CN201995376U - 一种采光结构及植物培育装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种采光结构及植物培育装置，所述采光结构包括一个横向设置的百叶窗，百叶窗包括矩形框架和可转动地并排设置于框架内的若干百叶，所述百叶上表面设置有太阳能光伏电池，百叶下表面设置有LED灯。所述植物培育装置采用了该采光结构。本装置使用时能够利用白天储存的太阳能在夜间继续为植物提供光照；同时通过自动调整百叶窗开启角度，防止强烈光照下植物灼伤，并且不浪费能量。进而可以更加有效利用太阳光线，提高植物每天强度合适的光照时间，缩短植物生长培育周期。

Description

一种采光结构及植物培育装置
技术领域
本实用新型涉及一种植物培育技术和太阳能利用技术，具体涉及一种采光结构及采用了该结构的植物培育装置。
背景技术
在高档花卉和农作物栽培中，给作物提供更长的照明时间以缩短其生长周期是提高经济效益的有效途径。但在自然条件下，存在以下两个缺陷，一是每天的光照时间短，二是光线过强时植物的光和作用降低，反而影响其生长进度。故不利于植物生长培育。
现有技术中也存在一些利用太阳能加强植物培育的技术。比如我国公开号201322246所公开的一种节能型植物生长灯，我国公开号201630086U所公开的一种太阳能植物培植灯，我国公开号2502506所公开的一种植物浇水用太阳能全自动控制器等待。但这些技术都仅仅是简单地收集太阳能，然后将太阳能在用于植物培育中需要能源的地方，并没有很好地解决上述问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，怎样提供一种采光结构来收集太阳能，同时基于该采光结构而得到一种植物培育装置，使其能够更加有效利用太阳光线，提高植物每天强度合适的光照时间，从而缩短其生长培育周期。
为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案：
一种采光结构，其特点在于包括一个横向设置的百叶窗，百叶窗包括矩形框架和可转动地并排设置于框架内的若干百叶，所述百叶上表面设置有太阳能光伏电池，百叶下表面设置有LED灯。
本实用新型还公开了一种植物培育装置，该装置包括待培育的植物植株，横向设置于植株上方上述采光结构，装置还包括自动控制系统，自动控制系统包括预设程序的控制装置、蓄电池和步进电机，所述蓄电池输入端与所述太阳能光伏电池连接并形成充电电路，蓄电池输出端与所述LED灯连接并形成放电电路，所述步进电机与所述百叶连接并可控制其转动，所述控制装置分别与充电电路、放电电路和步进电机连接。
该装置使用时包括以下步骤：采用控制装置检测太阳能光伏电池充分受光时的充电功率，从而判断光照强度；当光照强度大于第一预设值时判断为白天开始，此时通过步进电机控制百叶转动使光线透过百叶照射待培育的植株，同时充电电路工作对蓄电池充电；当光照强度大于第二预设值时判断为太阳强晒时段，此时根据检测的光照强度大小实时控制百叶转动角度，保证透过百叶照射到植株的光线为适宜强度；当光照强度小于第三预设值时判断为夜晚开始，此时控制百叶关闭，充电电路停止工作，同时检测蓄电池电压，蓄电池电压高于阈值时放电电路工作，开启LED灯为植株提供光照，蓄电池电压低于阈值时放电电路停止工作，LED灯关闭。
其中，所述具体的第一预设值、第二预设值、第三预设值以及阈值的大小，以及根据实际光照强度对应转动的百叶角度大小等数值，均是事先预设在控制装置内，其实际数值大小与待培育的植物特性有关，可以事先通过试验进行测定后预设入控制装置的控制程序内。更加具体的执行步骤，均可以采用现有技术进行实施，比如步进电机控制百叶转动的技术，可以通过配合的齿轮与齿条将步进电机输出的转动转化为平动，齿条再连接一个连接杆，连接杆与百叶连接在偏移百叶轴心的位置，即可通过步进电机转动带动百叶转动，当然也可以通过齿轮传动副直接将电机转动传递为百叶的转动，只是这样当百叶数量较多时，需要的齿轮过多，使得结构复杂。再比如检测太阳能光伏电池充分受光时的充电功率的步骤，可以是通过检测光伏电池的电压来进行判断，当光伏电池开始充电后也可以是直接检测其充电功率，这些均属于现有技术。又例如具体怎样检测蓄电池电压和怎样控制LED灯的关闭，等等，也是自动控制领域的现有技术，不属于本申请对现有技术作出贡献的地方，故不在此详细介绍。
采用本装置进行植物培育，可以利用白天的太阳能在夜间继续为植物提供光照，同时在白天的太阳光照强度进行监控，当白天太阳光照强度过高时，通过控制百叶转动角度，控制照射到植物的光照强度，进而使得植物处于最适合生长的光照时间大大加长，缩短其生长培育周期。
作为进一步优化，该装置还可以在温室大棚中实施，所述采光结构的百叶窗设置于温室大棚顶部并作为顶棚的一部分，所述待培育的植物植株位于温室大棚内，所述温室大棚中还设置有通风系统和增湿系统，所述温室大棚外部其他地方还设置有太阳能电池板，太阳能电池板与所述蓄电池连接并为其提供转化的太阳能，所述蓄电池与所述通风系统和增湿系统连接并为其提供电能。这样，应用于温室大棚后，百叶窗成为大棚棚顶和通风系统的一部分，可以降低了实施费用，同时提高了温室大棚整体功能，在温室大棚外部其他地方设置的太阳能电池板，可以提供更多的能量提供更长的照明时间或其他用途。
综上所述，本实用新型主要优点为：
一是充分利用太阳能，利用白天储存的能量在夜间继续为植物提供光照。
二是可以自动调整百叶窗开启角度，防止强烈光照下植物灼伤，并且不浪费能量。
三是用于温室大棚后，在夜间关闭百叶窗时可以同时起到保温作用，白天开启百叶窗，即可通风换气，又可以发挥调节光照强度和收集太阳能的功能。
四是可根据不同植物的敏感波长，选用相应波长的LED灯，提高照射效率。
附图说明
图1为植物培育装置的示意简图。
图2为植物培育装置使用时的详细流程图。
图3为采光结构的局部剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
本采光结构如图3所示，包括一个横向设置的百叶窗，百叶窗包括矩形框架8和可转动地并排设置于框架8内的若干百叶9，所述百叶9上表面设置有太阳能光伏电池5，百叶下表面设置有LED灯6。
植物培育装置即采用了上述采光结构，如图1和图2所示，装置包括待培育的植物植株7，位于植物植株上方的上述采光结构1，装置还包括自动控制系统，自动控制系统包括预设程序的控制装置3、蓄电池4和步进电机2，所述蓄电池输入端与所述太阳能光伏电池连接并形成充电电路，蓄电池输出端与所述LED灯连接并形成放电电路，所述步进电机与所述百叶连接并可控制其转动，所述控制装置分别与充电电路、放电电路和步进电机连接。
该装置使用时包括以下步骤：采用控制装置检测太阳能光伏电池充分受光时的充电功率，从而判断光照强度；当光照强度大于第一预设值时判断为白天开始，此时通过步进电机控制百叶转动使光线透过百叶照射待培育的植株，同时充电电路工作对蓄电池充电；当光照强度大于第二预设值时判断为太阳强晒时段，此时根据检测的光照强度大小实时控制百叶转动角度，保证透过百叶照射到植株的光线为适宜强度；当光照强度小于第三预设值时判断为夜晚开始，此时控制百叶关闭，充电电路停止工作，同时检测蓄电池电压，蓄电池电压高于阈值时放电电路工作，开启LED灯为植株提供光照，蓄电池电压低于阈值时放电电路停止工作，LED灯关闭。
本装置使用时，更加详细的流程步骤，可以如图2所示，先进行光伏电池的输出电压检测判断，如果高于设定值（判断为白天）则开启充电，先关闭百叶窗后，测量充电功率，然后通过计算出光照强度来计算百叶开启角度，发出开窗指令，步进电机动作对百叶角度进行调整；如果光伏电池的输出电压低于设定值（判断为夜晚）则停止充电，同时关闭百叶窗，同时测量蓄电池电压，蓄电池电压高于阈值时开启LED灯，当蓄电池电压低于阈值时关闭LED灯。
本方法可以优先在温室大棚内实施，本方法在温室大棚中实施时，所述百叶窗设置于温室大棚顶部并作为顶棚的一部分，所述待培育的植物植株位于温室大棚内，所述温室大棚中还设置有通风系统和增湿系统，所述温室大棚外部其他地方还设置有太阳能电池板，太阳能电池板与所述蓄电池连接并为其提供转化的太阳能，所述蓄电池与所述通风系统和增湿系统连接并为其提供电能。这样，应用于温室大棚后，百叶窗成为大棚棚顶的一部分，可以降低了实施费用，同时提高了温室大棚整体功能，在温室大棚外部其他地方设置的太阳能电池板，可以提供更多的能量提供更长的照明时间或其他用途。

Claims (2)

1.一种采光结构，其特征在于包括一个横向设置的百叶窗，百叶窗包括矩形框架和可转动地并排设置于框架内的若干百叶，所述百叶上表面设置有太阳能光伏电池，百叶下表面设置有LED灯。
2.一种植物培育装置，其特征在于，该装置包括待培育的植物植株，横向设置于植株上方的如权利要求1所述采光结构，装置还包括自动控制系统，自动控制系统包括预设程序的控制装置、蓄电池和步进电机，所述蓄电池输入端与所述太阳能光伏电池连接并形成充电电路，蓄电池输出端与所述LED灯连接并形成放电电路，所述步进电机与所述百叶连接并可控制其转动，所述控制装置分别与充电电路、放电电路和步进电机连接。
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