Линейный светодиодный фитосветильник

Изобретение относится к светотехнике, а именно к светодиодным светильникам, предназначенным для искусственного освещения растений разноспектральным световым полем с эффектом фотобиологического действия. Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение теплоотвода от светодиодов, повышение герметичности, а также улучшение излучающих характеристик светодиодов. Линейный светодиодный фитосветильник содержит алюминиевый корпус, светодиодную ленту, установленную в нижней части алюминиевого корпуса, и канал для принудительного водяного охлаждения. Причем алюминиевый корпус выполнен в виде Ω омега профиля, в нижней плоской части которого установлена указанная светодиодная лента, а в верхней закругленной части профиля, вдоль светодиодной ленты расположен канал для принудительного водяного охлаждения, а на боковых торцах алюминиевого корпуса расположены законцовки, выполненные в виде штуцера для подачи охлаждающей воды с уплотнительными резиновыми сальниками для изоляции корпуса фитосветильника. Светодиодная лента содержит светодиоды различного спектра свечения, при этом на каждый светодиод, при помощи держателя, устанавливается линза, создающая световой луч с углом 60°. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к светотехнике, а именно, к светодиодным светильникам, предназначенным для искусственного освещения растений разноспектральным световым полем с эффектом фотобиологического действия.

Проблема выращивания растений в теплицах, оранжереях, зимних садах, агропромышленных комплексах, а также в домашних условиях в осенне-зимний период сводится к тому, что не хватает количества света для нормального протекания физиологических процессов, поэтому приходится растения, в частности, рассаду, дополнительно облучать.

Существуют фитосветильники, в которых используются газоразрядные лампы, содержащие пары ртути, натрия и ксенона, чтобы обеспечить растения светом синего и/или красного спектра излучения. В качестве примера можно привести газоразрядную лампу Philips GreenPower. Таким светильникам присущи следующие недостатки: большие габариты, большое энергопотребление, необходимость специальной утилизации, а также отсутствие системы охлаждения, которое приводит к ухудшению микроклимата в теплицах, оранжереях, зимних садах, агропромышленных комплексах, а также в домашних условиях из-за высокой температуры работы светильника.

С развитием науки и появлением новых технологий, в освещении активно разрабатываются фитосветильники, в которых в качестве источников излучения используются светодиоды различного цвета, вырабатывающие комбинированный свет со спектром, оптимизированным для фотосинтеза и фотостимуляции роста растений.

Известно, что солнечный свет можно разложить на спектр с различной длинной световых волн: ультрафиолетовая часть лежит ниже 380 нм, фиолетовая - в зоне 380-430 нм, синяя - 430-490 нм, зеленая - 490-570 нм, желтая - 570-600 нм, красная и оранжевая - 600-780 нм, инфракрасная - выше 780 нм. Каждая часть спектра по-своему влияет на физиологию растений. Ультрафиолетовая часть с длинами волн менее 280 нм является губительной для растений, диапазон ультрафиолетовых лучей 315-380 нм полезен для обмена веществ и роста растений, ультрафиолетовое излучение в данном диапазоне длин волн сдерживает вытягивание стеблей. Излучение с длинами волн из диапазона 280-315 нм воздействует на растения, повышая их холодостойкость. Синяя (430-490 нм) и фиолетовая (380-430 нм) части спектра излучения сдерживают излишний рост растений. Воздействие данным излучением стимулирует образование растительных белков и клеточное деление. Эта часть спектра практически без остатка поглощается хлорофиллом, что является залогом интенсивного фотосинтеза. Зеленая часть спектра (490-570 нм) практически не поглощается листовыми пластинами растений, при их избытке растения становятся тонкими, вытянутыми. При этом фотосинтез идет, но его уровень самый низкий. На красную и оранжевую часть (600-780 нм) приходится пик фотосинтеза. Эти длины волн влияют на развитие и регуляцию всех процессов: обмена, дыхания, развития корневой системы, цветение. Наиболее важный отрезок 625-720 нм, эти лучи способствуют росту, производству углеводов, плотно поглощаясь хлорофиллом. Инфракрасные лучи так же воздействуют на растения, но воздействие их несколько специфично, они создают тепловые условия для физиологических процессов и фотосинтеза.

Таким образом, стали появляться фитосветильники на светодиодах, содержащие корпус с источниками излучения, в качестве которых используются синие и красные светодиоды, и теплоотвод, выполненный в виде радиатора, причем тепло от светодиодов передается на теплопроводящее основание, «растягивается» по всей его площади и затем передается на радиатор (патент US 20070058368, патент US 5278432). Авторы патента US 6921182 нашли, что лучшими характеристиками обладает композиция, составленная из синего, оранжево-красного (612 нм) и красного (660 нм) светодиодов. Там же было рекомендовано использовать в источнике фитоактивного освещения растений 12 красных светодиодов (660 нм), 6 оранжевых (612 нм) и только одного синего.

Подобные фитосветильники на светодиодах более легкие, безопасные, имеют больший срок службы и употребляют меньше энергии. Однако таким фитосветильникам присущи следующие недостатки: большое энергопотребление, поскольку им для работы требуется преобразователь напряжения; неравномерное освещение из-за отсутствия линз на каждом светодиоде; низкий теплоотвод, поскольку тепло от светодиодов поступает на радиатор и «растягивается» по всей его площади не равномерно, что приводит к повышению температуры работы светильника, а также к неравномерному освещению.

Для улучшения теплоотвода были разработаны фитосветильники, в которых для отвода тепла от светильников вместо радиатора использовали канал для принудительного водяного охлаждения.

Известен линейный светодиодный фитосветильник (патент CN 103032769), который является наиболее близким к заявленному изобретению (прототип), содержит алюминиевый корпус, светодиодную ленту, снабженную множеством светодиодов и светопропускающее стекло, которые установлены в нижней части алюминиевого корпуса, канал для принудительного водяного охлаждения, расположенный посередине алюминиевого корпуса и уплотнительную ленту, расположенную перед светодиодной лентой в нижней части алюминиевого корпуса.

Недостатком прототипа является низкий (недостаточный) теплоотвод, поскольку канал для принудительного водяного охлаждения расположен посередине алюминиевого корпуса и предназначен для отвода тепла не только от светодиодов, но и от платы схемы управления светодиодами, расположенной с противоположной стороны канала, что в свою очередь приводит к повышению температуры работы фитосветильника, а также к неравномерному освещению. Также недостатком прототипа является неравномерное освещение, поскольку наличие светопропускающего стекла вдоль всей светодиодной ленты, вместо линз на каждом светодиоде, приводит к недостаточному освещению, необходимому для нормального протекания физиологических процессов. Еще одним недостатком прототипа является низкая герметичность фитосветильника, поскольку уплотнительная лента расположена на передней стороне светодиодной ленты и предназначена для герметизации светодиодов, при этом герметизация канала для принудительного водяного охлаждения отсутствует.

Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение теплоотвода от светодиодов, повышение герметичности, а также улучшение излучающих характеристик светодиодов.

Заявленный технический результат достигается тем, что заявленный линейный светодиодный фитосветильник содержит алюминиевый корпус, светодиодную ленту, установленную в нижней части алюминиевого корпуса, и канал для принудительного водяного охлаждения, причем алюминиевый корпус выполнен в виде Ω омега профиля, в нижней, плоской, части которого установлена указанная светодиодная лента, а в верхней, закругленной, части профиля, вдоль светодиодной ленты, расположен канал для принудительного водяного охлаждения, на боковых торцах алюминиевого корпуса расположены законцовки, выполненные в виде штуцера для подачи охлаждающей воды с уплотнительными резиновыми сальниками для изоляции корпуса фитосветильника, светодиодная лента содержит светодиоды различного спектра свечения, при этом на каждый светодиод, при помощи держателя, устанавливается линза, создающая световой луч с углом 60°.

В предпочтительном варианте светодиодная лента содержит светодиоды красного спектра, синего спектра, желтого спектра и УФ-спектра.

В заявленном линейном светодиодном фитосветильнике улучшение теплоотвода от светодиодов обеспечивается за счет канала принудительного водяного охлаждения, расположенного в верхней, закругленной, части алюминиевого профиля, вдоль светодиодной ленты, который позволяет обеспечивать соответствующий теплосъем с корпуса фитосветильника, удерживая температуру светодиодов на уровне до 60°, что в свою очередь продлевает срок службы и сохраняет излучающие характеристики светодиодов. Повышение герметичности обеспечивается за счет установки на торцах алюминиевого корпуса законцовок, играющих одновременно роль штуцеров для подачи охлаждающей воды и уплотнительных резиновых сальников для изоляции корпуса фитосветильника. Улучшение излучающих характеристик светодиодов обеспечивается за счет установки на каждый светодиод линзы, которая создает световой луч с углом 60°, что в свою очередь приводит к улучшению фотосинтеза и фотостимуляции роста растений.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

фиг. 1 - общий вид линейного светодиодного фитосветильника,

фиг. 2 - линейный светодиодный фитосветильник в разрезе,

фиг. 3 - торцевой штуцер с уплотнительными резиновыми сальниками,

фиг. 4 - линейный светодиодный фитосветильник в разборном виде.

На фиг. 1 представлен общий вид линейного светодиодного фитосветильника, который предназначен для искусственного освещения разноспектральным световым полем растений в теплицах, оранжереях, зимних садах, агропромышленных комплексах, а также в домашних условиях.

Заявленный линейный светодиодный фитосветильник, как показано на фиг. 2, содержит алюминиевый корпус 1, одну светодиодную ленту 2, и канал для принудительного водяного охлаждения 3. Алюминиевый корпус 1 выполнен в виде Ω омега профиля, в нижней, плоской, части которого установлена указанная светодиодная лента 2, а в верхней, закругленной, части профиля, расположен канал для принудительного водяного охлаждения 3. При этом канал для принудительного водяного охлаждения 3 располагают вдоль всей светодиодной ленты 2, что позволяет путем управляемого расхода воды обеспечивать соответствующий теплосъем с алюминиевого корпуса фитосветильника, удерживая при этом температуру светодиодов на уровне до 60°. Указанное выше расположение канала для принудительного водяного охлаждения, а также отсутствие в корпусе дополнительных элементов конструкции, выделяющих тепло, позволяет обеспечивать соответствующий микроклимат в теплицах, оранжереях, зимних садах, агропромышленных комплексах, а также в домашних условиях, из-за высокой температуры работы светильника. Корпус фитосветильника, предпочтительно, имеет следующие размеры: длина от 1090 до 1110 мм., ширина 30 мм., высота 30 мм.

Светодиодная лента 2, расположенная в нижней части алюминиевого корпуса, содержит впаянные светодиоды различного спектра свечения и кабель питания, закрепленный в проделанной в конструкции штуцера прорези (на чертежах не показан). Светодиодная лента 2 содержит 28 светодиодов, в том числе: светодиодов красного спектра - 15 шт., синего спектра - 5 шт., желтого спектра - 5 шт., УФ-спектра - 3 шт. При этом на каждый светодиод с устанавливается держатель с линзой, которая создает световой луч с углом 60° (фиг. 4). В фитосветильнике, предпочтительно, применяются светодиоды типа «emitter», суммарная мощность которых 50 Ватт. Питание фитосветильника осуществляется, предпочтительно, преобразователем напряжения 220V/54-84V.

Для герметизации (изоляции) корпуса фитосветильника на боковых торцах алюминиевого корпуса 1 устанавливают законцовки 4 (сальник-штуцеры). Как показано на фиг. 3 законцовки 4 выполнены в виде штуцера с уплотнительными резиновыми сальниками, которые играют одновременно роль для подачи охлаждающей воды и для изоляции корпуса 1 фитосветильника, соответственно.

На фиг. 4 показан линейный светодиодный фитосветильник в разборном виде, где слева направо - корпус в виде алюминиевого Ω омега профиля 1, светодиодная лента 2 с собранными линзами, светодиодная лента 2 до установки линз.

Заявленный линейный светодиодный фитосветильник работает следующим образом.

Линейный светодиодный фитосветильник размещают над поверхностью площадки с выращиваемыми растениями, устанавливая его на выбранной высоте. При подаче электропитания на светодиодную ленту все 28 светодиодов излучают свет соответственно красного, синего, желтого и УФ-спектра свечения, при смешении которых вырабатывается комбинированный световой поток, обладающий фитобиологической активностью. В зависимости от выбираемой поверхности площадки для выращиваемых растений (теплицы, оранжереи, зимние сады, агропромышленные комплексы, или домашние условия) выбирают необходимое количество фитосветильников. Отвод тепла от светодиодов в линейном светодиодном фитосветильнике осуществляется с помощью канала для принудительного водяного охлаждения 3 регулируемого либо вручную, либо с применением автоматики, в зависимости от суммарного выделения тепла и выбранного размера помещения, в котором они работают.

1. Линейный светодиодный фитосветильник, содержащий алюминиевый корпус, светодиодную ленту, установленную в нижней части алюминиевого корпуса, и канал для принудительного водяного охлаждения, отличающийся тем, что алюминиевый корпус выполнен в виде Ω омега профиля, в нижней плоской части которого установлена указанная светодиодная лента, а в верхней закругленной части профиля, вдоль светодиодной ленты расположен канал для принудительного водяного охлаждения, на боковых торцах алюминиевого корпуса расположены законцовки, выполненные в виде штуцера для подачи охлаждающей воды с уплотнительными резиновыми сальниками для изоляции корпуса фитосветильника, светодиодная лента содержит светодиоды различного спектра свечения, при этом на каждый светодиод, при помощи держателя, устанавливается линза, создающая световой луч с углом 60°.

2. Линейный светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что светодиодная лента содержит светодиоды красного спектра, синего спектра, желтого спектра и УФ-спектра.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к светодиодным светильникам (варианты) для освещения сельскохозяйственной культуры. Техническим результатом является достижение максимальной эффективности теплоотвода корпуса-радиатора.

Изобретение относится к области светотехники и предназначено для освещения растительных культур. Техническими результатами, достигаемыми при этом, являются: экономия потребления электроэнергии, более быстрое развитие агрокультур и повышение урожайности агрокультур.

Группа изобретений относится к светотехнике, а именно к светодиодному светильнику и к способу освещения высокорослой сельскохозяйственной культуры в закрытом грунте.

Изобретение относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам с использованием полупроводниковых устройств - светодиодов и может быть использовано для уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского освещения.

Изобретение относится к световому устройству (100), которое содержит первый гибкий рукав, содержащий текстильный материал, и второй гибкий рукав, содержащий текстильный материал, первый набор из по меньшей мере двух соединительных швов, соединяющих первый рукав и второй рукав друг с другом.

Изобретение относится к соединительной клемме без дефекта в виде темных пятен для световой ленты. Соединительная клемма содержит опору, причем опора имеет неподвижные две штыревые группы, каждая штыревая группа содержит, по меньшей мере, два штыря, причем штыри в каждой штыревой группе взаимодействуют друг с другом, штырь выполнен из проводящего материала; осветительное устройство, используя соединительную клемму без дефекта в виде темных пятен для световой ленты, содержит множество световых лент и соединительную клемму без дефекта в виде темных пятен для световой ленты, причем световая лента снабжена двумя соединительными разъемами на обоих концах, один соединительный разъем соединен со штырями в одной штыревой группе, и другой соединительный разъем соединяется со штырями в другой штыревой группе.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение эффективности и раномерности излучения.

Изобретение относится к области устройств для представления меняющегося информационного материала и может быть использовано для создания устройств демонстрации наружной видеорекламы.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к устройствам на ультрафиолетовых светодиодах, генерирующих ультрафиолетовое длинноволновое излучение света, для полимеризации UV LED-красок, в офсетной, листовой и ролевой печати.

Изобретение относится к профилю ступени для аварийно-спасательной машины и касается пожарной машины. Профиль ступени содержит экструдированное тело профиля прямоугольного сечения с плоской верхней поверхностью ступени.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает воздействие магнитного поля.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к средствам стимуляции развития растений путем электромагнитного воздействия. Передвижное устройство для электромагнитной обработки растений содержит транспортное средство передвижения, на котором размещены сменный аккумулятор, блок питания, навигационная система для перемещения в пространстве, бортовой контроллер управления, связанный радиоканалом с пультом дистанционного управления, и рабочий орган электромагнитного облучения растений, включающий радиопередатчик и излучатель.

Изобретение относится к области растениеводства, в частности к устройствам магнитной стимуляции растений. Устройство для магнитной стимуляции роста растений содержит корпус с блоком питания и блоком управления, подключенные к источнику магнитного поля.

Садоводческое осветительное устройство для освещения растения содержит осветительный модуль с множеством осветительных элементов. Работа осветительного модуля ограничена множеством дискретных режимов, в которых свет излучается с различными дискретными спектральными составами, посредством испускания света из осветительных элементов в различных предварительно заданных комбинациях.

Изобретение может быть использовано для подачи жидкости и/или охлаждающей среды к растениям. Система содержит по меньшей мере одну подающую трубу или подающий желоб для приема жидкости и/или газа, который соединен с устройством подачи жидкости и/или системой подачи и/или отведения газа и имеет по меньшей мере одно отверстие для отведения жидкости и/или газа в области дна или стенок трубы или желоба.

Изобретение относится к осветительным устройствам, обеспечивающим освещение светом, имитирующим спектр солнечного света за счет использования светоизлучающих диодов.

Изобретение относится к осветительным устройствам, обеспечивающим освещение светом, имитирующим спектр солнечного света за счет использования светоизлучающих диодов.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает изолированную от естественного света систему искусственного света.

Изобретение относится к осветительным устройствам, обеспечивающим освещение светом, имитирующим спектр солнечного света за счет использования светоизлучающих диодов.

Изобретение относится к осветительным устройствам, обеспечивающим освещение светом, имитирующим спектр солнечного света за счет использования светоизлучающих диодов.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к светодиодным светильникам, предназначенным для искусственного освещения растений разноспектральным световым полем с эффектом фотобиологического действия. Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение конструкции, улучшение теплоотвода от светодиодов, повышение герметичности, а также улучшение излучающих характеристик светодиодов. Способ изготовления линейного светодиодного фитосветильника содержит следующие этапы: изготовление алюминиевого корпуса с возможностью размещения в нем канала для принудительного водяного охлаждения и крепления к нему светодиодной ленты. Алюминиевый корпус изготавливают методом экструзии в виде Ω омега профиля, с нижней плоской частью и верхней закругленной частью, а светодиодную ленту изготавливают методом припаивания к рейке светодиодов различного спектра свечения и кабеля питания, с последующей установкой на каждый светодиод при помощи держателя линзы, создающей световой луч с углом 60°. В нижней плоской части профиля, после нанесения теплопроводной пасты, устанавливают светодиодную ленту и закрепляют ее при помощи крепежных элементов, а в верхней закругленной части профиля, вдоль светодиодной ленты, размещают канал для принудительного водяного охлаждения. На боковых торцах алюминиевого корпуса закрепляют законцовки, выполненные в виде штуцера для подачи охлаждающей воды с уплотнительными резиновыми сальниками для изоляции корпуса фитосветильника, причем штуцера с насаженными в канавки уплотнительными резиновыми сальниками закрепляют в торцах канала для принудительного водяного охлаждения методом их запрессовки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к светодиодным светильникам, предназначенным для искусственного освещения растений разноспектральным световым полем с эффектом фотобиологического действия. Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение теплоотвода от светодиодов, повышение герметичности, а также улучшение излучающих характеристик светодиодов. Линейный светодиодный фитосветильник содержит алюминиевый корпус, светодиодную ленту, установленную в нижней части алюминиевого корпуса, и канал для принудительного водяного охлаждения. Причем алюминиевый корпус выполнен в виде Ω омега профиля, в нижней плоской части которого установлена указанная светодиодная лента, а в верхней закругленной части профиля, вдоль светодиодной ленты расположен канал для принудительного водяного охлаждения, а на боковых торцах алюминиевого корпуса расположены законцовки, выполненные в виде штуцера для подачи охлаждающей воды с уплотнительными резиновыми сальниками для изоляции корпуса фитосветильника. Светодиодная лента содержит светодиоды различного спектра свечения, при этом на каждый светодиод, при помощи держателя, устанавливается линза, создающая световой луч с углом 60°. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх