УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОДИОДНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ

Полезная модель относится к растениеводству, может быть использована в теплицах и закрытых помещениях.
Известен светодиодный облучатель для растениеводства, включающий в себя основание, выполненное в виде алюминиевого профиля, на одной из граней которого закреплена как минимум одна линейка со светодиодами. Профиль основания в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, при этом линейка со светодиодами закреплена на внешней грани профиля; дополнительно, как минимум один торец профиля снабжен вентилятором; также линейка со светодиодами снабжена отражателями. (Патент РФ №107449опубл. 20.08.2011 г.)
Недостатком данного технического решения является невозможность выбора необходимого уровня освещения для различных видов сельскохозяйственных растений с учетом фазы их развития и внешних условий.
За прототип выбран сборный светодиодный фитооблучатель, содержащий световые элементы, состоящие из групп светодиодов с различными спектрами излучения, вентилятор и систему управления с коммутатором групп светодиодов, которая вынесена за пределы корпуса и выполнена на базе промышленного компьютера, управляющего фитооблучателем по программе, датчиком освещенности и датчиком-спектрометром, цилиндрический плафон, при этом дополнительно установлен вал, внутри которого расположены выводные провода, а на внешней поверхности которого расположен съемный цилиндр, помещенный в цилиндрический плафон, при этом в нижней части каждого из съемных цилиндров крестообразно установлены лопасти, которые находятся в тепловом контакте со стенками корпуса с возможностью их поворота в вертикальной плоскости. Количество цилиндров на валу определяется заданной высотой (Патент РФ №148848 опубл. 20.12.2014 г.)
Недостатком данного технического решения, препятствующего достижению заявленного технического результата, также является невозможность выбора необходимого уровня освещения для различных видов сельскохозяйственных растений с учетом фазы их развития и внешних условий (температуры, освещенности и влажности).
Решаемой задачей является создание сравнительно надежного и эффективного устройства управления светодиодным освещением различных видов сельскохозяйственных растений с возможностью адаптивного программирования нормы освещения, что достигается за счет регулирования интенсивности освещения растений светодиодами 2 видов (красными и синими) с различными длинами волн с учетом фазы развития и внешних условий.
Технический результат - возможность выбора необходимого уровня освещения для различных видов сельскохозяйственных растений с учетом фазы их развития и внешних условий (температуры, освещенности и влажности).
Технический результат достигается тем, что устройство содержит основание, выполненное в виде алюминиевого профиля, на одной из граней которого закреплены световые элементы, состоящие из групп светодиодов с различными спектрами излучения, каждый из которых имеет микропроцессорный импульсный источник тока с функцией диммирования, линзы, позволяющие сконцентрировать световой поток на определенной прямоугольной области с растениями, радиатор охлаждения, блок управления с возможностью перепрограммирования, датчики освещенности, влажности и температуры.
Отличительным признаком, влияющим на заявленный технический результат, является то, что в устройство введены светодиодные модули, каждый из которых содержит светодиоды со вторичной оптикой в виде линз, излучающих свет определенной длины волны и питаемых микропроцессорными импульсными источниками тока, обладающими функциями диммирования, плавного пуска и активным корректором мощности. Диммирование реализуется подачей управляющих импульсов блоком управления на микроконтроллер импульсного источника тока. Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг 1. изображена функциональная схема устройства управления светодиодным освещением для увеличения роста растений.
На фиг. 2 представлен пример реализации устройства управления светодиодным освещением для увеличения роста растений со светодиодами двух видов.
Функциональная схема устройства управления светодиодным освещением для увеличения роста растений приведена на фиг. 1, где 1 - светодиодный светильник; 2 - блок управления светодиодным светильником; 3 - персональный компьютер или смартфон; 4 - блок датчиков; 5 - система управления верхнего уровня.
Пример реализации устройства управления светодиодным освещением для увеличения роста растений со светодиодами двух видов представлена на фиг.2, где 1 - светодиодный светильник, состоящий из корпуса-радиатора 10, в качестве которого можно использовать стандартно выпускаемые алюминиевые профили, вторичной оптики 9, модулей светодиодов с разными длинами волн (синие светодиоды 6 и красные светодиоды 7). Каждый такой модуль питается отдельным импульсным источником тока с функцией диммирования 8. Блок управления светодиодным светильником 2, состоит из интерфейсного модуля (проводного или беспроводного) для связи с персональным компьютером или смартфоном 3 для перепрограммирования и обмена информацией. Блок датчиков 4 служит для измерения температуры и освещенности. Система управления верхнего уровня 5, для случая использования проектируемой системы в рамках общей АСУ ТП выращивания растений.
Устройство управления светодиодным освещением для увеличения роста растений функционирует следующим образом. При первом включении два микропроцессорных импульсных источник тока светодиодного светильника 1 плавно включаются, мощность увеличивается до требуемого выходного тока 85 Ом А. Далее, при подаче импульсов от микропроцессорного блока управления 2 на вход источника тока 8, устанавливается режим работы в зависимости от длительности импульса. Длительность импульса начинается с переднего фронта и заканчивается задним фронтом, по заднему фронту происходит изменение режима работы. Режим работы зависит от показания блок датчиков температуры и освещенности 4, вида растений, стадии роста и время суток и определяет интенсивности освещения выбранного растения каждой группой светодиодов с различными спектрами излучения (синие светодиоды 6 и красные светодиоды 7). Опрос датчиков 4 происходит один раз в 5 минут. Изменение интенсивности и длительности освещения корректируется каждые 24 часа. Передача информации системе управления верхнего уровня 5 происходит каждые 15 минут. При температуре менее 4°С, устройство управления выключает светодиодный светильник. Изменение программы осуществляется путем перепрограммирования микропроцессорного блока управления 2 с помощью персонального компьютера или смартфона 3.
Благодаря этому устройство позволяет осуществлять выбор необходимого уровня освещения для различных видов сельскохозяйственных растений с учетом фазы их развития и внешних условий (температуры, освещенности и влажности).