Светодиодный светильник для растений

Полезная модель относится к осветительным приборам на основе светодиодов и может применяться для освещения растений в качестве досветки или основного освещения.
Известна полезная модель, относящаяся к области сельского хозяйства и, в частности, к системам искусственного светодиодного освещения растений в теплицах, а также для подсветки посадочного материала в домашних условиях на основе светильника, включающего корпус, внутренние стенки и дно которого изготовлены из материала с высоким коэффициентом отражения, рассеиватель света, а также цепочки синих светодиодов, излучающих свет с длиной волны 445-470 нм и покрытых светопреобразующим люминофором, в качестве которого используют красный нитридный люминофор, диспергированный в силиконе или в другом прозрачном отверждаемом материале, при этом спектр излучения красного люминофора имеет максимум, располагающийся при 630-670 нм, а ширина спектра на половине высоты составляет 90-110 нм. Светопреобразующий красный нитридный люминофор может быть также размещен:
- на внутренней стенке рассеивателя света в виде тонкого слоя, полученного при нанесении суспензии люминофора прозрачном безводном полимерном лакокрасочном материале, отверждаемом на воздухе,
- либо в виде однородной дисперсии в объеме рассеивателя света из полимерного материала, полученного методом термоэкструзии.
(патент РФ на полезную модель №153425).
Известен светильник для растений на основе филаментных источников света, включающих прозрачную керамическую или лейкосапфировую подложку, на лицевой поверхности которой размещена линейка синих светодиодов, излучающих свет в диапазоне 445-470 нм, а также слой широкополосного красного нитридного люминофора, диспергированного в прозрачном отверждаемом материале, или слой, составленный из смеси красных нитридных люминофоров, или смеси красного нитридного люминофора и желто-оранжевых оксидных люминофоров, со структурой граната, нанесенный после монтажа светодиодов на обе поверхности носителя, в результате чего синий свет светодиодов, проходящий через слой люминофорного покрытия, частично трансформируется в красно-оранжевое излучение, максимум в спектре излучения которого располагается в интервале 615-670 нм, при этом ширина спектра на половине высоты ординаты максимума изменяется в зависимости от состава люминофорной композиции в диапазоне 95-165 нм, а соотношение ординат максимумов в спектре излучения светильника в синей (445-470) и красной (615-670 нм) областях спектра изменяется от 1,5:1 до 1:10.
(патент РФ на полезную модель №178878).
Известна Полезная модель относится к области выращивания растений, а именно для фитоактивного освещения растений при выращивании в домашних условиях огородных культур (лук и луковичные растения, томаты, огурцы, баклажаны, сладкий перец, салат, петрушка и т.п.), а также для межрядного освещения садовых цветочных растений и тепличных культур. Более мощный вариант светильника предназначен для применения в промышленных тепличных хозяйствах при выращивании различных овощных и цветочных культур в условиях нехватки естественного освещения или его отсутствии. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании фитосветильника для улучшенного роста растений.
Техническое решение достигается за счет того, что множество светодиодов мощностью в 2-3 Вт заменено на один светодиод мощностью 100 Вт матричной формы, изготовленный по технологии СОВ (Chips on Board). Мощный матричный светодиод имеет меньший сопоставимый размер изделия, что позволило уменьшить габариты светильника и его вес. Светодиод, активная часть которого имеет в своем составе люминофор, испускает свет в диапазоне 380-840 Нм, пики интенсивности приходятся на участки в 420-480 Нм и 580-720 Нм. Растения получают должное количество ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения, излучения в видимом синем спектре и красном спектре. Компактные формы достигаются за счет того, что все блоки питания находятся снаружи светильника. Все блоки питания защищены, степень защиты IP67. Возможность регулировки направления света достигается тем, что на светильник установлены специальные ручки с поворотными механизмами.
(патент РФ на полезную модель №168490) - ПРОТОТИП.
Недостатками известных изделий являются:
1) отсутствие широкой регулировки соотношения синей и красной части спектра,
2) отсутствие электробезопасности из-за использования источников без электрической развязки вход-выход (нагрузка),
3) отсутствие белого освещения, необходимого обслуживающему персоналу во время работы с растениями.
Технической задачей полезной модели является: создание светильника для растений с широкой регулировкой отношения доли спектра синего к красному и наличием светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение.
Сущность полезной модели заключается в том, что используется 2 независимых канала, каждый из которых состоит из источников питания, каждый из которых питает собственную светодиодную нагрузку, при этом в каждом канале спектр излучения светодиодной нагрузки собственный. В
одном канале нагрузкой является набор красных светодиодов с пиком излучения в диапазоне 580-720 нм (красный спектр), а во втором нагрузка это набор светодиодов спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение, но содержащий один из пиков излучения в диапазоне 420-470 нм. Сами источники питания имеют электрические контакты для внешнего подключения, изменяя электрический потенциал на этих контактах друг относительно друга можно регулировать выходную мощность источника питания, изменяя выходной ток источника питания. Тем самым изменяя соотношение спектров каждого канала в общем спектре полезной модели.
На фигуре представлена структурная схема работы устройства.
1.1 - 1.n - источник питания, где 2<n<20;
2.1 - 2.n - электрические контакты управления источником питания, где 2<n<20 включительно;
3.1 - 3.n - светодиодная нагрузка, где 2<n<20 включительно;
4 - канал со светодиодами красного спектра свечения;
5 - канал со светодиодами белого спектра свечения;
6 - светодиодный светильник.
Светодиодный светильник для растений 6 состоит из двух независимо работающих каналов, при этом каждый канал состоит как минимум из одного источника питания 1.1-1.n и светодиодной нагрузки 3.1-3.n, каждый источник питания 1 имеет электрические контакты 2.1-2.n управления для подключения внешнего по отношению к нему управления. Потенциал электрических контактов сравнивается внутри источника питания с потенциалом датчика тока нагрузки, источник питания работает таким образом, что потенциал контактов управления устанавливает максимальный потенциал на датчике тока. Изменение потенциала управляющих контактов может быть выполнено подключением внешнего по отношению к источнику питания элемента регулировки, например, на основе резистора или транзистора в линейном режиме или электрического сигнала, например,
шим-модуляции или выпрямленного напряжения. Изменение электрического потенциала конкретных контактов управления друг относительно друга влияет на выходную мощность конкретного источника питания, которая может изменяться таким образом от 0 до 100%. В каждом канале используется только определенный спектр излучения светодиодов: красный спектр 4 с пиком излучения в диапазоне 580-720 нм или спектр 5 воспринимаемый как белый.
Широкий диапазон регулировки отношения синего спектра к красному также достигается за счет уменьшения или увеличения выходной мощности источников питания конкретного канала.
Технический результат: создан светильник для растений с широкой регулировкой отношения доли спектра синего к красному и наличием светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение.
.