CS242773B1

CS242773B1 - Light ramp with rotating segments

Info

Publication number: CS242773B1
Application number: CS828303A
Authority: CS
Inventors: Karel Krcek
Original assignee: Karel Krcek
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1982-11-19
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS830382A1

Abstract

Řešeni se týká světelné rampy s otočnými segmenty, která zajiŠtuje vysoké využití umělého osvětlení a současně zamezí stínění rampy při požadavku využíváni denního světla Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi střechu skleníku a pěstovanou kulturu je umístěna nosná konstrukce, obsahující otočné segmenty, které při umělém osvětlení tvoří souvislou odrazovou plochu a při denním osvětleni se otáčejí tak, že jsou stále navzájem rovnoběžné a současně rovnoběžné i s okamžitým směrem denního světla. Systém světelných ramp s otočnými segmenty lze využít i inverzně, tzn. pro zasti ňování pěstovaných kultur. Variantní uspořádání otočných segmentů může být využito jako tepelně izolační štít. Rampa se využije ve sklenicích a v analogických zařízeních, ve kterých je uplatněna kombinace denního a umělého světla s případným požadavkem na vytvoření tepelného štítu.The solution concerns a light ramp with rotating segments, which ensures high utilization of artificial lighting and at the same time prevents the ramp from being shaded when daylight is required. The essence of the invention lies in the fact that a supporting structure is placed between the roof of the greenhouse and the cultivated crop, containing rotating segments, which form a continuous reflection surface during artificial lighting and rotate during daylight so that they are always parallel to each other and at the same time parallel to the instantaneous direction of daylight. The system of light ramps with rotating segments can also be used inversely, i.e. for shading cultivated crops. A variant arrangement of the rotating segments can be used as a thermal insulation shield. The ramp is used in jars and in analogous devices in which a combination of daylight and artificial light is used with a possible requirement to create a thermal shield.

Description

(54) Světelná rampa s otočnými segmenty(54) Light ramp with rotating segments

Řešeni se týká světelné rampy s otočnými segmenty, která zajiŠtuje vysoké využití umělého osvětlení a současně zamezí stínění rampy při požadavku využíváni denního světla Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi střechu skleníku a pěstovanou kulturu je umístěna nosná konstrukce, obsahující otočné segmenty, které při umělém osvětlení tvoří souvislou odrazovou plochu a při denním osvětleni se otáčejí tak, že jsou stále navzájem rovnoběžné a současně rovnoběžné i s okamžitým směrem denního světla.The invention relates to a light ramp with rotating segments which provides high use of artificial lighting and at the same time avoids the shielding of the ramp when daylight is required. the illumination forms a continuous reflective surface and, in daylight, they rotate so that they are always parallel to each other and at the same time parallel to the immediate direction of daylight.

Systém světelných ramp s otočnými segmenty lze využít i inverzně, tzn. pro zastiňování pěstovaných kultur.The light ramp system with rotating segments can also be used inversely; for shading cultivated cultures.

Variantní uspořádání otočných segmentů může být využito jako tepelně izolační štít.A variant arrangement of the rotatable segments can be used as a heat shield.

Rampa se využije ve sklenicích a v analogických zařízeních, ve kterých je uplatněna kombinace denního a umělého světla s případným požadavkem na vytvoření tepelného štítu.The ramp is used in jars and in analogous devices where a combination of daylight and artificial light is applied with a possible requirement to create a heat shield.

Obr. 2Giant. 2

Vynález se týká světelné rampy s otočnými segmenty, která zajišťuje vysoké využití umělého osvětlení a současně zamezí stínění rampy při požadavku využívání denního světla. Systému lze také použít jako tepelného štítu.The present invention relates to a light ramp with rotating segments which ensures high utilization of artificial lighting and at the same time avoids shielding the ramp when daylight is required. The system can also be used as a heat shield.

Ve sklenících a analogických zařízeních je využívána kombinace denního a umělého osvětlení. Večerní a noční dosvětlování pěstovaných kultur je nutné, k čemuž se používá řada světelných zdrojů s vhodným světelným spektrem. Tyto světelné zdroje jsou umístěny v osvětlovacích tělesech, nebo v osvětlovacích rampách. Protože osvětlovací zařízení se z provozních důvodů přes den nesnímají, vzniká současný požadavek, aby tato osvětlovací zařízení měla minimální půdorysnou plochu, a to z těch důvodů, aby při denním provozu nevytvářela nadměrný stín.In greenhouses and analogous facilities, a combination of daylight and artificial lighting is used. Evening and night illumination of cultivated cultures is necessary, using a range of light sources with suitable light spectrum. These light sources are located in lighting fixtures or lighting ramps. Since lighting devices do not take off during daytime operation, there is a current requirement that these lighting devices have a minimum footprint, in order not to create excessive shadow during daytime operation.

Dnes se ve sklenících používá většinou systém bodových světelných zdrojů, umístěných v osvětlovacích tělesech minimálních rozměrů. Jedná se bud o nízkowattové zdroje, nebo o zdroje speciální, které při vyšším elektrickém příkonu a minimálních rozměrech osvětlovacího tělesa se přehřívají, mají kratší dobu.života a vysoké tepelné ztráty. Všechny tyto systémy pak v nočních hodinách nezajišťují únik světelných paprsků mimo skleník.Today, greenhouse systems mostly use a system of point light sources located in lighting fixtures of minimal dimensions. These are either low-wattage sources or special sources that overheat, have a shorter lifetime at higher electrical power consumption and minimal dimensions of the lighting fixture. All of these systems do not provide light leakage outside the greenhouse at night.

Vylepšením výše uvedených systémů jsou velkoplošné osvětlovací rampy, sestavené z materiálů, které ze strany zdroje denního světla mají vysokou propustnost a ze strany elektrického světelného zdroje, tedy z druhé strany, vysokou odrazivost. Tyto materiály jsou nesmírně drahé, běžně nedosažitelné, a řada z nich ze světelně propustného směru časem ztrácí parametry dobré světelné propustnosti.The improvements to the above systems are large-area lighting ramps, made up of materials which have a high transmittance on the side of the daylight source and a high reflectance on the other side of the electric light source. These materials are extremely expensive, commonly unreachable, and many of them lose good light transmission parameters over time from the light-transmitting direction.

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje světelná rampa s otočnými segmenty podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pod střechou skleníku je na nosné konstrukci umístěn systém otočných segmentů, tvořících v uzavřeném stavu monolitní odrazovou plochu pro světelné paprsky, které vycházejí ze zdrojů umělého světla. Zdroje umělého světla jsou umístěny mezi reflexní vrstvu otočných segmentů a pěstovanou kulturu. Tím je v nočních hodinách zajištěn minimální únik světla mimo skleník.These drawbacks are largely overcome by a light ramp with rotating segments according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that, under the roof of the greenhouse, a system of rotating segments is provided on the supporting structure, forming in the closed state a monolithic reflective surface for light rays emanating from artificial light sources. Artificial light sources are placed between the reflective layer of the rotating segments and the cultivated culture. This ensures minimal light leakage outside the greenhouse at night.

Jednotlivé otočné segmenty jsou otočně uloženy ve svých osách, které jsou s výhodou orientovány ve směru délky skleníku, tedy kolmo na dráhu slunce. Otočné uložení otočných segmentů umožňuje jejich pohyb tak, aby v kterémkoliv okamžiku dne byly všechny otočné segmenty svými plochami navzájem rovnoběžné a současně rovnoběžné s okamžitým směrem denního světla. Denní světlo otočnými segmenty prochází a otočné segmenty vrhají pouze přímkové stíny. Pohyb otočných segmentů obstarává regulátor, spojený s časovým programem a s čidlem dopadu světla. Čidlo dopadu světla se může otáčet s vybraným otočným segmentem a může být v principu vytvořeno z trubky, v jejíž spodní části je umístěn systém fotoprvků. Správná poloha vybraného otočného segmentu je taková, kdy je prostřednictvím trubky osyětlen celý systém fotoprvků. Rovnoběžnost ploch všech otočných segmentů zajišťuje korekční člen pohonného mechanismu.The individual rotating segments are rotatably mounted on their axes, which are preferably oriented in the direction of the greenhouse length, i.e. perpendicular to the path of the sun. The rotatable support of the rotatable segments allows them to move so that at any time of the day all the rotatable segments are parallel to each other with their surfaces parallel to the instantaneous direction of daylight. Daylight passes through the rotating segments and the rotating segments cast only line shadows. The movement of the rotating segments is ensured by the regulator associated with the time program and the light incident sensor. The light incident sensor may rotate with the selected rotating segment and may in principle be formed from a tube at the bottom of which is a photovoltaic system. The correct position of the selected swivel segment is one in which the entire photovoltaic system is illuminated by means of a tube. The parallelism of the surfaces of all rotating segments is ensured by the correction member of the drive mechanism.

V jednodušší variantě může být pohyb otočných segmentů zajišťován i ručně, a to bu3 individuálně, nebo skupinově. I jednotlivé rampy složené z otočných segmentů mohou být ovládány individuálně, a to bud po segmentech včetně individuálních čidel, nebo v celých skupi- . nách. Lze vytvořit i hromadné ovládání celé osové skupiny segmentů, nebo celých ramp, k čemuž postačí, když jedny nebo oba konce os otáčení otočných segmentů budou obsahovat mimo otočného uložení i zámky, ke vzájemnému osovému spojení. Celý systém předpokládá velmi lehkou konstrukci z nekorodujících materiálů. Otočné segmenty mohou být vyrobeny například z leštěného hliníku.In a simpler variant, the movement of the rotating segments can also be performed manually, either individually or in groups. Even individual ramps composed of rotating segments can be operated individually, either segment by segment including individual sensors, or in whole groups. purple. It is also possible to create a collective control of the entire axis group of the segments or of the entire ramps, which is sufficient if one or both ends of the axes of rotation of the rotating segments include locks in addition to the rotary bearing for mutual axial connection. The whole system assumes a very light construction made of non-corrosive materials. The rotatable segments can be made, for example, of polished aluminum.

Výhodou tohoto uspořádání je dokonalé využití umělého i denního světla ve sklenicích i analogických zařízeních, při jednoduché konstrukci, relativně nízkých pořizovacích i provozních nákladech a jednoduché obsluze.The advantage of this arrangement is the perfect use of artificial and daylight in glasses and similar devices, with simple construction, relatively low purchase and operating costs and simple operation.

Systém světelných ramp s otočnými segmenty lze využit i inverzně, to znamená pro zastiňování pěstovaných kultur.The light ramp system with rotating segments can also be used inversely, that is, to shade cultivated cultures.

Variantní uspořádání otočných segmentů může být využito jako tepelného štítu. Otočné segmenty jsou provedeny bud z vícevrstvé průhledné fólie, nebo z tepelně izolačního lehkého materiálu. V uzavřeném stavu se navzájem svými podélnými hranami dotýkají, takže celek tvoří uzavřenou plochu mezi stěnami skleníku. Tím je vnitřní prostor skleníku předělen rovinou nebo plochou jiného tvaru, na dvě části. Prostor nad tepelným štítem má nižší teplotu a prostor pod tepelným štítem, obsahující pěstovanou kulturu, má vyšší teplotu. Cílem je úspora topné energie, využívaná zejména v nočním provozu. Otvírání tepelného štítu je zajištováno pohybem otočných segmentů, a to stejným způsobem, jako u světelné rampy.A variant arrangement of the rotatable segments can be used as a heat shield. The rotatable segments are either made of a multilayer transparent foil or of a lightweight thermal insulation material. In the closed state, they contact each other with their longitudinal edges so that the whole forms a closed area between the greenhouse walls. In this way, the interior of the greenhouse is divided into two parts by a plane or surface of another shape. The space above the heat shield has a lower temperature and the space below the heat shield containing the cultivated culture has a higher temperature. The aim is to save heating energy, used mainly in night operation. The opening of the heat shield is ensured by the movement of the rotating segments in the same way as the light ramp.

Příklady uspořádání světelné rampy s otočnými segmenty včetně aplikace tepelného štítu podle vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech.Examples of arrangement of a light ramp with rotatable segments including the application of a heat shield according to the invention are schematically shown in the attached drawings.

Na obr. 1 je znázorněn skleník, mezi jehož střechu 2 a pěstovanou kulturu 2 j® umístěna nosná konstrukce 2» ^v níž jsou prostřednictvím závěsů 10 umístěny otočné segmenty T_, a to tak, že v uzavřeném stavu vytvářejí plochu sloužící k odrazu světelných paprsků umělého světla 21, vycházejících ze zdrojů umělého světla 2· Světelné paprsky umělého světla 21 se odrážejí od reflexních vrstev 20 a dopadají na pěstovanou kulturu 3, aniž by unikaly stěnami skleníku 2 ^a střechou skleníku 2.FIG. 1 shows a greenhouse between the roof 2 and the cultivated culture 2 of which there is a support structure 2 ⁱⁿ which pivotable segments T are arranged by means of hinges 10, so as to form, in the closed state, a reflecting surface light 21 coming from artificial light sources 2 · The light rays of artificial light 21 reflect off the reflective layers 20 and impinge on the cultivated culture 3 without escaping through the walls of the greenhouse 2 ^{and the} roof of the greenhouse 2.

Na obr. 2 je znázorněno schematické provedení otočných segmentů T_ a jejich otočné uložení 24. Osy otáčení 23 otočných segmentů T_ jsou nastaveny zámky 22» které slouží k osovým propojením dalších «točných segmentů J_. Pohyby jednotlivých segmentů zajištuje pohonný mechanismus 21, který je spojen s regulátorem 22· Vstupy regulátoru 14 jsou spojeny se světelným čidlem 15 a s časovým programem 25.FIG. 2 shows a schematic embodiment of the rotatable segments T and their rotatable mounting 24. The axes of rotation 23 of the rotatable segments T are set with locks 22 which serve to axially connect the other rotatable segments 11. The movements of the individual segments are provided by the drive mechanism 21, which is connected to the regulator 22. The inputs of the regulator 14 are connected to the light sensor 15 and the time program 25.

Na obr. 3 je uvedena situace, v které jsou otočné segmenty 2 otevřeny. Směr pohybu 22 otočných segmentů T_ je takový, že umožňuje v kterékoliv chvíli rovnoběžnosť ploch otočných segmentů 2» které jsou dále současně rovnoběžné i s okamžitým směrem denního světla 5, jsoucího v souladu s dráhou slunce £. Světelné paprsky denního světla 22 procházejí otočnými segmenty T_ a dopadají na pěstovanou kulturu 2· Okamžitá poloha 2 otočných segmentů 2 tedy způsobuje, že na pěstované kultuře 3 se vyskytují stíny 11, mající přímkový charakter.Fig. 3 shows the situation in which the rotatable segments 2 are opened. The direction of movement 22 of the rotatable segments T is such that it allows at any time the parallelism of the surfaces of the rotatable segments 2, which are further simultaneously parallel to the instantaneous direction of the daylight 5 coinciding with the path of the sun. Daylight light rays 22 pass through the rotatable segments T and impinge on the cultivated culture 2. Thus, the immediate position 2 of the rotatable segments 2 causes shadows 11 having a linear character to appear on the cultivated culture 3.

Obr. 4 znázorňuje světelné čidlo, sestávající z trubky 16, příchytky 17 a ze systému fotoprvků 18. Systém fotoprvků 18 je osvětlován okamžitým směrem denního světla 5.Giant. 4 shows a light sensor consisting of a tube 16, a clip 17 and a photoelectric system 18. The photoelectric system 18 is illuminated in the immediate direction of daylight 5.

Na obr. 5 je znázorněno variantní uspořádání otočných segmentů J_ ve funkci tepelně izolačního štítu. Otočné segmenty 2 ^se dotýkají v uzavřeném stavu ve stykových místech 29 a vytvářejí mezi stěnami skleníku 2 plochu uzavřeného tepelného štítu 28. Plocha tepelného štítu 28 dělí vnitřní prostor skleníku na prostor 26 nad tepelným štítem a na prostor 27 pod tepelným štítem. Okamžitá poloha 2 otevřených otočných segmentů T_ opět umožňuje průchod světelných paprsků denního světla 22.FIG. 5 shows a variant arrangement of the rotatable segments 11 as a heat shield. Segment has two ^touching in the closed state of the contact points 29 and form between two walls of a greenhouse enclosed area of the heat shield 28. The surfaces of the heat shield 28 divides the interior of the greenhouse space 26 above the heat shield 27 and a space under the heat shield. The immediate position 2 of the open rotatable segments T again permits the passage of the light beams of daylight 22.

Vynálezu se využije ve sklenících a v analogických zařízeních, ve kterých je uplatněna kombinace denního a umělého světla s případným požadavkem na vytvoření tepelného štítu.The invention is used in greenhouses and in analogous devices in which a combination of daylight and artificial light is applied with a possible requirement to form a heat shield.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A light ramp with rotating segments for the operation of greenhouses and analogous devices, characterized in that it consists of a supporting structure (8), in which rotating segments (7) are located by means of hinges (10), which serve to reflect light rays from artificial light sources (6) and on the other hand creating a system of parallel surfaces with immediate direction of daylight (5), the rotary segments (7) are connected via a drive mechanism (13) to a regulator (14) to whose inputs a light sensor (15) is connected ) and a time programmer (25).

Light ramp with rotatable segments according to claim 1, characterized in that the rotatable segments (7) comprise reflective layers (20).

Light ramp with rotating segments according to items 1 and 2, characterized in that a light sensor (15) is arranged on at least one rotating segment (7).

Light ramp with rotatable segments according to Claims 1 to 3, characterized in that locks (19) enabling axial connections of the rotatable segments (7) of adjacent ramps are provided on the rotary axes (23) of the rotatable segments (7).

Light ramp with rotating segments according to Claims 1 to 4, characterized in that the light sensor (15) consists of a tube (16), a clip (17) and a system of photoelements (18).

Light ramp with rotatable segments according to Claims 1 to 5, characterized in that the rotatable segments (7) are made of thermally insulating material.

7. Light ramp with revolving segments according to items 1 to _; 6, characterized in that artificial light sources (6) are provided on individual rotatable segments (7).