或50米)形成或者例如在沿着 行的中途形成，使得人可以容易地换行而不必走一圈。开口通常为1米 宽。测量点可以容易地放置在这些通道中60cm的高度处，而不受系统 本身的影响。

在用于农作物生长区域的防霜冻系统的情况下，测量点优选位于地 面高度并且在生长区域中的各行新的种植物之间。

按照一些实施例，所述热控制单元可以包括开关，如果温度降至低 于第一预定温度，则所述开关开启所述电源。

按照一些实施例，所述热控制单元可以包括开关，如果温度升高到 第二预定温度以上，则所述开关关闭所述电源。

第一温度和第二温度可以相同，但不是必须相同。

按照一些实施例，所述电源可以包括电流调节器，该电流调节器根 据测量的温度来调节电流的流动。

所述防霜冻系统可能包括不止一个灯串，并且所述热控制单元也可 能包括不止一个温度计。所述热控制单元可以测量葡萄园或种植园中不 同位置的温度，并使生成的信号取决于考虑到所测量的温度的例程。因 此，例如，可以使用测量温度的最低温度或测量温度的平均值来生成控 制信号。

当所述防霜冻系统包括不止一个灯串时，所述热控制单元可以同等 地控制所有灯串。可能地，多个测量温度中的一个可以用于控制灯串中 的一个或多个，而另一个测量温度可用于控制一个或多个其他灯串。每 个灯串可能由来自指定温度计的单独的指定温度测量控制。

可能地，所述灯串成对地、三个一组地或四个或更多一组地路由到 要保护的新的生长物或新的种植物，比如结果实的葡萄藤侧枝。

按照本发明的第四方面，提供一种保护新的生长物或新的种植物免 受霜冻的方法。按照本发明的第四方面的第一个重要方面，用于保护新 的生长物或新的种植物免受霜冻的方法包括以下步骤：

a.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置至少一个灯串；

b.向所述至少一个灯串供电，以便用来自所述灯串的光照射新的生 长物或新的种植物。

所述灯串可以是灯环、灯绳和/或灯带。这些一个或多个灯串中的每 一个可能包括每延米至少四个灯，例如每延米5～100个灯，例如每延米 20～80个灯，优选每延米30～80个灯，更优选每延米40～80个灯。

按照本发明的第四方面的第二个重要方面，用于保护新的生长物或 新的种植物免受霜冻的方法包括以下步骤：

a.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置至少一个灯绳；

b.向所述至少一个灯串供电，以便用来自所述灯串的光照射新的生 长物或新的种植物。

按照本发明的第四方面的第三个重要方面，用于保护新的生长物或 新的种植物免受霜冻的方法包括以下步骤：

a.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置至少一个灯带；

b.向所述至少一个灯串供电，以便用来自所述灯串的光照射新的生 长物或新的种植物。

按照一些实施例，新的生长物或新的种植物可以是葡萄藤的结果侧 枝上的新枝。

按照本发明的第四方面的第四个重要方面，用于保护新的生长物或 新的种植物免受霜冻的方法包括以下步骤：

a.设置按照本发明的第一、第二和/或第三方面的防霜冻系统；

b.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置所述防霜冻系统的至 少一个灯串，即灯环、灯绳或灯带；

c.向所述至少一个灯串，即灯环、灯绳或灯带供电，以便用来自所述 灯串(即灯环、灯绳或灯带)的光照射新的生长物或新的种植物。

按照一些实施例，新的生长物或新的种植物可以是葡萄藤的结果侧 枝上的新枝。

在结果侧枝(也称作结果藤蔓)的水平高度，这意味着灯串在结果侧 枝附近，靠着结果侧枝或者甚至围绕着结果侧枝。

按照一些实施例，灯串与新的生长物或新的种植物之间的距离可以 不大于20cm。

优选地，灯串与新的生长物或新的种植物，例如结果侧枝，之间的距 离不大于10cm，比如不大于5cm。

按照一些实施例，所述方法可以包括以下步骤：测量周围温度，并且 如果测量的温度低于第一预定温度，则向在一根或多根葡萄藤的结果侧 枝的水平高度的所述防霜冻系统的所述至少一个灯串提供电力。

优选地，该第一温度为0～7℃，更具体地为1～5℃，比如1～4℃。

按照一些实施例，所述方法可以包括以下步骤：测量周围温度，并且 如果测量的温度高于第二预定温度，则关闭向在一根或多根葡萄藤的结 果侧枝的水平高度的所述防霜冻系统的所述至少一个灯串的电力供应。

优选地，该第二温度为0～10℃，更具体地为2-7℃，比如2～4℃。

第二预定温度高于或等于第一预定温度。

按照一些实施例，输送到灯串的电力的量可以取决于所测量的温度。

按照一些实施例，在测量的温度等于第一预定温度的情况下，可以 向所述灯串输送最小量的电力，并且其中在测量的温度降低的情况下逐 渐增加电力，直到在测量的温度等于或低于第三预定温度的情况下向所 述灯串输送最大量的电力，其中第三预定温度低于第一预定温度。

所述最小量的电力等于所述灯串的灯工作所需的最小电流强度。所 述最大量的电力等于所述灯串的灯发射其最亮的光所需的电流强度。

该第三温度优选为-4～1℃，更具体地为-4～-1℃，比如-4～-2℃。

按照本发明的第五方面，提供了灯串的用于保护新的生长物或新的 种植物免受霜冻的用途。所述灯串可以是灯环、灯绳或灯带。该灯串可能 包括每延米至少4个灯，例如每延米5～100个灯，例如每延米20～80 个灯，优选每延米30～80个灯，更优选每延米40～80个灯。

按照本发明的第六方面，提供了按照本发明的第一、第二或第三方 面的防霜冻系统的用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的用途。 按照一些实施例，新的生长物或新的种植物可以是葡萄藤的结果侧枝上 的新枝。按照一些实施例，新的生长物或新的种植物可以是猕猴桃植物、 果树和灌木(比如苹果树、梨树、橄榄树、香蕉植物、李属的树木，比如 李子树、杏树、油桃树、甜樱桃树、酸樱桃树，并且优选墙式树木或灌木 形式的树木或灌木)的结果侧枝上的新枝。

按照一些实施例，灯串的用于保护新的生长物或新的种植物免受霜 冻的用途可包括按照本发明的第一、第二或第三方面的防霜冻系统的使 用。

按照一些实施例，新的生长物或新的种植物可以是葡萄藤的结果侧 枝，猕猴桃植物、果树和灌木(比如苹果树、梨树、橄榄树、香蕉植物、 李属的树木，比如李子树、杏树、油桃树、甜樱桃树、酸樱桃树)的结果 侧枝，并且优选墙式树木或灌木形式的树木或灌木的结果侧枝上的新枝。

本发明与现有技术中已知的用于保护新的生长物或新的种植物(比 如葡萄藤的结果侧枝上的新枝)免受霜冻的方法相比具有许多优点。

按照本发明使用的灯串的光源可以布置得非常靠近新的生长物或新 的种植物，比如结果侧枝或结果藤蔓上的新的结果枝。这样，可以很高效 地使用能量。此外，在一些实施例中，所输送能量的量可以与必须补偿的 温度下降(即，测量的周围温度与新枝可以暴露于的预定最小温度之间的 差)相匹配。

辐射加热新的生长物或新的种植物，例如枝本身，而不是空气。该系 统仅在需要的地方，即在所照射的位置，即新的生长物或新的种植物，比 如结果侧枝和结果新枝处产生温暖。通过局部加温，在新的生长物或新 的种植物(比如新枝)的位置也不需要对流来获得暖空气。

该系统易于安装和拆除。为了保护葡萄藤，灯串可以简单地通过挂 钩等悬挂在结果侧枝也附接到的金属丝上。对于地面上的新的生长物或 新的种植物，可以简单地将灯串铺设在新的生长物或新的种植物旁边。 该系统也易于使用，因为很容易看到该系统何时开始工作。

该系统可以在平流霜冻和辐射霜冻两者期间使用。

本发明的各方面之一的特征可以与本发明的其他方面的特征结合。

除非另有明确说明，否则在本发明的上下文内提到的数字和范围总 是包含端点的。

独立权利要求和从属权利要求指示了本发明实施例的具体和优选的 特征。从属权利要求的特征可以以对本领域技术人员显而易见的任何适 当方式与独立权利要求和从属权利要求的特征组合，或者与上面和/或以 下所述的特征组合。

在某些情况下，将结合附图参考以下示例性实施例来解释本发明的 上述和其他特征、性质和优点。

这些示例性实施例的说明是作为澄清给出的，而无意限制本发明的 范围。以下说明中的附图标记参照附图。不同附图中的相同附图标记指 的是相同或等同的元件。

附图说明

为了更详细地说明本发明的特征，以下参考附图通过非限制性例子 说明了几个优选实施例，附图中：

图1示意地表示了用于保护葡萄藤免受霜冻的防霜冻系统。

图2示意地表示了用于在葡萄园保护葡萄藤免受霜冻的防霜冻系统 的顶视图。

图3示意地表示了用于保护新的种植物的防霜冻系统。

具体实施方式

下面参考具体实施例说明本发明。

应当注意的是，例如在权利要求中使用的用语“包括”不应被解释为 限制性的，局限于其后提到的元件、特征和/或步骤。用语“包括”不排 除其他元素、特征或步骤的存在。

因此，表述“包含元件A和B的对象”的范围不限于仅包含元件A 和B的对象。表述“包含步骤A和B的方法”的范围不限于仅包含步骤 A和B的方法。

鉴于本发明，这些表述仅意味着相关元件和步骤分别是本发明的元 件和步骤A和B。

在下面的说明书中，引用了“实施例”或“该实施例”。这种引用意 味着通过该实施例说明的特定元件或特征至少包括在该一个实施例中。

然而，用语“在实施例中”或“在该实施例中”在本说明书中的各个 地方的使用不一定指的是同一实施例，尽管它仍然可以指的是同一实施 例。

此外，对本领域技术人员来说清楚的是，可以以任何适当的方式在 一个或多个实施例中组合所述性质或特征。

图1中示出了用于保护葡萄藤200免受霜冻的防霜冻系统100，该 防霜冻系统100包括用于照射葡萄藤结果侧枝210以保护其免收霜冻的 灯串110。灯串通过挂钩悬挂在最底部的金属丝120上，结果侧枝210也 附接到该最底部的金属丝120上。

在第一实施例中，灯串110例如是来自HQ Power的灯绳。它包括每 延米70个白炽灯泡130，并悬挂在葡萄园的地面220上方约60cm处。 结果侧枝210和灯绳110之间的距离D优选小于10cm。灯绳的直径约 为2cm。灯绳的长度总计为45米，可以保护间隔一米距离彼此相邻生长 的多根(例如45根)葡萄藤200。不用说，灯绳的长度例如可以在30～50 m之间变化，这取决于受灯绳保护的葡萄藤的行的长度。灯绳的外部由透 明聚合物制成。灯绳的功率优选为每延米10～20瓦。灯绳在230V交流 电下工作。

系统100还包括用于向灯串提供电力的电源140。该电源140可以 包括光伏电池单元141(或PV电池单元)，光伏电池单元141连接到电池 142并且可能连接到转换器。电池单元141可以安装在大的支撑柱150之 一上。代替该PV电池单元和电池或者除了该PV电池单元和电池之外， 电源140还可以包括发电机143，发电机143可以由柴油或汽油提供燃 料。可能地，电源140还包括与电网的连接144。

灯串110连接到该电源140的输出。例如，该连接可以使用Neutrik 的powerConTRUE1来进行。可能地，在灯串和电源之间设置一根或多根 延长电缆146。

电源可能还包括用于改变到灯串的电流强度的调光器，例如频率控 制器。

防霜冻系统还包括热控制单元160，用于基于测量的温度来控制电 源。该温度测量由温度计161进行。热控制单元的例子是Crodeon Technologies的Crodeon Reporter。图1中的温度计在支撑金属丝120 的水平高度设置在支撑柱150上。在备选实施例中，温度计可以处于地 面高度或者悬挂在支撑柱150的顶部的水平高度处。可能地，多个温度 计分布在葡萄园内，并且这些温度计不必悬挂在第一支撑柱的高度处。 如图1中所示，温度计可以悬挂在各行葡萄藤中的通道300的水平高度。 葡萄园可以被分成各行葡萄藤，这些行被分成多段。每一段可以配备一 个温度计和一根灯绳，该灯绳悬挂在该段的支撑金属丝的水平高度处。 热控制单元160和一个或多个温度计161可以经由电信或经由信号电缆 彼此耦接。显然，温度计与灯串之间的距离足够大，使得灯串不会影响测 量的温度。

在备选实施例中，灯绳被替换为灯带。所述灯带包括每延米120个 LED。灯带具有大约1.5cm的宽度。灯带的外部由白色聚合物制成。灯 带的功率为每延米10～20W。发射的光的平均波长例如约为700nm。在 又一个备选实施例中，灯绳是包括每延米36个灯的灯绳。上述防霜冻系 统的操作几乎相同。温度计优选测量在第一支撑金属线的水平高度处的 周围温度，在该水平高度，新的生长物将在结果侧枝上生长(在大约60 cm的高度处)，并且这将在葡萄园中的一个或多个位置处进行。在多个同 时进行的温度测量的情况下，根据测量结果确定或计算测量的温度，例 如通过求平均值或通过选择最低的测量温度。只要该温度保持在例如4 ℃的第一预定温度以上，就不会发生任何事情。一旦测量的温度降至低 于4℃，电源将被开启，即电池142中的能量将被汲取，或者发电机143 将被激活，或者电网电力144将被连接到灯串110。

可能地，电源将根据测量的温度来调整电流强度。因此，例如，输送 的电力可以随着测量温度的降低而逐渐增加，直到达到例如0℃的预定 温度。从该点开始，输送的电力量达到最大值。

灯串保持接通并被提供电力，直到周围温度再次充分升高以例如达 到2℃的预定关闭温度为止。如果测量的温度达到该值，则再关闭电源。 可能地，随着测量的周围温度再次升高，所输送的电力的量可逐渐减小。

图2示意地示出了葡萄园中的防霜冻系统是什么样子的。该葡萄园 被分组成多个三行葡萄藤的组。三行葡萄藤200(每行的结果侧枝210均 悬挂在地面上方大约60cm处)配备一个电源140、温度控制单元160和 灯串(110a、110b和110c)。每行葡萄藤在结果侧枝210或结果藤蔓的水 平高度具有一个灯串(110a、110b或110c)。该灯串通过延长电缆146和 接线盒147连接到电源140。通过三个温度计161a、161b和161c，在结 果侧枝210的水平高度测量温度，该温度应代表周围温度。温度控制单 元160从这三个测量值中选择最低的温度。如果温度变得太低并且低于 预定阈值温度，则灯串110a、110b和110c被激活并被供电。在这些实 施例中，所有的电力都由柴油发电机143提供。灯串使用powerCON TRUE1 连接器连接到接线盒。这同样适用于延长电缆和接线盒以及延长电缆和 电源。

不必说，可以设想该方案的许多备选方案。各行葡萄藤可以被分组 成两行一组、三行一组、四行一组、五行一组或更多行一组。每组的各行 葡萄藤可以只进行一次温度测量，或者可以根据多个温度测量值计算平 均温度。可以设置不止一个发电机，或者也可以可能与这些一个或多个 发电机组合地提供电网电力。

在又一个备选方案中，每行葡萄藤可以设置不止一个灯串，这些灯 串可以并联连接或一个接一个地连接。

在图3中，在生长农作物的新的种植物400的生长区域中提供防霜 冻系统。图3中所示的所有元件与关于图1所述的元件相同。灯串铺设 在地面220上，温度计161测量地面上的温度。显然，温度计和灯串之 间的距离足够大，使得灯串不会影响测量的温度。

显然，尽管讨论了按照本发明的实施例和/或用于获得实施例的材料， 但是可以在不偏离本发明的功能范围和/或精神的情况下进行各种更改 或修改。本发明决不限于上述实施例，而是可以在不脱离本发明的范围 的情况下按照不同的变体来实现。

Claims (42)

1.一种用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的防霜冻系统，所述系统包括

·一个或多个灯串，用于照射新的生长物或新的种植物以保护其免受霜冻；

·电源，用于向所述灯串提供电力；

·热控制单元，用于基于测量的温度来控制所述电源，

其中所述一个或多个灯串具有每延米至少四个灯。

2.按照权利要求1所述的防霜冻系统，其中所述灯串具有每延米5～100个灯，优选每延米20～80个灯，优选每延米30～80个灯，更优选每延米40-80个灯。

3.按照前述权利要求中任一项所述的防霜冻系统，其中所述灯串具有每延米10～50瓦的功率，优选每延米10～20瓦的功率。

4.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述灯串具有包括白炽灯泡，优选红外白炽灯泡的灯。

5.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述灯串具有包括卤素灯泡的灯。

6.按照权利要求1～3之一所述的防霜冻系统，其中所述灯串具有由LED灯泡形成的灯。

7.按照权利要求6所述的防霜冻系统，其中所述LED灯泡是红外LED灯泡。

8.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所发射的光的最大强度在红外范围内。

9.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述灯串是灯环。

10.按照权利要求1～9之一所述的防霜冻系统，其中所述灯串是灯绳。

11.按照权利要求1～9之一所述的防霜冻系统，其中所述灯串是灯带。

12.按照权利要求10所述的防霜冻系统，其中所述灯存在于所述灯带的两侧。

13.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述防霜冻系统是用于保护葡萄藤上的新的生长物免受霜冻的系统。

14.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述电源包括发电机。

15.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述电源包括至少一个光伏电池单元和用于存储由所述光伏电池单元收集的能量的电池。

16.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述电源包括与配电网的连接。

17.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述热控制单元包括温度计，所述温度计产生与所测量的温度相关的电信号。

18.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述热控制单元包括开关，如果温度降至低于第一预定温度，则所述开关开启所述电源。

19.按照权利要求18所述的防霜冻系统，其中所述热控制单元包括开关，如果温度升高到第二预定温度以上，则所述开关关闭所述电源。

20.按照前述权利要求之一所述的防霜冻系统，其中所述电源包括电流调节器，该电流调节器根据测量的温度来调节电流的流动。

21.一种用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的方法，包括以下步骤：

a.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置至少一个灯串；

b.向所述至少一个灯串提供电力，以便用来自所述灯串的光照射新的生长物或新的种植物。

22.按照权利要求21所述的方法，其中所述灯串是灯环。

23.按照权利要求21所述的方法，其中所述灯串是灯绳。

24.按照权利要求21所述的方法，其中所述灯串是灯带。

25.按照权利要求21～24之一所述的方法，其中所述灯串具有每延米至少四个灯。

26.按照权利要求21～25之一所述的方法，其中新的生长物或新的种植物是葡萄藤的结果侧枝上的新枝。

27.一种用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的方法，包括以下步骤：

a.设置按照权利要求1～20之一所述的防霜冻系统；

b.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置所述防霜冻系统的至少一个灯串；

c.向所述至少一个灯串提供电力，以便用来自所述灯串的光照射新的生长物或新的种植物。

28.按照权利要求27所述的方法，其中新的生长物或新的种植物是葡萄藤的结果侧枝上的新枝。

29.按照权利要求21～28所述的方法，其中所述灯串与新的生长物或新的种植物之间的距离不大于20cm。

30.按照权利要求21～29所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：测量周围温度，并且如果测量的温度低于第一预定温度，则向在一根或多根葡萄藤的结果侧枝的水平高度的所述防霜冻系统的所述至少一个灯串提供电力。

31.按照权利要求21～30所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：测量周围温度，并且如果测量的温度高于第二预定温度，则关闭向在一根或多根葡萄藤的结果侧枝的水平高度的对所述防霜冻系统的所述至少一个灯串的电力供应。

32.按照权利要求21～31所述的方法，其中输送到所述灯串的电力的量取决于所测量的温度。

33.按照权利要求32所述的方法，其中在测量的温度等于第一预定温度的情况下，向所述灯串输送最小量的电力，并且其中在测量的温度降低的情况下逐渐增加电力，直到在测量的温度等于或低于第三预定温度的情况下向所述灯串输送最大量的电力，其中第三预定温度低于第一预定温度。

34.一种用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的方法，包括以下步骤：

a.设置按照权利要求1～20之一所述的防霜冻系统；

b.在新的生长物或新的种植物的水平高度设置所述防霜冻系统的至少一个灯串；

c.向所述至少一个灯串提供电力，以便用来自所述灯串的光照射新的生长物或新的种植物，

其中在测量的温度等于第一预定温度的情况下，向所述灯串输送最小量的电力，并且其中在测量的温度降低的情况下逐渐增加电力，直到在测量的温度等于或低于第三预定温度的情况下向所述灯串输送最大量的电力，其中第三预定温度低于第一预定温度。

35.一种灯串的用于保护新的生长物或新的种植物免受霜冻的用途。

36.按照权利要求35所述的用途，其中所述灯串是灯环。

37.按照权利要求35所述的用途，其中所述灯串是灯绳。

38.按照权利要求35所述的用途，其中所述灯串是灯带。

39.按照权利要求35～38之一所述的用途，其中所述灯串具有每延米至少四个灯。

40.按照权利要求35～39之一所述的用途，其中新的生长物或新的种植物是葡萄藤的结果侧枝上的新枝。

41.按照权利要求1～20之一所述的防霜冻系统用于保持新的生长物或新的种植物无霜冻的用途。

42.按照权利要求41所述的用途，其中新的生长物或新的种植物是葡萄藤的结果侧枝上的新枝。

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