RU197357U1

RU197357U1 - Greenhouse irradiator

Info

Publication number: RU197357U1
Application number: RU2019141153U
Authority: RU
Inventors: Павел Павлович Долгих; Гулмирзо Наврузович Хусенов
Original assignee: Павел Павлович Долгих
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-04-22

Abstract

Устройство относится к светотехнике, а именно к облучательным установкам для теплиц, и позволяет повысить эффективность использования энергетического потока облучателя, расширить функциональные возможности облучательной установки и снизить затраты энергии на облучение. Задача полезной модели - повысить эффективность использования энергетического потока облучателей, расширить функциональные возможности облучательной установки и снизить затраты энергии на облучение. Новым является то, что корпус снабжен дополнительно радиатором с вентилятором, соединенным посредством блока управления со светодиодами фиолетового излучения и светодиодами синего излучения, светодиодами белого цвета, светодиодами красного излучения, светодиодами «дальнего» красного излучения, светодиодами красными высокой эффективности, а светодиодный модуль с линзой размещен в нижней части корпуса.The device relates to lighting engineering, namely to irradiation plants for greenhouses, and allows to increase the efficiency of using the irradiator's energy flow, expand the functionality of the irradiation installation and reduce the energy costs of irradiation. The objective of the utility model is to increase the efficiency of using the energy flux of irradiators, expand the functionality of the irradiation facility and reduce the energy costs of irradiation. New is that the case is additionally equipped with a radiator with a fan connected via a control unit to violet and blue LEDs, white LEDs, red LEDs, “far” red LEDs, high-efficiency red LEDs, and a LED module with a lens located at the bottom of the case.

Description

Устройство относится к светотехнике, а именно к облучательным установкам для теплиц, и позволяет повысить эффективность использования энергетического потока облучателя, расширить функциональные возможности облучательной установки и снизить затраты энергии на облучение.The device relates to lighting equipment, namely to irradiation plants for greenhouses, and allows to increase the efficiency of use of the irradiator energy flow, expand the functionality of the irradiation installation and reduce the energy costs of irradiation.

Известен фитосветильник для улучшенного роста растений (Патент РФ№168490, кл. F21V 33/00, 2016 - аналог), содержащий светодиод, рефлектор, линзу, радиатор, вентилятор, блок питания, ручку, поворотный механизм, терморегулятор.Known phyto-lamp for improved plant growth (RF Patent No. 168490, class F21V 33/00, 2016 - analog), containing a LED, reflector, lens, radiator, fan, power supply, pen, rotary mechanism, temperature regulator.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность использования энергетического потока облучателя, так как излучатель представляет из себя один светодиод без возможности плавного регулирования его характеристик, а при нарушении охлаждения происходит аварийное отключение облучателя от сети, что приведет к недооблучению растений.A disadvantage of the known technical solution is the low efficiency of using the irradiator energy flow, since the emitter is a single LED without the possibility of smooth regulation of its characteristics, and if the cooling is disturbed, the irradiator is disconnected from the network, which will lead to under-irradiation of plants.

Из уровня техники известно, что существующие требования к спектральному составу таковы, что различные виды растений и одни и те же виды на разных возрастных этапах развития могут иметь контрастные требования к спектру фотосинтетически активной радиации для максимизации продукционной деятельности (Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. - 168 с).It is known from the prior art that the existing requirements for spectral composition are such that different plant species and the same species at different age stages of development can have contrasting requirements for the spectrum of photosynthetically active radiation to maximize production activity (Tikhomirov A.A., Lisovsky G .M., Sidko F.Ya. Spectral composition of light and plant productivity. - Novosibirsk: Nauka, Sib. Department, 1991. - 168 s).

Известен энергосберегающий светодиодный фитооблучатель (Патент РФ№142791, кл. A01G 9/20, 2013 - аналог), содержащий световые элементы, состоящие из групп светодиодов с различными спектрами излучения, прозрачный цилиндрический плафон, теплоотводящий профиль, представляющий в сечении правильный многоугольник, торцевые крышки.Known energy-saving LED phytoradiator (RF Patent No. 142791, class A01G 9/20, 2013 - analogue), containing light elements consisting of groups of LEDs with different emission spectra, a transparent cylindrical ceiling, heat sink profile representing a regular polygon in section, end caps .

Недостатком известного устройства является низкая функциональная возможность, так как размещение световых элементов на всех гранях теплоотводящего профиля, расположенного в прозрачном цилиндрическом плафоне, не позволяет применять его для верхней досветки растений, делает затруднительным его применение для боковой досветки.A disadvantage of the known device is its low functionality, since the placement of light elements on all faces of the heat-sink profile located in a transparent cylindrical ceiling does not allow it to be used for upper illumination of plants, which makes it difficult to use for lateral illumination.

Известно, что эффективность светодиодного облучения обусловлена возможностью близкого размещения облучателя к растениям за счет правильного распределения потока излучения в пространстве. (Долгих П.П., Хусенов Г.Н. Современные LED-фитоизлучатели для тепличных технологий // Эпоха науки - 2018. - №14. - С. 112-120.).It is known that the effectiveness of LED irradiation is due to the possibility of close placement of the irradiator to plants due to the correct distribution of the radiation flux in space. (Dolgikh P.P., Khusenov G.N. Modern LED phyto-emitters for greenhouse technologies // Age of Science - 2018. - No. 14. - P. 112-120.).

Известна установка осветительная светодиодная с изменяемой светоцветовой средой (Патент РФ№159034, кл. F21K 99/00 - аналог) состоящая из корпуса с основными светодиодными модулями, драйвера питания, блока управления, дополнительных светодиодных модулей, рассеивателя, блока синхронизации, датчика цветовой температуры и освещенности, датчика движения, блока дистанционного управления.A known installation is LED lighting with a variable light-color medium (RF Patent No. 159034, class F21K 99/00 - analogue) consisting of a housing with main LED modules, a power driver, a control unit, additional LED modules, a diffuser, a synchronization unit, a color temperature sensor and light, motion sensor, remote control unit.

Недостатком данной конструкции являются высокие затраты энергии на облучение поскольку отсутствие должной системы охлаждения приведет к искажению спектральных и энергетических характеристик установки.The disadvantage of this design is the high energy consumption for irradiation since the lack of an adequate cooling system will lead to a distortion of the spectral and energy characteristics of the installation.

Из уровня техники известно, что с ростом температуры на светодиоде происходит изменение спектральных и энергетических характеристик всего облучателя в целом (1. Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов. Часть 1 // Компоненты и технологии. - 2005. - №9. - С.140-146. 2. Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов. Часть 2 // Компоненты и технологии. - 2006. - №1. - С. 42-47.).It is known from the prior art that with increasing temperature on the LED, the spectral and energy characteristics of the entire irradiator as a whole change (1. Nikiforov S. Temperature in the life and work of LEDs. Part 1 // Components and technologies. - 2005. - No. 9. - S.140-146. 2. Nikiforov S. Temperature in the life and work of LEDs. Part 2 // Components and technologies. - 2006. - No. 1. - S. 42-47.).

Наиболее близким аналогом к заявляемому облучателю для теплиц является лабораторный многоспектральный светодиодный облучатель для растений (Патент РФ №148457, кл. A01G 9/24, F21S 9/24, 2014 - прототип), содержащий корпус, светодиодный модуль из светодиодов, размещенный в нижней части корпуса, блок управления, радиатор, вентилятор. Модуль содержит восемь типов светодиодов, установленных на светодиодной плате, со значениями пиковой длины волны, равными 400:430:465:525:590:630:660:740 нм.The closest analogue to the claimed irradiator for greenhouses is a laboratory multispectral LED irradiator for plants (RF Patent No. 148457, class A01G 9/24, F21S 9/24, 2014 - prototype), comprising a housing, an LED module from LEDs, located at the bottom housing, control unit, radiator, fan. The module contains eight types of LEDs mounted on the LED board, with peak wavelengths equal to 400: 430: 465: 525: 590: 630: 660: 740 nm.

Недостатком данного конструктивного решения является низкая эффективность использования энергетического потока облучателя, поскольку он не имеет элемента для формирования полного потока, а также отсутствует связь между вентилятором и светодиодами каждого типа светодиодного модуля.The disadvantage of this design solution is the low efficiency of the use of the irradiator energy flow, since it does not have an element for forming the full flow, and there is no connection between the fan and the LEDs of each type of LED module.

Задача полезной модели - повысить эффективности использования энергетического потока облучателей, расширить функциональные возможности облучательной установки и снизить затраты энергии на облучение.The objective of the utility model is to increase the efficiency of using the energy flux of irradiators, expand the functionality of the irradiation facility and reduce the energy costs of irradiation.

Технический результат в отличие от прототипа достигается тем, что корпус снабжен дополнительно радиатором с вентилятором, соединенным посредством блока управления со светодиодами фиолетового излучения и светодиодами синего излучения, светодиодами белого цвета, светодиодами красного излучения, светодиодами «дальнего» красного излучения, светодиодами красными высокой эффективности, а светодиодный модуль с линзой размещен в нижней части корпуса.The technical result, in contrast to the prototype, is achieved by the fact that the casing is additionally equipped with a radiator with a fan connected by means of a control unit with violet radiation LEDs and blue light emitting diodes, white light emitting diodes, red light emitting diodes, “far” red light emitting diodes, high performance red light emitting diodes, and an LED module with a lens is located at the bottom of the case.

На фиг. 1 представлен облучатель для теплиц - вид спереди, на фиг. 2 - вид снизу.In FIG. 1 shows an irradiator for greenhouses - front view, in FIG. 2 - bottom view.

Облучатель для теплиц содержит корпус 1 с радиатором 2 и вентилятором 3. В верхней части корпуса 1 установлен блок управления 4 с питающим проводом 5. В нижней части корпуса 1 установлен светодиодный модуль 6, содержащий светодиоды фиолетового излучения 7, светодиоды синего излучения 8, светодиоды белого цвета 9, светодиоды красного излучения 10, светодиоды «дальнего» красного излучения 11, светодиоды красные высокой эффективности 12 и снабженный линзой 13.The greenhouse irradiator comprises a housing 1 with a radiator 2 and a fan 3. In the upper part of the housing 1, a control unit 4 with a supply wire 5 is installed. An LED module 6 is installed in the lower part of the housing 1, it contains violet LEDs 7, blue LEDs 8, white LEDs colors 9, LEDs of red radiation 10, LEDs of "far" red radiation 11, red LEDs of high efficiency 12 and equipped with a lens 13.

Облучатель для теплиц работает следующим образом.The irradiator for greenhouses works as follows.

При включении облучателя с сеть с помощью питающего провода 5 сигнал с блока управления 4 подается сначала на светодиоды фиолетового излучения 7 и светодиоды синего излучения 8, которые начинают излучать в диапазоне длин волн Δλ=390…450 нм. При этом также выделяется тепловая энергия, которая рассеивается с помощью радиатора 2. Облучатель работает в режиме пассивного охлаждения. Вентилятор 3 выключен. Затем включаются в работу светодиоды белого цвета 9 со цветовой температурой в диапазоне Т_с=2700…3030 К. При этом одновременно с блока управления 4 поступает сигнал на включение вентилятора 5, который начинает вращаться с низкой скоростью ω₁, обдувая радиатор 2 и снижая тепловую нагрузку, создавая, таким образом, оптимальные условия для работы облучателя. Таким образом, облучатель переходит в режим активного охлаждения. Последними включаются в работу по порядку светодиоды красного излучения 10, светодиоды «дальнего» красного излучения 11, светодиоды красные высокой эффективности 72, излучающие в диапазоне длин волн Δλ=635…730 нм, которые при выходе на номинальный режим начинают выделять дополнительно тепловую энергию. При этом одновременно поступает сигнал с блока управления 4 на увеличение скорости вращения вентилятора 5 до ω_2, создавая оптимальные температурные условия для работы облучателя. В результате включения всех светодиодов формируется полный поток облучателя с помощью линзы 13, установленной на светодиодном модуле 6 в нижней части корпуса 1.When you turn on the irradiator from the network using the supply wire 5, the signal from the control unit 4 is first fed to the violet radiation LEDs 7 and the blue radiation LEDs 8, which begin to emit in the wavelength range Δλ = 390 ... 450 nm. In this case, thermal energy is also released, which is dissipated by the radiator 2. The irradiator operates in passive cooling mode. Fan 3 is off. Then, white LEDs 9 with a color temperature in the range T _c = 2700 ... 3030 K are turned on. At the same time, a signal is sent from control unit 4 to turn on fan 5, which starts to rotate at a low speed ω ₁ , blowing radiator 2 and reducing heat load, thus creating optimal conditions for the irradiator. Thus, the irradiator switches to active cooling mode. The latter include, in order, the red LEDs 10, the “far” red radiation LEDs 11, the high-efficiency red LEDs 72, emitting in the wavelength range Δλ = 635 ... 730 nm, which, upon reaching the nominal mode, begin to generate additional thermal energy. At the same time, a signal is received from the control unit 4 to increase the fan speed 5 to ω _2, creating optimal temperature conditions for the irradiator to work. As a result of switching on all the LEDs, a complete feed of the irradiator is formed using the lens 13 mounted on the LED module 6 in the lower part of the housing 1.

Отключение облучателя осуществляется в обратной последовательности.The irradiator is turned off in the reverse order.

Представленное техническое решение имеет ряд преимуществ перед известной конструкцией:The presented technical solution has several advantages over the known design:

- повышается эффективность использования энергетического потока облучателя путем раздельного последовательного включения светодиодов, с возможностью управления режимами их охлаждения.- increases the efficiency of using the energy flux of the irradiator by separate sequential switching of the LEDs, with the ability to control their cooling modes.

- расширяется функциональная возможность облучательной установки за счет размещения светодиодного модуля с линзой в нижней части корпуса, что позволяет правильно распределять поток излучения в пространстве.- expanding the functionality of the irradiation installation by placing an LED module with a lens in the lower part of the housing, which allows you to correctly distribute the radiation flux in space.

- снижаются затраты энергии на облучение путем раздельного использования пассивного и активного охлаждения облучателя.- reduced energy costs for irradiation by separate use of passive and active cooling of the irradiator.

Облучатель для теплиц прост по конструкции, надежен в эксплуатации и может быть легко реализован в сельскохозяйственном производстве в тепличных технологиях.The irradiator for greenhouses is simple in design, reliable in operation and can be easily implemented in agricultural production in greenhouse technologies.

Claims

A greenhouse irradiator comprising a housing, an LED module, a control unit, characterized in that the housing is additionally equipped with a radiator with a fan connected via a control unit to violet light emitting diodes, blue light emitting diodes, white light emitting diodes, red light emitting diodes, “far” red light emitting diodes radiation, red LEDs of high efficiency LED module, while the LED module with a lens is located in the lower part of the housing.