IT201700022288A1 - Dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante - Google Patents
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Description
“Dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante”
La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante.
In particolare, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante, del tipo utilizzato per la stimolazione della fotosintesi clorofilliana.
Com’è noto, la fotosintesi clorofilliana è il processo chimico che consente la crescita e la sopravvivenza delle piante. Attraverso questo processo, l’energia luminosa viene assorbita dai pigmenti della pianta e trasmessa a coppie specifiche della clorofilla per attivare la reazione di produzione di sostanze organiche, principalmente i carboidrati vitali, a partire dall’anidride carbonica atmosferica e dall’acqua metabolica.
La fotosintesi clorofilliana avviene sostanzialmente in due fasi: la fase luce dipendente (o fase luminosa) e la fase di fissazione del carbonio. Mentre la fase di fissazione del carbonio consiste nell’incorporazione dell’anidride carbonica in composti organici grazie all’ATP ricavato dalla fase luminosa, in quest’ultima, le molecole della clorofilla A in essa dominante, assorbono selettivamente l’energia luminosa nelle porzioni rossa e blu-violetto dello spettro visibile, attraverso una serie di pigmenti coadiuvanti, rispettivamente necessari alla fioritura e alla crescita.
Sebbene solo queste due porzioni di energia luminosa sono utili, lo spettro della luce diurna si estende in modo continuo dall’ultravioletto fino all’infrarosso, comprendendo tra questi due estremi, lo spettro della luce visibile composto dal violetto, blu, verde, giallo e rosso; spettro che inoltre, oscilla a seconda delle condizioni atmosferiche, della posizione geografica e dell’ora del giorno. Ciò spiega perché negli ultimi anni si sono largamente diffusi sistemi di illuminazione artificiali per la coltivazione delle piante che contengono radiazioni composte prevalentemente dalle bande spettrali del rosso e blu.
Tuttavia, seppur questi sistemi noti abbiano contribuito allo sviluppo e all’ottimizzazione della coltivazione delle piante, non sono in grado di controllare e concentrare il fascio luminoso con precisione, soffrendo, quindi, del problema di ottenere una bassa percentuale di piante aventi una buona resa di crescita e di fioritura.
Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante che garantisca una distribuzione omogenea del fascio luminoso, con un controllo preciso e in tempo reale della quantità di energia luminosa emessa e avente, quindi, caratteristiche tali da superare i limiti che ancora influenzano i sistemi precedentemente descritti con riferimento alla tecnica nota.
Secondo la presente invenzione, viene realizzato un dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante, come definito nella rivendicazione 1.
Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 mostra una vista schematica disassemblata di un dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante, secondo l’invenzione;
- la figura 2 mostra una vista schematica bidimensionale di un modulo LED del dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante, secondo l’invenzione;
- la figura 3 mostra un diagramma a blocchi di un apparato di controllo di fascio luminoso del dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante, secondo l’invenzione;
- le figure 4a-4b mostrano viste schematiche rispettivamente frontale e tridimensionale del dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante, secondo l’invenzione.
Con riferimento a tale figure, e in particolare alla figura 1, un dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante è mostrato, secondo l’invenzione.
Più dettagliatamente, il dispositivo di illuminazione 100 per la crescita delle piante comprende un involucro 101 con attacco a vite, un modulo LED 104 compreso nell’involucro 101 e sostenuto da un supporto 103, un apparato di controllo 102 del fascio luminoso emesso dal modulo LED 104, e un modulo ottico 105 a copertura dell’involucro 101, dell’apparato di controllo 102, del supporto 103 e del modulo LED 104.
Secondo un aspetto dell’invenzione, il modulo LED 104, mostrato in dettaglio in figura 2, comprende un supporto PCB 104a circolare su cui trovano posto un primo gruppo di sorgenti LED 104b disposte su una prima circonferenza periferica del supporto PCB 104a e un secondo gruppo di sorgenti LED 104c disposte su una seconda circonferenza interna alla prima, di modo che il primo gruppo di sorgenti LED 104b sia concentrico al secondo gruppo di sorgenti LED 104c.
In particolare, secondo un altro aspetto dell’invenzione, entrambi il primo gruppo di sorgenti LED 104b e il secondo gruppo di sorgenti LED 104c comprendono una pluralità di LED 106 a luce blu e una pluralità di LED 107 a luce rossa. Più specificatamente, preferibilmente secondo l’invenzione, i gruppi di sorgenti LED 104b e 104c sono costituiti ciascuno da 3 LED 106 a luce blu e 12 LED 107 a luce rossa, disposti in modo tale che ogni 4 LED 107 a luce rossa vi sia 1 LED a luce blu 106, in rapporto 4:1.
Secondo un aspetto dell’invenzione, come mostrato in figura 3, l’apparato di controllo 102 comprende un trasformatore 102a, un raddrizzatore 102b, uno stabilizzatore di tensione 102c e un circuito di controllo 102d.
Durante il funzionamento, il trasformatore 102a effettua un primo adattamento della tensione elettrica di rete alla tensione di alimentazione del dispositivo 100 e, in particolare, abbassa il livello di tensione da 220 Volt a 58 Volt circa. Successivamente, attraverso il raddrizzatore 102b, ad esempio costituito da un ponte di diodi e una serie di condensatori elettrici, si trasforma la corrente alternata in corrente continua mentre attraverso lo stabilizzatore 102c si abbassa e si stabilizza la tensione da 58 Volt a 53,5 Volt, cioè il valore di funzionamento dei LED 106 e 107. A questo punto, il circuito di controllo 102d, ad esempio costituito da toroidi ferromagnetici, blocca il valore di corrente che lo attraversa ad un valore ottimale, ad esempio 0,28 Ampere.
Vantaggiosamente secondo l’invenzione, l’apparato di controllo 102 è configurato per fornisce ai LED 106 e 107 una potenza elettrica tale che i LED 106, 107 assorbano sempre lo stesso valore di corrente.
Vantaggiosamente secondo l’invenzione, l’apparato 102 è configurato per modulare il fascio luminoso emesso dai LED 106, 107 in modo tale che sia a frequenza e intensità luminosa costante.
Vantaggiosamente secondo l’invenzione, l’apparato 102 è configurato per proteggere i LED 106, 107 da eventuali surriscaldamenti.
Inoltre, l’apparato di controllo 102 è configurato per consentire un’alternanza di luce rossa e luce blu ottimizzata per favorire la crescita ma entro i limiti di una crescita troppo precoce che porterebbe ad una forma anomala della pianta, ad esempio, ottenendo una forma troppo lunga della pianta oppure troppa aperta. Infatti il rosso favorisce la produzione dell’ormone della crescita e il blu l’irrobustimento della stessa e un fiore più grande e con colori più marcati.
Secondo un aspetto dell’invenzione, il modulo ottico 105 è configurato per concentrare e rendere omogeneo il fascio luminoso emesso dei LED 106 e 107. In particolare, come mostrato nelle figure 4a-4b, il modulo ottico 105 comprende una pluralità di micro moduli 105a configurati per frazionare i fasci luminosi emessi dai LED 106 e 107 in una pluralità di micro-fasci luminosi che, di conseguenza, si miscelano tra essi all’interno del modulo 105. Il modulo 105 infatti, riesce a combinare opportunamente i fasci luminosi emessi direttamente dai LED 106, 107 con i fasci luminosi riflessi all’interno dell’involucro 101.Pertanto, dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante secondo l’invenzione è in grado garantire l’emissione di un fascio luminoso senza variazioni di frequenza, temperatura ed intensità luminosa.
Un altro vantaggio dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante secondo l’invenzione consiste nel fatto che è in grado di generare un fascio luminoso nella giusta combinazione di spettro rosso e blu per la stimolazione della fotosintesi clorofilliana e quindi favorisce attraverso lo spettro rosso la produzione dell’ormone della crescita della pianta e attraverso lo spettro blu l’irrobustimento e una fioritura di maggiori dimensioni e con colori più forti.
Un altro vantaggio del dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante secondo l’invenzione è che, è in grado di migliorare la crescita delle piante.
Infine, il dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante secondo l’invenzione è facilmente utilizzabile e di basso costo.
Risulta infine chiaro che al dispositivo di illuminazione per la crescita delle piante qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante comprendente un involucro (101) alloggiante un modulo LED (104) posizionato su un supporto (103), caratterizzato dal fatto di comprendere un apparato di controllo (102) del fascio luminoso emesso dal modulo LED (104) e un modulo ottico (105) a copertura del modulo LED (104) e direzionante il fascio luminoso controllato dall’apparato di controllo (102).
- 2. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’apparato di controllo (102) comprende un trasformatore (102a), un raddrizzatore (102b), uno stabilizzatore di tensione (102c) e un circuito di controllo (102d).
- 3. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il modulo LED (104) comprende un supporto circolare (104a) alloggiante un primo gruppo di sorgenti LED (104b) disposte su una prima circonferenza periferica del supporto circolare (104a) e un secondo gruppo di sorgenti LED (104c) disposte su una seconda circonferenza interna alla prima.
- 4. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il primo gruppo di sorgenti LED (104b) e il secondo gruppo di sorgenti LED (104c) comprendono una pluralità di LED (106) a luce blu e una pluralità di LED (107) a luce rossa.
- 5. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i gruppi di sorgenti LED (104b, 104c) comprendono ciascuno almeno un LED (106) disposto ogni quattro LED (107).
- 6. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante secondo le rivendicazioni 2-5, caratterizzato dal fatto che l’apparato di controllo (102) è configurato per impostare il fascio luminoso emesso dai LED (106, 107) a frequenza e intensità luminosa costante.
- 7. Dispositivo di illuminazione (100) per la crescita delle piante secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzato dal fatto che il modulo ottico (105) comprende una pluralità di micro moduli (105a) configurati per frazionare i fasci luminosi emessi dai LED (106, 107) in una pluralità di micro-fasci luminosi.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1574126A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-14 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Integrated system for the irradiation of photosynthetic organism, in particular plants, with multichromatic light |
| WO2009141287A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Syddansk Universitet | Method and apparatus for using light emitting diodes in a greenhouse setting |
| WO2011131197A1 (en) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Martin Professional A/S | Led light fixture with background lighting using controlled inbetween diffused light group |
| WO2016118175A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Podponics, Inc. | Method and apparatus for efficient lighting element operation |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602275B1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-08-05 | Jana Sullivan | Device and method for therapeutic treatment of living organisms |
| US20090199470A1 (en) * | 2003-05-13 | 2009-08-13 | Larry Capen | Device and Method for Observing Plant Health |
| CN201897098U (zh) * | 2010-10-13 | 2011-07-13 | 首雷光电科技(厦门)有限公司 | 多功能led灯 |
| CN102635797B (zh) * | 2012-03-30 | 2013-09-25 | 浙江农林大学 | 多功能大功率led组合灯 |
-
2017
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1574126A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-14 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Integrated system for the irradiation of photosynthetic organism, in particular plants, with multichromatic light |
| WO2009141287A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Syddansk Universitet | Method and apparatus for using light emitting diodes in a greenhouse setting |
| WO2011131197A1 (en) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Martin Professional A/S | Led light fixture with background lighting using controlled inbetween diffused light group |
| WO2016118175A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Podponics, Inc. | Method and apparatus for efficient lighting element operation |
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