RU2029458C1 - Device for irradiation of plants - Google Patents

Device for irradiation of plants Download PDF

Info

Publication number
RU2029458C1
RU2029458C1 RU92005358/15A RU92005358A RU2029458C1 RU 2029458 C1 RU2029458 C1 RU 2029458C1 RU 92005358/15 A RU92005358/15 A RU 92005358/15A RU 92005358 A RU92005358 A RU 92005358A RU 2029458 C1 RU2029458 C1 RU 2029458C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical radiation
sources
radiation sources
section
greenhouse
Prior art date
Application number
RU92005358/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92005358A (en
Inventor
В.П. Шарупич В.П. Шарупич
В.П. Шарупич
Original Assignee
Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского и проектного института "Гипронисельпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского и проектного института "Гипронисельпром" filed Critical Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского и проектного института "Гипронисельпром"
Priority to RU92005358/15A priority Critical patent/RU2029458C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2029458C1 publication Critical patent/RU2029458C1/en
Publication of RU92005358A publication Critical patent/RU92005358A/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: device has vegetation units 7 with frames 6. Trays 9 for plants 3 are mounted by means of brackets 5 on the frames and on the greenhouse base. The first group of radiation sources 11 is located over the trays between units 7, and the sources are provided with reflectors 12. The other group of radiation sources 14, 15, 16, 17 is located inside units 7, and the sources are designed so that they decrease the ratio of energy flow in the spectrum 600-700 nm and total flow of energy in the entire spectrum of every source of radiation from 60-80 to 30-40% with increase in height of position of the sources relative to the greenhouse base. This arrangement allows for the crop yielding ability to be improved by 15-20%. EFFECT: higher crop yielding ability; improved quality of crops. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к устройствам для облучения растений в процессе их выращивания, оно может быть использовано в сельском хозяйстве. The invention relates to a device for irradiating plants in the process of growing them, it can be used in agriculture.

Известно устройство для облучения растений, выращиваемых в лотках, установленных на основании теплицы и треугольных рамах вегетационных блоков, содержащее первую секцию источников оптического излучения для размещения под лотками между соседними вегетационными блоками и вторую секцию источников оптического излучения для установки в полости между треугольными рамами каждого вегетационного блока и основанием теплицы. A device is known for irradiating plants grown in trays installed on the basis of a greenhouse and triangular frames of vegetative blocks, comprising a first section of optical radiation sources for placement under trays between adjacent vegetative blocks and a second section of optical radiation sources for installation in a cavity between triangular frames of each vegetative block and the base of the greenhouse.

Недостатком такого устройства является неоптимальный спектральный состав облучения растений даже при оптимальном спектре излучения источника, так как растения, расположенные в различных частях устройства из-за фильтрации вышерасположенными растениями, облучаются светом иного и, следовательно, неоптимального спектрального состава, чем излучаемый источниками света, что не позволяет повысить урожайность выращиваемых растений. The disadvantage of this device is the non-optimal spectral composition of plant irradiation, even with an optimal radiation spectrum of the source, since plants located in different parts of the device due to filtering by higher plants are irradiated with light of a different and therefore non-optimal spectral composition than that emitted by light sources, which is not allows you to increase the yield of plants grown.

Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего оптимальный спектральный состав облучения растений в процессе их выращивания. The objective of the invention is to provide a device that provides the optimal spectral composition of the irradiation of plants during their cultivation.

Решение задачи достигается тем, что в устройстве для облучения растений, выращиваемых в лотках, установленных на основании теплицы и треугольных рамах вегетационных блоков, содержащем первую секцию источников оптического излучения для размещения под лотками между соседними вегетационными блоками и вторую секцию источников оптического излучения для установки в полости между треугольными рамами каждого вегетационного блока и основанием теплицы, согласно изобретению, источники оптического излучения второй секции выполнены с уменьшением отношения потока энергии в спектральном диапазоне 600-700 нм к общему потоку энергии во всем спектре излучения каждого из упомянутых источников оптического излучения в пределах от 60-80 до 30-40% при увеличении высоты размещения данных источников оптического излучения относительно основания теплицы. The solution to the problem is achieved by the fact that in the device for irradiating plants grown in trays installed on the basis of the greenhouse and triangular frames of vegetation blocks containing the first section of optical radiation sources for placement under the trays between adjacent vegetative blocks and the second section of optical radiation sources for installation in the cavity between the triangular frames of each vegetation block and the base of the greenhouse, according to the invention, the optical radiation sources of the second section are made with reduced by taking the ratio of the energy flux in the spectral range 600–700 nm to the total energy flux in the entire emission spectrum of each of the mentioned optical radiation sources in the range from 60–80 to 30–40% with an increase in the height of these optical sources relative to the base of the greenhouse.

В предпочтительном варианте выполнения устройства источники оптического излучения второй секции расположены в вертикальной плоскости симметрии каждого вегетационного блока. In a preferred embodiment of the device, the optical radiation sources of the second section are located in the vertical plane of symmetry of each vegetation block.

В устройстве предпочтительно мощность каждого источника оптического излучения второй секции выбирают в соответствии с линейной зависимостью
Р = ah + b, где Р - мощность источника оптического излучения, Вт;
h - расстояние от вершины вегетационного блока до места установки источника оптического излучения, м;
а - постоянная величина, Вт/м;
b - постоянная величина, Вт.In the device, preferably the power of each optical radiation source of the second section is selected in accordance with a linear relationship
P = ah + b, where P is the power of the optical radiation source, W;
h is the distance from the top of the vegetation block to the installation site of the optical radiation source, m;
a is a constant value, W / m;
b is a constant value, watts.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. The drawing shows the proposed device.

Устройство для облучения растений размещено в теплице, содержащей остекленную кровлю 1 с форточками 2. Устройство облучает растения 3, выращиваемые в растениях в виде лотков 4 с почвой, выполненных из металла или пластмассы и установленных на кронштейнах 5, жестко закрепленных на треугольных рамах 6, вегетационных блоков 7. На основании 8 теплицы внутри треугольных рам 6 размещены лотки 9 с растениями 10. The device for irradiating plants is placed in a greenhouse containing a glazed roof 1 with windows 2. The device irradiates plants 3 grown in plants in the form of trays 4 with soil made of metal or plastic and mounted on brackets 5, rigidly fixed to triangular frames 6, vegetation blocks 7. On the basis of 8 greenhouses inside the triangular frames 6 are placed trays 9 with plants 10.

Устройство для облучения содержит первую секцию источников оптического излучения - лампы облучения 11, размещенные над лотками 4 между соседними вегетационными блоками 7. Над лампами 11 расположены отражатели 12, в данном случае, цилиндрической формы. Отражатели 12 установлены таким образом, что лучи 13, испускаемые источником света 11, имеют определенную направленность и ограничиваются световыми плоскостями, проходящими через их края. The irradiation device comprises a first section of optical radiation sources - irradiation lamps 11 located above the trays 4 between adjacent vegetative blocks 7. Above the lamps 11 are reflectors 12, in this case, of a cylindrical shape. Reflectors 12 are mounted in such a way that the rays 13 emitted by the light source 11 have a certain directivity and are limited by light planes passing through their edges.

Вторая секция источников оптического излучения включает источники света 14,15,16 и 17, размещенные в полости между треугольными рамами 6 каждого вегетационного блока 7 и основанием 8 теплицы, в вертикальной плоскости 18 симметрии каждого блока. The second section of the optical radiation sources includes light sources 14,15,16 and 17, placed in the cavity between the triangular frames 6 of each vegetation block 7 and the base 8 of the greenhouse, in the vertical plane of symmetry 18 of each block.

Источники света 14-17 выполнены с уменьшением отношения потока энергии в спектральном диапазоне 600-700 нм к общему потоку энергии во всем спектре излучения каждого источника света 13-16 в пределах от 60-80 до 30-40% при увеличении высоты размещения данных источников оптического излучения относительно основания теплицы. Light sources 14-17 are made with a decrease in the ratio of the energy flux in the spectral range of 600-700 nm to the total energy flux in the entire spectrum of the radiation of each light source 13-16 in the range from 60-80 to 30-40% with an increase in the height of these optical sources radiation relative to the base of the greenhouse.

В качестве источника света могут быть использованы лампы типа ДМ3-3000, ДМ3-4000 и другие. Внутренние поверхности отражателей 12 выполнены со светоотражающим покрытием, например из алюминированной полиэтилентерефталатной пленки. As a light source, lamps of the DM3-3000, DM3-4000 type and others can be used. The inner surfaces of the reflectors 12 are made with a reflective coating, for example from an aluminized polyethylene terephthalate film.

Устройство для облучения растений работает следующим образом. A device for irradiating plants works as follows.

В лотки 4 и 9 высаживают рассаду растений 3 и 10, например, томатов. Периодически, через заданный промежуток времени, включают источники излучения 14-17 и 11. Источники света 14-17, расположенные внутри треугольных рам 6 в плоскостях 18 их симметрии, имеют такой спектральной состав излучения, доля которого в диапазоне 600-700 нм по отношению к общему потоку излучения каждого источника света изменяется в пределах от 30-40 до 60-80% при изменении положения источников света от верхней части вегетационного блока до его основания. Seedlings of plants 3 and 10, for example, tomatoes, are planted in trays 4 and 9. Periodically, after a specified period of time, the radiation sources 14-17 and 11 are turned on. The light sources 14-17 located inside the triangular frames 6 in the planes 18 of their symmetry have such a spectral composition of radiation, the proportion of which is in the range of 600-700 nm with respect to the total radiation flux of each light source varies from 30-40 to 60-80% with a change in the position of the light sources from the top of the vegetation block to its base.

Пример конкретных значений спектрального состава излучения для данного устройства представлен в таблице. Установлено, что именно указанное процентное отношение полосы излучения 600-700 нм позволяет повысить урожайность растений в устройстве данной конструкции. An example of specific values of the spectral composition of radiation for this device is presented in the table. It has been established that it is precisely the indicated percentage of the emission band of 600-700 nm that makes it possible to increase the yield of plants in a device of this design.

Лучи света, испускаемые указанными источниками света, например 13, пересекают ценоз на разных ярусах под различными углами, при этом чем дальше от источника света находится растение, тем больше будет ширина ценоза, а так как полоса излучения 600-700 нм сильнее всего фильтруется ценозом, то для создания оптимального спектрального состава облучения растений, находящихся в устройстве, необходимо увеличивать долю излучения с полосой 600-700 нм по мере удаления источников света от вершины вегетационного блока. Конкретное значение доли указанной полосы излучения подбирают в зависимости от вида растений. The light rays emitted by these light sources, for example 13, intersect the cenosis at different tiers at different angles, while the farther the plant is from the light source, the greater the width of the cenosis, and since the radiation band of 600-700 nm is most filtered by cenosis, then to create the optimal spectral composition of the irradiation of plants in the device, it is necessary to increase the proportion of radiation with a band of 600-700 nm as the light sources move away from the top of the vegetation block. The specific value of the fraction of the specified emission band is selected depending on the type of plant.

Указанное размещение источников света 14-17 в совокупности с источниками света 11 позволяет обеспечить равномерное освещение как внешних, так и внутренних частей ценоза за счет устранения фильтрации световых потоков, что способствует одновременному созреванию продукции и улучшению ее качества. The indicated placement of light sources 14-17 in combination with light sources 11 allows for uniform illumination of both external and internal parts of the cenosis by eliminating the filtering of light fluxes, which contributes to the simultaneous maturation of products and improve their quality.

В данном конкретном примере выполнения устройства мощности источников света 14-17, расположенных внутри вегетационных блоков 7 в плоскости 18 их симметрии, увеличиваются по мере удаления от вершин блоков в соответствии с зависимостью
Р = ah + b, где Р - мощность источника света;
h - расстояние от вершины вегетационного блока до места установки источника света;
а и b - константы, при этом b- мощность источника, находящегося у вершины вегетационного блока, а - прирост мощности источника света при изменении расстояния на 1 м. Константы а и b подбирают экспериментально в зависимости от вида растений. Пример конкретных значений мощностей источников света приведен в таблице.In this particular embodiment, the power of the light sources 14-17 located inside the vegetation blocks 7 in the plane of their symmetry 18 increases with distance from the vertices of the blocks in accordance with the dependence
P = ah + b, where P is the power of the light source;
h is the distance from the top of the vegetation block to the place of installation of the light source;
a and b are constants, while b is the power of the source located at the top of the vegetation block, and a is the increase in the power of the light source when the distance changes by 1 m. The constants a and b are selected experimentally depending on the type of plants. An example of specific power values of light sources is given in the table.

Это позволяет предотвратить необоснованный расход электроэнергии при обеспечении необходимой и достаточной мощности световых потоков для облучения растений, а также дает возможность стабилизировать температурный режим внутри устройства. Избыточное тепло выводится из устройства посредством открывания форточек 2, размещенных в кровле 1 теплицы. Периодичность этой операции зависит от времени года. This helps to prevent unreasonable energy consumption while providing the necessary and sufficient power of light fluxes for irradiating plants, and also makes it possible to stabilize the temperature regime inside the device. Excess heat is removed from the device by opening the air vents 2 located in the roof 1 of the greenhouse. The frequency of this operation depends on the time of year.

Использование изобретения может увеличить урожайность продукции на 15-20% при одновременном ее созревании и улучшении качества. The use of the invention can increase the yield of products by 15-20% while maturing and improving quality.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ, выращиваемых в лотках, установленных на основании теплицы и треугольных рамах вегетационных блоков, содержащее первую секцию источников оптического излучения для размещения над лотками между соседними вегетационными блоками и вторую секцию источников оптического излучения для установки в полости между треугольными рамами каждого вегетационного блока и основанием теплицы, отличающееся тем, что источники оптического излучения второй секции выполнены с уменьшением отношения потока энергии в спектральном диапазоне 600 - 700 нм к общему потоку энергии во всем спектре излучения каждого из источников оптического излучения от 60 - 80% до 30 - 40% при увеличении высоты размещения данных источников оптического излучения относительно основания теплицы. 1. A device for irradiating plants grown in trays installed on the basis of a greenhouse and triangular frames of vegetation blocks, containing a first section of optical radiation sources for placement above trays between adjacent vegetative blocks and a second section of optical radiation sources for installation in the cavity between the triangular frames of each vegetation unit and the base of the greenhouse, characterized in that the optical radiation sources of the second section are made with a decrease in the ratio of the energy flux to the spectrum the total range of 600 - 700 nm to the total energy flux in the entire emission spectrum of each of the optical radiation sources from 60 - 80% to 30 - 40% with an increase in the placement height of these optical radiation sources relative to the base of the greenhouse. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источники оптического излучения второй секции расположены в вертикальной плоскости симметрии каждого вегетационного блока. 2. The device according to claim 1, characterized in that the optical radiation sources of the second section are located in the vertical plane of symmetry of each vegetation block. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мощность P каждого источника оптического излучения второй секции выбирают в соответствии с линейной зависимостью
P = ah + b,
где h - расстояние от вершины вегетационного блока до места установки источника оптического излучения, м;
a - постоянная величина, Вт/м;
b - постоянная величина, Вт.3. The device according to claim 1, characterized in that the power P of each optical radiation source of the second section is selected in accordance with a linear relationship
P = ah + b,
where h is the distance from the top of the vegetation block to the installation site of the optical radiation source, m;
a is a constant value, W / m;
b is a constant value, watts.
RU92005358/15A 1992-11-10 1992-11-10 Device for irradiation of plants RU2029458C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92005358/15A RU2029458C1 (en) 1992-11-10 1992-11-10 Device for irradiation of plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92005358/15A RU2029458C1 (en) 1992-11-10 1992-11-10 Device for irradiation of plants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2029458C1 true RU2029458C1 (en) 1995-02-27
RU92005358A RU92005358A (en) 1997-03-20

Family

ID=20131821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92005358/15A RU2029458C1 (en) 1992-11-10 1992-11-10 Device for irradiation of plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2029458C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724513C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-23 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский светотехнический институт имени С.И. Вавилова" Combined irradiation system for multi-tier phytoplant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1785415, кл. A 01G 9/26, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724513C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-23 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский светотехнический институт имени С.И. Вавилова" Combined irradiation system for multi-tier phytoplant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8579465B2 (en) Plant growing system
KR101173348B1 (en) Lighting apparatus for controlling plant disease
JP2013042706A (en) Crop growing system
JP2003204718A (en) Method and system for cultivating sunny lettuce
JPH08205677A (en) Regulation of nutrient ingredient content of plant body
RU2029458C1 (en) Device for irradiation of plants
JPH11196671A (en) Plant culturing method
NL8401351A (en) METHOD FOR IMPROVING PLANT GROWTH BY INTERRUPTED EXPOSURE.
RU2698657C1 (en) Sweet cherry growing method on hydroponics
RU2056094C1 (en) Method for growing plants in hothouse
GB2140262A (en) A method for improving plant growth
RU2065696C1 (en) Apparatus for plant irradiation in growth chambers
RU2066530C1 (en) Apparatus for plant growing in hothouse
SU1620062A1 (en) Method of growing cucumber
JP2004121173A (en) Lighting apparatus for growing plant and method therefor
JPS5810042B2 (en) Plant cultivation method
RU2062028C1 (en) Plant growing apparatus
RU2028760C1 (en) Method of plants cultivation on greenhouse hydroponic aggregates shelves
RU2029462C1 (en) Device for growing plants
RU2092035C1 (en) Plant growing method
JP3990618B2 (en) Plant breeding lighting method
RU92005358A (en) PLANT IRRIGATION PLANT
SU1128870A1 (en) Apparatus for growing plants
RU2053651C1 (en) Plant-growing installation
RU2001135538A (en) Hydroponic plant growing plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031111

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051111