RU136127U1 - Светодиодный облучатель для растениеводства - Google Patents

Abstract

1. Светодиодный облучатель, содержащий корпус, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда, сборки модулей, установленные каждый внутри нижней части корпуса и снабженные каждый печатной платой с теплопроводной прокладкой и установленными на ней светодиодами закрытыми прозрачной панелью с интегрированными оптическими линзами, соосными со светодиодами, вертикальные ребра, установленные в верхней части корпуса, щели, расположенные на передней торцевой стенке корпуса, отсек для блока питания и держатель облучателя с фиксатором положения, прикрепленные к верхней части корпуса, отличающийся тем, что светодиоды выполнены в виде двадцати пяти светодиодов пяти цветовых спектров - оранжевого, синего, белого, красного, сине-зеленого и установлены на печатной плате в виде вертикальных и горизонтальных рядов с образованием пяти окружностей и размещением в центре светодиода оранжевого спектра и последовательно от центра этих окружностей с оранжевым, синим, белым, красным и сине-зеленым спектрами.2. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что спектры светодиодов выполнены в следующих диапазонах: оранжевый 490-820 нм, синий 420-540 нм, белый 400-820 нм, красный 580-670 нм, сине-зеленый 450-590 нм.3. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что светодиоды 6 (3) установлены на печатной плате в следующих количествах: оранжевый - 5 шт., синий - 4 шт., белый - 4 шт., красный - 8 шт., сине-зеленый - 4 шт.

Description

Полезная модель относится к области электротехники (светотехники или энергосберегающих технологий) в частности к светильникам, предназначенным для установки в теплицы с целью повышения урожайности овощных культур, при снижении затрат на производство. Основная задача данных облучателей - обеспечить полноценное прохождение фотосинтеза в растении на стадиях роста и наращивания биомассы.

Известны светодиодные облучатели, которые используются в сельском хозяйстве для разведения цветов и овощей в теплицах и парниках. Они содержат корпус прямоугольной формы, закрепленную на корпусе одну или несколько линейных плат светодиодов с различными спектрами излучения, максимумы которых лежат в области 430-480 и 620-680 нм, блок электрического питания, при этом центральные оси световых потоков светодиодов направлены в одну сторону к лицевой поверхности корпуса и перпендикулярно его плоскости. Эти облучатели содержат также светодиоды, установленные на печатной плате, закрепленной на металлическом корпусе, играющий роль корпуса-радиатора, светодиоды соединены в светодиодные группы, каждая из которых соединена с блоком питания (патент RU 103704 U1, МПК A01G 9/26, 29.12.2010, «Светильник» УСС 45/70 БИО, www.kvazar-gr.ru, www.ecosvetled.ru/index.files/Page 1529.htm, www.LedSvet.ru/catalog/uss_70_bio/, www.axiomasveta.com/catalog/uss_70bio).

Выполнение светодиодных систем освещения растений, содержащих светодиоды различных цветовых спектров известно также из патентов RU 103704, 107020, 2369086, 2468571 и др.

Известна полезная модель, которая может быть использована в теплицах. Эта светодиодная система освещения растений на основе красных, синих, зеленых и ультрафиолетовых светодиодов и блока управления с отдельными выходами регулирования уровня излучения светодиодов каждого спектра отдельно в зависимости от этапа развития и вида растений содержит светодиоды белого спектра. В другом варианте система освещения растений на основе светодиодов и блока управления уровнем освещенности и выдержки в зависимости от этапа развития и вида растений содержит светодиоды белого спектра и дополнительные ультрафиолетовые светодиоды, в котором мощность излучения ультрафиолетовых светодиодов составляет 5… 15% от белых, при чем белые и ультрафиолетовые светодиоды работают или одновременно или поочередно, с разными промежутками времени. В другом варианте светодиодная система освещения растений на основе светодиодов и блока управления уровнем освещенности и выдержки в зависимости от этапа развития и вида растений система в качестве источника света содержит светодиоды белого спектра (патент RU 107020 U1, МПК A01G 9/00, F21S 2/00, 18.06.2010).

Недостатком этих технических решений является то, что используется не весь спектр облучения, необходимый растениям, в них применяются светодиоды различного спектра излучения, но в узком диапазоне, в результате чего появляются промежутки с неиспользуемым спектром. Кроме того, эти системы ненадежны и недостаточно эффективны в условия влажной атмосферы в теплицах.

Известен светодиодный светильник, содержащий теплопроводную прокладку, печатную плату с установленными светодиодами и прозрачную панель с линзами. Крышка выполнена в виде прозрачной панели с линзами, соосными со светодиодами и помещена над печатной платой. Полученная сборка загерметизирована по торцам периметра и установлена в выполненном из теплопроводного материала в корпусе, имеющем в верхней части, ориентированные наклонно - вверх ребра. Источник питания, установлен возле боковой стенки, вдоль продольной оси корпуса (патент RU 102749 U1, МПК F21S 13/12, 20.04.2010).

Данный светильник, в основном, применяется для наружного и внутреннего освещения, преимущественно для промышленного, уличного, архитектурного и рекламного освещения. В случае установки данного светильника в теплицы, он не позволяет обеспечить полноценное прохождение фотосинтеза в растении на стадиях роста и наращивания биомассы.

Известные светильники обладают рядом существенных недостатков (при применении в теплицах для выращивания сельскохозяйственной продукции и различных растений):

- недостаточное соответствие спектра излучения светильника, спектру поглощения зеленого листка.

- наличие прерывистого характера спектра, это обусловлено тем, что используемые источники света имеют узкий диапазон длин волн электромагнитного излучения в оптическом диапазоне или присутствуют в недостаточном количестве для формирования непрерывного спектра в диапазоне 400-720 нм.

- низкая степень защиты светильников IP (по системе классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529), что повышает требования к помещениям, где происходит эксплуатация светильников.

Целью создания настоящей полезной модели светодиодного облучателя является повышение урожайности при снижении затрат на производство, что достигается путем создания спектра излучения света, улучающего процесс фотосинтеза зеленого листа, повышения интенсивности светового потока и снижения потребляемой мощности.

Заявленная полезная модель поясняется графическими материалами:

На фиг. 1 показано расположение светодиодов пяти цветовых спектров.

На фиг. 2 показано поперечное сечение облучателя.

На фиг. 3 изометрический вид облучателя со стороны светодиодов.

Светодиодный облучатель содержит корпус 1, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда, сборку модулей 2 и 3, установленные каждый внутри нижней части корпуса 1 и снабженные каждый печатной платой 4 с теплопроводной прокладкой 5 и установленными на ней светодиодами 6 закрытыми прозрачной панелью 7 с интегрированными оптическими линзами 8 соосными со светодиодами 6, вертикальные ребра 9, установленные в верхней части корпуса 1, щели 10, расположенные на передней торцевой стенке 11 корпуса 1, отсек 12 для блока питания и держатель 13 облучателя с фиксатором положения, прикрепленные к верхней части корпуса 1. В данном светодиодном облучателе светодиоды 6 выполнены в виде двадцати пяти светодиодов пяти цветовых спектров - оранжевого, синего, белого, красного, сине-зеленого и установлены на печатной плате 4 в виде вертикальных и горизонтальных рядов с образованием пяти окружностей и размещением в центре светодиода оранжевого спектра, и последовательно от центра этих окружностей с оранжевым 14, синим 15, белым 16, красным 17 и сине-зеленым 18 спектрами. При этом, спектры светодиодов 6 выполнены в следующих диапазонах: оранжевый 490-820 нм, синий 420-540 нм, белый 400-820 нм, красный 580-670 нм, сине-зеленый 450-590 нм. Светодиоды 6 установлены на печатной плате 4 в следующих количествах: оранжевый - 5 шт., синий - 4 шт., белый - 4 шт., красный - 8 шт., сине-зеленый - 4 шт.

Для обеспечения защиты от попадания влаги и пыли в течение всего срока службы в пространство между корпусом 1, печатной платой 4 со светодиодами 6 и прозрачной панелью 7 загерметизировано теплопроводным компаундом.

Светодиодный облучатель работает следующим образом. Посредством держателя 13 с фиксатором положения облучатель крепится к несущей конструкции, т.е. к стене, к потолку, кронштейну и т.д. и его ориентируют по углу в плоскости перпендикулярной продольной оси облучателя для формирования светового потока в рабочей зоне.

При включении облучателя светодиоды 6 излучают световой поток, спектр которого оптимален для фотосинтеза растений, который, проходя через, интегрированные в прозрачную панель 7 оптические линзы 8, падает на рабочую зону. Это достигается за счет того, что на прозрачной панели 7 установлено 25 интегрированных оптических линз 8, соосных со светодиодами 6, оптические линзы 8 и светодиоды 6 выполнены в виде пяти цветовых спектров: красный, оранжевый, сине-зеленый, синий, теплый белый. Начиная от центра, расположение спектров следующее: оранжевый 14, синий 15, белый 16, красный 17, сине-зеленый 18.

Непрерывность спектра достигается тем, что спектры излучения светодиодов 6 в диапазонах: синий 420-540 нм, сине-зеленый 450-590 нм, оранжевый 490-820 нм, красный 580-670 нм, белый 400-820 нм перекрываются.

Таким образом, при применении в теплицах для выращивания сельскохозяйственной продукции и различных растений, настоящей полезной моделью обеспечивается улучшение соответствия спектра излучения светильника спектру поглощения зеленого листка и достижение технического результата по получению непрерывного спектра излучения света улучающего процесс фотосинтеза зеленого листа, повышение интенсивности светового потока требуемого спектра излучения, снижение потребляемой мощности и, в конечном итоге, повышение урожайности при снижении затрат на производство.

Claims (3)

1. Светодиодный облучатель, содержащий корпус, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда, сборки модулей, установленные каждый внутри нижней части корпуса и снабженные каждый печатной платой с теплопроводной прокладкой и установленными на ней светодиодами закрытыми прозрачной панелью с интегрированными оптическими линзами, соосными со светодиодами, вертикальные ребра, установленные в верхней части корпуса, щели, расположенные на передней торцевой стенке корпуса, отсек для блока питания и держатель облучателя с фиксатором положения, прикрепленные к верхней части корпуса, отличающийся тем, что светодиоды выполнены в виде двадцати пяти светодиодов пяти цветовых спектров - оранжевого, синего, белого, красного, сине-зеленого и установлены на печатной плате в виде вертикальных и горизонтальных рядов с образованием пяти окружностей и размещением в центре светодиода оранжевого спектра и последовательно от центра этих окружностей с оранжевым, синим, белым, красным и сине-зеленым спектрами.

2. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что спектры светодиодов выполнены в следующих диапазонах: оранжевый 490-820 нм, синий 420-540 нм, белый 400-820 нм, красный 580-670 нм, сине-зеленый 450-590 нм.

3. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что светодиоды 6 (3) установлены на печатной плате в следующих количествах: оранжевый - 5 шт., синий - 4 шт., белый - 4 шт., красный - 8 шт., сине-зеленый - 4 шт.

Images