RU2744302C1 - Led universal phyto-irradiator - Google Patents

Led universal phyto-irradiator Download PDF

Info

Publication number
RU2744302C1
RU2744302C1 RU2020122012A RU2020122012A RU2744302C1 RU 2744302 C1 RU2744302 C1 RU 2744302C1 RU 2020122012 A RU2020122012 A RU 2020122012A RU 2020122012 A RU2020122012 A RU 2020122012A RU 2744302 C1 RU2744302 C1 RU 2744302C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phyto
irradiator
radiation
leds
intensity
Prior art date
Application number
RU2020122012A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Качан
Александр Анатольевич Смирнов
Юрий Александрович Прошкин
Андрей Александрович Гришин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
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 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority to RU2020122012A priority Critical patent/RU2744302C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744302C1 publication Critical patent/RU2744302C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/249—Lighting means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: invention can be used to irradiate vegetable and green agricultural crops at different stages of their growth in protected ground conditions, in phytotrons and industrial greenhouse complexes. The phyto-irradiator includes a group of LEDs with an adjustable radiation spectrum of each group and a control unit for the intensity and spectral composition of the radiation, which has a computer and a sensor. The phyto-irradiator has a body (1) which has a block of four groups of LEDs with an adjustable radiation spectrum of each line on it. The phyto-irradiator also has a protective screen against dust and moisture made of translucent thin-walled polycarbonate or glass and hermetically fixed on the body above the LED groups, a temperature sensor attached to the body and connected with a controller that monitors its temperature regime, and a heat removal system made in the form of a coil channel (6) which is threaded on the inner wall of the body, hermetically sealed with a lid and connected by tubes to a liquid cooling system.EFFECT: invention enhances reliability of the phyto-irradiator operation, the smoothness of the regulation of the intensity and spectral composition of radiation to increase the yield and quality of products.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для облучения овощных и зеленных сельскохозяйственных культур на разных стадий роста в условиях защищенного грунта, фитотронах и промышленных теплицах.The invention relates to the field of lighting and can be used to irradiate vegetable and green crops at different stages of growth in protected ground conditions, phytotrons and industrial greenhouses.

Известно устройство для освещения растений, содержащий безртутную металлогалогенную лампу, соединенную последовательно с балластным сопротивлением: индуктивным, емкостным, комбинированным, для зажигания ламп используется зажигающее устройство, для перераспределения излучения ламп на растениях - световой прибор. Спектр излучения устройства включает диапазоны: синий (С) 400-500 нм, зеленый (З) 500-600 нм и красный (К) 600-700 нм при соотношениях С/З/К (20%)/(20%)/(60%) /патент РФ №2040829, МПК A01G 9/26, 1995 г.A device for lighting plants is known, containing a mercury-free metal halide lamp connected in series with a ballast resistance: inductive, capacitive, combined, an igniter is used to ignite the lamps, and a light device is used to redistribute the radiation of lamps on plants. The radiation spectrum of the device includes the ranges: blue (C) 400-500 nm, green (C) 500-600 nm and red (K) 600-700 nm at the ratio C / C / C (20%) / (20%) / ( 60%) / RF patent No. 2040829, IPC A01G 9/26, 1995

Недостатками известного устройства являются отсутствие полосы излучения в дальней красной области и несбалансированность относительно спектра поглощения растением интенсивностей полос излучения, вследствие чего облучатель потребляет избыточную электроэнергию и его корпус сильно нагревается.The disadvantages of the known device are the absence of a radiation band in the far red region and an imbalance with respect to the absorption spectrum of the plant of the intensities of the radiation bands, as a result of which the irradiator consumes excess electricity and its body heats up strongly.

Известен светодиодный фитооблучатель для выращивания томата, /Патент РФ № 2695812, МПК F21K 99/00, 2019/, содержащий корпус со светоизлучающими элементами, которые состоят из комбинации светодиодов, спектр излучения и мощность которых сбалансированы и согласованы с интенсивностью поглощения и ролью в фотосинтезе ключевых пигментов фотосинтетического аппарата растения хлорофиллов, каротиноидов, криптохромов, фитохромов, при этом комбинация включает пять типов светодиодов с максимумами полос излучения в пределах диапазонов синий 434-450 нм, красный 630-632 нм и 660-670 нм и дальний красный 730-735 нм.Known LED phyto-irradiator for growing tomatoes, / RF Patent No. 2695812, IPC F21K 99/00, 2019 / containing a housing with light-emitting elements, which consist of a combination of LEDs, the emission spectrum and power of which are balanced and matched with the absorption intensity and the role in photosynthesis of key pigments of the photosynthetic apparatus of the plant are chlorophylls, carotenoids, cryptochromes, phytochromes, while the combination includes five types of LEDs with maximum emission bands within the ranges of blue 434-450 nm, red 630-632 nm and 660-670 nm and far red 730-735 nm.

Недостатками известного устройства является узко направленное выращивание сортов томата, и ограниченность регулировки интенсивного спектрального диапазона.The disadvantages of the known device are the narrowly directed cultivation of tomato varieties, and the limited regulation of the intense spectral range.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве прототипа система светодиодного освещения теплиц /Патент RU 2680590, МПК A01G 9/20,2019/, состоящая из светодиодного фитооблучателя и блока управления интенсивностью и спектральным составом излучения, фитооблучатель выполнен из двух групп светодиодов с регулируемым спектром излучения каждой группы светодиодов, а блок управления интенсивностью и спектральным составом излучения выполнен из компьютера, платформы сбора данных и управления, аналого-цифрового преобразователя, цифро-аналогового преобразователя, датчика освещенности и датчика спектра.The closest in technical essence to the claimed device is the LED lighting system for greenhouses selected as a prototype / Patent RU 2680590, IPC A01G 9 / 20,2019 /, consisting of a LED phyto-irradiator and a control unit for the intensity and spectral composition of radiation, the phyto-irradiator is made of two groups of LEDs with an adjustable radiation spectrum of each group of LEDs, and the control unit for the intensity and spectral composition of the radiation is made of a computer, a data collection and control platform, an analog-to-digital converter, a digital-to-analog converter, an illumination sensor and a spectrum sensor.

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

- узкий диапазон длины волн излучения фитооблучателя, выражающийся в отсутствии дальнего красного диапазона 730-740 нм, что в скором времени приводит к отмиранию ниже расположенных листьев биологической материи, тогда как дальний красный диапазон обладает проникающими свойствами внутрь листа - сквозное проникновение спектрально-волновым воздействием через несколько расположенных друг под другом листьев,- a narrow range of phytoradiator radiation wavelengths, which is expressed in the absence of the far red range of 730-740 nm, which soon leads to the death of the leaves of biological matter located below, while the far red range has penetrating properties into the leaf - through penetration by spectral-wave action through several leaves located one under the other,

- отсутствие излучения в зеленой области спектра, что делает невозможным его применение в закрытых от солнечного света сооружениях, например, фабриках растений, фитотронах,- the absence of radiation in the green region of the spectrum, which makes it impossible to use it in structures closed from sunlight, for example, plant factories, phytotrons,

- отсутствие защиты от пыли и влаги светодиодов и фитооблучателя в целом, в том числе защиты при распылении мелкодисперсных жидких фракций химических реагентов (удобрений, пестицидов, гербицидов и др.) в виде аэрозоля, например, при поливных и обеззараживающих методах обработки растений,- lack of protection against dust and moisture of LEDs and phyto-irradiator as a whole, including protection when spraying fine liquid fractions of chemical reagents (fertilizers, pesticides, herbicides, etc.) in the form of an aerosol, for example, during irrigation and disinfection methods of processing plants,

- низкий теплоотвод радиатора от светодиодных модулей, что в свою очередь существенно ограничивает срок эксплуатации фитооблучателя,- low heat dissipation of the radiator from the LED modules, which in turn significantly limits the life of the phytoirradiator,

- ограничение использования регулировки спектрального диапазона с использованием ПК,- limiting the use of adjusting the spectral range using a PC,

- применение дорогостоящего датчика-спектрометра и датчика освещенности существенно повышает стоимость фитооблучателя,- the use of an expensive spectrometer sensor and an illumination sensor significantly increases the cost of a phytoirradiator,

- наличие только двух каналов управления спектральным составом, что снижает гибкость регулирования спектра,- the presence of only two channels for controlling the spectral composition, which reduces the flexibility of spectrum regulation,

- конвективное воздушное охлаждение, что повышает металлоемкость системы.- convective air cooling, which increases the metal consumption of the system.

Техническая задача предполагаемого изобретения заключается в повышении энергоэффективности и надежности системы освещения, урожайности и качества продукции, сокращению сроков ее получения. Путем обеспечения плавного регулирования интенсивности и спектрального состава излучения фитооблучателя, формирования оптимальной световой среды для тепличных растений.The technical problem of the proposed invention is to improve the energy efficiency and reliability of the lighting system, yield and product quality, and reduce the time it takes to get it. By ensuring smooth regulation of the intensity and spectral composition of the phytoirradiator radiation, the formation of an optimal light environment for greenhouse plants.

Технический результат достигается тем, что светодиодный универсальный фитооблучатель, включающий группы светодиодов с регулируемым спектром излучения каждой группы и блок управления интенсивностью и спектральным составом излучения, имеющий компьютер, датчик, согласно изобретению, имеет корпус, на котором закреплен блок из четырех групп светодиодов с регулируемым спектром излучения каждой их линейки, защитный экран от пыли и влаги, выполненный из полупрозрачного тонкостенного поликарбоната или стекла и герметично закрепленного на корпусе над светодиодными группами, закрепленный на корпусе датчик температуры, связанным с контроллером, отслеживающим его температурный режим, и систему теплоотвода, выполненную в виде канала-змеевика, проточенного на внутренней стенке корпуса, герметично закрытого крышкой и связанного трубками с системой жидкостного охлаждения.The technical result is achieved by the fact that the universal LED phyto-irradiator, including groups of LEDs with an adjustable spectrum of radiation of each group and a control unit for the intensity and spectral composition of radiation, having a computer, the sensor according to the invention, has a housing on which a block of four groups of LEDs with an adjustable spectrum is fixed radiation of each of their line, a protective screen against dust and moisture, made of translucent thin-walled polycarbonate or glass and hermetically fixed on the case above the LED groups, a temperature sensor attached to the case connected to the controller that monitors its temperature regime, and a heat removal system made in the form of a coil channel, cut through the inner wall of the housing, hermetically sealed with a lid and connected by tubes to a liquid cooling system.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена схема светодиодный универсальный фитооблучатель; на фиг. 2 - крышка фитооблучателя; на фиг. 3 - схема размещения светодиодных сегментов; на фиг. 4 - схема работы фитооблучателя; фиг. 5 - графики спектрального состава излучения фитооблучателя в разных режимах работы.FIG. 1 shows a diagram of a universal LED phyto-irradiator; in fig. 2 - phyto-irradiator cover; in fig. 3 is a diagram of the arrangement of LED segments; in fig. 4 - diagram of the phytoirradiator operation; fig. 5 - graphs of the spectral composition of the phyto-irradiator radiation in different operating modes.

Универсальный светодиодный фитооблучатель состоит из корпуса 1 и съемной плоской крышки 2, изготовленных, например, из алюминия. На корпусе 1 закреплен блок из четырех групп светодиодов (светодиодных модулей) с регулируемым спектром излучения каждой их линейки. В крышке 2 просверлены отверстия 3 для крепления болтов, отверстие 4 для крепления многожильного кабеля, питающего светодиодные линейки. Резьбовые соединительные отверстия 5 для крепления болтов. Система теплоотвода, выполнена в виде канала-змеевика 6, проточенного в корпусе 1, герметично закрытого крышкой 2 и связанного трубками (на фиг. не показаны) с системой жидкостного охлаждения. Трубки соединены с корпусом 1 при помощи входного и выходного штуцеров 7. Такая система охлаждения, а не оказывает существенного влияния на параметры микроклимата внутри теплицы, фитотрона или фитокамеры. На корпусе 1 размещен экран 8 от пыли и влаги, защищающий светодиодные линейки и выполненный из полупрозрачного тонкостенного поликарбоната или стекла. Герметичность корпуса 1, крышки 2 и защитного экрана 8 обеспечивается силиконовым клеевым материалом. Светодиодные группы a, b, c, d закреплены на корпусе 1 посредству теплопроводного клеевого материала.A universal LED phyto-irradiator consists of a body 1 and a removable flat cover 2, made, for example, of aluminum. A block of four groups of light-emitting diodes (light-emitting diode modules) with an adjustable radiation spectrum of each of their line is fixed on the body 1 Holes 3 are drilled in cover 2 for fastening bolts, hole 4 for fastening a multicore cable that supplies LED strips. 5 threaded connecting holes for fastening bolts. The heat removal system is made in the form of a channel-coil 6, which is perforated in the housing 1, hermetically closed by the cover 2 and connected by tubes (not shown in the figure) with a liquid cooling system. The tubes are connected to the body 1 by means of the inlet and outlet fittings 7. Such a cooling system does not have a significant effect on the microclimate parameters inside the greenhouse, phytotron or phytochamber. On the case 1 there is a screen 8 from dust and moisture, which protects the LED strips and is made of translucent thin-walled polycarbonate or glass. The tightness of the case 1, cover 2 and protective screen 8 is ensured by silicone adhesive material. LED groups a, b, c, d are fixed to the housing 1 by means of a heat-conducting adhesive material.

Суммарная максимальная мощность светодиодных групп a, b, c, d фитооблучателя составляет 300 Ватт.The total maximum power of LED groups a, b, c, d of the phyto-irradiator is 300 watts.

Мощность излучения каждой группы светодиодных модулей может регулироваться в широких пределах:The radiation power of each group of LED modules can be adjusted within wide limits:

- для группы - а - четыре линейки белого диапазона цветовой температуры излучения 4000К;- for group - a - four rulers of the white range of color temperature of radiation 4000K;

- для группы - b - две линейки синего диапазона с максимумом излучения 440-460 нм;- for group - b - two bars in the blue range with a maximum radiation of 440-460 nm;

- для группы - с - три линейки дальнего красного диапазона с максимумом излучения 730-740нм;- for group - c - three rulers of the far red range with a maximum radiation of 730-740nm;

- для группы - d - три линейки красного диапазона с максимумом излучения 632-660 нм.- for group - d - three rulers of the red range with a maximum radiation of 632-660 nm.

Фитооблучатель снабжен линейками светодиодов белого диапазона цветовой температуры излучения 4000К, выполненными на основе кристаллов синего 440-460 нм, покрытых люминофором с максимумом переизлучения, происходит добавление зеленой области спектра 535-570 нм.The phyto-irradiator is equipped with lines of white light-emitting diodes with a color temperature of 4000K, made on the basis of blue crystals of 440-460 nm, coated with a phosphor with a maximum re-emission, the green region of the spectrum 535-570 nm is added.

В рассадный период необходимо увеличивать долю синего излучения 440-460 нм для предотвращения вытягивания рассады.During the seedling period, it is necessary to increase the proportion of blue radiation 440-460 nm to prevent the seedlings from pulling out.

В период цветения необходимо увеличивать долю красного излучения 632-660 нм.During the flowering period, it is necessary to increase the proportion of red radiation 632-660 nm.

На стадии плодоношения и созревания необходимо увеличивать долю зеленого излучения 535-570 нм.At the stage of fruiting and ripening, it is necessary to increase the proportion of green radiation 535-570 nm.

Регулировка тока от источника питания 9 происходит посредством широтно-импульсной модуляции с частотой 500 Гц. Регулируемый источник питания 9 позволяет изменять процент интенсивности излучения каждой группы светодиодов в пределах 0÷100 по сигналу от контроллера 10.The current from the power supply 9 is regulated by means of pulse-width modulation with a frequency of 500 Hz. Adjustable power supply 9 allows you to change the percentage of radiation intensity of each group of LEDs within 0 ÷ 100 according to a signal from controller 10.

С помощью контроллера 10 можно задавать различные режимы работы системы фитооблучения, контролировать параметры среды с возможностью записи в базу данных.Using the controller 10, you can set various operating modes of the phyto-irradiation system, control the parameters of the environment with the ability to write to the database.

Светодиодный универсальный фитооблучатель содержит телефон 11, планшет 12 и персональный компьютер 13 (ПК). Все выше названные цифровые устройства подключены к роутеру 14 посредством Wi-Fi или кабельной связи. Роутер 14 соединен с глобальной сетью интернет 15, соединяющий интернет-кабелем контроллер 10 с выходными соединительными выводами кабеля для четырех электронных блоков питания 9. Блок питания 9 соединен с блоком фитооблучения своей группы спектрального нанометрового диапазона.The LED universal phyto-irradiator contains a telephone 11, a tablet 12 and a personal computer 13 (PC). All of the above digital devices are connected to router 14 via Wi-Fi or cable connection. Router 14 is connected to the global Internet 15, connecting the controller 10 with an Internet cable to the output connecting leads of the cable for four electronic power supplies 9. The power supply 9 is connected to the phyto-irradiation unit of its spectral nanometer range.

Фитооблучатель снабжен закрепленным на корпусе 1 защитным механизмом от перегрева в виде температурного датчика 16, связанным с контроллером 10, отслеживающим его температурный режим.The phyto-irradiator is equipped with a protective mechanism against overheating fixed on the housing 1 in the form of a temperature sensor 16, which is connected to a controller 10 that monitors its temperature regime.

На фиг. 5 представлены графики интенсивности изменения спектральных диапазонов. По оси абсцисс отложена длина волны излучения в нанометровом диапазоне, по оси ординат относительная спектральная плотность облученности. При помощи заданного программного алгоритма, наделенного возможностью изменять параметры облучения путем изменения спектрального состава излучения, появляется возможность влияния на репродуктивную функцию и фазы роста сельскохозяйственных растений. От начального периода развития растения и до полного его созревания проходит несколько циклических этапов роста, в течение которых на них периодически воздействуют заданным спектральным диапазоном, создавая более благоприятные условия для развития зеленой массы, определяемые по фотосинтетической активности, синтезу хлорофилла и фотоморфогенезу. В зависимости от выбора сельскохозяйственной культур, например, томаты, огурцы, салаты, и т.д., необходим свой спектральный диапазон, с изменяемой интенсивностью в процессе каждого этапа роста.FIG. 5 shows graphs of the intensity of changes in spectral ranges. The abscissa shows the radiation wavelength in the nanometer range, and the ordinate shows the relative spectral irradiance density. With the help of a given software algorithm, endowed with the ability to change the irradiation parameters by changing the spectral composition of radiation, it becomes possible to influence the reproductive function and growth phases of agricultural plants. From the initial period of plant development to its full maturation, several cyclic growth stages pass, during which they are periodically exposed to a given spectral range, creating more favorable conditions for the development of green mass, determined by photosynthetic activity, chlorophyll synthesis and photomorphogenesis. Depending on the choice of crops, for example, tomatoes, cucumbers, salads, etc., a spectral range is required, with a variable intensity during each stage of growth.

Разработанный фитооблучатель с коммуникационной системой управления решает ряд задач, например, управление интенсивностью спектрального облучения посредством цифровой передачи данных с таких устройств, как ПК, 13 планшет, 12 телефон 11.The developed phyto-irradiator with a communication control system solves a number of problems, for example, control of the intensity of spectral irradiation through digital data transmission from devices such as a PC, 13 tablet, 12 telephone 11.

Фитооблучатель сохраняет работоспособность длительный период времени за счет использования жидкостной системы охлаждения. Так как пониженная температура полупроводниковых светодиодных матиц положительно сказывается на сроке службы полупроводниковых кристаллов. Защитный экран 8 предохраняет светодиодные модули от повреждений.The phyto-irradiator remains operational for a long period of time due to the use of a liquid cooling system. Since the lower temperature of semiconductor LED matrices has a positive effect on the service life of the semiconductor crystals. The protective shield 8 protects the LED modules from damage.

Фитооблучатель полностью защищен от попадания пыли, грязи, влаги и распыления искусственно созданного аэрозоля, например, при орошении овощных и зеленных культур.The phytoradiator is completely protected from dust, dirt, moisture and artificial aerosol spraying, for example, when irrigating vegetables and green crops.

Фитооблучатель работает следующим образом.Phyto-irradiator works as follows.

На одну или несколько цифровых машин устанавливается программное обеспечение. Производится настройка программного интерфейса под заданные параметры интенсивности спектрального диапазона необходимого для роста выращиваемой сельскохозяйственной овощной или зеленной культуры. Все цифровые устройства - телефон 11, планшет 12, ПК 13 подключены к роутеру 14 посредством Wi-Fi или кабельной связи. Цифровые сигналы от роутера 14 передаются в глобальную сеть интернет 15, далее по IP-адресу в контроллер 10, который преобразует их в широтно-импульсные модулированные сигналы и предает на электронно-управляемые блоки питания 9. В итоге заданная сила тока и напряжение поступают на фитооблучатель, от суммарной мощности светодиодных линеек зависит интенсивность излучения фитооблучателя.Software is installed on one or more digital machines. The software interface is tuned to the specified parameters of the intensity of the spectral range necessary for the growth of the cultivated agricultural vegetable or green crop. All digital devices - phone 11, tablet 12, PC 13 are connected to router 14 via Wi-Fi or cable connection. Digital signals from router 14 are transmitted to the global Internet 15, then to the IP address to controller 10, which converts them into pulse-width modulated signals and transmits them to electronically controlled power supplies 9. As a result, the specified current and voltage are supplied to the phytoirradiator , the radiation intensity of the phyto-irradiator depends on the total power of the LED strips.

В лабораторных условиях фитооблучатель успешно прошел испытания на базе агроинженерного института ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.In laboratory conditions, the phytoirradiator has successfully passed tests on the basis of the agroengineering institute of the Federal State Budgetary Scientific Institution FNATS VIM.

В фитооблучателе использовали двенадцать светодиодных линеек на тонкой алюминиевой подложке.The phytoirradiator used twelve LED strips on a thin aluminum substrate.

При испытании фитооблучателя выявлено следующие:When testing the phytoirradiator, the following were revealed:

- температура алюминиевого радиатора фитооблучателя охлаждаемого жидкостью держалась на отметке 26-28°С, при температуре окружающей среды 22-24°С, в таких температурных режимах светодиодные модули способны служить гораздо более продолжительное время без выхода из строя;- the temperature of the aluminum radiator of the phyto-irradiator cooled with liquid was kept at around 26-28 ° C, at an ambient temperature of 22-24 ° C, in such temperature conditions the LED modules are able to serve for a much longer time without failure;

- отсутствуют шумовые эффекты;- there are no noise effects;

- обеспечена полная герметичность фитооблучателя, так как все соединительные швы герметизированы на силиконовый клеевой материал;- complete tightness of the phyto-irradiator is ensured, since all connecting seams are sealed with silicone adhesive;

- автоматическая защита от перегрева фитосветильника датчиком температуры 16 и разрыва цепи электроснабжения (в случае повреждения водяного насоса, или утечки жидкой среды из каналов теплообменника), как только температура снижается до оптимально разрешенной, система снова перезапускается;- automatic protection against overheating of the phyto-luminaire by the temperature sensor 16 and a break in the power supply circuit (in case of damage to the water pump, or leakage of a liquid medium from the channels of the heat exchanger), as soon as the temperature drops to the optimum allowed, the system restarts again;

- оттестирован алгоритм работы программного обеспечения ЭВМ на взаимодействие и отклика ПК 13, планшета 12, телефона 11, в тандемной связи с фитооблучателем (испытания проводились в климатической камере закрытого защищенного грунта).- the algorithm of the computer software operation was tested for the interaction and response of PC 13, tablet 12, phone 11, in tandem connection with a phytoirradiator (tests were carried out in a climatic chamber of a protected ground).

Использование фитооблучателя позволяет повысить энергоэффективность и надежность системы, урожайность и качество продукции за счет плавного регулирования интенсивности и спектрального состава излучения фитооблучателя, сформировать оптимальную световую среду для тепличных растений.The use of a phytoirradiator makes it possible to increase the energy efficiency and reliability of the system, yield and product quality due to smooth regulation of the intensity and spectral composition of the phytoirradiator radiation, and to form an optimal light environment for greenhouse plants.

Claims (1)

Светодиодный универсальный фитооблучатель, включающий группы светодиодов с регулируемым спектром излучения каждой группы и блок управления интенсивностью и спектральным составом излучения, имеющий компьютер, датчик, отличающийся тем, что он имеет корпус, на котором закреплен блок из четырех групп светодиодов с регулируемым спектром излучения каждой их линейки, защитный экран от пыли и влаги, выполненный из полупрозрачного тонкостенного поликарбоната или стекла и герметично закрепленного на корпусе над светодиодными группами, закрепленный на корпусе датчик температуры, связанный с контроллером, отслеживающим его температурный режим, и систему теплоотвода, выполненную в виде канала-змеевика, проточенного на внутренней стенке корпуса, герметично закрытого крышкой и связанного трубками с системой жидкостного охлаждения.Universal LED phyto-irradiator, including a group of LEDs with an adjustable radiation spectrum of each group and a control unit for the intensity and spectral composition of radiation, which has a computer, a sensor, characterized in that it has a housing on which a block of four groups of LEDs with an adjustable radiation spectrum of each of their line is fixed , a protective screen against dust and moisture, made of translucent thin-walled polycarbonate or glass and hermetically fixed on the case above the LED groups, a temperature sensor attached to the case, connected to the controller that monitors its temperature regime, and a heat removal system made in the form of a coil channel, perforated on the inner wall of the housing, hermetically sealed with a lid and connected by tubes with a liquid cooling system.
RU2020122012A 2020-07-03 2020-07-03 Led universal phyto-irradiator RU2744302C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122012A RU2744302C1 (en) 2020-07-03 2020-07-03 Led universal phyto-irradiator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122012A RU2744302C1 (en) 2020-07-03 2020-07-03 Led universal phyto-irradiator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744302C1 true RU2744302C1 (en) 2021-03-05

Family

ID=74857729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020122012A RU2744302C1 (en) 2020-07-03 2020-07-03 Led universal phyto-irradiator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744302C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206336U1 (en) * 2021-04-12 2021-09-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" Plant irradiation device
RU209726U1 (en) * 2021-11-11 2022-03-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Liquid phytoirradiator for plants
RU2777658C1 (en) * 2021-12-01 2022-08-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Led liquid phyto-irradiator of circular irradiation for plants

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010109963A (en) * 2010-03-16 2011-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинже LED PHYTOFLOWER
RU180020U1 (en) * 2018-02-21 2018-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "Грин Лайн" AUTOMATED LED LAMP FOR HYDROPONIC INSTALLATIONS
RU2680590C1 (en) * 2018-05-25 2019-02-22 Сергей Сергеевич Капитонов Led lighting system for greenhouses
RU2695812C1 (en) * 2018-06-18 2019-07-30 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Led phyto-illuminator for tomato growing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010109963A (en) * 2010-03-16 2011-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинже LED PHYTOFLOWER
RU2454066C2 (en) * 2010-03-16 2012-06-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Light diode phyto-irradiator
RU180020U1 (en) * 2018-02-21 2018-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "Грин Лайн" AUTOMATED LED LAMP FOR HYDROPONIC INSTALLATIONS
RU2680590C1 (en) * 2018-05-25 2019-02-22 Сергей Сергеевич Капитонов Led lighting system for greenhouses
RU2695812C1 (en) * 2018-06-18 2019-07-30 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Led phyto-illuminator for tomato growing

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206336U1 (en) * 2021-04-12 2021-09-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" Plant irradiation device
RU209726U1 (en) * 2021-11-11 2022-03-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Liquid phytoirradiator for plants
RU2777658C1 (en) * 2021-12-01 2022-08-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Led liquid phyto-irradiator of circular irradiation for plants
RU2790314C1 (en) * 2022-06-29 2023-02-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Led phytoinstallation
RU217148U1 (en) * 2022-07-27 2023-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" Plant Irradiation LED Device
RU217383U1 (en) * 2022-08-03 2023-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" Crop LED Illuminator
RU2818347C1 (en) * 2023-09-20 2024-05-02 Индивидуальный Предприниматель Карпов Вячеслав Русланович Plant cultivation device
RU225405U1 (en) * 2023-12-11 2024-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) LED universal phyto-irradiator with heat recovery for technological needs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI631894B (en) Laser-based agriculture system
JP7152038B2 (en) Photon modulation management system
EP3278020B1 (en) Method and apparatus for stimulation of plant growth and development with near infrared and visible lights
US11925152B2 (en) Plant growth system
RU2504143C2 (en) Method and device for using light-emitting diode in greenhouse
RU2369086C1 (en) Led plant spotlight
KR102509518B1 (en) Photon modulation management system
CN107047093B (en) Gardening LED lighting fixture
RU2744302C1 (en) Led universal phyto-irradiator
US11116143B2 (en) Method and an apparatus for stimulation of plant growth and development with near infrared and visible lights
US20210259158A1 (en) Diffused fiber-optic horticultural lighting
RU2454066C2 (en) Light diode phyto-irradiator
RU2695812C1 (en) Led phyto-illuminator for tomato growing
EP3915337B1 (en) Dynamic user interface
RU2719773C1 (en) Method of forming an optimum light environment for plants grown in closed ground and a system of led lighting, which realizes this method (versions)
EP2761988B1 (en) Method for cultivating plant
Kopatsch et al. Reproducing solar spectral irradiance by LEDs
RU209726U1 (en) Liquid phytoirradiator for plants
US20210112648A1 (en) Apparatus and method for accelerating conversion of phytochrome isoforms
TWI505773B (en) Plant nurturing system
JP2024043044A (en) Plant Cultivation Equipment
Watjanatepin et al. Semi-Plant Factory Artificial Light for Organic Vegetables Using NB-IoT