ES2857851T3 - Invernadero - Google Patents

Abstract

Invernadero (1) con zonas de pared y cubierta (2, 3), que encierran al menos parcialmente un espacio interior (4) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada en la zona de cubierta (3) una zona de absorción (5) que se extiende hacia el eje longitudinal para la absorción de luz solar, en el espacio interior (4) al menos en un lado del eje longitudinal está preparado sitio para plantas, a la zona de absorción (5) frente al espacio interior (4) le sigue una zona de conducción (7) para la introducción de la luz solar en el espacio interior (4), extendiéndose en el espacio interior (4) un dispositivo de desviación de luz (8) reflectante esencialmente en dirección del eje longitudinal, el dispositivo de desviación de luz (8) comprende zonas parciales (10, 11) que reflejan luz y las normales de superficie de las superficies de estas zonas parciales (10) están orientadas en direcciones predeterminadas de modo que se refleja luz que entra a través de la zona de conducción (7) desde las zonas parciales (10) al menos parcialmente de modo que ésta está dirigida de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz (8) hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior (4) para plantas, caracterizado por que el dispositivo de desviación de luz (8) comprende dos superficies de desviación (9) opuestas una a otra, que se extienden a través de la zona de altura predominante del invernadero (1) y en sus extremos superiores dirigidos a la zona de absorción (5) así como a la zona de conducción (7) se encuentran casi juntas y presentan hacia abajo una distancia creciente una de otra, comprendiendo las superficies de desviación (9) en cortes con planos transversales verticales que discurren de manera perpendicular al eje longitudinal de manera alterna zonas parciales (10, 11) con líneas de corte en una primera y una segunda orientación y las zonas parciales (10) con la primera orientación reflejan luz que procede de arriba y las zonas parciales (11) con la segunda orientación reflejan luz que procede de abajo hacia el sitio para plantas.

Description

DESCRIPCIÓN

Invernadero

La invención hace referencia a invernaderos según el preámbulo de la reivindicación 1. Los invernaderos se usan para la producción de plantas y comprenden zonas de pared y de techo, que encierran al menos parcialmente un espacio interior. En el espacio interior pueden crecer plantas, entrando la luz necesaria para el crecimiento de plantas en forma de luz solar a través de las zonas de pared y/o de cubierta y/o facilitándose en forma de luz artificial. El agua alimentada a las plantas, los nutrientes que están a disposición para las plantas y la humedad del aire así como la temperatura en el espacio interior pueden controlarse. En el invernadero pueden minimizarse las acciones negativas que parten de las condiciones meteorológicas y de plagas o enfermedades.

El documento WO2013/165248 A1 describe el cultivo de plantas en una cámara con soportes, en los que están asignados medios luminosos a las zonas de soporte dispuestas una sobre otra de bastidores móviles. El uso exclusivo de luz artificial está unido con un consumo de energía indeseablemente alto.

El documento EP 0356512 B1 describe una solución, en la que se alimenta luz solar desde un concentrador de luz en conductores de luz flexibles. Los extremos libres de los conductores de luz, alejados del concentrador de luz se mueven por un dispositivo de movimiento sobre estanterías con cultivos de hongos. Esta solución alimenta fases de luz a los cultivos solo en intervalos temporales, lo que no es suficiente en la mayoría de las plantas.

El documento US 4969288 describe recipientes, a los que se alimenta luz a través de cables de conductores de luz partiendo de un colector de luz solar que sigue al sol con lentes. La luz sale a través de una sustancia transparente del conductor de luz y llega a las zonas de plantas directamente vecinas. La acumulación, conducción y distribución de la luz está unida a un gasto y a pérdidas.

El documento CN 203723156 U describe un invernadero con un colector de luz dispuesto en el techo y al menos un conductor de luz que guía hacia abajo en el interior de invernadero. En ambos lados del conductor de luz están dispuestas superficies de soporte dispuestas una sobre otra, Inclinadas con plantas, a las que se alimenta luz procedente del conductor de luz de acuerdo con la salida de luz difusa representada de manera esquemática. La propiedad de conducción de luz del conductor de luz se basa en la reflexión total de luz, que se propaga en el interior del conductor de luz esencialmente a lo largo del conductor de luz y con pequeños ángulos desde el interior se tropieza con sitios de la superficie de borde lateral del conductor de luz y a este respecto se refleja esencialmente de manera completa. La luz guiada en el conductor de luz se refleja desde el extremo del conductor de luz y en el caso del colector puede salir de nuevo del conductor de luz.

Cuando el conductor de luz comprende elementos estructurales prismáticos, entonces se dispersa de manera difusa una parte de la luz guiada en el conductor de luz y a este respecto puede salir del conductor de luz. La intensidad de la luz que sale del conductor de luz disminuye mucho, sin embargo, a lo largo del conductor de luz, de modo que solo en la zona superior del conductor de luz, por tanto, próxima al colector de luz sale mucha luz. No se consigue ninguna emisión de luz uniforme a lo largo de todo el conductor de luz. Además están unidas con la dispersión difusa también una absorción y por consiguiente una pérdida de intensidad de luz. En el caso del conductor de luz representado puede partirse de que como máximo el 50% de la luz arrojada por el colector de luz sale de manera deseada lateralmente del conductor de luz. Este rendimiento pequeño no es suficiente para alimentar luz solar de manera suficiente a las plantas dispuestas una sobre otra.

El documento US 4 198953 describe un invernadero con un colector focalizador dispuesto sobre el tejado, un difusor reflectante dispuesto en el interior del invernadero y superficies de pared y techo internas reflectantes. En las plantas, los rayos de luz tienen una dirección predominantemente vertical, de modo que las plantas dispuestas una sobre otra no se suministran con luz de manera suficiente. También en la solución de acuerdo con el documento US2001/0013207 llegan los rayos de luz con orientación predominantemente vertical en el espacio interior. El documento EP 2489 256 A2 muestra un reflector en forma de una sección de una superficie esférica, pudiéndose pivotar superficies parciales laterales alrededor de ejes verticales. La forma esférica no puede conducir luz que procede empinadamente desde arriba a las plantas.

El objetivo de acuerdo con la invención consiste ahora en encontrar un invernadero eficaz y construido de manera sencilla.

El objetivo se resuelve mediante las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes describen variantes de realización alternativas o bien ventajosas, que resuelven otros objetivos.

En una etapa inventiva se distinguió que la luz solar no debe distribuirse a través de una zona longitudinal de un conductor de luz que se basa en reflexión total en el invernadero directamente de éste. De acuerdo con la presente invención, para la distribución de la luz en posiciones de estantería dispuestas una sobre otra se desvía luz conducida en el invernadero por zonas parciales que reflejan luz de un dispositivo de desviación de luz, estando orientadas las normales de superficie de estas zonas parciales en orientaciones predeterminadas con respecto a un plano longitudinal vertical del invernadero.

Una invernadero inventivo comprende zonas de pared y de cubierta, que encierran al menos parcialmente un espacio interior que se extiende a lo largo de un eje longitudinal. En la zona de cubierta está configurada una zona de absorción que se extiende en dirección del eje longitudinal para la absorción de luz solar. En el espacio interior, al menos en un lado del eje longitudinal, está preparado sitio para plantas. A la zona de absorción, hacia el espacio interior, le sigue una zona de conducción para la introducción de la luz solar en el espacio interior. En el espacio interior se extiende un dispositivo de desviación de luz reflectante esencialmente hacia el eje longitudinal, comprendiendo el dispositivo de desviación de luz zonas parciales que reflejan luz, estando las normales de superficie de estas zonas parciales orientadas en direcciones predeterminadas de modo que se refleje luz que entra a través de la zona de conducción desde las zonas parciales al menos parcialmente de modo que ésta está dirigida de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior para plantas.

En el invernadero eficaz y construido de manera sencilla pueden suministrarse con luz solar de manera suficiente plantas dispuestas una sobre otra.

La radiación solar está constituida por radiación difusa y directa. En el caso de la radiación difusa se dispersa la luz solar a causa de niebla, bruma o nubes y choca desde distintas direcciones contra la superficie de la tierra. En el caso de la radiación directa, los rayos de sol alcanzan la superficie de la tierra sin dispersión y éstos están orientados de manera paralela. La radiación solar directa y difusa dan como resultado de manera conjunta la radiación global, de la que puede usarse una proporción espectral para la fotosíntesis de plantas.

Durante la absorción y conducción de radiación solar difusa, debido a las distintas direcciones de esta radiación solo una proporción puede absorberse y puede conducirse de modo deseado. Durante la absorción, conducción y distribución de radiación solar directa debían estar adaptados los elementos que sirven para la absorción, la conducción y/o distribución al menos a la dirección de radiación dominante o en particular a distintas direcciones de radiación.

La densidad de potencia por unidad de superficie de la radiación global procede en el caso de cielo claro en un 90% de la radiación solar directa y solo en un 10% de la radiación solar difusa. En el caso de cielo cubierto, la densidad de potencia por unidad de superficie procede en un 100% de la radiación solar difusa y se encuentra a este respecto por debajo del 20%, en la mayoría de los casos incluso por debajo del 10%, de la densidad de potencia por unidad de superficie en caso de cielo claro. Debido a las altas densidades de potencia por unidad de superficie de la radiación solar directa en el caso de cielo claro, un invernadero preferente debe conducir una proporción lo más grande posible de la radiación solar directa que está a disposición en el invernadero a todas las zonas previstas para plantas del espacio interior del invernadero.

La radiación solar directa está orientada de manera correspondiente a la respectiva hora del día y momento del año y a este respecto de manera correspondiente a la latitud geográfica de la ubicación del invernadero. En el caso de una ubicación en la latitud geográfica de por ejemplo 47°, tal como por ejemplo en la meseta suiza, se encuentra el ángulo de altura del sol al mediodía a las 12 h en el día más largo (21 de junio) en 66,5° (90° 23,5° - latitud geográfica), en el caso de equinocios (21 de marzo, 23 de septiembre) en 43° (90° - latitud geográfica) y en el días más corto (21 de diciembre) en 19,5° (90° - 23,5°- latitud geográfica). En el caso de una ubicación en una llanura aumenta el ángulo de altura del sol en el transcurso del día desde aprox. 0° en el amanecer hasta el valor a las 12 h y disminuye entonces hasta el atardecer de nuevo hasta aprox. 0°. Cuando se forma el horizonte al amanecer o atardecer por una colina, entonces el ángulo de altura del sol al amanecer o bien al atardecer se encuentra por encima de 0°.

El acimut de la altura del sol, o bien el ángulo horizontal orientado a direcciones del cielo, barre desde el amanecer hasta el atardecer un intervalo de ángulos. En el caso de una ubicación en la latitud geográfica de por ejemplo de, por ejemplo, 47° se encuentra el acimut dependiendo del respectivo momento del año entre el noreste y noroeste en verano, entre el este y oeste en primavera y otoño y entre el sureste y suroeste en invierno. Ya que la altura del sol al mediodía es en cada caso la más alta y antes y después en intervalos de acimut en ambos lados de la orientación del mediodía discurre esencialmente de manera simétrica, es ventajoso cuando elementos para la absorción, conducción y distribución de radiación solar directa están orientados de manera correspondiente al desarrollo del día simétrico en cuando a la altura del sol al mediodía. Para que el invernadero pueda permitir una orientación ventajosa de este tipo, comprende éste un eje longitudinal, que se orienta durante la colocación de un invernadero esencialmente en dirección norte-sur.

Una zona de absorción para la absorción de luz solar, una zona de conducción que sigue a ésta para la introducción de la luz solar en el invernadero y un dispositivo de desviación de luz dispuesto en el invernadero se extienden en una vista superior sobre el invernadero esencialmente a lo largo de su eje longitudinal. Al menos en un lado, preferentemente sin embargo en los dos lados, del eje longitudinal están dispuestos dispositivos de soporte para el soporte de recipientes para plantas o bien barras. Ya que un invernadero orientado en dirección norte-sur recibe radiación solar directa por la mañana desde un primer lado de manera transversal al eje longitudinal y por la tarde desde el segundo lado, se configuran la zona de absorción y la zona de conducción preferentemente de modo que desde a ser posible poco después del amanecer hasta a ser posible poco antes del atardecer llega al invernadero radiación solar directa.

Para que los recipientes para plantas o bien barras dispuestos lateralmente en el invernadero reciban radiación solar esencialmente desde el amanecer hasta el atardecer, comprende el dispositivo de desviación de luz dos superficies de desviación opuestas una de otra, que reciben radiación solar absorbida por la zona de absorción y conducida por la zona de conducción hacia el dispositivo de desviación de luz y la desvían hacia las zonas asignadas del invernadero. Las dos superficies de desviación se extienden por una gran zona de altura del invernadero. Éstas están casi juntas en sus extremos superiores asignados a la zona de absorción así como a la zona de conducción y presentan hacia abajo una distancia creciente una de otra.

Por la zona de conducción llega radiación solar en toda la extensión vertical del dispositivo de desviación de luz a las dos superficies de desviación. La radiación solar que llega a las superficies de desviación se absorbe en una zona central vertical estrecha del invernadero, extendiéndose esta zona central desde los bordes exteriores de la zona de conducción hacia las líneas de borde inferiores de las superficies de desviación.

La luz solar que llega a una superficie de desviación de esta zona central vertical estrecha comprende rayos con un componente de dirección vertical. Para que estos rayos que llegan a una superficie de desviación presenten tras la desviación un componente horizontal suficientemente grande, la superficie de desviación comprende zonas parciales con superficies cuyas normales de superficie están orientadas en zonas de orientación predeterminadas con respecto a un plano longitudinal vertical del invernadero. La normal de superficie de una zona parcial puede proyectarse sobre un plano transversal vertical que se encuentra perpendicular respecto al plano longitudinal vertical. El ángulo que puede distinguirse en esta proyección entre las normales de superficie y las verticales resulta de la orientación de la superficie de desviación y de la orientación de las zonas parciales con respecto a la superficie de desviación. A partir de este ángulo puede determinarse también el ángulo entre una superficie de un zona parcial y el plano vertical a través del eje longitudinal, ya que estos dos ángulos dan como resultado juntos 90°. Cuando entre las verticales y un plano colocado externamente en la superficie de desviación se ha proporcionado un ángulo de inclinación de 4° y entre este plano colocado externamente y las superficies de las zonas parciales se ha configurado un ángulo adicional de 35°, entonces discurren las superficies de las zonas parciales con un ángulo de 39° con respecto a la vertical.

A partir del ángulo entre las verticales y la línea de corte de la zona parcial con el plano transversal vertical puede deducirse para un rayo de luz que se topa desde arriba con la zona parcial en qué ángulo con respecto a la vertical continúa éste tras la desviación. Cuando el ángulo se encuentra en el intervalo de 45° a 39°, los rayos que llegan en dirección vertical a la zona parcial se desvían esencialmente en una dirección horizontal y en el caso de ángulos más pequeños, por ejemplo en el intervalo de 38° a 25°, se desvían ligeramente hacia abajo. Los rayos, que llegan lateralmente desde arriba a las zonas parciales, se reflejan desde zonas parciales en el intervalo con ángulos más grandes de nuevo lateralmente hacia arriba y desde zonas parciales en el intervalo con ángulos más pequeños horizontalmente o ligeramente hacia abajo.

Entre zonas parciales orientadas lateralmente hacia arriba existe al menos una zona parcial orientada lateralmente hacia abajo. Las zonas parciales pueden extenderse hacia el eje longitudinal por toda la longitud de las superficies de desviación. Sin embargo sería también posible subdividir las zonas parciales hacia el eje longitudinal en secciones que se desvían en dirección horizontal de la orientación de la superficie de desviación. Estando orientadas las secciones, por ejemplo, en una parte de la superficie de desviación de modo que los rayos de luz que presentan una proporción de dirección grande a lo largo del eje longitudinal se desvían desde estas secciones transversalmente alejándose del eje longitudinal.

De la proyección de las normales de superficie de las zonas parciales, o bien de las normales de superficie de sus secciones, sobre el plano transversal horizontal resulta qué ángulo entre el eje horizontal que se encuentra perpendicular al eje longitudinal y la línea de corte de la zona parcial, o bien su sección, se encuentra con el plano transversal horizontal. A partir de este ángulo puede deducirse para un rayo de luz que se topa desde arriba de manera plana, o bien con una mayor proporción hacia el eje longitudinal, con la zona parcial, en qué ángulo con respecto al eje longitudinal continúa éste tras la desviación. Cuando, por ejemplo, en invierno entra la radiación solar directa, debido a la altura del sol baja también al mediodía, de manera relativamente plana y por consiguiente con una gran proporción a lo largo del eje longitudinal en la zona central vertical estrecha, entonces las zonas parciales o bien secciones de las mismas pueden estar orientadas de modo que estos rayos que se topan con éstas discurren tras la desviación con más frecuencia de manera transversal al eje longitudinal. Con zonas parciales o bien secciones que desvían rayos solares dirigidos hacia el norte de manera transversal al eje longitudinal, pueden preverse zonas parciales o bien secciones que desvían rayos solares dirigidos hacia el sur de manera transversal al eje longitudinal. Hay rayos solares dirigidos parcialmente hacia el norte o bien el sur en el dispositivo de desviación de luz también cuando en la zona de conducción tienen lugar reflexiones e incluso cuando a este respecto se reduce el componente de la dirección de radiación dirigido a lo largo del eje longitudinal.

Mediante la elección de un patrón específico de zonas parciales, en particular con secciones, y su orientación puede garantizar la superficie de desviación un comportamiento de desviación deseado. La superficie de desviación se configura de modo que ésta garantice una reflexión con un grado de reflexión sumamente alto. Del sector de la tecnología solar se conocen materiales de reflexión, por ejemplo superficies o bien chapas de aluminio especialmente revestidas, en los que pueden facilitarse, por medio de prensado, zonas parciales o bien secciones de las mismas en la orientación deseada. Ya que con las zonas parciales con orientaciones deseadas se producen siempre también zonas parciales con orientaciones opuestas, pueden desviarse también rayos de luz que llegan desde abajo a tales zonas parciales orientadas de manera opuesta alejándose de la superficie de desviación.

Cuando en el invernadero con la luz solar alimentada se usa también luz artificial, entonces puede dirigirse ésta tanto desde arriba como también desde abajo hacia la superficie de desviación o bien sus zonas parciales, para que se distribuya tras la desviación en toda la zona de altura de la superficie de desviación en direcciones esencialmente horizontales alejándose de la superficie de desviación en el invernadero. En realizaciones preferentes se facilita la luz artificial de fuentes de luz lineales, estando dispuestas tales fuentes de luz lineales lateralmente en el extremo inferior de la zona de conducción y dado el caso lateralmente en el extremo inferior del dispositivo de desviación de luz y estando configuradas a este respecto de modo que la luz que parte de éstas se distribuya en una proporción lo más grande posible y de la manera más homogénea posible en las superficies de desviación.

Las superficies de desviación pueden agruparse hacia el eje longitudinal por segmentos. Dado el caso está configurado entre tales segmentos un espacio libre que puede usarse para la aireación y para la alimentación con CO².

Para que los distintos rayos de luz permanezcan en lo posible en el invernadero hasta que se topen con las plantas, están configurados también distintos lados internos de las zonas de pared, suelo y dado el caso de cubierta como superficies que reflejan luz. Las plantas se colocan en recipientes o bien barras, que están posicionados preferentemente en bastidores portantes uno junto a otro y en distinto nivel uno sobre otro de modo que horizontalmente y naturalmente también verticalmente entre los recipientes se hayan proporcionado distancias, a través de las cuales puede esparcirse la luz. Dado el caso, los lados exteriores de los recipientes tienen también superficies que reflejan luz o en particular son éstos permeables a la luz.

Se entiende por sí mismo que en formas de realización preferentes pueden formarse las zonas de cubierta, además de la zona de conducción y/o también las zonas de pared por material permeable a la luz, de modo que a través de estas zonas puede entrar luz adicional en el invernadero. En el caso de estas zonas puede reducirse la salida de luz debido a que se usa un material que si bien deja entrar desde fuera luz en el intervalo de longitud de onda deseado, sin embargo no la deja salir desde dentro, o al menos no tan bien.

Ya que el eje longitudinal del invernadero se orienta esencialmente en dirección norte-sur, es conveniente cuando en invernaderos para latitudes centrales y muy al norte al menos las zonas de pared dirigidas hacia el norte garantizan en su lado interno una reflexión con un grado de reflexión sumamente alto. Con ello, la luz que se topa desde dentro con estas zonas de pared se mantiene en el invernadero y únicamente pequeñas proporciones de luz solar difusa no pueden llegar entonces desde el norte al invernadero. Las zonas de pared dirigidas hacia el sur deben formarse sin embargo preferentemente de material permeable a la luz, ya que desde el sur puede llegar la mayoría de luz al invernadero.

En el caso de las zonas de pared dirigidas hacia el este y oeste, depende del respectivo entorno del invernadero si la luz esperada justifica las zonas de pared permeables a la luz, o es ventajoso un grado de reflexión alto que actúa hacia el interior. Las zonas de cubierta en ambos lados de la zona de absorción para la absorción de luz solar, o bien de la zona de conducción para la introducción de la luz solar en el invernadero, se forman también preferentemente de material que es permeable a la luz desde fuera hacia dentro y dado el caso es menos permeable a la luz desde dentro hacia fuera.

En el caso de invernaderos en latitudes centrales y muy al norte o al sur llegan los rayos solares directos de manera relativamente plana a la zona de absorción y a la zona de conducción. Para que la luz se conduzca desde la zona de conducción hacia abajo, la zona de conducción comprende al menos en ambos lados del eje longitudinal superficies de conducción laterales que reflejan luz. Estas superficies de conducción laterales están orientadas dado el caso esencialmente de manera vertical, preferentemente aumenta sin embargo la distancia de las superficies de conducción opuestas una a otra al menos en una sección vertical de arriba abajo, de modo que los rayos de sol que entran de manera plana se desvíen hacia abajo con la reflexión.

Cuando un intervalo ventajoso del ángulo de desviación depende de alturas del sol estacionalmente distintas, es conveniente configurar el recorrido de la distancia creciente hacia abajo de las superficies de conducción opuestas una a otra de manera ajustable. Para ello pueden estar previstos, por ejemplo, en la sección vertical afectada en ambas superficies de conducción laterales, elementos adicionales con una inclinación en cada caso deseada de la superficie dirigida hacia el interior de la zona de conducción, que pueden colocarse o bien eliminarse en las superficies de conducción laterales. En otra forma de realización ventajosa se configuran de manera pivotante las superficies de conducción laterales en la sección vertical afectada. Las superficies de conducción laterales que pueden pivotar pueden pivotar preferentemente alrededor de su línea lateral superior. Para que las superficies de conducción laterales puedan disponerse de manera pivotante en el invernadero, comprende el invernadero fuera de las superficies de conducción laterales una zona de alojamiento que permite el movimiento pivotante o las superficies de conducción laterales que pueden pivotar se extienden desde la zona de cubierta hacia el espacio interior, en el que está presente suficientemente sitio para el movimiento pivotante. La altura de la zona de conducción se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,2 m a 0,6 m.

En la zona de conducción pueden disponerse también de manera transversal al eje longitudinal superficies de conducción internas. Cuando la altura del sol al mediodía es baja, puede ser ventajoso si la posición de los extremos superiores de las superficies de conducción internas están dispuestas desde el lado dirigido al sol de la zona de conducción hacia el lado opuesto al sol de manera gradualmente desplazada hacia arriba. Dado el caso se disponen las superficies de conducción internas, sin embargo, solo en una sección de la zona de conducción opuesta al lado próximo al sol. Las superficies de conducción internas están orientadas dado el caso verticalmente, en particular, sin embargo, en el extremo superior más próximas en el lado de la zona de conducción próximo al sol que en su extremo inferior, de modo que los rayos del sol que entran de manera plana a lo largo de la zona de conducción se desvíen hacia abajo en la reflexión. De manera análoga a la forma de realización con superficies de conducción laterales que pueden ajustarse estacionalmente puede ajustarse dado el caso también la orientación de las superficies de conducción internas.

Adicionalmente a las superficies de conducción laterales y las internas puede disponerse también entre las superficies de conducción laterales aún una superficie de conducción central. En formas de realización con superficies de conducción internas se constituyen las superficies de conducción internas y/o la superficie de conducción central por secciones. Las superficies de desviación se configuran de modo que éstas garanticen una reflexión con un grado de reflexión sumamente alto. Preferentemente se forman las superficies de conducción de superficies o bien chapas de aluminio especialmente revestidas. Las superficies de conducción forman canales a modo de pozo que conducen desde la zona de absorción hacia el espacio interior, en los que se conduce hacia abajo la luz que entra por arriba. Con los canales a modo de pozo distribuidos a modo de retícula en la vista superior puede garantizarse que la intensidad de luz sea esencialmente homogénea por toda la sección transversal horizontal en el extremo inferior de la zona de conducción. En los canales a modo de pozo puede configurarse al menos una parte de las transiciones configuradas en la vista superior como esquinas entre superficies de conducción que siguen una a otra como superficies de transición curvadas.

En la o con la zona de conducción está dispuesto preferentemente un cierre permeable a la luz del invernadero. En invernaderos que se usan en latitudes sumamente al norte o al sur, debe buscarse una solución, en la que en el caso de un altura del sol baja con una proporción de radiación grande a lo largo del eje longitudinal no se produzca ninguna reflexión total en el cierre permeable a la luz. El ángulo límite de la reflexión total definido para la reflexión total o bien el ángulo crítico es un ángulo entre la dirección de radiación de la luz y de las normales de superficie de la superficie en la que se modifica el índice de refracción. De manera correspondiente se realiza la reflexión total, cuando el ángulo entre la dirección de radiación y las normales de superficie es mayor que el ángulo límite de la reflexión total.

Para evitar una reflexión total, el material o bien la estructura del cierre permeable a la luz puede seleccionarse de modo que el ángulo límite de la reflexión total o bien el ángulo crítico sea lo más grande posible. Dado el caso se constituye el cierre permeable a la luz por secciones inclinadas con respecto al eje longitudinal, que están orientadas de modo que los rayos solares irradiados, en el caso de la altura del sol baja, esencialmente a lo largo del eje longitudinal discurren bajo un ángulo suficientemente pequeño con respecto a las normales de superficie de las secciones. Cuando se desvía hacia abajo la luz del sol irradiada en la zona de conducción, entonces es conveniente cuando el cierre permeable a la luz está dispuesto cerca del extremo inferior de la zona de conducción, ya que la luz del sol allí presenta ya un ángulo más pequeño con respecto a las normales de superficie del cierre permeable a la luz, debido a ello puede impedirse una reflexión total y una proporción grande de luz pasa a través del cierre permeable a la luz.

La zona de absorción comprende al menos una abertura de entrada a la zona de conducción. La abertura de entrada puede estar dispuesta en un plano de la zona de cubierta o por encima de esto, encontrándose la distancia entre la abertura de entrada y este plano preferentemente en el intervalo de 0 m a 0,6 m. La zona de conducción se extiende en una abertura de entrada que sobresale de la zona de cubierta al menos hasta la zona de cubierta. Preferentemente, la abertura de entrada sobresale solo poco de la zona de cubierta y la zona de conducción sobresale de la zona de cubierta hacia abajo en el espacio interior.

Preferentemente comprende la zona de absorción elementos de alimentación, que conducen luz a la abertura de entrada. Como elementos de alimentación pueden usarse elementos ópticos discrecionales, tal como superficies de reflexión, lentes, primas o dado el caso conductores de luz. Son especialmente adecuadas superficies conductoras que reflejan luz, que conducen luz, que llegaría no directamente a la abertura de entrada, hacia la abertura de entrada. La luz conducida por una superficie conductora hacia la abertura de entrada puede llegar directamente desde la superficie conductora hacia la abertura de entrada o dado el caso también a través de al menos otra superficie conductora. En una forma de realización preferente están dispuestas las superficies conductoras en dos lados de la abertura de entrada de manera que se alejan en cada caso de un borde de abertura paralelo al eje longitudinal. Las superficies conductoras están configuradas de modo que garanticen una reflexión de la proporción de luz del sol necesaria para el crecimiento de las plantas con un grado de reflexión sumamente alto. Del sector de la tecnología solar se conocen materiales de reflexión con alto grado de reflexión, por ejemplo superficies o bien chapas de aluminio especialmente revestidas.

Ya que la altura del sol o bien la dirección de irradiación en el transcurso del día varía, es ventajoso cuando las orientaciones de las superficies conductoras pueden ajustarse de modo que con respecto a la respectiva hora del día llegue una proporción de radiación lo más grande posible a través de las superficies conductoras a la abertura de entrada. El ajuste se realiza preferentemente como movimiento pivotante alrededor de un eje con el borde de abertura respectivo de la abertura de entrada. En los intervalos de tiempo después del amanecer y antes del atardecer es conveniente cuando se conduce luz adicional únicamente desde una de las dos superficies conductoras a la abertura de entrada. En el caso de altura del sol cada vez más alta puede transmitirse también luz desde la superficie conductora en el lado de la abertura de entrada, que está dirigida al sol, hacia la otra superficie conductora y desde ésta hacia la abertura de entrada.

La orientación de giro de la superficie conductora en el lado de la abertura de entrada, que está opuesta al sol, se adapta preferentemente de manera esencial a la respectiva altura del sol de modo que los rayos solares directos presentan tras reflexión en esta superficie conductora una orientación que discurre verticalmente en una proyección en un plano transversal vertical orientado perpendicularmente al eje longitudinal. Para ello se ha girado hacia abajo la normal de superficie de la superficie conductora en el ángulo de 45°-a/2 desde la horizontal, correspondiendo a al ángulo de la altura del sol. Para que la superficie conductora así orientada refleje luz solar directa desde el ángulo de altura del sol de 0° hasta un ángulo predeterminado a en toda la anchura de la abertura de entrada, es la anchura de la superficie conductora, o bien su extensión desde el soporte de giro hasta el extremo libre, mayor que 1,4 veces la anchura de la abertura de entrada. Dado el caso, la anchura de la superficie conductora puede ajustarse y aumenta con ángulo a creciente hasta una extensión máxima predeterminada. La extensión máxima se selecciona de modo que la superficie conductora saliente pueda exponerse a grandes fuerzas eólicas sin riesgo de daño.

En una proyección sobre un plano longitudinal vertical orientado de manera paralela al eje longitudinal, los rayos del sol reflejados en la superficie conductora están inclinados de manera correspondiente a la respectiva altura del sol y se topan partiendo del sitio de reflexión hacia el eje longitudinal de manera aproximadamente más alejada del sol con el plano con la abertura de entrada. En una zona final dirigida al sol de la abertura de entrada no llega, por tanto, luz solar directa reflejada. Para introducir también en esta zona luz solar directa reflejada, se alargan dado el caso las superficies conductoras hacia el sol.

El invernadero puede configurarse como construcción fija o como parte de una construcción fija. A este respecto está dispuesta al menos la zona de absorción en una superficie de techo de la construcción.

Preferentemente se configura el invernadero como dispositivo móvil, en particular en la forma de un contenedor. Dado el caso está estructurado el invernadero móvil de manera modular de modo que también otros invernaderos móviles o bien módulos puedan agruparse para dar un invernadero grande total. Para facilitar el transporte se dimensiona un módulo individual como máximo de acuerdo con un contenedor de transporte habitual.

En formas de realización preferentes con la alimentación de luz artificial es importante seleccionar fuentes de luz óptimas y las disposiciones óptimas de las mismas. Ya actualmente se usa luz artificial en invernaderos convencionales para la optimización del crecimiento de tomates, lechugas, verduras y flores. Para facilitar una intensidad de luz deseada con a ser posible bajo gasto energético, se usan fuentes de luz LED. Para la fotosíntesis puede ser importante luz con longitudes de onda en el intervalo de 400 a 740 nm, o sea desde la región de color azul a través del verde y amarillo hasta la región de color rojo, siendo especialmente importante proporciones en la región azul y roja. Ya que los LED económicos generan en cada caso luz en un intervalos de longitud de onda estrecho, se facilitan LED, en particular en la región azul y en la región roja, combinados para dar una luz necesaria para el crecimiento de las plantas.

Ensayos científicos con lechuga muestran que distintas intensidades de luz y longitudes de onda pueden conducir a distintos valores nutritivos y distinto sabor. La luz puede influir también en la forma de las hojas de lechuga. A este respecto desempeña también un papel en qué fase de crecimiento qué composición de luz se usa.

El documento US 6921 182 B2 describe el uso de lámparas, que comprenden dentro de un circuito por ejemplo 12 LED rojos de 660 nm, 6 LED naranjas de 612 nm y un LED azul de 470 nm. Se parte de que la distribución de intensidad espectral generada por esta agrupación de LED con un máximo pequeño en 470 nm, un máximo algo más grande en 612 nm y un máximo dominante en 660 nm está bien adaptado a los espectros de absorción de clorofila A y B, ya que estos dos espectros de absorción presentan también en cada caso máximos en la región azul y en la región roja. Pueden obtenerse comercialmente fuentes de luz LED para invernaderos en forma de superficies de luz rectangulares grandes y en forma de barras, que comprenden LED dispuestos a lo largo de una línea recta.

El documento US 2017/0023187 A1 describe una realización en forma de barra, en la que los LED están fijados en una superficie de soporte, el soporte con la superficie de soporte está dispuesto en un tubo de vidrio y el tubo de vidrio está cerrado de manera hermética con tapas terminales. El calor generado por los LED debe disiparse a través de cámaras de aire y por el vidrio de los tubos de vidrio. El documento CH 706718 A1 describe una solución similar, en la que sin embargo entre el soporte con los LED y un tubo transparente se ha introducido una masa de relleno. En estas dos soluciones, debido a la mala propiedad de conducción térmica, existe el riesgo de que los LED se sobrecalienten y solo alcancen una vida útil insuficiente. Además se irradia luz en una región espacial estrechamente limitada.

En una forma de realización preferente se montan en el invernadero tubos de luz artificial, que comprenden líneas de LED en al menos dos superficies de soporte orientadas de manera distinta de un perfil, preferentemente de un perfil de metal, en particular de un perfil de aluminio. Los perfiles con los LED están dispuestos en tubos transparentes. En la sección transversal de manera perpendicular al eje longitudinal del perfil está configurado entre dos superficies de soporte sucesivas una a otra en dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal del perfil un ángulo en el intervalo de 30° a 160°. Este ángulo está adaptado a la respectiva posición de montaje de los tubos de luz artificial en el invernadero. El calor generado por los LED en el funcionamiento se absorbe por los perfiles. Los perfiles están dispuestos en los tubos de modo que éstos pueden emitir bien al entorno el calor absorbido.

Para conseguir una buena disipación del calor se configura por ejemplo al menos una zona en el lado del perfil opuesto a las superficies de soporte como zona de flujo, de modo que se disipa calor por el aire que fluye. Para que los LED no estén expuestos al agua de rociado que se produce en los invernaderos o en particular a una alta humedad del aire, se cierra la zona entre las superficies de soporte y el tubo de manera hermética frente al entorno. Para ello se dispone al menos en los extremos del tubo una obturación. Cuando los perfiles están cerrados en dirección circunferencial, entonces es suficiente la obturación en los extremos, realizándose ésta preferentemente de modo que a través del interior del perfil cerrado pueda fluir aire para el enfriamiento. Cuando los perfiles no están cerrados en dirección circunferencial, o sea están configurados por ejemplo como perfiles angulares, entonces se usan dado el caso adicionalmente dos obturaciones longitudinales. Las obturaciones longitudinales generan en cada caso una unión hermética entre un borde longitudinal de un perfil y el tubo. Para el enfriamiento de un perfil de este tipo puede fluir aire en el lado del perfil opuesto a las superficies de soporte.

Los tubos de luz artificial se montan preferentemente de modo que la luz irradiada por éstos se alimente de manera a ser posible óptima al sitio configurado en el invernadero para plantas. Es particularmente ventajoso cuando los ejes del perfil de los tubos de luz artificial están orientados hacia el eje longitudinal del invernadero y/o de manera paralela a zonas de pared y esencialmente de manera perpendicular al eje longitudinal del invernadero.

Los tubos de luz artificial orientados hacia el eje longitudinal del invernadero están dispuestos y configurados de modo que al menos una parte de la luz irradiada por éstos se refleja a través de zonas parciales que reflejan luz del dispositivo de desviación de luz al menos parcialmente de modo que ésta se dirige de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior para plantas. Para ello se disponen tales tubos de luz artificial cerca del dispositivo de desviación de luz distribuidos a través de la zona del dispositivo de desviación de luz y de dos superficies de soporte de los tubos de luz artificial que siguen una a otra en dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal del perfil se orienta una con sus LED hacia abajo y la otra hacia arriba en el dispositivo de desviación de luz. Para tener que disponer a ser posible pocos elementos en el invernadero, pueden usarse los tubos de luz artificial orientados en dirección del eje longitudinal del invernadero como elementos longitudinales de las estanterías.

Los tubos de luz artificial orientados perpendicularmente al eje longitudinal del invernadero están orientados verticalmente y están dispuestos y configurados de modo que al menos una parte de la luz irradiada por éstos se dirige directamente hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior para plantas. Se entiende de por sí que tal luz se refleja también a través de zonas parciales que reflejan luz del dispositivo de desviación de luz al menos parcialmente de modo que ésta está dirigida de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior para plantas. Para ello se disponen tales tubos de luz artificial cerca de una pared, preferentemente de una pared exterior que discurre de manera paralela al eje longitudinal, orientados esencialmente en dirección vertical. Las posiciones de los tubos de luz artificial hacia el eje longitudinal se encuentran en caso de plantas colocadas en cada caso entre dos filas con plantas y las al menos dos superficies de soporte de cada tubo de luz artificial están orientadas de modo que los LED se una superficie de soporte están orientados esencialmente hacia una de las dos filas de plantas y la otra superficie de soporte hacia la otra de las dos filas de plantas.

Las plantas crecen en recipientes de plantas, que pueden disponerse en la estantería. Las superficies exteriores de los recipientes de plantas son preferentemente buenos reflectantes de luz, de modo que también luz de los tubos de luz artificial a través de la reflexión en tales superficies exteriores llega a plantas de otros recipientes de plantas. Cuando cada chip de LED irradia luz dentro de un ángulo espacial, por ejemplo dentro de 120°, y en una sección de 40 cm de longitud de cada superficie de soporte del tubo de luz artificial están dispuestos 32 LED, entonces de esta sección de la superficie de soporte se irradia luz con trayectos muy distintos. Debido a ello puede garantizarse que la luz a través de distintos trayectos de dispersión y reflexión choque también con las hojas orientadas de manera distinta de una planta. Debido a los múltiples sitios y direcciones de irradiación así como a las múltiples posibilidades de reflexión en el dispositivo de desviación de luz y en los recipientes de plantas se produce un campo de luz relativamente homogéneo. La combinación de tubos de luz artificial que se extienden vertical y horizontalmente garantizan una homogeneidad óptima del campo de luz o bien una iluminación óptima de todas las partes de la planta.

Un control garantiza que los tubos de luz artificial facilitan la luz óptima en cada caso para las plantas, en particular con una intensidad y distribución espectral conveniente, en tiempos deseados. Se ha mostrado que con luz del día débil y/o al anochecer con la luz artificial puede mantenerse el crecimiento de plantas. Cuando las plantas deben crecer de manera especialmente rápida, entonces puede alimentarse luz también durante una parte de la noche. Por motivos de ahorro energético se conecta y se desconecta dado el caso de manera alterna la luz artificial, encontrándose la duración de la fase conectada y de la fase desconectada en cada caso en el intervalo de 30 minutos a 60 minutos, en particular en esencialmente 45 minutos. Al menos a mitad de la noche se mantiene, sin embargo, una fase de reposo sin luz, por ejemplo de 23:00 a 00:30 h. El control regula preferentemente también la alimentación de nutrientes y agua, ajustándose todos las magnitudes entre sí y en particular también a la intensidad de la luz solar introducida. Dado el caso, el control adapta las influencias reguladas también al estado de crecimiento actual de las plantas.

Los dibujos explican la invención por medio de ejemplos de realización, a los que sin embargo ésta no está limitada. A este respecto muestran

la figura 1 una representación en perspectiva de un invernadero,

la figura 2 una sección transversal que se encuentra perpendicular al eje longitudinal del invernadero a través de un invernadero,

las figuras 3 y 4 secciones transversales a través del invernadero con dispersiones de rayos representadas de manera esquemática,

las figuras 5 a 7 secciones transversales a través de secciones de superficies de desviación con dispersiones de rayos representadas de manera esquemática,

las figuras 8 a 13 secciones transversales a través de zonas de absorción y de conducción con dispersiones de rayos representadas de manera esquemática,

la figura 14 una representación en perspectiva de un invernadero, no estando dibujada la zona de cubierta, la figura 15 una sección transversal a través de un tubo de luz artificial,

la figura 16 una sección transversal a través de un tubo de luz artificial y a través de un corte de un dispositivo de desviación de luz con representación de rayos esquemática,

la figura 17 una representación de rayos esquemática en una vista superior sobre dos filas con plantas, la figura 18 una representación de rayos esquemática en una vista lateral con un recipiente de plantas para una fila de plantas, y

la figura 19 una representación de rayos esquemática en una vista lateral con dos filas de plantas dispuestas una sobre otra.

Las figuras 1 a 4 muestran un invernadero 1 con zonas de pared 2 y zonas de cubierta 3, que encierran un espacio interior 4 que se extiende a lo largo de un eje longitudinal. En la zona de cubierta 3 está configurada una zona de absorción 5 que se extiende en dirección del eje longitudinal para la absorción de luz solar. En el espacio interior 4, en la forma de realización representada, está preparado sitio para plantas en ambos lados del eje longitudinal en estanterías 6. A la zona de absorción 5, hacia el espacio interior 4, le sigue una zona de conducción 7 para la introducción de la luz solar en el espacio interior 4. En el espacio interior 4 se extiende un dispositivo de desviación de luz 8 reflectante esencialmente hacia el eje longitudinal.

El dispositivo de desviación de luz 8 comprende dos superficies de desviación 9 opuestas una a otra, que se extienden a través de la zona de altura predominante del invernadero 1 y en sus extremos superiores dirigidos a la zona de absorción 5 así como a la zona de conducción 7 se encuentran casi juntas y presentan hacia abajo una distancia creciente una de otra.

De acuerdo con las figuras 5 a 8, las superficies de desviación 9 comprenden en secciones con planos transversales verticales que discurren perpendicularmente respecto al eje longitudinal de manera alterna zonas parciales 10 y 11 con líneas de corte en una primera y una segunda orientación, reflejando zonas parciales con la primera orientación luz que procede de arriba y zonas parciales con la segunda orientación luz que procede de abajo.

Entre las verticales y un plano colocado exteriormente en la respectiva superficie de desviación 9 está configurado un ángulo de inclinación p de 2° a 15°, preferentemente de esencialmente 3° a 6°. Entre este plano colocado exteriormente y las superficies de las zonas parciales 10 y 11 están configurados ángulos en cada caso opuestos y en el intervalo de 20° a 40° o bien de -20° a -40°. De manera correspondiente, entre las líneas de corte de la primera orientación y una línea vertical está configurado un ángulo en el intervalo de 15° a 45°, en particular de 29° a 44°, y entre las líneas de corte de la segunda orientación y una línea vertical está configurado un ángulo en el intervalo de -10° a -45°, en particular de -21 ° a -36°.

En las representaciones en corte se extienden una zona parcial 10 y una zona parcial 11 juntas por una longitud I en el intervalo de 10 a 30 mm, preferentemente de 12 a 20 mm. Entre un pico saliente y una cavidad está configurada una profundidad d en el intervalo de 3 a 20 mm, preferentemente de 3 a 8 mm.

Las normales de superficie de las zonas parciales 10 que reflejan luz de las superficies de desviación 9 o bien del dispositivo de desviación de luz 8 se orientan en direcciones predeterminadas de modo que se refleje luz que entra a través de la zona de conducción 7 desde las superficies de las zonas parciales 10 al menos parcialmente de modo que ésta está dirigida de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz 8 hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior 4 para plantas.

De acuerdo con las figuras 1 a 4 y 8 a 13, la zona de conducción 7 comprende en ambos lados del eje longitudinal superficies de conducción 12 laterales que reflejan luz, que dado el caso están orientadas verticalmente, preferentemente aumenta sin embargo la distancia de las superficies de conducción 12 opuestas una a otra de arriba abajo, de modo que los rayos de sol que entran de manera plana se desvíen hacia abajo con la reflexión.

La figura 3 muestra con las líneas discontinuas luz solar difusa que llega a través de la zona de conducción 7 al espacio interior 4. La figura 4 muestra con las líneas discontinuas luz solar difusa que llega a través de una zona de cubierta 3 transparente además de a la zona de conducción 7 al espacio interior 4. Las figuras 8 a 13 muestras con las líneas discontinuas luz solar directa que llega a través de la zona de conducción 7 al espacio interior 4.

En la zona de conducción 7, en la forma de realización de acuerdo con la figura 1 de manera transversal al eje longitudinal están dispuestas superficies de conducción 13 internas. Dado el caso se disponen éstas solo en una sección de la zona de conducción 7 opuesta al lado próximo al sol y están orientadas dado el caso verticalmente, en particular, sin embargo, en el extremo superior más próximas en el lado de la zona de conducción 7 próximo al sol que en su extremo inferior, de modo que los rayos del sol que entran de manera plana a lo largo de la zona de conducción 7 se desvíen hacia abajo en la reflexión.

De acuerdo con la figura 2, adicionalmente a las superficies de conducción 12 y 13 laterales e internas están dispuestas entre las superficies de conducción 12 laterales aún superficies de conducción 14 centrales. Por las superficies de conducción 12 a 14 se forman canales a modo de pozo que conducen desde la zona de absorción 5 hacia el espacio interior 4, en los que se conduce hacia abajo la luz que entra por arriba. Con los canales a modo de pozo puede garantizarse que la intensidad de luz sea esencialmente homogénea por toda la sección transversal horizontal en el extremo inferior de la zona de conducción 7. En la o con la zona de conducción 7 está dispuesto preferentemente un cierre 15 permeable a la luz del invernadero 1.

La zona de absorción 5 comprende una abertura de entrada 16 a la zona de conducción 7 y elementos de alimentación, conduciendo los elementos de alimentación luz hacia la abertura de entrada 16. Los elementos de alimentación representados en las figuras 1, 2 y 8 a 13 son superficies conductoras 17 que reflejan luz, que conducen luz, que llegaría no directamente a la abertura de entrada 16, hacia la abertura de entrada 16. La luz conducida por una superficie conductora 17 hacia la abertura de entrada 16 puede llegar directamente desde la superficie conductora 17 hacia la abertura de entrada 16 o dado el caso también a través de al menos otra superficie conductora 17. En la forma de realización representada están dispuestas las superficies conductoras 17 en ambos lados de la abertura de entrada 16 de manera que se alejan en cada caso de un borde de abertura paralelo al eje longitudinal. Las superficies conductoras 17 están configuradas de modo que garanticen una reflexión de la proporción de luz del sol necesaria para el crecimiento de las plantas con un grado de reflexión sumamente alto. Del sector de la tecnología solar se conocen materiales de reflexión con alto grado de reflexión, por ejemplo superficies o bien chapas de aluminio especialmente revestidas.

Las orientaciones de las superficies conductoras 17 pueden ajustarse con dispositivos de accionamiento no representados de modo que con respecto a la respectiva hora del día llegue una proporción de radiación lo más grande posible a través de las superficies conductoras 17 a la abertura de entrada 16. El ajuste se realiza como movimiento pivotante alrededor de un eje en el respectivo borde de abertura de la abertura de entrada 16. La figura 8 muestra una situación durante el amanecer o atardecer, en el que se conduce luz adicional únicamente desde una de las dos superficies conductoras 17 a la abertura de entrada 16. Las figuras 9, 10, 12 y 13 muestran situaciones con alturas del sol más altas sin embargo por debajo de la altura del sol máxima, en las que se conduce también luz solar directa desde la superficie conductora 17 en el lado de la abertura de entrada 16, que está dirigida al sol, hacia la otra superficie conductora 17 y se reconduce desde ésta hacia la abertura de entrada 16.

La orientación de giro de la superficie conductora 17 en el lado de la abertura de entrada 16, que está opuesta al sol, se adapta preferentemente de manera esencial a la respectiva altura del sol de modo que los rayos solares directos presentan tras reflexión en esta superficie conductora 17 una orientación que discurre verticalmente en una proyección en un plano transversal vertical orientado perpendicularmente al eje longitudinal. Para ello se ha girado hacia abajo la normal de superficie de la superficie conductora 17 en el ángulo de 45°-a/2 desde la horizontal, correspondiendo a al ángulo de la altura del sol.

En la realización de acuerdo con la figura 10 tiene la superficie conductora 17 para un ángulo de altura del sol de 22,5° una anchura que es mayor que 1,4 veces la anchura de la abertura de entrada 16. Debido a ello se refleja luz solar directa en toda la anchura de la abertura de entrada 16. En una forma de realización preferida, la anchura de la superficie conductora puede ajustarse y aumenta con ángulo de la altura del sol creciente hasta una extensión máxima predeterminada. La extensión máxima se selecciona de modo que la superficie conductora saliente pueda exponerse a grandes fuerzas eólicas sin riesgo de daño.

En las figuras 8 a 13 están representados los rayos de sol directos que chocan con la zona de absorción con sus trayectos en el espacio interior 4, estando designadas de manera distinta zonas de rayos con distintos trayectos de entrada. Una primera zona de rayos 18a de la luz solar directa, que choca con la zona de absorción, llega tras la reflexión en una superficie conductora 16 en planos longitudinales verticales paralelos al eje longitudinal de una primera zona de entrada 19a al espacio interior 4. Una segunda zona de rayos 18b llega tras una única reflexión o una reflexión múltiple en superficies de conducción 12 a 14 en una segunda zona de entrada 19b al espacio interior 4. De la comparación de las figuras 9 y 10 o bien 12 y 13 resulta que la segunda zona de entrada 19b en formas de realización con superficies de conducción 12 inclinadas está dirigida mejor hacia abajo y mejor al dispositivo de desviación de luz 8. Una tercera zona de rayos 18c llega sin reflexión en un tercer plano de entrada 19c directamente al espacio interior 4. Una cuarta zona de rayos 18d llega tras una doble reflexión en superficies conductoras 17 en una cuarta zona de entrada 19d al espacio interior 4. Una quinta zona de rayos 18e llega tras una doble reflexión en superficies conductoras 17 y una reflexión en una superficie conductora 12 en una quinta zona de entrada 19e al espacio interior 4.

La figura 11 muestra una situación en la que al mediodía choca luz con una zona de absorción 5 orientada en dirección norte-sur, llegando una tercera zona de rayos 18c ancha directamente al espacio interior 4. Una sexta y una séptima zona de rayos 18f y 18g llega en las zonas de entrada 19f y 19g sexta o bien séptima asignadas. En la sexta trayectoria de rayos se refleja la zona de rayos solo en una superficie conductora 17 y en la séptima trayectoria de rayos solo en una superficie de conducción 12.

Con las superficies conductoras y de conducción 17, 12-14 pueden conseguirse distintas conducciones de rayos, que pueden optimizarse también mediante adaptaciones del dimensionamiento y orientación de las superficies reflectantes usadas debido a que una proporción a ser posible grande de la radiación solar directa conducida al espacio interior 4 está dirigida al dispositivo de desviación de luz 8 y de hecho preferentemente de modo que la desviación que se realiza después alimenta la luz de manera deseada a las plantas.

En la figura 1 puede distinguirse que en una proyección sobre un plano longitudinal vertical orientado de manera paralela al eje longitudinal, los rayos del sol (flechas) reflejados en la superficie conductora 17 están inclinados de manera correspondiente a la respectiva altura del sol y se topan partiendo del sitio de reflexión hacia el eje longitudinal de manera aproximadamente más alejada del sol con el plano con la abertura de entrada 16. Para que llegue luz solar reflejada también a la zona terminal de la abertura de entrada 16 dirigida al sol, están algo alargadas las superficies conductoras 17 hacia el sol.

En la forma de realización de acuerdo con la figura 2 puede usarse en el invernadero 1 con la luz solar alimentada también luz artificial. Ésta se dirige preferentemente tanto desde arriba como también desde abajo hacia las superficies de desviación 9 o bien sus zonas parciales 10, 11, para que se distribuya tras la desviación en toda la zona de altura de las superficies de desviación 9 en direcciones esencialmente horizontales alejándose de las superficies de desviación 9 en el invernadero 1. La luz artificial se facilita preferentemente por fuentes de luz 20 lineales, estando dispuestas tales fuentes de luz 20 lineales lateralmente en el extremo inferior de la zona de conducción 7 y lateralmente en los extremos inferiores de las superficies de desviación 9. Las fuentes de luz 20 lineales están configuradas de modo que la luz que sale de éstas se distribuye en una proporción lo más grande posible y de manera a ser posible homogénea en las superficies de desviación 9.

En la forma de realización representada están dispuestas las fuentes de luz 20 lineales superiores exteriormente en elementos concentradores 21 que convergen aproximadamente de arriba abajo. Estos elementos concentradores 21 son ventajosos también independientemente de fuentes de luz, cuando se diseñan de modo que se reflejen rayos de luz, que discurren lateralmente hacia fuera en el extremo inferior de la zona de conducción 7, hacia las superficies de desviación 9. En lugar de los dos elementos concentradores 21 pueden usarse también láminas dispuestas una sobre otra con similar orientación.

La figura 14 muestra una forma de realización, en la que el invernadero 1 comprende tubos de luz artificial 22 dispuestos en el espacio interior 4. Un tubo de luz artificial 22 comprende, tal como se representa a modo de ejemplo en la figura 15, en cada caso hileras de LED en al menos dos superficies de soporte 23a orientadas de manera distinta de un perfil 23 que se extiende a lo largo de un eje del perfil. El perfil 23 con LED 24 está dispuesto en un tubo 25 transparente. En la sección transversal de manera perpendicular al eje longitudinal del perfil está configurado entre dos superficies de soporte 23a sucesivas una a otra en dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal del perfil un ángulo de perfil 26, que se encuentra en el intervalo de 30° a 160°. El ángulo de perfil 26 se selecciona de modo que los LED 24 de cada superficie de soporte 23a irradian luz dentro de un ángulo de rayo 27 en una dirección deseada.

La figura 16 muestra un tubo de luz artificial 22, con el que se distribuye luz a través de una superficie de desviación 9 del dispositivo de desviación de luz 8 en el invernadero 1. El ángulo de perfil 26 está adaptado a la distancia del tubo de luz artificial 22 de la superficie de desviación 9 y a la orientación y extensión de las zonas parciales 10 y 11. La luz irradiada por las dos hileras de LED en el correspondiente ángulo de rayo 27 debe reflejarse de manera óptima en el espacio interior 4.

Para que pueda disiparse bien el calor generado por los LED 24, se configura al menos una zona en el lado del perfil 23 opuesto a las superficies de soporte 23a como zona de paso 27, de modo que se disipa calor por el aire que fluye. Para que los LED 24 no estén expuestos al agua de rociado que se produce en los invernaderos o en particular a una alta humedad del aire, se cierra la zona entre las superficies de soporte 23a con LED 24 y el tubo 25 de manera hermética frente al entorno. Para ello se dispone al menos en los extremos del tubo una obturación. Cuando el perfil 23 está cerrado como en la figura 15 en dirección circunferencial, entonces es suficiente la obturación en los extremos, realizándose ésta de modo que el interior del perfil 23 cerrado forme una zona 27 de paso por la que puede fluir aire para el enfriamiento. Cuando el perfil 23 como en la figura 16 como perfil de ángulo no está cerrado en dirección circunferencial, entonces se usan dado el caso adicionalmente dos obturaciones longitudinales. Las obturaciones longitudinales generan en cada caso una unión hermética entre un borde longitudinal 23b del perfil 23 y el tubo 25. Para el enfriamiento de un perfil 23 de este tipo puede fluir aire en el lado del perfil 23 opuesto a las superficies de soporte 23a.

En la forma de realización de acuerdo con la figura 14 comprende los dispositivos de soporte para el soporte de recipientes de plantas en cada caso en ambos lados de los dos sitios previstos en el espacio interior 4 para plantas, perfiles de soporte 28 que discurren de manera horizontal hacia el eje longitudinal del invernadero. Los ejes del perfil de los tubos de luz artificial 22, que conducen su luz a través de la reflexión en la superficie de desviación 9 hacia el sitio para plantas, están orientadas hacia el eje longitudinal del invernadero 1 y están dispuestas preferentemente en perfiles de soporte 28. Los ejes del perfil de los tubos de luz artificial 22, que están orientados de manera paralela a zonas de pared y esencialmente de manera perpendicular con respecto al eje longitudinal del invernadero 1, se disponen y se configuran de modo que al menos una parte de la luz irradiada por éstos se dirige directamente hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior 4 para plantas.

Las figuras 17 a 19 ilustran con representaciones de rayos esquemáticas la dispersión de luz partiendo de los tubos de luz artificial 22 con ejes de perfil orientados perpendicularmente respecto al eje longitudinal del invernadero 1. La vista superior de acuerdo con la figura 17 muestra un tubo de luz artificial 22, que está dispuesto entre dos recipientes 29 de plantas con plantas 30 representadas esquemáticamente. En este tubo de luz artificial 22 está configurado el ángulo de perfil 26 claramente más grande de 90°, por ejemplo en esencialmente 150°. Así puede garantizarse que las dos hileras de LED están orientadas esencialmente en cada caso a las plantas 30 de uno de los dos recipientes de plantas 29. La vista lateral de acuerdo con la figura 18 muestra que la luz generada por los LED 24 se refleja también por el recipiente 29 de plantas, Cuando éste presenta una superficie externa que refleja luz. La figura 19 muestra un tubo de luz artificial 22, que está dispuesto en una pared orientada de manera perpendicular al eje longitudinal del invernadero 1. La luz del tubo de luz artificial 22 está orientada en una mayor proporción de manera transversal a la dirección longitudinal de los recipientes 29 de plantas. De manera correspondiente a la forma redonda en la sección transversal de los recipientes 29 de plantas se refleja la luz que choca con éstos en distintas direcciones hacia las plantas 30 de los recipientes 29 de plantas dispuestos por debajo de esto.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Invernadero (1) con zonas de pared y cubierta (2, 3), que encierran al menos parcialmente un espacio interior (4) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada en la zona de cubierta (3) una zona de absorción (5) que se extiende hacia el eje longitudinal para la absorción de luz solar, en el espacio interior (4) al menos en un lado del eje longitudinal está preparado sitio para plantas, a la zona de absorción (5) frente al espacio interior (4) le sigue una zona de conducción (7) para la introducción de la luz solar en el espacio interior (4), extendiéndose en el espacio interior (4) un dispositivo de desviación de luz (8) reflectante esencialmente en dirección del eje longitudinal, el dispositivo de desviación de luz (8) comprende zonas parciales (10, 11) que reflejan luz y las normales de superficie de las superficies de estas zonas parciales (10) están orientadas en direcciones predeterminadas de modo que se refleja luz que entra a través de la zona de conducción (7) desde las zonas parciales (10) al menos parcialmente de modo que ésta está dirigida de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz (8) hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior (4) para plantas, caracterizado por que el dispositivo de desviación de luz (8) comprende dos superficies de desviación (9) opuestas una a otra, que se extienden a través de la zona de altura predominante del invernadero (1) y en sus extremos superiores dirigidos a la zona de absorción (5) así como a la zona de conducción (7) se encuentran casi juntas y presentan hacia abajo una distancia creciente una de otra, comprendiendo las superficies de desviación (9) en cortes con planos transversales verticales que discurren de manera perpendicular al eje longitudinal de manera alterna zonas parciales (10, 11) con líneas de corte en una primera y una segunda orientación y las zonas parciales (10) con la primera orientación reflejan luz que procede de arriba y las zonas parciales (11) con la segunda orientación reflejan luz que procede de abajo hacia el sitio para plantas.

2. Invernadero (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que entre las líneas de corte de la primera orientación y una línea vertical está configurado un ángulo en el intervalo de 15° a 45°, en particular de 29° a 44°, y por que dado el caso entre las líneas de corte de la segunda orientación y una línea vertical está configurado un ángulo en el intervalo de -10° a -45°, en particular de -21° a -36°.

3. Invernadero (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que entre las verticales y un plano colocado exteriormente en la respectiva superficie de desviación (9) está proporcionado un ángulo de inclinación de 2° a 15°, preferentemente de esencialmente 3° a 6° y en particular entre este plano colocado exteriormente y las zonas parciales (10, 11) con líneas de corte en una primera y una segunda orientación se han configurado en cada caso ángulos opuestos en el intervalo de 20° a 40° o bien de -20° a - 40°.

4. Invernadero (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la zona de conducción (7) comprende en ambos lados del eje longitudinal superficies de conducción (12) laterales que reflejan luz, que dado el caso están orientadas verticalmente, preferentemente aumenta sin embargo la distancia de las superficies de conducción (12) laterales opuestas una a otra de arriba abajo, de modo que los rayos de sol que entran de manera plana se desvían hacia abajo con la reflexión, pudiéndose ajustar dado el caso las orientaciones de las superficies de conducción laterales.

5. Invernadero (1) según la reivindicación 4, caracterizado por que en la zona de conducción (7) están dispuestas superficies de conducción (13) internas de manera transversal al eje longitudinal, preferentemente los extremos superiores de las superficies de conducción (13) internas sucesivas se encuentran gradualmente más altas partiendo del lado próximo al sol o en particular las superficies de conducción (13) internas están colocadas solo en una sección de la zona de conducción (7) opuesta al lado próximo al sol, estando orientadas las superficies de conducción (13) internas dado el caso verticalmente, en particular, sin embargo, estando en el extremo superior más próximas en el lado de la zona de conducción (7) próximo al sol que en su extremo inferior, de modo que los rayos de sol que entran de manera plana en la zona de conducción (7) se desvían hacia abajo con la reflexión, pudiéndose ajustar dado el caso la orientación de las superficies de conducción internas.

6. Invernadero (1) según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por que las superficies de conducción forman canales a modo de pozo que conducen desde la zona de absorción hacia el espacio interior (4), que están dispuestos a modo de retícula en la vista superior.

7. Invernadero (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la zona de absorción (5) comprende una abertura de entrada (16) hacia la zona de conducción (7) y elementos de alimentación, conduciendo los elementos de alimentación luz hacia la abertura de entrada.

8. Invernadero (1) según la reivindicación 7, caracterizado por que los elementos de alimentación están configurados como superficies conductoras (17) que reflejan luz, que conducen luz, que llegaría no directamente a la abertura de entrada (16), hacia la abertura de entrada (16), estando dispuestas las superficies conductoras (17) preferentemente en dos lados de la abertura de entrada (16) de manera que se alejan en cada caso de un borde de abertura paralelo al eje longitudinal.

9. Invernadero (1) según la reivindicación 8, caracterizado por que las orientaciones de las superficies conductoras (17) pueden ajustarse de modo que con respecto a la respectiva hora del día llegue una proporción de radiación lo más grande posible a través de las superficies conductoras (17) a la abertura de entrada (16) y para ello se realiza el ajuste preferentemente como movimiento pivotante alrededor de un eje en el respectivo borde de abertura de la abertura de entrada (16).

10. Invernadero (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que éste comprende en el espacio interior (4) tubos de luz artificial (22), que presentan en cada caso hileras de LED en al menos dos superficies de soporte (23a) orientadas de manera distinta de un perfil que se extiende a lo largo de un eje del perfil, preferentemente de un perfil de metal, en particular de un perfil de aluminio, y en los que los perfiles con los LED (24) están dispuestos en tubos transparentes, estando configurado en la sección transversal de manera perpendicular al eje longitudinal del perfil entre dos superficies de soporte (23a) sucesivas una a otra en dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal del perfil un ángulo en el intervalo de 30° a 160°.

11. Invernadero (1) según la reivindicación 10, caracterizado por que una zona en el lado del perfil opuesto a las superficies de soporte (23a) está configurada como zona de paso, que en el caso de aire circulante hace que pueda disiparse calor del perfil, y por que preferentemente la zona entre las superficies de soporte y el tubo está cerrada de manera hermética frente al entorno.

12. Invernadero (1) según la reivindicación 10 u 11, caracterizado por que los ejes del perfil de los tubos de luz artificial (22) están orientados hacia el eje longitudinal del invernadero (1) y/o de manera paralela a zonas de pared y esencialmente de manera perpendicular al eje longitudinal del invernadero (1), estando dispuestos y configurados los tubos de luz artificial (22) orientados hacia el eje longitudinal del invernadero preferentemente de modo que al menos una parte de la luz irradiada por éstos se refleja a través de las zonas parciales que reflejan luz del dispositivo de desviación de luz (8) al menos parcialmente de modo que ésta está dirigida de manera transversal al eje longitudinal alejándose del dispositivo de desviación de luz (8) hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior (4) para plantas y estando orientados los tubos de luz artificial (22), orientados de manera perpendicular al eje longitudinal del invernadero (1), en particular de manera vertical y estando dispuestos y configurados de modo que al menos una parte de la luz irradiada por éstos está dirigida directamente hacia el al menos un sitio previsto en el espacio interior (4) para plantas.

13. Invernadero (1) según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que el invernadero comprende un control, que hace que puedan controlarse los tubos de luz artificial de modo que éstos faciliten la luz óptima en cada caso para las plantas, en particular con una intensidad y distribución espectral conveniente, en tiempos deseados.