RU2530488C2 - Device providing positive effect in growing plants in specially protected environment - Google Patents

Device providing positive effect in growing plants in specially protected environment Download PDF

Info

Publication number
RU2530488C2
RU2530488C2 RU2010133508/13A RU2010133508A RU2530488C2 RU 2530488 C2 RU2530488 C2 RU 2530488C2 RU 2010133508/13 A RU2010133508/13 A RU 2010133508/13A RU 2010133508 A RU2010133508 A RU 2010133508A RU 2530488 C2 RU2530488 C2 RU 2530488C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lamp
protected environment
positive effect
growing plants
lighting device
Prior art date
Application number
RU2010133508/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010133508A (en
Inventor
Небойса ДАВИДОВИЧ
Original Assignee
Небойса ДАВИДОВИЧ
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 Небойса ДАВИДОВИЧ filed Critical Небойса ДАВИДОВИЧ
Publication of RU2010133508A publication Critical patent/RU2010133508A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530488C2 publication Critical patent/RU2530488C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/249Lighting means

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to means of illumination for plants in growing in protected environment. The device comprises: a computer (1) with interface (2), a control unit (3), a unit (4) of power supply, at least one lamp (7), a fan (5) for cooling LED elements and supply of CO2 or nitrogen (N) from the reservoir (6) connected through the corresponding line (8). And the lamp (7) consists of a rack (17) with the tubular connection (29) and the support (15) with a plafond (14) attached to it, in the centre of the upper surface (21) of which there is an opening (22). On the side surfaces the LED elements (13) are symmetrically located, with LEDs (12) and heat exchangers, the LED driver (27), the ventilation openings (19) and the connecting panel (25). And the control device (3) consists of: a module (9) to create the basic sequence of rectangular pulses with the predetermined frequency and regulation of their duration, that is the ratio of signal/pause; the module (10) to determine the number of pulses corresponding to the individual colours and their position in time intervals Tfs and Tfp for photosynthetic and phyto-prophylactic spectra, as well as the base frequency of radiation fo; and a module (11) for manual selection of mode and data entry.
EFFECT: invention provides an improvement in growth and yield of plants by providing additional lighting with its regulation in greenhouses.
7 cl, 16 dwg

Description

Область техникиTechnical field

В целом изобретение, являющееся предметом нашей разработки, относится к средствам освещения в сельском хозяйстве; в частности, речь идет об устройстве, основанном на светодиодной технологии, которое используется для улучшения выращивания растений в специально защищенной среде.In general, the invention, which is the subject of our development, relates to lighting in agriculture; in particular, we are talking about a device based on LED technology, which is used to improve the cultivation of plants in a specially protected environment.

Согласно МПК, предмет нашего изобретения подпадает под основной классификационный индекс A01G 9/26, который используется для обозначения электрических устройств в теплицах, но при этом может быть также классифицирован дополнительным классом G05D 25/02, который используется для обозначения устройств управления светом с использованием электрических средств.According to the IPC, the subject of our invention falls under the main classification index A01G 9/26, which is used to designate electrical devices in greenhouses, but can also be classified by the additional class G05D 25/02, which is used to designate light control devices using electrical means .

С учетом того обстоятельства, что в этом новом устройстве используется многоцветное освещение, предмет нашего изобретения может быть классифицирован такими дополнительными индексами, как F21S 10/02, обозначающим устройства и системы для создания освещения, меняющего цвет, и G05D 25/00, обозначающим управление светом (например, интенсивностью, цветом, фазой и т.д.).Given the fact that this new device uses multi-color lighting, the subject of our invention can be classified by such additional indices as F21S 10/02, indicating devices and systems for creating lighting that changes color, and G05D 25/00, indicating light control (e.g. intensity, color, phase, etc.).

Техническая проблемаTechnical problem

Техническая проблема, которая может быть решена настоящим изобретением, связана с решением следующего вопроса: как добиться дополнительного регулируемого должным образом освещения и как спроектировать его применение для повышения качества и увеличения производительности выращивания растений в специально защищенной среде, где возможно применение классической гидропонной технологии, позволяющей воздействовать на динамику и фазы фотосинтетического процесса, делая возможной при этом стерилизацию гидропонного раствора, активно воздействуя на конечные свойства выращиваемых растений, обеспечивая профилактическую и активную защиту от всех видов болезней, нейтрализуя влияние вредного излучения на почву и грунтовые воды, посредством испускания, с предварительно запрограммированными интервалами, специально сгенерированного для этой цели света, обладающего специфическим спектром, который активно предотвращает болезни, вызываемые микроорганизмами и патогенными факторами, с учетом того обстоятельства, что такое устройство должно быть совместимо с общеизвестными традиционными средствами освещения, используемыми в теплицах, и принимая во внимание не только экологические параметры, излучение, мерцание, гудение и подобные, но и стоимость изготовления, установки и обслуживания и долговечность.The technical problem that can be solved by the present invention is related to solving the following question: how to achieve additional properly regulated lighting and how to design its application to improve the quality and increase productivity of growing plants in a specially protected environment, where the use of classical hydroponic technology is possible, allowing on the dynamics and phases of the photosynthetic process, making sterilization of a hydroponic solution possible while actively Acting on the final properties of cultivated plants, providing prophylactic and active protection against all types of diseases, neutralizing the effect of harmful radiation on soil and groundwater, by emitting, at preprogrammed intervals, specially generated for this purpose light with a specific spectrum that actively prevents diseases caused by microorganisms and pathogenic factors, given the fact that such a device must be compatible with well-known trad conventional lighting equipment used in greenhouses, and taking into account not only environmental parameters, radiation, flicker, buzz and the like, but also the cost of manufacture, installation and maintenance and durability.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Чтобы обеспечить в процессе обмена веществ в растениях благоприятные условия для фотосинтеза, помимо достаточной влажности, наличия питания, соответствующей температуры и оптимальной концентрации CO2, абсолютно необходимо обеспечить подходящую освещенность. При естественном освещении, то есть освещении солнечным светом, от 75% до 85% света поглощается и одна четверть является фотосинтетически активной, однако фактически используется от 0,5% до 7%, тогда как остальная часть отражается, превращается в тепло или остается в форме света. Такая ситуация наблюдается вследствие преобразований энергии света в течение определенного промежутка времени; при этом фотосинтетически активное излучение определяется следующими параметрами.In order to ensure favorable conditions for photosynthesis in the metabolic process in plants, in addition to sufficient humidity, nutrition, adequate temperature and optimal concentration of CO 2 , it is absolutely necessary to provide suitable illumination. In natural light, that is, sunlight, 75% to 85% of the light is absorbed and one quarter is photosynthetically active, but it is actually used from 0.5% to 7%, while the rest is reflected, converted to heat or remains in shape Sveta. This situation is observed due to light energy transformations over a certain period of time; while photosynthetically active radiation is determined by the following parameters.

Освещенность (в зависимости от спектрального состава излучения; наиболее подходящим для овощей является уровень 1500-2000 лк, для цветов 4000-5000 лк и для лабораторных исследований 20000-30000 лк).Illumination (depending on the spectral composition of the radiation; the most suitable for vegetables is the level of 1500-2000 lux, for flowers 4000-5000 lux and for laboratory research 20000-30000 lux).

Выбранная ширина спектра (общепризнано, что видимый солнечный свет находится в пределах 400-700 нм, а наиболее подходящими для выращивания растений являются красный, в пределах 640-680 нм, и сине-фиолетовый, в пределах 400-450 нм, сегменты спектра).Selected spectrum width (it is generally accepted that visible sunlight is in the range of 400-700 nm, and the most suitable for growing plants are red, in the range of 640-680 nm, and blue-violet, in the range of 400-450 nm, segments of the spectrum).

Режим освещения должен быть совместим с потребностями пользователя и может быть непрерывным или импульсным.The lighting mode must be compatible with the needs of the user and can be continuous or pulsed.

В последние годы интерес к этой проблеме возрастает, и благодаря большому количеству экспериментов наши знания о свете и его влиянии на рост и урожайность растений углубились. Применение результатов последних изысканий в сельском хозяйстве дало фермерам новые преимущества, не только в виде увеличения производительности и роста качества, но и в виде возможности обеспечить непрерывный производственный процесс и предложить свои продукты на рынке в наиболее подходящий момент. Это означает, что фактор дневного света стал более или менее несущественным в растениеводстве, и производственный процесс теперь может осуществляться круглый год. Это означает также, что благодаря искусственному освещению производство разнообразных растений стало возможным почти в любом уголке мира. Применение искусственного освещения дало много преимуществ в плане продления светового дня и изменения потребностей в освещении. В настоящее время существуют металлогалогенные и натриевые лампы, мощностью 400-600 Вт и площадью освещения 6-10 квадратных метров.In recent years, interest in this problem has been growing, and thanks to a large number of experiments, our knowledge about light and its effect on plant growth and yield has deepened. The application of the results of the latest research in agriculture has given farmers new advantages, not only in the form of increased productivity and increased quality, but also in the form of the ability to ensure a continuous production process and offer their products on the market at the most suitable time. This means that the daylight factor has become more or less inconsequential in crop production, and the production process can now be carried out year-round. It also means that thanks to artificial lighting, the production of a variety of plants has become possible in almost any corner of the world. The use of artificial lighting has given many advantages in terms of prolonging daylight hours and changing lighting requirements. At present, there are metal halide and sodium lamps with a power of 400-600 W and a lighting area of 6-10 square meters.

Существуют два вида так называемой «специально защищенной среды»: речь идет о теплицах со стеклянным и пластиковым покрытием. Приведем некоторые факты, которые важны при выборе между этими двумя видами. В первую очередь важно учитывать следующее.There are two types of the so-called “specially protected environment”: we are talking about greenhouses with glass and plastic coatings. Here are some facts that are important when choosing between these two types. First of all, it is important to consider the following.

1. Листы стекла отражают свет, но в то же время они представляют собой своего рода барьер от теплового излучения, тогда как пластиковая пленка не отражает свет, но эффективно защищает от так называемого «выгорания растений».1. Glass sheets reflect light, but at the same time they represent a kind of barrier against thermal radiation, while a plastic film does not reflect light, but effectively protects from the so-called “burnout of plants”.

2. Долговечность стекла не ограничена, тогда как долговечность пленки ограничена двумя или тремя годами.2. The longevity of the glass is not limited, while the longevity of the film is limited to two or three years.

3. Прозрачность стекла составляет 100%, тогда как прозрачность фольги составляет приблизительно 80%.3. The transparency of the glass is 100%, while the transparency of the foil is approximately 80%.

4. Пропускание видимого солнечного спектра через стекло почти не ограничено, тогда как пленка отражает не все компоненты солнечного спектра. Важно отметить также, что натриевое стекло не отражает ультрафиолетовый сегмент спектра.4. The transmission of the visible solar spectrum through glass is almost unlimited, while the film does not reflect all the components of the solar spectrum. It is also important to note that sodium glass does not reflect the ultraviolet segment of the spectrum.

5. Между двумя материалами имеется значительная разница в цене (пленку необходимо часто менять, и относительно высоки расходы на обогрев).5. There is a significant price difference between the two materials (the film needs to be changed often and heating costs are relatively high).

Независимо от окончательного решения об использовании теплицы со стеклянным или пластиковым покрытием известно, что при соответствующем контроле и тщательном регулировании параметров, которые влияют на выращивание растений в специально защищенных средах, и особенно при соответствующем научно обоснованном использовании освещения можно достичь многократного увеличения производительности (от двух до трех урожаев за тот же период времени).Regardless of the final decision on the use of a glass or plastic coated greenhouse, it is known that with appropriate control and careful regulation of the parameters that affect the cultivation of plants in specially protected environments, and especially with the appropriate science-based use of lighting, a multiple increase in productivity can be achieved (from two to three crops in the same time period).

Современные теплицы, какими бы большими они ни были, не предполагают работу без дополнительного искусственного освещения, играющего важнейшую роль в современном растениеводстве.Modern greenhouses, no matter how large they are, do not involve work without additional artificial lighting, which plays a crucial role in modern crop production.

При этом, однако, следует отметить, что классические лампы накаливания, люминесцентные лампы и лампы, использующие разряд в парах натрия, имеют тенденцию к устареванию. Вместо них будут использоваться светодиодные средства освещения, отличающиеся практичностью, надежностью и долговечностью.At the same time, however, it should be noted that classic incandescent lamps, fluorescent lamps and lamps using a discharge in sodium vapor tend to become obsolete. Instead, they will use LED lighting, characterized by practicality, reliability and durability.

Среди проблем, связанных с реализацией искусственного освещения, чаще всего приходится решать следующие: выбор наиболее подходящей области спектра, возможность создания лампы со световым спектром, состав которого мог бы меняться для оптимизации условий выращивания растений, возможность подбора оптимальной величины светового потока, адекватный принцип действия, достижение высокой экономичности, позволяющей использовать природные энергетические ресурсы, создание оптимального способа охлаждения светодиода и работа в условиях наличия насекомых.Among the problems associated with the implementation of artificial lighting, it is most often necessary to solve the following: the choice of the most suitable region of the spectrum, the possibility of creating a lamp with a light spectrum, the composition of which could be changed to optimize the growing conditions of plants, the possibility of selecting the optimal value of the light flux, an adequate principle of operation, achieving high efficiency, allowing the use of natural energy resources, creating the optimal method for cooling the LED and working in the presence of insects.

Стремление к решению этих проблем вдохновило автора предложить лампу, работающую на основе светодиодной технологии, которая позволит выращивать растения в специально защищенных средах, обеспечивая приближение к оптимальным условиям.The desire to solve these problems inspired the author to propose a lamp working on the basis of LED technology, which will allow to grow plants in specially protected environments, providing approximation to optimal conditions.

Ознакомившись со всеми отечественными и зарубежными источниками, находящимися в пределах доступа, мы пришли к выводу, что такое изобретение еще не было предложено.Having familiarized ourselves with all domestic and foreign sources within the scope of access, we came to the conclusion that such an invention has not yet been proposed.

Содержание изобретенияThe content of the invention

Описанная выше техническая проблема полностью решается с помощью данного конкретного изобретения, в котором предложено осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде, отличающееся тем, что содержит: компьютер с интерфейсом, управляющее устройство, блок энергоснабжения, по меньшей мере одну лампу, вентилятор для охлаждения светодиодных элементов и подачи CO2 или азота (N) из резервуара, присоединенного через соответствующую магистраль, причем лампа состоит из стойки с трубчатым соединителем и подставки с прикрепленным к ней плафоном, в центре верхней поверхности которого имеется отверстие, причем на боковых поверхностях симметрично расположены светодиодные элементы со светодиодами и теплообменниками, светодиодный драйвер, вентиляционные отверстия и соединительная панель, причем управляющее устройство состоит из: модуля для создания базовой последовательности прямоугольных импульсов с предварительно заданной частотой и регулирования их продолжительности, то есть соотношения сигнал/пауза; модуля для определения числа импульсов, соответствующих отдельным цветам, и их положения в промежутки времени Tfs и Tfp для фотосинтетического и фитопрофилактического спектров, а также базовой частоты fo излучения; и модуля для ручного выбора режима и ввода данных.The technical problem described above is completely solved with the help of this particular invention, in which a lighting device is proposed that provides a positive effect for growing plants in a protected environment, characterized in that it comprises: a computer with an interface, a control device, an energy supply unit, at least one lamp, a fan for cooling the LED elements and supplying CO 2 or nitrogen (N) from a tank connected through an appropriate line, the lamp consisting of a rack with a tubular a connector and supports with a shade attached to it, in the center of the upper surface of which there is a hole, and on the side surfaces there are symmetrically arranged LED elements with LEDs and heat exchangers, an LED driver, ventilation holes and a connection panel, the control device consisting of: a module for creating a basic sequence rectangular pulses with a predetermined frequency and controlling their duration, that is, the signal / pause ratio; a module for determining the number of pulses corresponding to individual colors and their position at time intervals Tfs and Tfp for the photosynthetic and phytoprophylactic spectra, as well as the base frequency fo radiation; and a module for manual mode selection and data entry.

По замыслу автора спроектирована специальная лампа, работающая на основе светодиодной технологии и включающая: БЛОК СВЕТОДИОДНЫХ ДРАЙВЕРОВ, управляемый соответствующим устройством, который способен создавать изменяющийся по существу RGB-спектр и оборудован плафоном, размер и форма которого позволяют использовать его в теплицах и который состоит из светодиодных элементов и теплообменников, закрепленных по горизонтали и по вертикали на передвижной стойке, и предназначен для обеспечения оптимальных условий для интенсивной и качественной фотосинтетической деятельности растений в сочетании со значительной экономией энергии. Настоящее изобретение основано на использовании светодиодных ламп, что означает, что в нем применен ряд важных преимуществ этой технологии.According to the author’s intention, a special lamp was designed that works on the basis of LED technology and includes: A BLOCK OF LED DRIVERS, controlled by an appropriate device that is capable of creating a substantially changing RGB spectrum and is equipped with a ceiling whose size and shape allow it to be used in greenhouses and which consists of LED elements and heat exchangers mounted horizontally and vertically on a mobile stand, and is designed to provide optimal conditions for intensive and high-quality th photosynthetic activity of plants, combined with significant energy savings. The present invention is based on the use of LED lamps, which means that it uses a number of important advantages of this technology.

1. При одинаковой мощности светодиод испускает приблизительно такое же или даже большее количество света по сравнению с общеизвестными и традиционными средствами освещения.1. At the same power, the LED emits approximately the same or even greater amount of light compared to well-known and traditional lighting.

2. Этот свет может иметь точно указанную длину волны.2. This light may have a precisely indicated wavelength.

3. Свет от светодиода может быть направлен в определенную точку.3. The light from the LED can be directed to a specific point.

4. Светодиоды обладают значительной долговечностью (50000 часов работы при снижении интенсивности свечения всего на 20%).4. LEDs have significant durability (50,000 hours of operation with a decrease in luminous intensity by only 20%).

5. С точки зрения использования световой энергии светодиод отличается тем, что не выделяет тепло.5. From the point of view of the use of light energy, the LED is different in that it does not produce heat.

6. Светодиод может работать импульсами (так называемый импульсный режим работы) и более эффективно расходует энергию, приблизительно на 30%, а при определенных режимах работы - в 10-100 раз лучше.6. The LED can work in pulses (the so-called pulsed mode of operation) and more efficiently consumes energy, approximately 30%, and in certain operating modes - 10-100 times better.

7. Он не излучает вредные сегменты спектра, например ультрафиолетовый или инфракрасный.7. It does not emit harmful segments of the spectrum, such as ultraviolet or infrared.

8. Имеется возможность задавать спектральный состав излучаемого света.8. It is possible to set the spectral composition of the emitted light.

9. Для стерилизации и уничтожения патогенных организмов могут быть установлены ультрафиолетовые светодиодные элементы определенной длины волны. Полный UV-A диапазон спектра оказывает в целом положительное воздействие на растения.9. For sterilization and destruction of pathogenic organisms, ultraviolet LED elements of a certain wavelength can be installed. The full UV-A spectrum range has a generally positive effect on plants.

Светодиодные элементы состоят из светодиодов или светодиодных модулей, обладающих возможностью испускания цветного монохроматического или полихроматического света на основе модели RGB. Важно подчеркнуть, что светодиодная лампа, согласно известным результатам, позволяет лучше использовать искусственное освещение и при точном указании фотосинтетических параметров и тщательном планировании оказывает важное воздействие на развитие растений и на некоторые внутренние механизмы в их листьях, вызывающие положительные изменения в росте и урожайности растений.LED elements consist of LEDs or LED modules with the ability to emit color monochromatic or polychromatic light based on the RGB model. It is important to emphasize that the LED lamp, according to well-known results, allows better use of artificial lighting and, with accurate indication of photosynthetic parameters and careful planning, has an important effect on the development of plants and on some internal mechanisms in their leaves, causing positive changes in plant growth and productivity.

По мнению многих авторов, в световой стадии фотосинтеза на определенных отрезках времени в химическом процессе синтеза органических веществ, который непосредственно зависит от температуры, растения не нуждаются в свете, однако другие авторы считают, что свет определенной силы все же требуется для активации некоторых ферментов, причем спектр этого света отличается от спектра света, поглощаемого хлорофиллом. В эти отрезки времени при отсутствии химической активности растения лампа не должна испустить свет, или же свет может быть меньшей силы и в определенном спектре, необходимом для деятельности ферментов, включая инфракрасное, фактически тепловое воздействие. Фотосинтетическое излучение происходит периодически, и вызывает интенсивные выбросы энергии, которые переводят электроны на более высокий уровень, порождая фотохимическую активность как физическую реакцию, независимую от температуры. При этом освещение и деятельность растения синхронизируются, и растение получает стимул отвечать фотосинтетическими реакциями на изменения светового ритма, что позволяет использовать свет на более высоком уровне, обеспечивая большую экономию энергии.According to many authors, in the light phase of photosynthesis at certain times in the chemical process of synthesis of organic substances, which directly depends on temperature, plants do not need light, however, other authors believe that light of a certain strength is still required to activate some enzymes, and the spectrum of this light is different from the spectrum of light absorbed by chlorophyll. During these periods of time, in the absence of chemical activity of the plant, the lamp should not emit light, or the light may be less powerful in a certain spectrum necessary for the activity of enzymes, including infrared, in fact, thermal exposure. Photosynthetic radiation occurs periodically, and causes intense energy surges that transfer electrons to a higher level, generating photochemical activity as a physical reaction independent of temperature. In this case, the lighting and activity of the plant are synchronized, and the plant receives an incentive to respond with photosynthetic reactions to changes in the light rhythm, which allows the use of light at a higher level, providing greater energy savings.

Новым фактом в результате этого изобретения является возможность профилактической и активной нейтрализации патогенных организмов с использованием программируемого воздействия светом в определенном спектре и вызываемой этим воздействием фотосинтетической деятельности. Эта возможность может быть реализована тремя способами.A new fact as a result of this invention is the possibility of prophylactic and active neutralization of pathogenic organisms using a programmed exposure to light in a certain spectrum and the photosynthetic activity caused by this effect. This feature can be implemented in three ways.

1. Использование спектра, усиливающего синтез веществ, отвечающих за иммунитет растения.1. The use of a spectrum that enhances the synthesis of substances responsible for plant immunity.

2. Использование спектра, неблагоприятного для физиологии патогенных организмов.2. The use of a spectrum unfavorable for the physiology of pathogenic organisms.

3. Использование частот светового излучения, нейтрализующих патогенные организмы.3. The use of frequencies of light radiation that neutralize pathogenic organisms.

Нейтрализация патогенных организмов может проводиться путем воздействия на воздушную смесь, охлаждающую лампу, значительным потоком испускаемого света.The neutralization of pathogenic organisms can be carried out by exposing the air mixture, the cooling lamp, a significant stream of emitted light.

Кроме того, в качестве источника тепла, чередующегося с солнечным освещением, могут использоваться инфракрасные светодиодные элементы, если они будут подавать импульсы с определенными значениями энергии, соответствующими химическому аспекту фотосинтеза. Избирательное инфракрасное излучение будет передавать энергию непосредственно растению почти без потерь. В зависимости от имеющихся потребностей производится регулирование соотношения между фотосинтетическим, профилактическим и теплопередающим рабочими режимами, иначе говоря, регулирование наличия в спектре определенных сегментов.In addition, infrared LED elements can be used as a source of heat alternating with sunlight, provided they emit pulses with certain energy values corresponding to the chemical aspect of photosynthesis. Selective infrared radiation will transfer energy directly to the plant with almost no loss. Depending on the needs, the ratio between photosynthetic, preventive and heat transfer operating modes is regulated, in other words, the presence of certain segments in the spectrum is regulated.

Важно также отметить тот новый факт, являющийся результатом этого изобретения, что появляется возможность создания условий, положительных или отрицательных в биоэнергетическом аспекте, что имеет значение с точки зрения медицины и безопасности, поскольку позволяет нейтрализовать отрицательные воздействия излучения на почву и грунтовые воды, не изменяя силу и спектр испускаемого света.It is also important to note the new fact resulting from this invention that it is possible to create conditions that are positive or negative in the bioenergy aspect, which is important from the point of view of medicine and safety, since it allows you to neutralize the negative effects of radiation on soil and groundwater without changing the force and the spectrum of emitted light.

Возможно также запрограммировать работу главного вентилятора, скорость вращения которого соотносится с мощностью, потребляемой в данный момент, так что возможно охлаждать лампу оптимальным количеством смеси воздуха, CO2 и азота. Благодаря тому, что воздушная смесь в системе охлаждения проходит непосредственно вдоль электрических проводов, которые, в свою очередь, проводят электромагнитную энергию, создается возможность для их ассимиляции в диапазоне температур от -25 до +35 градусов. Кроме того, при отключенном освещении вентилятор работает на минимальной скорости вращения, подавая в среду холодную или теплую воздушную смесь, которая может поступать не из защищенного пространства. Такой режим работы обеспечивает циркуляцию воздуха, а также защиту от насекомых, влаги и т.п.It is also possible to program the operation of the main fan, the rotation speed of which is related to the power consumed at the moment, so it is possible to cool the lamp with the optimal amount of a mixture of air, CO 2 and nitrogen. Due to the fact that the air mixture in the cooling system passes directly along the electric wires, which, in turn, conduct electromagnetic energy, it is possible to assimilate them in the temperature range from -25 to +35 degrees. In addition, when the lighting is off, the fan operates at a minimum rotation speed, delivering a cold or warm air mixture to the environment, which may not come from a protected area. This mode of operation provides air circulation, as well as protection from insects, moisture, etc.

Преимуществом этого изобретения является также хорошо продуманная конструкция плафона, который обеспечивает эффективную защиту от влажности, невелик по размерам и удобен в использовании.An advantage of this invention is also a well thought-out design of the ceiling, which provides effective protection against moisture, is small in size and convenient to use.

Благодаря предусмотренному способу установки и форме плафона на нем можно установить еще одну стойку для лампы, и, в результате, использовать еще один источник света. Таким образом, в течение всего периода роста и созревания растение постоянно получает оптимальное количество света. Кроме того, важно отметить, что лампа может работать в трех различных режимах: ручном, полуавтоматическом и автоматическом.Thanks to the installation method and the shape of the lampshade, it is possible to install another lamp stand on it, and, as a result, use another light source. Thus, during the entire period of growth and maturation, the plant constantly receives the optimal amount of light. In addition, it is important to note that the lamp can operate in three different modes: manual, semi-automatic and automatic.

Это возможно благодаря специальному программному обеспечению, которое дает возможность максимально экономить энергию и выбирать режимы работы. В сравнении с другими общеизвестными решениями в области освещения растений в специально защищенных средах данному конкретному изобретению присущ ряд преимуществ, среди которых наиболее очевидными являются следующие.This is possible thanks to special software that makes it possible to save energy as much as possible and choose operating modes. Compared with other well-known solutions in the field of plant lighting in specially protected environments, this particular invention has a number of advantages, among which the most obvious are the following.

1. Изобретение отвечает всем необходимым экологическим стандартам и совершенно безвредно для здоровья человека. На основе экспериментов автор может доказать, что различные цвета и их комбинации испускают положительную или отрицательную энергию. Кроме того, возможны изменения режима работы, сохраняющие спектр и силу света, но изменяющие полярность передаваемой энергии; иначе говоря, можно создать такую полярность, которая будет безвредной для растений и сможет нейтрализовать возможное вредное воздействие излучения на почву и грунтовые воды.1. The invention meets all the necessary environmental standards and is completely harmless to human health. Based on experiments, the author can prove that various colors and their combinations emit positive or negative energy. In addition, changes in the operating mode are possible, preserving the spectrum and light intensity, but changing the polarity of the transmitted energy; in other words, it is possible to create such a polarity that will be harmless to plants and can neutralize the possible harmful effects of radiation on soil and groundwater.

2. В пространстве отдельно взятой среды возможно выбрать режим непрерывной работы с испусканием обычного белого света определенной силы.2. In the space of a single medium, it is possible to choose a mode of continuous operation with the emission of ordinary white light of a certain strength.

3. С точки зрения температуры в таком режиме будет получен источник холодного света.3. In terms of temperature, in this mode, a source of cold light will be obtained.

4. Имеется возможность менять все параметры света, в том числе: силу, преобладающие длины волн, спектральный состав, частоту дискретных и серийных вспышек.4. It is possible to change all parameters of light, including: power, prevailing wavelengths, spectral composition, frequency of discrete and serial flashes.

5. Все изношенные и поврежденные элементы лампы и электрических устройств могут быть заменены по отдельности, то есть расходы на обслуживание невелики.5. All worn and damaged elements of the lamp and electrical devices can be replaced separately, that is, maintenance costs are low.

6. При необходимости можно менять предварительно запрограммированные режимы работы.6. If necessary, you can change the pre-programmed operating modes.

7. Устройство согласно изобретению бесцветно, имеет приятный запах и практически не создает испарений, что обеспечивает его долговечность. (Не используются светодиоды с легкоповреждаемыми никелиновыми элементами).7. The device according to the invention is colorless, has a pleasant smell and practically does not create fumes, which ensures its durability. (Do not use LEDs with lightly damaged nickel elements).

8. Изобретение обеспечивает профилактику развития патогенных организмов путем излучения специального спектра, который может сочетаться с фотосинтетическим спектром.8. The invention provides prevention of the development of pathogenic organisms by radiation of a special spectrum, which can be combined with a photosynthetic spectrum.

9. Может быть достигнуто не имеющее вредных побочных эффектов улучшение химического состава плода за счет определения соотношения силы красного и синего света на различных стадиях созревания растения.9. Can be achieved without harmful side effects, improving the chemical composition of the fetus by determining the ratio of the power of red and blue light at different stages of plant maturation.

10. Улучшение роста и урожайности растений.10. Improving plant growth and productivity.

11. Значительная экономия энергии.11. Significant energy savings.

12. Устройство удобно в хранении и надежно в работе.12. The device is convenient to store and reliable in operation.

13. Устройство портативно, его несложно установить, оно точно соответствует потребностям растения в освещении.13. The device is portable, it is easy to install, it exactly matches the lighting needs of the plant.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для демонстрации изобретения и с целью лучше в нем разобраться будет представлен ряд схем и чертежей, а именно:To demonstrate the invention and in order to better understand it, a number of diagrams and drawings will be presented, namely:

Фиг.1 функциональная блок-схема отдельного устройства;Figure 1 is a functional block diagram of a separate device;

Фиг.2 схематическое изображение плафона лампы, включающего элементы для присоединения еще одной лампы;Figure 2 is a schematic illustration of a lamp shade incorporating elements for connecting another lamp;

Фиг.3 схема последовательного подключения светодиодных модулей к светодиодным драйверам;Figure 3 diagram of the serial connection of LED modules to LED drivers;

Фиг.4 пример задания импульсов для фотосинтетического воздействия в светодиодных элементах, работающих по модели RGB;Figure 4 is an example of setting pulses for photosynthetic effects in LED elements operating according to the RGB model;

Фиг.5 пример задания импульсов для фитопрофилактического воздействия в светодиодных элементах, работающих по модели RWB;Figure 5 is an example of setting pulses for phytoprophylactic exposure in LED elements operating according to the RWB model;

Фиг.6 изображение одного импульса из базовой группы прямоугольных импульсов с переменными параметрами;Fig.6 image of one pulse from the basic group of rectangular pulses with variable parameters;

Фиг.7 программный алгоритм, регулирующий работу устройства в автоматическом режиме;Fig.7 software algorithm that regulates the operation of the device in automatic mode;

Фиг.8 усовершенствованная лампа в вертикальном разрезе;Fig.8 improved lamp in a vertical section;

Фиг.9 верхняя поверхность усовершенствованной лампы;Fig.9 the upper surface of the advanced lamp;

Фиг.10 верхняя поверхность усовершенствованной лампы с вентиляторами;Figure 10 the upper surface of the advanced lamp with fans;

Фиг.11 схематическое изображение усовершенствованной лампы для гидропонной технологии;11 is a schematic representation of an advanced lamp for hydroponic technology;

Фиг.12 вид сбоку усовершенствованной лампы, используемой для выращивания растений в питательном растворе (гидропонная технология);12 is a side view of an improved lamp used to grow plants in a nutrient solution (hydroponic technology);

Фиг.13 схематическое изображение светового воздействия лампы, установленной на двух стойках, и способа регулирования системы охлаждения и нагрева для гидропонной технологии;13 is a schematic illustration of the light exposure of a lamp mounted on two racks and a method for controlling a cooling and heating system for hydroponic technology;

Фиг.14 схематическое изображение ламп, установленных с обеих сторон опорной конструкции, которая используется в гидропонной технологии (вид сверху;14 is a schematic illustration of lamps mounted on both sides of a support structure that is used in hydroponic technology (top view;

Фиг.15 схематическое изображение теплицы для гидропонной технологии выращивания растений с тремя уровнями, освещаемыми лампами;Fig. 15 is a schematic illustration of a greenhouse for hydroponic technology for growing plants with three levels illuminated by lamps;

Фиг.16 схематическое изображение стерилизационного устройства, включающего ультрафиолетовые светодиоды с управляющим устройством, циркуляционный насос и систему подачи питания для растений.Fig. 16 is a schematic illustration of a sterilization device including ultraviolet LEDs with a control device, a circulation pump, and a plant power supply system.

Предпочтительная реализация изобретенияPreferred implementation of the invention

Как показано на чертежах, отдельно взятое устройство включает; компьютер 1 с интерфейсом 2, управляющее устройство 3, блок 4 энергоснабжения, вентилятор 5 для охлаждения светодиодных элементов и подачи смеси воздуха с СО2 или N, которые соединены между собой соответствующей электрической цепью и вентиляционными клапанами, составляющими в целом магистральный канал 8 с ответвлениями. Управляющее устройство 3 включает модуль 9, предназначенный для подачи определенных сигналов, модуль 10, предназначенный для регулирования различных параметров сигналов: продолжительность импульса, соотношение сигнал-пауза и частота, взаимная локализация импульсов установленных цветов во времени, а также модуль 11, предназначенный для ручного выбора режима и ввода данных. Переключатель 26 для выбора режима работы может принимать два положения, 1-2 и 1″-2″, причем в положении 1-2 существует возможность выбрать только белый свет низкой интенсивности в целях создания благоприятных условий для работы в специально защищенной среде, тогда как в положении 1″-2″ устройство работает в пределах запрограммированных возможностей изменения спектральных и импульсных характеристик. Согласно изобретению Умнакса (Umnax) (40-50 В), при различных напряжениях, как повышенных, так и пониженных, выходная мощность зависит от количества установленных светодиодных элементов, которым определяется сила испускаемого света и мощность блока энергоснабжения, иначе говоря, задается предел мощности (обеспечивается защита устройства). Изменение напряжения, исходящего из источника энергоснабжения, возможно благодаря различным способам подключения светодиодных элементов или замене блока драйверов. Светодиодные элементы испускают свет, несущий значительную энергию с максимумами в красном и синем сегментах спектра. Возможно, например, использовать в одной лампе 6-18 светодиодных элементов, соединенных последовательно, для создания одного цвета спектра, как показано на Фиг.2 и 3. Необходимый спектр можно создать сочетанием цветов, то есть сочетанием спектров, составленных из двух, трех или большего количества различающихся элементов. Весь элементы одного цветового спектра могут включаться одновременно с одним RGB-импульсом или в разное время, когда каждый RGB-импульс начинаются отдельно. Режим работы устанавливается управляющим устройством 3. После установки ламп 7 спектр может быть задан вводом параметров (программно или вручную); в процессе работы сила света отдельных цветовых сегментов спектра и соответствующих им частот в интерактивном режиме ставится в соответствие случайным целым числам (например, для трех элементов, цветов или спектров отношения fa:fb:fc могут составлять 1:2:1, 1:3:5, 4:3:2 и т.д.). Общее число установленных элементов определяет максимум интенсивности освещения, который может быть увеличен присоединением одной или более ламп к уже имеющейся 7 с учетом высоты установки. Такое наращивание возможно, если присоединить к корпусу первой лампы 7 стойку второй лампы 7. Средством такого присоединения является соединитель 29. На крышке 21 первой лампы 7 имеется расположенное по центру круглое отверстие (выход), диаметр которого несколько больше, чем диаметр стойки 20. Чтобы защитить лампу 7 от влаги, при монтаже без стойки 20 следует вставить в отверстие 22 круглую пластиковую прокладку 23. В случае, когда соединяют вместе две лампы 7, воздушная смесь для охлаждения и CO2 проходят через полые трубчатые стойки 17 и 20, а энергоснабжение и сигналы от системы управления режимом работы подводятся к дополнительной лампе с помощью панели 25 и драйвера 27. Следует отметить, что каждая дополнительная лампа имеет аналогичный разъем, небольшую панель 25 и драйвер 27, позволяющие осуществлять энергоснабжение и передавать управляющие сигналы.As shown in the drawings, a single device includes; a computer 1 with an interface 2, a control device 3, a power supply unit 4, a fan 5 for cooling the LED elements and supplying a mixture of air with CO 2 or N, which are interconnected by a corresponding electric circuit and ventilation valves, which make up the main channel 8 with branches. The control device 3 includes a module 9, designed to supply certain signals, a module 10, designed to control various parameters of the signals: pulse duration, signal-pause ratio and frequency, mutual localization of the pulses of the set colors in time, and module 11, designed for manual selection mode and data entry. The switch 26 for selecting the operating mode can take two positions, 1-2 and 1 ″ -2 ″, and in position 1-2 it is possible to select only low-intensity white light in order to create favorable conditions for work in a specially protected environment, whereas in position 1 ″ -2 ″ the device operates within the programmed possibilities of changing the spectral and impulse characteristics. According to the invention of Umnax (40-50 V), at various voltages, both high and low, the output power depends on the number of installed LED elements, which determines the power of the emitted light and the power of the power supply unit, in other words, the power limit is set ( device protection is provided). Changing the voltage coming from the power supply is possible due to various ways of connecting LED elements or replacing the driver unit. LED elements emit light that carries significant energy with maximums in the red and blue segments of the spectrum. It is possible, for example, to use 6-18 LED elements connected in series in a single lamp to create one color of the spectrum, as shown in FIGS. 2 and 3. The necessary spectrum can be created by a combination of colors, that is, a combination of spectra composed of two, three or more different elements. All elements of the same color spectrum can be turned on simultaneously with one RGB pulse or at different times when each RGB pulse starts separately. The operating mode is set by the control device 3. After installing the lamps 7, the spectrum can be set by entering parameters (programmatically or manually); during operation, the luminous intensity of individual color segments of the spectrum and the corresponding frequencies in the interactive mode is mapped to random integers (for example, for three elements, colors or spectra, the ratios fa: fb: fc can be 1: 2: 1, 1: 3: 5, 4: 3: 2, etc.). The total number of installed elements determines the maximum intensity of illumination, which can be increased by connecting one or more lamps to an existing 7, taking into account the height of the installation. Such a build-up is possible if you attach the rack of the second lamp 7 to the body of the first lamp 7. The means of this connection is the connector 29. On the cover 21 of the first lamp 7 there is a central circular opening (exit), the diameter of which is slightly larger than the diameter of the rack 20. protect the lamp 7 from moisture, when mounting without a stand 20, insert a round plastic gasket 23. In the case when two lamps 7 are connected together, the air mixture for cooling and CO 2 pass through the hollow tubular posts 17 and 20, and the power supply The elimination and signals from the operation mode control system are fed to an additional lamp using the panel 25 and driver 27. It should be noted that each additional lamp has a similar connector, a small panel 25 and driver 27, which allow for power supply and transmission of control signals.

В целях охлаждения на плафоне 14 симметрично расположены маленькие отверстия 19, через которые постоянно выходит нагретый воздух. Вентилятор 5 препятствует проникновению влаги и насекомых, обычно имеющихся в теплицах.For cooling purposes, small openings 19 are symmetrically located on the ceiling 14, through which heated air constantly exits. The fan 5 prevents the penetration of moisture and insects, usually found in greenhouses.

Максимальная мощность на выходе, выражающаяся в силе испускаемого света, ограничивается лишь мощностью блока 4 энергоснабжения, однако она может быть увеличено при параллельном соединении нескольких блоков 4 энергоснабжения, если это позволяет электрическая сеть.The maximum output power, expressed in the power of the emitted light, is limited only by the power of the power supply unit 4, however, it can be increased by parallel connection of several power supply units 4, if the electric network allows it.

Благодаря низким потерям энергии в импульсном режиме возможно установить специальные лампы (обладающие специальными характеристиками), которые могут испускать короткие световые импульсы высокой интенсивности (приблизительно 33 кГц), допуская при этом возможность изменения частоты.Due to the low energy loss in pulsed mode, it is possible to install special lamps (with special characteristics) that can emit short light pulses of high intensity (approximately 33 kHz), while allowing the possibility of changing the frequency.

Выбор продолжительности импульсов в базовой импульсной последовательности основывается на результатах различных исследований, которые показали, что оптимальной будет продолжительность импульса в 10-15 мкс.The choice of pulse duration in the basic pulse sequence is based on the results of various studies that have shown that a pulse duration of 10-15 μs will be optimal.

Плафон 14 светодиодной лампы имеет грушевидную форму или же, как показано на чертеже, форму округлой симметричной многогранной призмы или колокола. Этот плафон включает соответствующие охлаждающие приспособления, изготовленные из прочного пластика или аналогичного материала. Плафон 14 закрыт, так что светодиодные элементы (светодиоды и светодиодные модули) защищены от разного рода механических повреждений.The ceiling 14 of the LED lamp has a pear-shaped or, as shown in the drawing, the shape of a rounded symmetric polyhedral prism or bell. This cover includes appropriate cooling devices made of durable plastic or similar material. The ceiling 14 is closed, so that the LED elements (LEDs and LED modules) are protected from all kinds of mechanical damage.

Режим работы лампы 7 определяется устройством 2 и реализуется следующими двумя способами.The operating mode of the lamp 7 is determined by the device 2 and is implemented in the following two ways.

1) Полностью автоматически, через программное обеспечение, задающее такие параметры, как:1) Fully automatically, through software that sets such parameters as:

продолжительность прямоугольного импульса Ti, отношение Ti/Tpi и частота fi в базовой последовательности импульсов - Фиг.6;the duration of the rectangular pulse Ti, the ratio Ti / Tpi and the frequency fi in the basic sequence of pulses - Fig.6;

соотношение силы света для установленных цветов/спектров, которая пропорциональна числу соответствующих импульсов и определяется как отношение целых чисел (Фиг.4), то есть характеристика, определяющая спектр, а также сила света в фотосинтетическом и фитопрофилактическом, а при более точном описании и в теплопередающем рабочем режиме - Фиг.5;the ratio of light intensity for the established colors / spectra, which is proportional to the number of corresponding pulses and is defined as the ratio of integers (Figure 4), that is, a characteristic that determines the spectrum, as well as the light intensity in photosynthetic and phytophylactic, and with a more accurate description and heat transfer operating mode - Figure 5;

выходная частота излучения fo для всего спектра;output frequency fo for the entire spectrum;

программируемые временные интервалы работы лампы (см. алгоритм, Фиг.7), позволяющие выполнять более точную настройку параметров освещения (например, программируя короткие временные интервалы на каждый отдельный день).programmable time intervals of the lamp operation (see algorithm, Fig. 7), allowing more precise adjustment of the lighting parameters (for example, programming short time intervals for each individual day).

2) Полуавтоматически, то есть путем прямого ввода параметров вручную с пульта устройства.2) Semi-automatically, that is, by directly entering the parameters manually from the remote control of the device.

Характер сигналов определяется температурой и мощностными и импульсными характеристиками светодиодных элементов 13, а также соображениями дополнительной экономии. В обоих случаях упомянутыми выше сигналами управляют модули 9 и 10, которые также регулируют работу светодиодного драйвера 27. Алгоритм обоих режимов работы показан на Фиг.7.The nature of the signals is determined by the temperature and power and impulse characteristics of the LED elements 13, as well as considerations of additional savings. In both cases, the above-mentioned signals are controlled by modules 9 and 10, which also regulate the operation of the LED driver 27. The algorithm of both operating modes is shown in Fig. 7.

Чтобы прокомментировать энергосберегающие свойства лампы (благодаря настоящему изобретению), рассмотрим несколько примеров потребления энергии при работе в фотосинтетическом режиме.To comment on the energy-saving properties of the lamp (thanks to the present invention), consider a few examples of energy consumption when working in photosynthetic mode.

Tfs=100 мкс - продолжительность базовой последовательности прямоугольных импульсов,Tfs = 100 μs - the duration of the basic sequence of rectangular pulses,

Ti+Tpi=25-40 мкс - продолжительность одного периода импульса,Ti + Tpi = 25-40 μs - the duration of one pulse period,

fi=25-40 кГц - частота базовых прямоугольных импульсов.fi = 25-40 kHz - the frequency of the basic rectangular pulses.

В этом случае можно рассмотреть пример потребления энергии и создания спектра для лампы, испускающей свет двух цветов, например, холодного-белого и красного. В оптимальном случае лампа будет испускать свет соответствующего спектра, расходуя 60%-80% энергии, что соответствует длинам волны в интервалах 620-650 нм и 420-450 нм и может быть достигнуто выбором светодиодных элементов. Спектр создается вводом определенного количества импульсов для обоих цветов за время Tfs, то есть заданием их соотношения. Если их количество одинаково, получим:In this case, you can consider an example of energy consumption and the creation of a spectrum for a lamp emitting light of two colors, for example, cold-white and red. In the optimal case, the lamp will emit light of the corresponding spectrum, spending 60% -80% of energy, which corresponds to wavelengths in the intervals of 620-650 nm and 420-450 nm and can be achieved by choosing LED elements. The spectrum is created by entering a certain number of pulses for both colors during Tfs, that is, by setting their ratio. If their number is the same, we get:

nR:nW=1:1⇔fiR=fiWnR: nW = 1: 1⇔fiR = fiW

Такая лампа, в которой максимальная мощность установленных светодиодов равна, например, Pinst=135 Вт, имеет общий световой поток 135·60 лм=8100 лм, приблизительно соответствующий потоку солнечного света ≈11000-12000 лм. Учитывая то обстоятельство, что лампа находится на высоте =1 м и яркость, соответствующая солнечному освещению, ≈1000 лк, теоретическое минимальное потребление энергии (для nR=nW=1) будет вычислено следующим образом:Such a lamp, in which the maximum power of the installed LEDs is, for example, Pinst = 135 W, has a total luminous flux of 135 · 60 lm = 8100 lm, approximately corresponding to the stream of sunlight ≈11000-12000 lm. Given the fact that the lamp is at a height of = 1 m and the brightness corresponding to sunlight is ≈1000 lux, the theoretical minimum energy consumption (for nR = nW = 1) will be calculated as follows:

Uo=Uomax=60 ВUo = Uomax = 60 V

Io=Iomax=2,25 AIo = Iomax = 2.25 A

Tfs=Timin=Tiw=Tir=12,5 мксTfs = Timin = Tiw = Tir = 12.5 μs

fo=20 Гц, Ti+Tpi=50 мсfo = 20 Hz, Ti + Tpi = 50 ms

Pmin=(20·12,5) Pinst/1000000=0,00025·135 Вт=33,75 мВтPmin = (20 · 12.5) Pinst / 1,000,000 = 0,00025 · 135 W = 33.75 mW

Максимальное потребление энергии в импульсном режиме при Ti=Tpi будет вычислено следующим образом:The maximum energy consumption in pulsed mode at Ti = Tpi will be calculated as follows:

Uo=Uomax=60 ВUo = Uomax = 60 V

Io=Iomax=2,25 AIo = Iomax = 2.25 A

Tfs не имеет предела и fi=fiR=fiWTfs has no limit and fi = fiR = fiW

Pmax=Pinst/2=67,5 ВтPmax = Pinst / 2 = 67.5 W

Максимальная мощность при тех же условиях, когда Ti>>Tpi, составит приблизительно:The maximum power under the same conditions when Ti >> Tpi will be approximately:

Pmax=Pinst=135 ВтPmax = Pinst = 135 W

Из-за своей инерционности человеческий глаз воспринимает свет с минимальной продолжительностью импульсов на частотах выше 25 Гц как непрерывный, создающий слабую освещенность (один базовый импульс длится 12,5 мкс, а человеческий глаз воспринимает ≈24-25 Гц, точнее =40 мс, что в 3000 раз медленнее). Но для растения этот вид света является фотосинтетически активным, с учетом его силы и, несмотря на короткую продолжительность, так что такие импульсы оказывают должное воздействие на хлорофилл и другие пигменты. Существующие режимы работы с низким потреблением энергии в точно определенных спектрах предназначены прежде всего для профилактики болезней и патогенных факторов, так что освещение может продолжаться практически постоянно (в том числе и тогда, когда не происходит фотосинтез).Due to its inertia, the human eye perceives light with a minimum pulse duration at frequencies above 25 Hz as continuous, creating low light (one basic pulse lasts 12.5 μs, and the human eye perceives ≈24-25 Hz, more precisely = 40 ms, which 3000 times slower). But for a plant, this type of light is photosynthetically active, taking into account its strength and, despite the short duration, so that such pulses have a proper effect on chlorophyll and other pigments. Existing modes of operation with low energy consumption in precisely defined spectra are intended primarily for the prevention of diseases and pathogenic factors, so that lighting can continue almost constantly (including when photosynthesis does not occur).

Как известно, светодиоды не выделяют тепло в зоне их непосредственного воздействия, там, где они испускают свет (исключение составляет использование инфракрасных светодиодных элементов), однако с обратной стороны, в задней части устройства, имеется необходимость в охлаждении ламп в соответствии с характеристиками используемых элементов, рабочим током и выбранным режимом. Однако обычные лампы нагреваются несравнимо сильнее, чем светодиодные элементы. Например, металлогалогенные лампы нагреваются при свечении до 200-450°C, тогда как светодиоды, в зависимости от типа, могут иметь максимальную рабочую температуру 40-50°C. Максимальная температура кратковременного нагрева превышает 100°C.As you know, LEDs do not emit heat in the area of their direct influence, where they emit light (the exception is the use of infrared LED elements), however, on the back side, at the back of the device, there is a need to cool the lamps in accordance with the characteristics of the elements used, operating current and selected mode. However, conventional lamps heat up incomparably stronger than LED elements. For example, metal halide lamps heat up to 200-450 ° C when the light is on, while LEDs, depending on the type, can have a maximum operating temperature of 40-50 ° C. The maximum short-term heating temperature exceeds 100 ° C.

С учетом температурных колебаний в защищенной среде, в целях профилактического обслуживания и обеспечения длительной и надежной работы ламп, светодиодные элементы охлаждаются циркуляцией смеси воздуха и CO2/N через магистральный канал 8 и коаксиальные трубы в стойках 17 (PE-AI-PE), в которых установлено оборудование для энергоснабжения и передачи управляющих сигналов. Такой способ охлаждения был выбран благодаря возможности одновременно снабжать растения CO2, что происходит и тогда, когда нет потребности в охлаждении. Воздушная смесь с CO2 или N подается под небольшим давлением (которое регулируется открытием клапана 28 на выходе из резервуара 6 или скоростью вентилятора 5). Смесь проходит через отверстия 19 в лампе 7, расположенные около растений, и, поскольку высота лампы 7 составляет 1 метр и СО2 тяжелее воздуха, удается обеспечить достаточное снабжение растений CO2. Необходимо отметить, что на тот случай, когда потребуется увеличить силу испускаемого света, предусмотрены дополнительные охлаждающие вентиляторы меньшей мощности, встроенные в лампу.Taking into account temperature fluctuations in a protected environment, in order to preventive maintenance and ensure long and reliable operation of the lamps, the LED elements are cooled by circulating a mixture of air and CO 2 / N through the main channel 8 and coaxial pipes in the racks 17 (PE-AI-PE), which installed equipment for power supply and transmission of control signals. This method of cooling was chosen due to the ability to simultaneously supply plants with CO 2 , which occurs when there is no need for cooling. The air mixture with CO 2 or N is supplied under low pressure (which is controlled by opening the valve 28 at the outlet of the tank 6 or by the speed of the fan 5). The mixture passes through the openings 19 in the lamp 7, located near the plants, and since the height of the lamp 7 is 1 meter and CO 2 heavier than air, it is possible to ensure sufficient supply of plants CO 2 . It should be noted that in the case when it is necessary to increase the intensity of the emitted light, additional cooling fans of lower power are built into the lamp.

В отличие от многих других осветительных устройств, светодиодные элементы испускают больше света при более низких температурах (нормальное значение Т=25°C). На интенсивных производствах по выращиванию растений с высоким коэффициентом «количество растений/м2», где требуется дополнительное освещение, требуются также и значительные количества СО2, концентрацию которого можно регулировать описанным образом.Unlike many other lighting devices, LED elements emit more light at lower temperatures (normal value T = 25 ° C). In intensive plants for growing plants with a high coefficient of "number of plants / m 2 ", where additional lighting is required, significant quantities of CO 2 are also required, the concentration of which can be regulated in the manner described.

При необходимости может быть также предусмотрена тепловая защита, работающая автоматически от термодатчиков, соединенных с управляющим устройством 3, которое может выравнивать параметры и разгружать светодиодные элементы, понижая их температуру, за счет уменьшения рабочего тока. Фактически эта функция является вторым уровнем защиты. Она гарантирует долгую и безопасную работу устройства.If necessary, thermal protection can also be provided, which works automatically from temperature sensors connected to the control device 3, which can equalize the parameters and unload the LED elements, lowering their temperature, by reducing the operating current. In fact, this feature is the second level of protection. It guarantees a long and safe operation of the device.

На Фиг.8 показана лампа с улучшенными характеристиками для выращивания растений в защищенной среде, в которой применяется тот же способ управления, энергоснабжения и подачи воздуха для охлаждения через магистраль 8, что и для описанной лампы 7. Лампа, показанная на Фиг.8, отличается от лампы 7 своей конструкцией. У нее другая форма плафона 14 и встроенный охлаждающий дефлектор 35, который обеспечивает значительно большую устойчивость желаемой рабочей температуры. Улучшенная форма защитного плафона 14 представляет собой правильную шестиугольную пирамиду. На ее боковых поверхностях установлены теплообменники со светодиодами 12 и охлаждающие отверстия 31, равномерно распределенные вдоль стыков боковых поверхностей. Плафон 14 лампы закреплен на трубчатой стойке 20 с помощью резьбы 32 и полувтулки 33. Внутри него проходят кабели энергоснабжения и охлаждающая смесь. В конце основания плафона 14 имеется резьба 34, с помощью которой прикрепляется конический охлаждающий дефлектор 35. На его поверхности симметрично располагаются отверстия 36 для воздуха. На верхней стороне плафона 14 имеется крышка 37 с расположенным по центру круглым отверстием 38. В это отверстие вставляется круглая труба 39 опоры следующей лампы, если это требуется с учетом высоты уровня в теплице. Труба 39 крепится к крышке 37 (изготавливаемой в двух исполнениях) с помощью резьбы 41 и полувтулки 33 через патрон 40. В исполнении без вентиляторов 42 (Фиг.9) крышка 37 представляет собой плоскую шестиугольную панель, соответствующую верхнему отверстию в плафоне 14. С внутренней стороны к ней крепится драйвер 27, а с внешней стороны - соединитель 29. Их функции описаны в предыдущем примере лампы. На Фиг.9 хорошо видна звездообразная конфигурация отверстий 36 для воздуха. Во втором исполнении рассматриваемая лампа (Фиг.10) имеет крышку 37, на которой со смещением на 120 градусов расположены стандартные вентиляторы 42, вытягивающие воздух из лампы. Принцип действия этой лампы тот же, что и у ранее описанной лампы 7, но при этом добавлен охлаждающий дефлектор 35, улучшающий охлаждение светодиодных элементов 13. Это обстоятельство может быть весьма важным в некоторых режимах работы лампы.On Fig shows a lamp with improved characteristics for growing plants in a protected environment, which uses the same method of control, power supply and air supply for cooling through line 8, as for the described lamp 7. The lamp shown in Fig, differs from lamp 7 with its design. It has a different shape of the ceiling 14 and an integrated cooling deflector 35, which provides significantly greater stability of the desired operating temperature. The improved shape of the protective lamp 14 is a regular hexagonal pyramid. On its side surfaces mounted heat exchangers with LEDs 12 and cooling holes 31, evenly distributed along the joints of the side surfaces. The lampshade 14 of the lamp is mounted on the tubular stand 20 with a thread 32 and a half-sleeve 33. Inside it are the power supply cables and the cooling mixture. At the end of the base of the lampshade 14 there is a thread 34, with which a conical cooling deflector 35 is attached. Air holes 36 are symmetrically located on its surface. On the upper side of the lampshade 14 there is a cover 37 with a centrally located round hole 38. A round tube 39 of the next lamp support is inserted into this hole, if required taking into account the level height in the greenhouse. The pipe 39 is attached to the cover 37 (manufactured in two versions) with a thread 41 and a half-sleeve 33 through the cartridge 40. In the version without fans 42 (Fig. 9), the cover 37 is a flat hexagonal panel corresponding to the upper hole in the ceiling 14. With the inside the driver 27 is attached to it on the side, and the connector 29 is attached to the outside. Their functions are described in the previous lamp example. 9, the star-shaped configuration of the air holes 36 is clearly visible. In the second embodiment, the lamp in question (Fig. 10) has a cover 37, on which standard fans 42 are located with an offset of 120 degrees, drawing air from the lamp. The principle of operation of this lamp is the same as that of the previously described lamp 7, but a cooling deflector 35 has been added to improve the cooling of the LED elements 13. This circumstance can be very important in some lamp operating modes.

Используя те же способы организации энергоснабжения, охлаждения и управления и ту же магистраль 8, как и в предыдущих примерах, в очередном примере реализации изобретения автор представил лампу для выращивания растений в защищенной среде с применением гидропонной технологии на нескольких уровнях. Как видно на Фиг.11 и 12, лампа имеет продолговатый плафон 43 с трапецеидальным поперечным сечением, прикрепленный к трубчатой стойке с полувтулкой 44. Через нее проходят каналы энергоснабжения, передачи управляющих сигналов и труба 45 подачи воздушной смеси для охлаждения. Светодиоды 73 с ребристыми теплообменниками равномерно распределены по боковым поверхностям плафона в два ряда, что позволяет эффективно охлаждать их воздухом от вентиляторов 47 с отдельным приводом, расположенных по концам плафона 43. С верхней стороны плафона 43 имеется узкая прямоугольная крышка 48, которая легко снимается для осмотров и обслуживания.Using the same methods of organizing power supply, cooling and control and the same line 8 as in the previous examples, in another example of the invention, the author presented a lamp for growing plants in a protected environment using hydroponic technology at several levels. As can be seen in FIGS. 11 and 12, the lamp has an elongated ceiling 43 with a trapezoidal cross-section, attached to a tubular stand with a half-sleeve 44. Through it pass the power supply channels, transmit control signals and the pipe 45 for supplying the air mixture for cooling. LEDs 73 with ribbed heat exchangers are evenly distributed in two rows on the side surfaces of the ceiling, which allows them to be effectively cooled by air from fans 47 with a separate drive located at the ends of the ceiling 43. On the upper side of the ceiling 43 there is a narrow rectangular cover 48 that can be easily removed for inspection and service.

На Фиг.13 показана многоуровневая конструкция 49, построенная из наклонных и соединенных у вершины стоек 50 и горизонтальных поперечин 51 и 52. По боковым поверхностям на одинаковых расстояниях по высоте проходят трубы 53, в которых содержится гидропонный раствор 54. Трубы 53 крепятся по вертикали проходящими поперек их лентами 55, которые располагаются на наклонных стойках 50 многоуровневой конструкции 49 и закреплены винтами 56. На трубы 53 уложены покрытия 57, изготовленные из теплоизоляционного материала, например пенопласта, с отверстиями 58, которые расположены напротив отверстий 59 на трубах 53 с жидким субстратом 54. На Фиг.14, иллюстрирующей способ установки лампы, видно, что плафон 43 ориентирован параллельно трубам 53. Охлаждение ламп, как и в предыдущих примерах, осуществляется вентилятором 5 через магистраль 8, индивидуально для каждого уровня, выделяемого на вертикальных трубах 60. Через эти вертикальные трубы 60 проходят каналы с разводкой проводов и воздушными трубопроводами системы охлаждения, куда поступает воздух от главного вентилятора. В этом случае в середине уровня 49 имеется Т-образный распределитель 61. Вспомогательные каналы и трубопроводы системы охлаждения располагаются в трубах 62 и 63 симметрично по отношению к этому распределителю 61 с левой и правой стороны уровня 49.On Fig shows a multi-level structure 49, constructed of inclined and connected at the top of the racks 50 and horizontal crossbars 51 and 52. On the side surfaces at equal distances in height pass pipes 53, which contains hydroponic solution 54. The pipes 53 are mounted vertically passing across their tapes 55, which are located on inclined racks 50 of a multi-level structure 49 and fixed with screws 56. Covers 57 made of heat-insulating material, such as foam, with holes 58, are laid on pipes 53 They are located opposite the holes 59 on the pipes 53 with a liquid substrate 54. In Fig. 14, which illustrates the method of installing the lamp, it can be seen that the lamp 43 is oriented parallel to the pipes 53. The lamps are cooled, as in the previous examples, by the fan 5 through line 8, individually for each level emitted on the vertical pipes 60. Through these vertical pipes 60 pass channels with the wiring and air piping of the cooling system, where the air comes from the main fan. In this case, in the middle of level 49 there is a T-shaped distributor 61. Auxiliary channels and pipelines of the cooling system are located in pipes 62 and 63 symmetrically with respect to this distributor 61 on the left and right sides of level 49.

На Фиг.15 показана стеклянная или пластиковая теплица с тремя параллельными уровнями 49. Этот пример иллюстрирует также возможность использования параллельных уровней 49 для более эффективного использования света, значительной экономии тепла, эффективного охлаждения ламп и высокого уровня освещенности при минимальном затенении растений на отдельном уровне 49.On Fig shows a glass or plastic greenhouse with three parallel levels 49. This example also illustrates the possibility of using parallel levels 49 for more efficient use of light, significant heat savings, efficient cooling of lamps and high levels of illumination with minimal shading of plants at a separate level 49.

На Фиг.16 показана дополнительная установка избирательной стерилизации, которая включает устройство 64, снабженное светодиодами 66, способными испускать волны в диапазонах UV-B и UV-C для стерилизации гидропонного раствора 54. В данном процессе растения используют для своего произрастания гидропонный раствор 54. С течением времени требуется обогащать этот раствор новыми питательными веществами и нейтрализовать в нем вредные микроорганизмы. Соответствующие добавки вносятся в контур циркуляции раствора 54 с помощью насоса 71. Когда клапаны 69 открыты, этот раствор проходит сначала через фильтр 70, заполняя трубы 53 так, чтобы обеспечить оптимальное питание растения. Эта установка может быть выполнена как цельная и стационарная внутри теплицы или же как дополнительная часть оборудования, которая при необходимости может присоединяться к трубе 53 через втулку 65. Процесс стерилизации основывается на действии ультрафиолетовых светодиодов 66, помещенных в герметичный плафон. Имеется трубчатая зеркальная зона 67, которая увеличивает воздействие излучения ультрафиолетовых светодиодов 66 на поток раствора 54.On Fig shows an additional installation of selective sterilization, which includes a device 64, equipped with LEDs 66, capable of emitting waves in the ranges of UV-B and UV-C for sterilization of hydroponic solution 54. In this process, plants use hydroponic solution 54 for their growth. over time, it is necessary to enrich this solution with new nutrients and neutralize harmful microorganisms in it. Appropriate additives are introduced into the circulation circuit of the solution 54 using the pump 71. When the valves 69 are open, this solution first passes through the filter 70, filling the pipes 53 so as to ensure optimal plant nutrition. This installation can be performed as a solid and stationary inside the greenhouse or as an additional piece of equipment, which, if necessary, can be connected to the pipe 53 through the sleeve 65. The sterilization process is based on the action of ultraviolet LEDs 66 placed in a sealed ceiling. There is a tubular mirror zone 67, which increases the effect of the radiation of ultraviolet LEDs 66 on the flow of the solution 54.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Настоящее изобретение дает реальную возможность, опираясь на приведенные в этом описании характеристики, получить положительный эффект в промышленных и иных подходов к установке и применению светодиодных ламп в выращивании растений в защищенной среде.The present invention gives a real opportunity, based on the characteristics given in this description, to obtain a positive effect in industrial and other approaches to the installation and use of LED lamps in growing plants in a protected environment.

Специалисты в соответствующей области техники могут без труда изготовить лампу, являющуюся предметом изобретения, пользуясь данным описанием и чертежами.Specialists in the relevant field of technology can easily make a lamp that is the subject of the invention, using this description and drawings.

Благодаря возможности быстрой сборки конструкции лампы из готовых компонентов настоящее изобретение подходит для серийного производства, и испытания партий опытных образцов в защищенной среде продемонстрировали отличные результаты.Due to the ability to quickly assemble the lamp design from the finished components, the present invention is suitable for mass production, and testing batches of prototypes in a protected environment showed excellent results.

С точки зрения интенсивности освещения, освещаемой площади и уровня потребления электроэнергии данное изобретение может быть рекомендовано к применению, поскольку характеристики соответствующего устройства ограничиваются только электрическими параметрами (сопротивление, поперечное сечение проводников) электрооборудования. Увеличение уровня потребляемой энергии в электрической части устройства может быть достигнуто простым добавлением силовых установок, так что общая мощность на входе в устройство составляет: Pu=nPe.j, где n=1, 2, 3, 4, 5, 6, a Pe.j - мощность одной силовой установки. Это создает предпосылки для использования энергии солнца и ветра.From the point of view of the intensity of lighting, the illuminated area and the level of energy consumption, this invention can be recommended for use, since the characteristics of the corresponding device are limited only by the electrical parameters (resistance, cross-section of the conductors) of the electrical equipment. An increase in the level of energy consumed in the electrical part of the device can be achieved by simply adding power plants, so that the total power at the input to the device is: Pu = nPe.j, where n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, a Pe. j is the power of one power plant. This creates the prerequisites for using the energy of the sun and wind.

Claims (7)

1. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде, отличающееся тем, что содержит: компьютер (1) с интерфейсом (2), управляющее устройство (3), блок (4) энергоснабжения, по меньшей мере одну лампу (7), вентилятор (5) для охлаждения светодиодных элементов и подачи CO2 или азота (N) из резервуара (6), присоединенного через соответствующую магистраль (8), причем лампа (7) состоит из стойки (17) с трубчатым соединителем (29) и подставки (15) с прикрепленным к ней плафоном (14), в центре верхней поверхности (21) которого имеется отверстие (22), причем на боковых поверхностях симметрично расположены светодиодные элементы (13) со светодиодами (12) и теплообменниками, светодиодный драйвер (27), вентиляционные отверстия (19) и соединительная панель (25), причем управляющее устройство (3) состоит из: модуля (9) для создания базовой последовательности прямоугольных импульсов с предварительно заданной частотой и регулирования их продолжительности, то есть соотношения сигнал/пауза; модуля (10) для определения числа импульсов, соответствующих отдельным цветам, и их положения в промежутки времени Tfs и Tfp для фотосинтетического и фитопрофилактического спектров, а также базовой частоты fo излучения; и модуля (11) для ручного выбора режима и ввода данных.1. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment, characterized in that it contains: a computer (1) with an interface (2), a control device (3), a power supply unit (4), at least one lamp (7 ), a fan (5) for cooling the LED elements and supplying CO 2 or nitrogen (N) from the tank (6) connected via the corresponding line (8), and the lamp (7) consists of a stand (17) with a tubular connector (29) and supports (15) with a shade attached to it (14), in the center of the upper surface (21) which has an opening (22), moreover, LED elements (13) with LEDs (12) and heat exchangers, an LED driver (27), ventilation holes (19) and a connecting panel (25) are symmetrically located on the side surfaces, and the control device (3) consists of: module (9) for creating a basic sequence of rectangular pulses with a predetermined frequency and controlling their duration, that is, the signal / pause ratio; module (10) for determining the number of pulses corresponding to individual colors, and their position at time intervals Tfs and Tfp for the photosynthetic and phytoprophylactic spectra, as well as the base frequency fo radiation; and module (11) for manual mode selection and data entry. 2. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде по п.1, отличающееся тем, что в еще одной реализации указанная по меньшей мере одна лампа имеет плафон (14), имеющий форму опрокинутой шестиугольной пирамиды, внутри которого на резьбе (34) установлен охлаждающий дефлектор (35), причем на боковых поверхностях плафона (14) в форме звезды расположены радиальные отверстия (31) и теплообменники со светодиодами (12), а на боковых поверхностях дефлектора (35) по окружности расположены отверстия (31), причем плафон (14) закрыт крышкой (37) с драйвером (27) наверху, на которой могут быть расположены или могут отсутствовать вентиляторы (42), а в центре крышки расположено круглое отверстие (38) для вставки трубы (39), которая служит опорой следующей лампы.2. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment according to claim 1, characterized in that, in another implementation, said at least one lamp has a ceiling (14) having the shape of an overturned hexagonal pyramid, inside of which there is a thread ( 34) a cooling deflector (35) is installed, with radial holes (31) and heat exchangers with LEDs (12) located on the side surfaces of the ceiling (14) in the form of a star, and holes (31) around the circumference of the deflector (35),In fact, the ceiling (14) is closed by a cover (37) with a driver (27) at the top, on which fans (42) may be located or may be absent, and in the center of the cover there is a round hole (38) for inserting a pipe (39), which serves as a support next lamp. 3. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде по п.1, отличающееся тем, что в еще одной реализации указанная, по меньшей мере, одна лампа содержит продолговатый плафон (43) с трапецеидальным поперечным сечением, на нижней стороне которого расположен соединитель (44), через который проходят каналы энергоснабжения, передачи управляющих сигналов и воздушного охлаждения, причем на его боковых сторонах, где установлены теплообменники со светодиодами, выполнены отверстия (72) для охлаждения, усиливаемого боковым вентилятором (47), причем осветительное устройство дополнительно содержит следующие элементы, обеспечивающие освещение и стерилизацию гидропонного раствора: обрабатывающее устройство (64), фильтр (70), светодиоды, испускающие ультрафиолетовое излучение в диапазонах UV-B и UV-C, втулки (65) для соединения с трубой (53), клапаны (65, 68) для регулирования потока раствора (54) и зеркальную зону (57), встроенную в магистральный канал (8), причем многоуровневые конструкции (49) построены из наклонных и соединенных у вершины стоек (50) и горизонтальных усилителей (51, 52), на боковых поверхностях которых параллельно расположены горизонтальные трубы (53), покрытые термоизоляционными покрытиями (57) с отверстиями (58), которые расположены напротив отверстий (59) на трубах (53).3. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment according to claim 1, characterized in that, in another implementation, said at least one lamp comprises an elongated shade (43) with a trapezoidal cross section, on the lower side of which a connector (44) is located through which the channels of power supply, transmission of control signals and air cooling pass, and on its sides, where heat exchangers with LEDs are installed, holes (72) are made for cooling reinforced by a side fan (47), the lighting device further comprising the following elements providing illumination and sterilization of the hydroponic solution: a processing device (64), a filter (70), LEDs emitting ultraviolet radiation in the ranges UV-B and UV-C, bushings (65) for connecting to the pipe (53), valves (65, 68) for regulating the flow of the solution (54) and a mirror zone (57) integrated into the main channel (8), and multi-level structures (49) are constructed of inclined and connected at the top of racks (50) and g rizontalnyh amplifiers (51, 52) on the side surfaces of which are arranged parallel to the horizontal pipe (53) covered with heat-insulating coating (57) with holes (58) which are located opposite the openings (59) on pipes (53). 4. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что содержит несколько ламп, причем работу ламп (7) в автоматическом, управляемом программным обеспечением, режиме обеспечивают используя модули (9), создающие сигналы, и модули (10), регулирующие рабочие параметры.4. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains several lamps, moreover, the operation of the lamps (7) in an automatic, software-controlled mode is provided using modules (9 ), generating signals, and modules (10) that regulate operating parameters. 5. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что содержит несколько ламп, причем работу ламп (7) в полуавтоматическом - ручном режиме обеспечивают, используя модули (9), создающие сигналы, и модули (11) для ручного выбора режима и ввода данных.5. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains several lamps, and the operation of the lamps (7) in semi-automatic - manual mode is provided using modules (9), generating signals, and modules (11) for manual mode selection and data entry. 6. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что, помимо профилактического светового воздействия, осуществляют фитосанитарную защитную обработку среды с тщательным подбором светового излучения по спектру и частоте с использованием регулируемого управляющего устройства (3), обеспечивающего применение соответствующего спектра отдельно или в сочетании со спектрами, используемыми для фотосинтеза.6. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that, in addition to preventive light exposure, phytosanitary protective treatment of the medium is carried out with careful selection of light radiation in spectrum and frequency using an adjustable a control device (3) that ensures the use of the corresponding spectrum separately or in combination with the spectra used for photosynthesis. 7. Осветительное устройство, обеспечивающее положительный эффект для выращивания растений в защищенной среде по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что для эффективного химического синтеза органических веществ периодически используют тепловое излучение инфракрасных светодиодов с длиной волны более 700 нм, работой которых управляет устройство (3) или модули (9), (10) или (11). 7. A lighting device that provides a positive effect for growing plants in a protected environment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for the effective chemical synthesis of organic substances, thermal radiation from infrared LEDs with a wavelength of more than 700 nm is periodically used, the operation of which is controlled by the device (3) or modules (9), (10) or (11).
RU2010133508/13A 2008-01-14 2009-01-13 Device providing positive effect in growing plants in specially protected environment RU2530488C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RSP-2008/0016 2008-01-14
RSP-2008/0016A RS20080016A (en) 2008-01-14 2008-01-14 Device and procedure for lighting intended to improve production of herbs in a protected area
PCT/RS2009/000003 WO2009091274A2 (en) 2008-01-14 2009-01-13 Appliance and procedure designed for the improvement of plant-production in the specially protected environment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010133508A RU2010133508A (en) 2012-02-27
RU2530488C2 true RU2530488C2 (en) 2014-10-10

Family

ID=40885832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010133508/13A RU2530488C2 (en) 2008-01-14 2009-01-13 Device providing positive effect in growing plants in specially protected environment

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2243061A2 (en)
RS (1) RS20080016A (en)
RU (1) RU2530488C2 (en)
WO (1) WO2009091274A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11382283B2 (en) * 2017-08-08 2022-07-12 Agc Green-Tech Co., Ltd. Plant cultivation method and plant cultivation device
RU2800126C1 (en) * 2022-11-23 2023-07-18 Константин Павлович Горбенко System for controlled cultivation of plants in artificial conditions

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102259477B (en) * 2011-01-05 2013-09-04 广东隆兴包装实业有限公司 High-speed UV (ultraviolet) light curing control device applied to printing press
AU2012352966A1 (en) * 2011-12-13 2014-07-03 Podponics, Llc Apparatus and method for optimizing delivery of nutrients in a hydroponics system
FI124101B (en) 2012-05-14 2014-03-14 Hankkija Maatalous Oy Modified tall oil fatty acid
US10180248B2 (en) 2015-09-02 2019-01-15 ProPhotonix Limited LED lamp with sensing capabilities

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1690611A1 (en) * 1989-09-25 1991-11-15 Кировский сельскохозяйственный институт Device for optimizing photosynthesis of plants
RU43511U1 (en) * 2004-10-11 2005-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ЭРМА" LAMP
DE202006001686U1 (en) * 2006-02-01 2006-07-13 Brunnengräber, Stefan, Dipl.-Ing. (FH) Lighting fixture for illuminating plants and animals, has lighting unit e.g. LEDs, of different light colors arranged in housing and/or in openly assembled unit, and control unit for time-dependent controlling of light scenes
RU61984U1 (en) * 2006-11-07 2007-03-27 Валерий Николаевич Марков LED PHYTOINKUBATOR (DEVICE)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278432A (en) * 1992-08-27 1994-01-11 Quantam Devices, Inc. Apparatus for providing radiant energy
US20020101198A1 (en) * 2000-12-18 2002-08-01 Kemp William Harry LED lamp with color and brightness controller for use in wet, electrically hazardous bathing environments
US20090301979A1 (en) * 2005-03-14 2009-12-10 Tokuju Kogyo Co., Ltd. Illuminating Device and Plant Growth Apparatus Equipped With the Illuminating Device
WO2007147242A1 (en) * 2006-06-19 2007-12-27 Theoreme Innovation Inc. Led luminaire

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1690611A1 (en) * 1989-09-25 1991-11-15 Кировский сельскохозяйственный институт Device for optimizing photosynthesis of plants
RU43511U1 (en) * 2004-10-11 2005-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ЭРМА" LAMP
DE202006001686U1 (en) * 2006-02-01 2006-07-13 Brunnengräber, Stefan, Dipl.-Ing. (FH) Lighting fixture for illuminating plants and animals, has lighting unit e.g. LEDs, of different light colors arranged in housing and/or in openly assembled unit, and control unit for time-dependent controlling of light scenes
RU61984U1 (en) * 2006-11-07 2007-03-27 Валерий Николаевич Марков LED PHYTOINKUBATOR (DEVICE)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11382283B2 (en) * 2017-08-08 2022-07-12 Agc Green-Tech Co., Ltd. Plant cultivation method and plant cultivation device
RU2800126C1 (en) * 2022-11-23 2023-07-18 Константин Павлович Горбенко System for controlled cultivation of plants in artificial conditions

Also Published As

Publication number Publication date
RS20080016A (en) 2010-05-07
RU2010133508A (en) 2012-02-27
EP2243061A2 (en) 2010-10-27
WO2009091274A9 (en) 2010-02-18
WO2009091274A2 (en) 2009-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2369086C1 (en) Led plant spotlight
US11925152B2 (en) Plant growth system
RU2504143C2 (en) Method and device for using light-emitting diode in greenhouse
TWI484905B (en) Green wall for air cleaning
RU2696965C2 (en) Horticultural lighting device
US20200323149A1 (en) Method for making and using gas-delivery light fixture
CN203015517U (en) Intelligent light emitting diode (LED) light supplementary indoor cycling ecological planting and breeding device
EP3281514A1 (en) System and method for growing a plant in an at least partly conditioned environment
RU2530488C2 (en) Device providing positive effect in growing plants in specially protected environment
JP2012205520A (en) Light irradiation device, strawberry cultivation system, and strawberry cultivation method
KR101454198B1 (en) Light Source for Plant Factory-Planting Bed Set Having Improved Utilization Rate for Light Source and Space and Container Type Plant Factory Applying It
KR101451911B1 (en) Horticulture emitting diode lighting device
JP2012028293A (en) Lighting fixture for compensating lack of sunshine in bare ground cultivation or greenhouse cultivation
RU2454066C2 (en) Light diode phyto-irradiator
RU180020U1 (en) AUTOMATED LED LAMP FOR HYDROPONIC INSTALLATIONS
AU2015394633A1 (en) Modular photobioreactors system for the cultivation of algae
JP2008182951A (en) Multistage plant cultivation shelf and plant raising method using the same
KR101405345B1 (en) An artificial cultivation apparatus for regulating location of lighting lamp
EP3918908A1 (en) Device for the cultivation of plants and/or mushrooms
RU2704104C2 (en) Electromagnetic radiation spectrum forming method, agriculture lighting method and agriculture lighting system
CN103168636A (en) Plant growth wall capable of purifying air
KR20170096244A (en) Wavelength and PPFD Control System of LED Lighting for Plant Growth
Terekhov Irradiation system for a city farm automated multi-layer phytoinstallation
RU2722442C1 (en) Rack system for cultivating plants with irradiating plant with forced cooling
KR101332542B1 (en) Method and apparatus for raising seeding

Legal Events

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

Effective date: 20190114