RU147319U1 - IRRADIATOR FOR GREENHOUS PLANTS - Google Patents
IRRADIATOR FOR GREENHOUS PLANTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU147319U1 RU147319U1 RU2014133265/13U RU2014133265U RU147319U1 RU 147319 U1 RU147319 U1 RU 147319U1 RU 2014133265/13 U RU2014133265/13 U RU 2014133265/13U RU 2014133265 U RU2014133265 U RU 2014133265U RU 147319 U1 RU147319 U1 RU 147319U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- light
- irradiator
- irradiator according
- converting element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
1. Облучатель для тепличных растений, включающий несущий корпус, выполненный в виде протяженной профилированной детали из теплопроводящего материала, имеющий боковые стенки, сопряженные с основанием, и снабженный торцевыми крышками; по крайней мере, одну печатную плату, с, по крайней мере, одним светоизлучающим диодом с максимумом излучения в диапазоне 430-470нм, размещенную на основании корпуса и снабженную выводом для подключения к питающему напряжению, при этом корпус снабжен отверстием для упомянутых выводов; отражатель, представляющий собой протяженную деталь с боковыми стенками и основанием, при этом отражатель и торцевые крышки выполнены из материала или покрыты материалом, имеющим коэффициент диффузного отражения 0,95-0,99, имеющий в поперечном сечении форму трапеции, и установленный в корпусе своим основанием на печатной плате со светодиодами, при этом основание отражателя снабжено прорезями для размещения светодиодов; светопреобразующий элемент, выполненный из оптически прозрачного материала с нанесенным на его внутреннюю и/или внешнюю поверхности слоем, содержащим диспергированные частицы с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680нм и полушириной в диапазоне 50-180нм, закрепленный в корпусе на расстоянии от диодов; средства герметизации внутреннего пространства облучателя и средства крепления в корпусе светопреобразующего элемента, торцевой крышки, платы со светодиодами, отражателя.2. Облучатель по п.1, характеризующийся тем, что в качестве частиц, испускающих флуоресцентный сигнал с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680нм и полушириной в диапазоне 50-180нм, и1. An irradiator for greenhouse plants, comprising a bearing housing made in the form of an extended profiled part made of heat-conducting material, having side walls mated to the base and provided with end caps; at least one printed circuit board, with at least one light emitting diode with a maximum radiation in the range of 430-470nm, placed on the base of the housing and provided with a terminal for connection to the supply voltage, while the housing is provided with an opening for said terminals; a reflector, which is an extended part with side walls and a base, while the reflector and end caps are made of material or coated with a material having a diffuse reflectance of 0.95-0.99, having a trapezoidal cross section, and installed in the housing with its base on a printed circuit board with LEDs, while the base of the reflector is equipped with slots for accommodating the LEDs; a light-converting element made of an optically transparent material with a layer deposited on its inner and / or outer surface containing dispersed particles with maximum fluorescence peaks in the wavelength range of 600-680 nm and a half-width in the range of 50-180 nm, fixed in the housing at a distance from the diodes; means for sealing the inner space of the irradiator and means of fastening in the casing of the light-converting element, end cover, circuit board with LEDs, reflector. 2. The irradiator according to claim 1, characterized in that as particles emitting a fluorescent signal with maxima of the fluorescence peaks in the wavelength range of 600-680 nm and a half width in the range of 50-180 nm, and
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.
Заявляемая полезная модель относится к светотехнике, в частности, к полупроводниковой светотехнике, предназначенной для использования в парниках и теплицах в качестве межрядковой досветки, обеспечивающей стимулирование роста растений, повышение урожайности, снижение дефектов плодовых культур, образующихся в процессе их созревания.The inventive utility model relates to lighting engineering, in particular, to semiconductor lighting designed for use in greenhouses and greenhouses as inter-row illumination, providing stimulation of plant growth, increasing productivity, reducing defects in fruit crops formed during their ripening.
Полезная модель представляет собой фитосветильник в виде протяженного (линейного) светодиодного модуля с удаленным люминофором, преимущественно, с алюминиевым корпусом или корпусом, выполненным из теплопроводной электроизоляционной керамики, в котором люминофорная композиция нанесена на пластину, расположенную на некотором расстоянии от светодиодов, преимущественного, голубого или синего спектра излучения.A useful model is a phyto-lamp in the form of an extended (linear) LED module with a remote phosphor, mainly with an aluminum housing or a housing made of heat-conducting electrical insulating ceramic, in which the phosphor composition is deposited on a plate located at some distance from the LEDs, predominantly blue or blue emission spectrum.
Уровень техникиState of the art
Проблема выращивания растений в теплицах в осенне-зимний период сводится к тому, что не хватает количества света для нормального протекания физиологических процессов, поэтому приходится растения, в частности, рассаду, дополнительно облучать.The problem of growing plants in greenhouses in the autumn-winter period is that there is not enough light for the normal course of physiological processes, so plants, in particular seedlings, have to be irradiated additionally.
Из уровня техники известно использование для досвечивания овощных растений ламп ДНаТ мощностью 250 Вт, 400 Вт, 600 Вт и 1000 Вт. На базе этих ламп изготавливают лампы для выращивания растений («фитолампы»), КПД которых на 15-20% выше стандарта. Лампы ДНаТ монтируют либо вертикально в стандартной осветительной арматуре, либо горизонтально в прямоугольной арматуре из металла с отражающим внутренним слоем и вентиляционными отверстиями. Лампы используют как в стационарных, так и в подвижных установках с поступательно-возвратным движением. Перемещение ламп осуществляется по мере надобности, в зависимости от состояния растений.It is known from the prior art that DNaT lamps with a power of 250 W, 400 W, 600 W and 1000 W are used for additional illumination of vegetable plants. On the basis of these lamps, lamps are made for growing plants (“phytolamps”), the efficiency of which is 15–20% higher than the standard. DNaT lamps are mounted either vertically in a standard lighting fixture or horizontally in a rectangular metal fixture with a reflective inner layer and ventilation holes. Lamps are used both in stationary and in moving units with translational-return movement. The movement of the lamps is carried out as needed, depending on the condition of the plants.
Известно, что солнечный свет можно разложить на спектр с различной длинной световых волн: ультрафиолетовая часть лежит ниже 380 нм, фиолетовая - в зоне 380-430 нм, синяя - 430-490 нм, зеленая - 490-570 нм, желтая - 570-600 нм, красная и оранжевая - 600-780 нм, инфракрасная - выше 780 нм. Каждая часть спектра по-своему влияет на физиологию растений. Ультрафиолетовая часть с длинами волн менее 280 нм является губительной для растений, диапазон ультрафиолетовых лучей 315-380 нм полезен для обмена веществ и роста растений, ультрафиолетовое излучение в данном диапазоне длин волн сдерживает вытягивание стеблей. Излучение с длинами волн из диапазона 280-315 нм воздействует на растения, повышая их холодостойкость. Синяя (430-490 нм) и фиолетовая (380-430 нм) части спектра излучения сдерживают излишний рост растений. Воздействие данным излучением стимулирует образование растительных белков и клеточное деление. Эта часть спектра практически без остатка поглощается хлорофиллом, что является залогом интенсивного фотосинтеза. Зеленая часть спектра (490-570 нм) практически не поглощается листовыми пластинами растений, при их избытке растения становятся тонкими, вытянутыми. При этом фотосинтез идет, но его уровень самый низкий. На красную и оранжевую часть (600-780 нм) приходится пик фотосинтеза. Эти длины волн влияют на развитие и регуляцию всех процессов: обмена, дыхания, развития корневой системы, цветение. Наиболее важный отрезок 625-720 нм, эти лучи способствуют росту, производству углеводов, плотно поглощаясь хлорофиллом. Инфракрасные лучи так же воздействуют на растения, но воздействие их несколько специфично, они создают тепловые условия для физиологических процессов и фотосинтеза.It is known that sunlight can be decomposed into a spectrum with different light wavelengths: the ultraviolet part lies below 380 nm, the violet part lies in the region of 380-430 nm, the blue part is 430-490 nm, the green part is 490-570 nm, and the yellow part is 570-600 nm, red and orange - 600-780 nm, infrared - above 780 nm. Each part of the spectrum in its own way affects the physiology of plants. The ultraviolet part with wavelengths less than 280 nm is fatal to plants, the range of ultraviolet rays 315-380 nm is useful for metabolism and plant growth, ultraviolet radiation in this wavelength range inhibits the extension of stems. Radiation with wavelengths from the range 280-315 nm affects plants, increasing their cold resistance. The blue (430-490 nm) and violet (380-430 nm) parts of the radiation spectrum inhibit excessive plant growth. Exposure to this radiation stimulates the formation of plant proteins and cell division. This part of the spectrum is almost completely absorbed by chlorophyll, which is the key to intense photosynthesis. The green part of the spectrum (490-570 nm) is practically not absorbed by the leaf plates of plants, with their excess, the plants become thin, elongated. At the same time, photosynthesis is in progress, but its level is the lowest. The red and orange parts (600-780 nm) account for a peak in photosynthesis. These wavelengths affect the development and regulation of all processes: metabolism, respiration, root system development, flowering. The most important segment is 625-720 nm, these rays contribute to the growth, production of carbohydrates, densely absorbed by chlorophyll. Infrared rays also affect plants, but their effect is somewhat specific, they create thermal conditions for physiological processes and photosynthesis.
Таким образом, в настоящее время рядом ученых определен универсальный спектральный состав света с интенсивностью 10-30 Вт/м2, вызывающий максимальный фотосинтез в зеленом листе: лучше всего зеленый лист воспринимает излучение, длина волны которого находится в диапазоне 625-720 нм, что соответствует красному цвету, другой пик поглощения соответствует длине волны 440-460 нм - то есть синему цвету. В этой связи для данного типа освещения в теплицах известно использование системы досвечивания с применением соответствующих светодиодов, которые являются эффективным источником света, обладают низким потреблением электроэнергии и большим сроком службы.Thus, at present, a number of scientists have determined the universal spectral composition of light with an intensity of 10-30 W / m2, which causes maximum photosynthesis in the green leaf: the green leaf is most sensitive to radiation whose wavelength is in the range of 625-720 nm, which corresponds to red color, another absorption peak corresponds to a wavelength of 440-460 nm - that is, blue. In this regard, for this type of lighting in greenhouses, it is known to use a lighting system using appropriate LEDs, which are an effective light source, have a low power consumption and a long service life.
В частности, известны светильники с красными диодами (в пределах 640-660 нм) и синими диодами (в пределах 440-470 нм), например, Алмаз 12, состоящий из 12 светодиодов - десяти красных и двух синих (12 Вт); тепличный облучатель Топаз, состоящий из 24 красных диодов и 8 синих диодов (100 Вт), выполненный с возможностью регулирования потока синего спектра от 0 до 9. Известны светильники с добавлением диодов оранжевого спектра (в пределах 610-615 нм).In particular, luminaires with red diodes (in the range of 640-660 nm) and blue diodes (in the range of 440-470 nm) are known, for example,
Однако использование целого ряда красных и синих диодов усложняют конструкцию светильника и повышают его стоимость. Для того чтобы как можно полнее заполнить спектр поглощения растений в красной области (625-720 нм) необходимо использовать несколько типов красных диодов с различными максимумами излучения. Диоды каждого цвета питаются разными напряжениями, что создает трудности и лишние потери при включении их в одну цепь.However, the use of a number of red and blue diodes complicates the design of the luminaire and increases its cost. In order to fill the absorption spectrum of plants in the red region (625–720 nm) as completely as possible, it is necessary to use several types of red diodes with different emission maxima. Diodes of each color are powered by different voltages, which creates difficulties and unnecessary losses when they are included in one circuit.
Из уровня техники известны осветительные приборы для теплиц, основанные на преобразовании исходного света светодиода посредством, так называемого, удаленного люминофора. Суть данного способа состоит в следующем. В светильнике, на некотором удалении от излучающего модуля со светодиодами размещают носитель с люминофором, например, пластину, выполненную, как правило, из оптически прозрачного материала с нанесенной на ее поверхность композитной люминофорной смесью. При воздействии первичного излучения светодиодного источника, композитная люминофорная смесь частично пропускает первичное излучение, частично преобразует его во вторичное излучение. Таким образом, на выходе при смешении первичного излучения светодиодного источника света и вторичного излучения композитной люминофорной смеси может быть получено излучение, необходимое для максимального фотосинтеза растений.The prior art lighting devices for greenhouses, based on the conversion of the source light of the LED through the so-called remote phosphor. The essence of this method is as follows. In the lamp, at some distance from the emitting module with LEDs, a carrier with a phosphor is placed, for example, a plate made, as a rule, of an optically transparent material with a composite phosphor mixture deposited on its surface. When exposed to the primary radiation of the LED source, the composite phosphor mixture partially transmits the primary radiation, partially converts it into secondary radiation. Thus, at the output when mixing the primary radiation of the LED light source and the secondary radiation of the composite phosphor mixture, the radiation necessary for maximum photosynthesis of plants can be obtained.
В частности, в международной заявке на изобретение WO 2011033177 A2 представлен осветительный прибор для теплиц, содержащий, по меньшей мере, один светоизлучающий диод, обладающий: первой спектральной характеристикой, содержащей пик в интервале длин волн 600-700 нм, форма которого обеспечивает ширину на полувысоте, равную по меньшей мере 50 нм или более; второй спектральной характеристикой с пиком в интервале длин волн 440-500 нм, форма которого обеспечивает ширину на полувысоте, равную максимум 50 нм; при этом все излучение или часть излучения в интервале длин волн 600-800 нм сформированы путем полного или частичного преобразования длин волн излучения светодиодного кристалла.In particular, in the international application for invention WO 2011033177 A2, a greenhouse lighting device is provided comprising at least one light emitting diode having: a first spectral characteristic containing a peak in the wavelength range of 600-700 nm, the shape of which provides a half maximum width equal to at least 50 nm or more; the second spectral characteristic with a peak in the wavelength range of 440-500 nm, the shape of which provides a width at half maximum equal to a maximum of 50 nm; in this case, all radiation or part of the radiation in the wavelength range of 600-800 nm is formed by the complete or partial conversion of the wavelengths of the radiation of the LED crystal.
В одном из вариантов исполнения прибора часть излучения или все излучение в интервале длин волн 500-600 нм может быть минимизировано, и/или исключено, и/или уменьшено ниже уровня интенсивности в полосе 400-500 нм и ниже уровня интенсивности в полосе 600-700 нм. В приборе предусмотрена возможность регулировки интенсивности излучения первой, второй и дополнительной третьей спектральных характеристик светодиода. Управление спектральными характеристиками излучения, интенсивностью, длинами волн пиков спектра и шириной пиков на полувысоте обеспечено путем выбора материала люминофора и его концентрации или характеристик излучения светодиодного кристалла в синей области спектра. Преобразование длин волн излучения светодиода может быть осуществлено любым из следующих способов: посредством, по меньшей мере, одной полупроводниковой квантовой точки, при помощи материала - люминофора, и/или при помощи материала - сульфида.In one embodiment of the device, part of the radiation or all radiation in the wavelength range of 500-600 nm can be minimized and / or eliminated and / or reduced below the intensity level in the band 400-500 nm and below the intensity level in the band 600-700 nm The device provides the ability to adjust the radiation intensity of the first, second and additional third spectral characteristics of the LED. The control of the spectral characteristics of the radiation, the intensity, wavelengths of the peaks of the spectrum and the width of the peaks at half maximum is ensured by selecting the phosphor material and its concentration or the emission characteristics of the LED crystal in the blue region of the spectrum. The conversion of the wavelengths of the LED radiation can be carried out by any of the following methods: by means of at least one semiconductor quantum dot, using a phosphor material and / or using a sulfide material.
Однако в известном светильнике светоизлучающий элемент осветительного прибора для теплиц, использован люминофор для преобразования длин волн, помещенный в непосредственной близости к светоизлучающему кристаллу, в частности, помещен непосредственно на поверхность светодиодного кристалла. Использование в качестве светопреобразующего элемента квантовых точек в таком устройстве невозможно ввиду того, что квантовый выход (КПД) квантовых точек значительно падает при увеличении температуры, при условии, что температура на чипе светоизлучающего диода может достигать 120 градусов и более. Управление же спектром полезного излучения является статичным, т.е. не представляется возможным произвести быструю замену светоизлучающих диодов с одним спектральным составом на светоизлучающие диоды с другим спектральным составом в уже смонтированном светильнике.However, in the known luminaire, the light emitting element of a greenhouse lighting device, a phosphor for converting wavelengths is used, placed in close proximity to the light emitting crystal, in particular, placed directly on the surface of the LED crystal. The use of quantum dots as a light-converting element in such a device is impossible due to the fact that the quantum yield (efficiency) of quantum dots decreases significantly with increasing temperature, provided that the temperature on the light emitting diode chip can reach 120 degrees or more. The control of the spectrum of useful radiation is static, i.e. it is not possible to quickly replace light-emitting diodes with one spectral composition with light-emitting diodes with a different spectral composition in an already mounted lamp.
Также известен светодиодный белый протяженный светильник с удаленным конвертером цилиндрической формы широкого назначения (патент US 7618157 B1, МПК: F21V 29/00). Данный светильник включает в себя линейный теплоотвод, множество светоизлучающих диодов (СИД), установленных на теплоотводе вдоль длинной стороны теплоотвода, и светоиспускающий плафон, установленный на теплоотводе в линию с СИД, где полукруглая в сечении часть плафона, расположенная напротив СИД, включает люминофор, который возбуждается светом от СИД. Теплоотвод изготовлен из теплопроводящего материала, например, алюминия. Плафон изготовлен из прозрачного материала, например, стекла или пластмассы. Люминофор может быть нанесен как покрытие на внутреннюю сторону плафона или введен в материал покрытия. Не содержащие люминофора плоские части, которые прикреплены к теплоотводу по обе стороны от СИД, имеют внутренние отражающие поверхности, например, алюминиевые покрытия, отражающие свет, попадающий на них от СИД, к части плафона. Конверсионный слой может включать люминофорный материал, материал квантовых точек или сочетание таких материалов, а также может включать прозрачный основной материал, в котором диспергированы люминофорный материал и/или материал квантовых точек.Also known is a white LED long lamp with a remote converter of a cylindrical shape for general purposes (patent US 7618157 B1, IPC: F21V 29/00). This luminaire includes a linear heat sink, many light emitting diodes (LEDs) mounted on the heat sink along the long side of the heat sink, and a light emitting ceiling mounted on the heat sink in line with the LED, where the semicircular section of the ceiling located opposite the LED includes a phosphor, which excited by LED light. The heat sink is made of a heat-conducting material, such as aluminum. The ceiling is made of a transparent material, such as glass or plastic. The phosphor can be applied as a coating on the inside of the ceiling or introduced into the coating material. The phosphor-free flat parts that are attached to the heat sink on either side of the LEDs have internal reflective surfaces, for example, aluminum coatings that reflect the light entering them from the LED, to the part of the ceiling. The conversion layer may include phosphor material, quantum dot material, or a combination of such materials, and may also include a transparent base material in which the phosphor material and / or quantum dot material are dispersed.
Однако, в данной конструкции затруднена замена плафона с люминофором с одним спектральным составом на плафон с люминофором с другим спектральным составом в смонтированном светильнике и нет прямого указания на спектральный состав полезного излучения.However, in this design, it is difficult to replace a luminaire with a phosphor with one spectral composition for a luminaire with a phosphor with a different spectral composition in the mounted lamp and there is no direct indication of the spectral composition of useful radiation.
Наиболее близким к заявляемому устройству является светодиодный модуль (линейка) и лампа на его основе (патент на изобретение RU 2488739, МПК: F21S 8/00), содержащие протяженное несущее основание из теплопроводного материала, в частности из алюминия или теплопроводной керамики, одну, две или большее количество протяженных печатных плат с собранными на них в тепловом контакте светодиодами белого свечения или других цветов излучения с последовательным, параллельным или параллельно-последовательным подключением между собой, а также средства токоподвода и монтажа на объекте. Указанное несущее основание модуля /линейки/ выполнено с изогнутым в поперечном сечении профилем и образует протяженный полый элемент, по меньшей мере, с двумя протяженными рабочими гранями, объединенными в тепловом контакте с несущим основанием, на которых изготовлены или установлены печатные платы со светодиодами или отдельные светодиоды, причем, указанные рабочие грани разделены между собой продольной щелью, теплоизолирующей их друг от друга в зоне монтажа светодиодов. В одном из вариантов исполнения лампа выполнена со светодиодами синего или голубого излучения, трубчатая колба с продольной прорезью, изготовленная из силикатного стекла или оптически прозрачного поликарбоната, покрыта изнутри слоем одного или смесью люминофоров, выбранных преимущественно из группы иттрий-алюминиевого или гадолиний-алюминиевого гранатов, активированных церием. Указанные люминофоры могут быть диспергированы /интегрированы/ в стенки колбы лампы. Слой люминофоров преобразует большую часть коротковолнового излучения светодиодов модуля /линейки/ в белый свет и рассеивает его в окружающем лампу пространстве, повышая тем самым КПД лампы на 15-20% по сравнению с лампами, у которых на колбах выполнены светорассеивающие покрытия для снижения ее блескости. В качестве мощных светодиодов, используемых в светодиодных модулях и лампах, могут быть использованы светодиоды белого свечения серии ML-E мощностью 0,5 Вт с углом рассеяния 2θ≃120, или серии XP-G мощностью 1-3 Вт с углом рассеяния 2θ≃125 фирмы CREE, или цветные светодиоды серии ХР-Е Color мощностью 1-3 Вт с углом рассеяния 2θ≃125.Closest to the claimed device is an LED module (ruler) and a lamp based on it (patent for invention RU 2488739, IPC: F21S 8/00), containing an extended support base of heat-conducting material, in particular aluminum or heat-conducting ceramic, one, two or a larger number of extended printed circuit boards with white LEDs or other radiation colors assembled on them in thermal contact with serial, parallel or parallel-serial connection between each other, as well as dvoda and field installation. The specified base of the module / ruler / is made with a profile curved in cross section and forms an extended hollow element with at least two extended working faces combined in thermal contact with the carrier base on which printed circuit boards with LEDs or individual LEDs are made or installed moreover, these working faces are separated by a longitudinal slit that insulates them from each other in the installation area of the LEDs. In one embodiment, the lamp is made with blue or blue LEDs, a tubular bulb with a longitudinal slot made of silicate glass or optically transparent polycarbonate, coated from the inside with a layer of one or a mixture of phosphors selected mainly from the group of yttrium-aluminum or gadolinium-aluminum garnets, activated by cerium. These phosphors can be dispersed / integrated / into the walls of the lamp bulb. The phosphor layer converts most of the short-wavelength radiation of the module / ruler / LEDs into white light and scatters it in the space surrounding the lamp, thereby increasing the lamp efficiency by 15-20% compared to lamps that have light-scattering coatings on the bulbs to reduce its luster. As high-power LEDs used in LED modules and lamps, white LEDs of the ML-E series with a power of 0.5 W with a scattering angle of 2 θ≃ 120, or XP-G series with a power of 1-3 W with a scattering angle of 2 θ can be used ≃ 125 from CREE, or color LEDs of the XP-E Color series with a power of 1-3 W with a scattering angle of 2 θ≃ 125.
Однако, в данной конструкции затруднена замена плафона с люминофором с одним спектральным составом на плафон с люминофором с другим спектральным составом в смонтированном светильнике и нет прямого указания на спектральный состав полезного излучения.However, in this design, it is difficult to replace a luminaire with a phosphor with one spectral composition for a luminaire with a phosphor with a different spectral composition in the mounted lamp and there is no direct indication of the spectral composition of useful radiation.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Задачей полезной модели является создание усовершенствованного облучателя для досветки тепличных культур со спектральным составом излучения, который максимально приближен к спектру поглощения растительных пигментов, участвующих в процессе фотосинтеза.The objective of the utility model is to create an improved irradiator for illumination of greenhouse crops with a spectral composition of radiation that is as close as possible to the absorption spectrum of plant pigments involved in photosynthesis.
Техническим результатом полезной модели является повышение урожайности досвечиваемых тепличных культур при снижении энергопотребления, повышении технологичности производства облучателя, удобства его сборки и эксплуатации с возможностью замены съемных деталей облучателя (в частности, платы со светодиодами, светопреобразующей пластины). При использовании заявляемого облучателя также повышаются потребительские свойства плодов досвечиваемых культур, снижается количество бракованных плодовых культур в процессе выращивания.The technical result of the utility model is to increase the yield of irradiated greenhouse crops while reducing energy consumption, increasing the manufacturability of the irradiator, ease of assembly and operation, with the possibility of replacing removable irradiator parts (in particular, boards with LEDs, light-converting plates). When using the inventive irradiator, the consumer properties of the fruits of the irradiated crops are also increased, the number of defective fruit crops during the growing process is reduced.
Поставленная задача решается тем, что облучатель межрядковой досветки тепличных растений включает несущий корпус, выполненный в виде протяженной профилированной детали из теплопроводящего материала, имеющий боковые стенки, сопряженные с основанием, и снабженный торцевыми крышками; по крайней мере, одну печатную плату, с, по крайней мере, одним светоизлучающим диодом с максимумом излучения в диапазоне 430-470 нм, размещенную на основании корпуса и снабженную выводом для подключения к питающему напряжению, при этом корпус снабжен отверстием для упомянутых выводов; отражатель, представляющий собой протяженную деталь с боковыми стенками и основанием, при этом отражатель и торцевые крышки выполнены из материала или покрыты материалом, имеющим коэффициент диффузного отражения 0,95-0,99 (для длин волн в диапазоне 420-800 нм), имеющий в поперечном сечении форму трапеции, и установленный в корпусе своим основанием на печатной плате со светодиодами, при этом основание отражателя снабжено прорезями для размещения светодиодов; светопреобразующий элемент (например, в виде пластины или набора пластин), выполненный из оптически прозрачного материала с нанесенным на его внутреннюю и/или внешнюю поверхности слоем (например, в виде полимерной пленки или из композиционного материала), содержащим диспергированные частицы с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 640-680 нм и полушириной в диапазоне 50-180 нм, закрепленный в корпусе на расстоянии от диодов; средства герметизации внутреннего пространства облучателя, и средства крепления в корпусе светопреобразующего элемента, торцевой крышки, платы со светодиодами, отражателя.The problem is solved in that the irradiator inter-row illumination of greenhouse plants includes a supporting body made in the form of an extended profiled part made of heat-conducting material, having side walls associated with the base, and provided with end caps; at least one printed circuit board, with at least one light emitting diode with a maximum radiation in the range of 430-470 nm, placed on the base of the housing and provided with a terminal for connection to the supply voltage, while the housing is provided with an opening for the said conclusions; a reflector, which is an extended part with side walls and a base, while the reflector and end caps are made of material or coated with a material having a diffuse reflectance of 0.95-0.99 (for wavelengths in the range 420-800 nm), having a cross-sectional shape of a trapezoid, and installed in the housing with its base on a printed circuit board with LEDs, while the base of the reflector is equipped with slots for accommodating the LEDs; a light-converting element (for example, in the form of a plate or a set of plates) made of an optically transparent material with a layer deposited on its inner and / or outer surface (for example, in the form of a polymer film or of a composite material) containing dispersed particles with maximum fluorescence peaks at the wavelength range of 640-680 nm and a half-width in the range of 50-180 nm, mounted in the housing at a distance from the diodes; means of sealing the inner space of the irradiator, and means of fastening in the housing of the light-converting element, the end cover, the board with LEDs, a reflector.
В качестве частиц, испускающих флуоресцентный сигнал с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680 нм и полушириной в диапазоне 50-180 нм могут быть использованы полупроводниковые нанокристаллы и/или люминофоры. При этом нанокристаллы могут быть выполнены в виде полупроводникового ядра, первого полупроводникового слоя и второго полупроводникового слоя. В качестве люминофоров использованы люминофоры на основе алюмоиттриевых гранатов. Полупроводниковое ядро состоит из полупроводникового материала, выбранного из группы CdS, CdSe, CdTe, InP, InAs, CuInS2, CuInSe2. Первый полупроводниковый слой состоит из полупроводникового материала, выбранного из группы ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, InP, InAs. Второй полупроводниковый слой состоит из полупроводникового материала, выбранного из группы ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, InP, InAs. Полупроводниковые нанокристаллы могут быть представлены в виде набора или смеси квантовых точек с результирующей спектральной характеристикой 550-800 нм и максимумом вблизи 660 нм, например, полупроводниковые коллоидные квантовые точки на основе CuInS/ZnS. В частности, слой из полимерной пленки может быть выполнен по технологии, представленной в патенте на изобретение №2500715 с использованием частиц, испускающих флуоресцентный сигнал с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680 нм.Semiconductor nanocrystals and / or phosphors can be used as particles emitting a fluorescent signal with maxima of fluorescence peaks in the wavelength range of 600-680 nm and a half-width in the range of 50-180 nm. In this case, the nanocrystals can be made in the form of a semiconductor core, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer. As phosphors, phosphors based on yttrium aluminum garnets are used. The semiconductor core consists of a semiconductor material selected from the group CdS, CdSe, CdTe, InP, InAs, CuInS2, CuInSe2. The first semiconductor layer consists of a semiconductor material selected from the group of ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, InP, InAs. The second semiconductor layer consists of a semiconductor material selected from the group of ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, InP, InAs. Semiconductor nanocrystals can be represented as a set or mixture of quantum dots with a resulting spectral characteristic of 550-800 nm and a maximum near 660 nm, for example, CuInS / ZnS based semiconductor colloidal quantum dots. In particular, the polymer film layer can be made according to the technology presented in the patent for invention No. 2500715 using particles emitting a fluorescent signal with maxima of the fluorescence peaks in the wavelength range of 600-680 nm.
Облучатель может быть снабжен защитной пластиной, выполненной из оптически прозрачного материала, например, РММА, PC, стекла, расположенной с внешней стороны светопреобразующего элемента.The irradiator can be equipped with a protective plate made of optically transparent material, for example, PMMA, PC, glass, located on the outside of the light-converting element.
Технологичность облучателя достигается при выполнении элементов средств крепления и герметизации заодно с корпусом, в виде выступов и пазов, расположенных с внешней и внутренней стороны корпуса.The manufacturability of the irradiator is achieved when the elements of the fastening and sealing means are integral with the housing in the form of protrusions and grooves located on the external and internal sides of the housing.
В частности, средство крепления защитной пластины и/или светопреобразующего элемента в корпусе может быть выполнено в виде отдельной протяженной детали, имеющей Г-образный профиль поперечного сечения, снабженной отверстиями для крепежных элементов, расположенными по длине детали, а корпус в верхней части с его внешней стороны снабжен протяженным пазом, имеющим глубину, достаточную для размещения в нем крепежных элементов, обеспечивающих соединение упомянутой детали Г-образного профиля с корпусом и поджатая защитной пластины и/или светопреобразующего элемента, при этом продольная ось крепежных элементов расположена в плоскости, находящейся под углом к плоскости защитной пластины или светопреобразующего элемента от 0 до 45 град. В другом варианте исполнения средство крепления светопреобразующего элемента и/или защитной пластины в корпусе может быть выполнено в виде пластиковых или металлических защелок.In particular, the means of fastening the protective plate and / or the light-converting element in the housing can be made in the form of a separate extended part having a L-shaped cross-sectional profile, provided with holes for fasteners located along the length of the part, and the housing in the upper part with its outer the side is provided with an extended groove having a depth sufficient to accommodate fasteners in it, ensuring the connection of the aforementioned part of the L-shaped profile with the housing and preloaded protective plate and / or light opreobrazuyuschego element, wherein the longitudinal axis of the fastening elements located in the plane located at an angle to the plane of the shielding plate or the light-converting element from 0 to 45 degrees. In another embodiment, the fastening means of the light-converting element and / or the protective plate in the housing may be made in the form of plastic or metal latches.
В одном из вариантов выполнения облучателя средства герметизации внутреннего пространства корпуса облучателя включают средства крепления светопреобразующего элемента и/или защитной пластины, а также вертикально ориентированный протяженный паз, расположенный в верхней части корпуса с его внешней стороны с размещенным в нем герметизирующим элементом с возможностью прижатия защитной пластиной или светопреобразующим элементом. Средство крепления платы со светодиодами, может представлять собой два протяженных паза, расположенных с внутренней стороны корпуса по краям основания. Средства крепления торцевой крышки, например, представляют собой пазы круглого сечения, выполненные с внутренней стороны корпуса для размещения в них крепежных элементов. Средства крепления отражателя могут включать фиксаторы его положения, расположенные в верхней части корпуса и опорные элементы, расположенные на боковых стенках корпуса с его внутренней стороны, и выполненные в виде протяженных выступов, например, ребер или пластин. В частном варианте выполнения протяженный выступ расположен перпендикулярно к поверхности боковой стенки.In one embodiment of the irradiator, the means for sealing the internal space of the irradiator body include means for fastening the light-converting element and / or the protective plate, as well as a vertically oriented extended groove located in the upper part of the body from its outer side with the sealing element placed in it with the possibility of pressing the protective plate or light converting element. The means for mounting the board with LEDs can be two extended grooves located on the inside of the case along the edges of the base. The end cap fastening means, for example, are grooves of circular cross-section, made on the inside of the housing for placement of fasteners in them. The reflector mounting means may include its position fixers located in the upper part of the housing and supporting elements located on the side walls of the housing from its inner side and made in the form of extended protrusions, for example, ribs or plates. In a particular embodiment, the extended protrusion is perpendicular to the surface of the side wall.
В одном из вариантов выполнения профиль корпуса представляет собой две радиусные кривые, являющиеся профилем боковых стенок, сопряженные со спрямленным участком в центральной части, являющимся профилем основания. Боковые стенки корпуса предпочтительно выполнять с гладкой внешней поверхностью, основание корпуса - с ребристой внешней поверхностью.In one embodiment, the profile of the body is two radius curves that are the profile of the side walls, paired with a straightened section in the Central part, which is the profile of the base. The side walls of the casing are preferably made with a smooth outer surface, the base of the casing with a ribbed outer surface.
Наиболее предпочтительным является выполнение торцевой крышки съемной, имеющей габариты, выступающие за пределы корпуса, и снабженной прорезью, расположенной в выступающей части крышки для обеспечения возможности изменения угла наклона облучателя в поперечной плоскости, а также отверстиями для размещения крепежных элементов.Most preferred is the implementation of the removable end cap having dimensions that protrude beyond the housing and provided with a slot located in the protruding part of the cap to allow the irradiator to change in the transverse plane, as well as holes for mounting fasteners.
Отражатель выполнен из PET, любого пластика, металла, например, алюминия, или иного материала, боковые стенки расположены под углом к основанию от 45° до 80° для обеспечения равномерности распределения спектра результирующего излучения в пространстве.The reflector is made of PET, any plastic, metal, for example, aluminum, or other material, the side walls are located at an angle to the base from 45 ° to 80 ° to ensure uniform distribution of the spectrum of the resulting radiation in space.
Расстояние от светодиода до светопреобразующего элемента может составлять от 10 мм до 50 мм, а отношение ширины светопреобразующего элемента к расстоянию от светодиода до светопреобразующего элемента находится в интервале 1,0-3,0.The distance from the LED to the light-converting element can be from 10 mm to 50 mm, and the ratio of the width of the light-converting element to the distance from the LED to the light-converting element is in the range of 1.0-3.0.
Облучатель может содержать, по крайней мере, один, дополнительный светопреобразующий элемент, при этом светопреобразующие элементы выполнены сменными с разными максимумами пиков флуоресценции.The irradiator may contain at least one additional light-converting element, while the light-converting elements are interchangeable with different maxima of the fluorescence peaks.
Облучатель может быть выполнен с возможностью изменения его угла наклона в поперечной плоскости.The irradiator can be made with the possibility of changing its angle of inclination in the transverse plane.
Существование конструктивных элементов крепления и герметизации быстросъемных светопреобразующих элементов с полимерной пленкой, содержащей диспергированные полупроводниковые нанокристаллы, позволяет в уже смонтированном облучателе осуществлять замену светопреобразующих элементов с одним спектральным составом полезного излучения на другие, обеспечивая точное совпадение спектра излучения спектру поглощения досвечиваемых растенийThe existence of structural fastening and sealing elements for quick-detachable light-converting elements with a polymer film containing dispersed semiconductor nanocrystals allows replacing light-converting elements with one spectral composition of useful radiation with others in an already mounted irradiator, ensuring that the radiation spectrum exactly matches the absorption spectrum of the irradiated plants
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен облучатель - общий вид (в изометрии), на фиг. 2 - поперечное сечение облучателя, на фиг. 3 - поперечное сечение корпуса облучателя, на фиг. 4 - торцевая крышка облучателя, на фиг. 5 - схематичное изображение облучателя в изометрии.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows an irradiator - a general view (in isometry), in FIG. 2 is a cross section of an irradiator, in FIG. 3 is a cross-sectional view of the irradiator body; FIG. 4 - end cap of the irradiator, in FIG. 5 is a schematic illustration of an irradiator in an isometry.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - светодиоды, 2 - печатная плата, 3 - корпус, 4 - отражатель, 5 - светопреобразующий элемент, например, светопреобразующая пластина, 6 - защитная пластина, 7 - герметизирующий элемент, 8 - крепежная скоба (протяженная деталь узла герметизации), 9 - крепежные элементы, например, саморезы, 10 - 13 - пазы для крепления торцевой крышки, 14, 15 - опорные элементы для отражателя, 16, 16а - боковые стенки, 17 - основание корпуса, 18 - паз для крепления платы со светодиодами, 19 - основание корпуса, 20 - паз для герметизирующего элемента, 21 - фиксатор (или упор) положения отражателя (упоры), 22 - фиксатор (или упор) для защитной пластины, 23 - паз для крепежных элементов 9, 24 - прорезь в торцевой крышке, 25 - отверстия для крепления торцевой крышки к корпусу.The positions in the drawings indicate: 1 - LEDs, 2 - printed circuit board, 3 - housing, 4 - reflector, 5 - light-converting element, for example, light-converting plate, 6 - protective plate, 7 - sealing element, 8 - fixing bracket (extended part of the unit sealing), 9 - fasteners, for example, self-tapping screws, 10 - 13 - grooves for fastening the end cover, 14, 15 - support elements for the reflector, 16, 16a - side walls, 17 - base of the case, 18 - groove for mounting the board with LEDs, 19 - housing base, 20 - groove for the sealing element, 21 - fix Torr (or focus) position of the reflector (abutments) 22 - retainer (or stop) to the shielding plate, 23 - groove for
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Ниже представлено более подробное описание полезной модели.Below is a more detailed description of the utility model.
Облучатель межрядковой досветки тепличных растений представляет собой линейный светодиодный светильник (фиг. 1), содержащий корпус 3 (фиг. 2, 3), который является несущей конструкцией, на которой устанавливают (или закрепляют) все остальные элементы облучателя, в том числе, печатную плату 2 со светодиодами 1, отражатель 4, светопреобразующий элемент 5, в случае необходимости защитную пластину 6, торцевые крышки (фиг. 4, 5).The inter-row illumination irradiator of greenhouse plants is a linear LED lamp (Fig. 1) containing a housing 3 (Fig. 2, 3), which is a supporting structure on which all other irradiator elements are mounted (or fixed), including a printed
Корпус 3 (фиг. 2) выполнен в виде протяженной профилированной детали из теплопроводного материала (например, металлической детали, полученной прессованием алюминиевого сплава или керамической детали), имеющий боковые стенки 16, сопряженные с основанием 19 (фиг. 3). Печатная плата 2 со светодиодами 1 размещена на основании 19 и снабжена выводом для подключения к сети, при этом корпус снабжен сквозным отверстием, выполненным в основании корпуса, для кабеля проводов токоподвода к светодиодам от внешнего электронного преобразователя питающей цепи. В наиболее предпочтительном варианте выполнения плата содержит светодиоды синего спектра свечения (440-460 нм), установленные с возможностью облучения частиц люминофора, носителем которых является светопреобразующий элемент 5 из оптически прозрачного материала, размещенная в отдалении от светодиода.The housing 3 (Fig. 2) is made in the form of an extended profiled part made of heat-conducting material (for example, a metal part obtained by pressing an aluminum alloy or a ceramic part), having
Отражатель 4 (фиг. 2) также представляет собой протяженную деталь с боковыми стенками и основанием, выполненную из материала с коэффициентом диффузного отражения более 0,95-0,99, имеющий в поперечном сечении форму трапеции, установленный в корпусе 3 основанием отражателя на печатной плате со светодиодами, при этом основание отражателя снабжено прорезями для размещения светодиодов. Отражатель может быть выполнен из PET, боковые стенки расположены под углом к основанию (или с образованием угла раскрытия отражателя) от 50° до 80°. Отражатель формирует камеру смешения, которая обеспечивает перераспределение излучения, отразившегося от светопреобразующего элемента 5 (Фиг. 2) в направлении платы со светодиодами и/или излученного полупроводниковыми нанокристаллами в направлении платы со светодиодами, обратно в направлении светопреобразующего элемента и далее в окружающее пространство.Reflector 4 (Fig. 2) is also an extended part with side walls and a base made of a material with a diffuse reflectance of more than 0.95-0.99, having a trapezoidal cross section installed in the
Светопреобразующий элемент представляет собой, например, пластину из оптически прозрачного материала с нанесенной на внешнюю и/или внутреннюю поверхности полимерной пленкой, содержащей диспергированные полупроводниковые нанокристаллы 5 (фиг. 2), которая закреплена в корпусе 3 на определенном расстоянии от диодов. Нанокристаллы выполнены в виде полупроводникового ядра, первого полупроводникового слоя и второго полупроводникового слоя, испускающие флуоресцентный сигнал с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680 нм и полушириной в диапазоне 50-180 нм. Отношение ширины светопреобразующей пластины к расстоянию до свето диода находится в интервале 1,3-1,8. Светопреобразующий элемент может быть составлен из набора пластин, расположенных в одной плоскости, при этом облучатель дополнительно снабжен защитной пластиной 6 (фиг. 2), выполненной из оптически прозрачного материала (РММА, PC, стекло), расположенной с внешней стороны светопреобразующего элемента.The light-converting element is, for example, a plate of an optically transparent material with a polymer film deposited on the outer and / or inner surface containing dispersed semiconductor nanocrystals 5 (Fig. 2), which is fixed in the
Облучатель снабжен средством (узлом) герметизации внутреннего пространства облучателя, состоящим из комплекса конструктивных элементов - 20, 23, 7, 8 и 9; средством (узлом) крепления в корпусе светопреобразующей пластины и/или защитной пластины в виде элемента 22 - для случая использования в конструкции облучателя светопреобразующего элемента вместе с защитной пластиной, или элементов 20, 23, 7, 8 и 9 - для случая, когда функции светопреобразующего элемента и защитной пластины совмещены в одной детали; средством (узлом) крепления торцевой крышки в виде элементов 10, 11, 12, 13; средством (узлом) крепления платы со светодиодами - элемент 18; средством (узлом) крепления отражателя - элементы 21, 14 и 15. При этом корпус с внешней и внутренней стороны снабжен выступами и пазами, являющимися элементами упомянутых средств (узлов), например, с их симметричным расположением относительно продольной плоскости симметрии, расположенной перпендикулярно основанию.The irradiator is equipped with a means (unit) of sealing the internal space of the irradiator, consisting of a complex of structural elements - 20, 23, 7, 8 and 9; means (assembly) of fastening in the housing of the light-converting plate and / or the protective plate in the form of an element 22 - for the case when the light-converting element is used in the irradiator structure together with the protective plate, or
В частности, средство герметизации внутреннего пространства облучателя включает отдельную протяженную деталь 8 (фиг. 2), представляющую собой Г-образный профиль, снабженный отверстиями для крепежных элементов, при этом корпус с внешней стороны снабжен протяженным пазом 23 (фиг. 3), имеющим глубину, достаточную для размещения в нем крепежных элементов 9, которые обеспечивают соединение упомянутого Г-образного профиля с корпусом и поджатие защитной пластины 6, при этом крепежные элементы 9 расположены в плоскости, находящейся под углом к плоскости защитной пластины или пластины с люминофором от 0 до 45 град. Кроме того, узел содержит вертикально ориентированный протяженный паз 20, расположенный в верхней части корпуса с его внешней стороны, в котором размещен герметизирующий элемент 7.In particular, the means of sealing the inner space of the irradiator includes a separate extended part 8 (Fig. 2), which is a L-shaped profile equipped with holes for fasteners, while the housing is provided on the outside with an extended groove 23 (Fig. 3) having a depth sufficient to accommodate the
Средство крепления платы со светодиодами - пазы с прямоугольным профилем 18 расположены с внутренней стороны корпуса по краям основания 19 корпуса 3 и выполнены совмещенными с элементами крепления торцевой крышки 11, 12.Means of mounting boards with LEDs - grooves with a
Узлы крепления торцевой крышки 10, 11, 12, 13 представляют собой пазы круглого сечения, выполненные с внутренней стороны корпуса 1 для размещения в них крепежных элементов.The attachment points of the
Облучатель снабжен опорными элементами 14, 15 для отражателя, выполненными в виде протяженных выступов (ребер или пластин) с внутренней стороны корпуса по его боковым стенкам заодно с телом корпуса. В частном варианте исполнения опорные элементы расположены перпендикулярно к поверхности боковой стенки.The irradiator is equipped with supporting
Торцевая крышка (Фиг. 4, 5) выполнена съемной, имеющей габариты, выступающие за пределы корпуса, и снабжена прорезью 24, расположенной в выступающей части крышки для обеспечения возможности изменения угла поворота облучателя, и отверстиями 26 для размещения крепежных элементов, при этом форма прорези может повторять форму кривизны внешней поверхности корпуса.The end cover (Fig. 4, 5) is removable, having dimensions protruding beyond the housing, and is equipped with a
Светопреобразующий элемент может быть выполнен из любого свтопропускающего материала, такого как прозрачный полимер или стекло. Со светопропускающей средой связаны флуоресцентные компоненты, или их смеси, иначе говоря, люминофорная среда, которая преобразует излучение, испускаемое синим СИД, в излучение, с требуемой спектральной характеристикой. Люминофор может быть рассеян в массе светопропускающего материала и/или размещен в виде пленочного покрытия или слоя из композиционного материала на внутренней поверхности пластины. Альтернативно люминофор может быть покрытием на внешней поверхности пластины, если облучатель используется исключительно в условиях окружающей среды, в которых такое внешнее покрытие пластины может удовлетворительно поддерживаться в рабочем состоянии (например, там, где оно не подвержено истиранию). Люминофор может, например, быть распределен в полимере, из которого затем сформирована пластина, чтобы обеспечить гомогенный ее состав и обеспечить выход света со всей поверхности пластины. В наиболее предпочтительном варианте выполнения состав люминофорной композиции нанесен тонким слоем на пластину, при этом состав включает УФ-отверждаемые акрилаты и набор (смесь) из полупроводниковых наночастиц с максимумами пиков флуоресценции в диапазоне длин волн 600-680 нм и полушириной в диапазоне 50-180 нм. Пластины с люминофором могут быть выполнены сменными.The light-converting element may be made of any light-transmitting material, such as a transparent polymer or glass. Fluorescent components, or mixtures thereof, in other words, a phosphor medium, which converts the radiation emitted by a blue LED, into radiation with the desired spectral characteristic, are associated with the light-transmitting medium. The phosphor can be dispersed in the mass of light-transmitting material and / or placed in the form of a film coating or layer of composite material on the inner surface of the plate. Alternatively, the phosphor may be coated on the outer surface of the wafer if the irradiator is used solely under environmental conditions in which such an outer wafer coating can satisfactorily be maintained in working condition (for example, where it is not subject to abrasion). The phosphor can, for example, be distributed in the polymer from which the plate is then formed to ensure its homogeneous composition and to allow light to exit from the entire surface of the plate. In the most preferred embodiment, the composition of the phosphor composition is applied in a thin layer to the wafer, the composition comprising UV-curable acrylates and a set (mixture) of semiconductor nanoparticles with maximum fluorescence peaks in the wavelength range of 600-680 nm and a half width in the range of 50-180 nm . Phosphor plates can be interchangeable.
Светодиоды подключены через провода токоподвода к электронному преобразователю питающей цепи.LEDs are connected via current lead wires to the electronic converter of the supply circuit.
Сборка заявляемого облучателя может быть осуществлена в следующей последовательности. Сначала монтируют светодиоды 1 на отдельные печатные платы 2; затем платы со светодиодами задвигают в паз 18 в основании 19 профиля-корпуса 3; производят пайку проводов, соединяющих платы между собой и с источником питания; провода, идущие к источнику питания продевают сквозь отверстия в основании 19, выполненными герметичными; затем монтируют отражатель 4, вщелкивая его в соответствующие упоры 21; затем задвигают пластину с люминофором 5 между упорами 22; устанавливают герметизирующий элемент (уплотнитель) 7 в паз 20; устанавливают защитную пластину 6 и прижимают ее с помощью крепежных скоб 8 и саморезов 9; к торцевой крышке с внутренней стороны приклеивают отражатель в виде слоя из материала с коэффициентом диффузного отражения 0,95-0,99, после чего ее прикручивают саморезами через герметизирующую прокладку к корпусу с помощью средств 10-13.The assembly of the inventive irradiator can be carried out in the following sequence. First, the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Источник питания преобразует переменное напряжение питающей сети в постоянный ток, необходимый для питания светодиодов. При работе заявляемого устройства источник питания, в частности, обеспечивает низкие пульсации выходного тока, а значит и низкие пульсации светового потока светодиодов.The power source converts the alternating voltage of the supply network into direct current, which is necessary to power the LEDs. During operation of the inventive device, the power source, in particular, provides low ripple of the output current, and hence low ripple of the light flux of the LEDs.
Светодиоды представляют собой полупроводниковые приборы с p-n-переходом, преобразующие энергию электрического тока непосредственно в световое излучение. Светодиоды излучают свет в синей области спектра с максимумом 440-460 нм, который попадает на слой с люминофорной композицией. Часть этого света выходит наружу, рассеиваясь без поглощения; часть поглощается люминофором, вызывая эффект люминесценции; часть отражается в камеру смешения и переотражается обратно в сторону люминофора.LEDs are semiconductor devices with a p-n junction that convert the energy of an electric current directly into light radiation. LEDs emit light in the blue region of the spectrum with a maximum of 440-460 nm, which falls on the layer with the phosphor composition. Part of this light comes out, scattering without absorption; part is absorbed by the phosphor, causing the effect of luminescence; the part is reflected in the mixing chamber and is reflected back to the phosphor.
Часть света синей области спектра, которая поглотилась люминофором, преобразуется им в излучение оранжево-красной области спектра 550-720 нм. Значительная часть излучения оранжево-красной области спектра излучается в камеру смешения, из которой, переотражаясь, выходит сквозь слой люминофора в окружающее пространство. При смешении излучений синей и оранжево-красной областей спектра получается излучение, максимально подходящее растениям.Part of the light of the blue region of the spectrum, which is absorbed by the phosphor, is converted by it into the radiation of the orange-red region of the spectrum 550-720 nm. A significant part of the radiation of the orange-red region of the spectrum is emitted into the mixing chamber, from which, being reflected, it passes through the phosphor layer into the surrounding space. By mixing the radiation of the blue and orange-red regions of the spectrum, radiation is obtained that is most suitable for the plants.
При работе облучателя часть энергии светодиодов рассеивается в виде тепла, что приводит к разогреву элементов конструкции. Отвод тепла осуществляется через корпус 1.When the irradiator is operating, part of the energy of the LEDs is dissipated in the form of heat, which leads to heating of the structural elements. Heat is removed through
В теплице облучатели располагают в межрядковом пространстве, образуя хотя бы одну непрерывную горизонтальную линию, расположенную параллельно шпалерам. Возможно использование нескольких линий, которые располагают друг под другом на некотором расстоянии. Включение линий осуществляют по мере роста растений, что приводит к сокращению энергопотребления. Возможность регулировки угла наклона облучателя позволяет направлять его наилучшим образом в зависимости от высоты растений.In the greenhouse, the irradiators are located in the inter-row space, forming at least one continuous horizontal line parallel to the trellis. It is possible to use several lines that are located under each other at a certain distance. The inclusion of lines is carried out as the plants grow, which leads to a reduction in energy consumption. The ability to adjust the angle of the irradiator allows you to direct it in the best way, depending on the height of the plants.
Расположение облучателей в межрядковом пространстве позволяет значительно сократить расстояние между листом и облучателем, а значит значительно увеличить освещенность листа; увеличить долю света, попадающего на лист, то есть количество потерянного света, попадающего на дорожки между рядами, стены и крышу теплицы снижается. Расположение облучателей в непрерывные линии позволяет равномерно освещать всю шпалеру. Включение одной или нескольких линий по мере роста растения позволяет значительно экономить электроэнергию, особенно на ранних стадиях. Возможность регулировки угла наклона облучателя позволяет направлять его наилучшим образом в зависимости от высоты растений.The location of the irradiators in the inter-row space can significantly reduce the distance between the sheet and the irradiator, and therefore significantly increase the illumination of the sheet; increase the proportion of light falling on the leaf, that is, the amount of lost light falling on the paths between the rows, the walls and roof of the greenhouse is reduced. The location of the irradiators in continuous lines allows you to evenly illuminate the entire trellis. The inclusion of one or more lines as the plant grows can significantly save energy, especially in the early stages. The ability to adjust the angle of the irradiator allows you to direct it in the best way, depending on the height of the plants.
Использование светодиодов в качестве источника света позволяет экономить электроэнергию в связи с более высокой энергоэффективностью. Использование одинаковых по спектру светодиодов позволяет упростить электрическую схему питания светодиодов по сравнению с изделиями, использующими разноцветные светодиоды. Сменные пластины с люминофорной композицией позволяют легко изменять спектр облучателя в зависимости от культуры или стадии роста, не меняя самого облучателя. Спектр, содержащий, по крайней мере, два пика: в синей и оранжево-красной области, максимально эффективно поглощается листом растения. Кроме того, заявляемый облучатель характеризуется удобством его обслуживания. Конструкция облучателя позволяет производить быструю замену светопреобразующего элемента с одним спектральным составом на светопреобразующий элемент с другим спектральным составом в зависимости от типа, стадии роста и развития досвечиваемой культуры в уже смонтированном в теплице облучателе. Гладкость боковых стенок профиля, отсутствие оребрения и наличие степени защиты от окружающей среды позволяет легко мыть облучатель.Using LEDs as a light source saves energy due to higher energy efficiency. The use of identical LEDs in the spectrum makes it possible to simplify the electrical power supply circuit of LEDs in comparison with products using multi-colored LEDs. Replaceable plates with a phosphor composition make it easy to change the irradiator spectrum depending on the culture or growth stage without changing the irradiator itself. A spectrum containing at least two peaks: in the blue and orange-red regions, is most effectively absorbed by the leaf of the plant. In addition, the inventive irradiator is characterized by the convenience of its maintenance. The irradiator design allows you to quickly replace a light-converting element with one spectral composition with a light-converting element with a different spectral composition, depending on the type, stage of growth and development of the illuminated culture in the irradiator already mounted in the greenhouse. The smoothness of the side walls of the profile, the absence of fins and the degree of protection from the environment makes it easy to wash the irradiator.
Claims (28)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014133265/13U RU147319U1 (en) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | IRRADIATOR FOR GREENHOUS PLANTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014133265/13U RU147319U1 (en) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | IRRADIATOR FOR GREENHOUS PLANTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU147319U1 true RU147319U1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=53384456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014133265/13U RU147319U1 (en) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | IRRADIATOR FOR GREENHOUS PLANTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU147319U1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168490U1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-02-06 | Кирилл Александрович Орлов | PHYTOR LUMINAIRES FOR IMPROVED PLANT GROWTH |
| RU2609801C2 (en) * | 2014-12-09 | 2017-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭрТи-М" | Polymer composition for production of greenhouse covering material (versions) |
| RU169698U1 (en) * | 2016-11-10 | 2017-03-29 | Закрытое акционерное общество "Тольяттинский завод автоагрегатов" | CASE OF A LINEAR STREET OR INDUSTRIAL LED LIGHT |
| RU201154U1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-12-01 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" | DEVICE FOR SEEDLING LIGHTING |
| RU226637U1 (en) * | 2023-12-05 | 2024-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕД-Эффект" | SEALED LIGHT FOR FARMS |
-
2014
- 2014-08-13 RU RU2014133265/13U patent/RU147319U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609801C2 (en) * | 2014-12-09 | 2017-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭрТи-М" | Polymer composition for production of greenhouse covering material (versions) |
| RU168490U1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-02-06 | Кирилл Александрович Орлов | PHYTOR LUMINAIRES FOR IMPROVED PLANT GROWTH |
| RU169698U1 (en) * | 2016-11-10 | 2017-03-29 | Закрытое акционерное общество "Тольяттинский завод автоагрегатов" | CASE OF A LINEAR STREET OR INDUSTRIAL LED LIGHT |
| RU201154U1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-12-01 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" | DEVICE FOR SEEDLING LIGHTING |
| RU226637U1 (en) * | 2023-12-05 | 2024-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕД-Эффект" | SEALED LIGHT FOR FARMS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2565724C1 (en) | Inter-row supplementary lighting system for greenhouse plants | |
| US9353917B2 (en) | High efficiency lighting device including one or more solid state light emitters, and method of lighting | |
| KR101340682B1 (en) | Lighting device | |
| US8648546B2 (en) | High efficiency lighting device including one or more saturated light emitters, and method of lighting | |
| KR101419954B1 (en) | Lighting device and lighting method | |
| KR100731454B1 (en) | Light emitting device and illumination instrument using the same | |
| RU147319U1 (en) | IRRADIATOR FOR GREENHOUS PLANTS | |
| US8803414B2 (en) | Lighting device | |
| KR20130029051A (en) | Lighting unit having lighting strips with light emitting elements and a remote luminescent material | |
| CA3101735C (en) | Solid state lighting devices with reduced melatonin suppression characteristics | |
| TW201527690A (en) | Liquid cooled LED light emitting device | |
| JP2022103159A (en) | Light-emitting device, lighting device, and lighting device for raising creature | |
| RU100637U1 (en) | INTEGRATED LED LAMP | |
| CN203099546U (en) | Slit type natural-convection heat-dissipating intelligent light-emitting diode (LED) aquatic lamp | |
| CN201851980U (en) | High-power light emitting diode (LED) plant irradiation illuminating lamp | |
| RU2709465C1 (en) | Linear led fluorescent lamp | |
| CN203836678U (en) | High-condensation LED lamp for plant growing | |
| RU152506U1 (en) | LINEAR LED LAMP | |
| CN202140889U (en) | Spherical light-emitting diode (LED) plant irradiating lamp | |
| RU102978U1 (en) | LED LAMP | |
| CN202065753U (en) | Self-radiating LED (Light-Emitting Diode) plant lamp | |
| RU103673U1 (en) | LINEAR LED LAMP | |
| RU2709466C1 (en) | Method for production of linear led phyto-lamp | |
| CN2689046Y (en) | LED assembled white light device | |
| RU127169U1 (en) | LED SOURCE OF RADIATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150814 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20171213 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190814 |