МНОГОЯРУСНЫЙ СТЕЛЛАЖ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована для выращивания растений при искусственном светодиодном освещении.
Известны устройства, применяемые для выращивания растений в защищенном от внешней среды пространстве, снабженные светодиодными фитосветильниками, создающими световое поле с эффектом фитобиологического действия.
Так, в частности, известно устройство для выращивания растений - светодиодный фитоинкубатор [RU 61984], имеющее коробчатую форму, включающее нижнее основание, на котором размещен поддон с высаженной рассадой, и защитный кожух из прозрачного материала, в котором смонтированы светодиодные светильники в форме светодиодных лент. Указанные светодиодные ленты установлены на боковых поверхностях кожуха и на его верхнем основании параллельными рядами, ориентированными вдоль продольной оси кожуха. Каждый светодиодный светильник содержит светодиоды преимущественно синего и красного спектра излучения.
Данное устройство обладает небольшим рабочим объемом, что ограничивает количество выращиваемой с его помощью продукции.
Известен многоярусный стеллаж для выращивания растений [RU 184364], выбранный в качестве ближайшего аналога.
Данное устройство содержит закрепленные на стойках и расположенные в несколько ярусов горизонтально ориентированные полки, предназначенные для размещения на них выращиваемых растений, при этом каждая полка, расположенная выше нижней полки, снабжена установленными вдоль ее продольной оси линейными светодиодными светильниками, скрепленными с ее нижней поверхностью и предназначенными для освещения растений, размещенных на нижележащей полке. Светодиодные светильники излучают световой поток, обладающий фотобиологическим действием, в диапазоне длин волн (315-740) нм.
Данный многоярусный стеллаж обладает большим рабочим объемом, что позволяет увеличить количество выращиваемой продукции.
Однако в данном устройстве не предусмотрены специальные меры по обеспечению равномерности засветки растений.
Проблемой, решение которой обеспечивается при реализации полезной модели, является обеспечение равномерности освещения выращиваемых растений.
Сущность полезной модели заключается в том, что в многоярусном стеллаже для выращивания растений, содержащем закрепленные на стойках и расположенные в несколько ярусов горизонтально ориентированные полки, предназначенные для размещения на них выращиваемых растений, при этом каждая полка, расположенная выше нижней полки, снабжена линейными светодиодными светильниками, скрепленными с ее нижней поверхностью, предназначенными для освещения растений, размещенных на нижележащей полке, согласно полезной модели длина линейных светодиодных светильников выбрана соответствующей ширине полки, линейные светодиодные светильники ориентированы поперек ее продольной оси и установлены с обеспечением перекрытия полки по ширине, при этом линейные светодиодные светильники распределены по нижней поверхности полки таким образом, что они отстоят друг о друга на расстоянии, равном (0,85-0,9) ширины полки.
Заявляемое устройство, включающее расположенные друг над другом горизонтально ориентированные полки и описанную выше осветительную систему, содержащую размещенные под полками линейные светодиодные светильники, обладает большим рабочим объемом и позволяет выращивать значительное количество растительной продукции в условиях закрытого грунта при искусственном освещении.
Количество ярусов в заявляемом многоярусном стеллаже выбирается в зависимости от высоты помещения и высоты одного яруса, которая определяется видом выращиваемой культуры, а также высотой установки светильников над выращиваемыми растениями. Указанную высоту целесообразно принять равной 110% от максимального роста, достигаемого выращиваемыми растениями, но не менее 35 см.
В качестве светодиодов в линейных светильниках использованы светодиоды с различным спектром свечения, спектральные характеристики которых выбраны из условия получения светового потока, лежащего в области PAR, обладающего фотобиологическим воздействием. Преимущественным является использование светодиодов с красным, синим, белым спектрами излучения, излучающих комбинированный световой поток в диапазоне длин волн (400-770) нм. При этом конкретные оптические характеристики светильников определяются видом выращиваемой культуры.
Длина, ориентация и местоположение светильников на нижней поверхности полки выбраны из условия достижения одинаковых условий засветки выращиваемых растений.
Как показали экспериментальные исследования, наилучшие условия для равномерной засветки растений на каждой из полок достигаются при выборе длины (L) линейных светодиодных светильников, соответствующей ширине (А) полки, ориентации их поперек ее продольной оси, установке их с обеспечением перекрытия полки по ее ширине и размещении светильников на поверхности полки таким образом, что они отстоят друг о друга на расстоянии (D), равном (0,85-0,9) ширины (А) полки.
При этом длина (L) светильника выбирается равной ширине (А) полки или чуть превышающей ее ширину в зависимости от особенностей монтажа светильников.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемой полезной модели, является обеспечение равномерности освещения выращиваемых растений.
На фигуре представлен общий вид заявляемого устройства.
Устройство содержит расположенные в несколько ярусов горизонтально ориентированные полки 1, предназначенные для размещения на них выращиваемых растений. Каждая из полок 1 выполнена в виде поддона, имеющего расположенные по ее периметру вертикальные бортики 2 (на чертеже позицией обозначен один бортик). Полки-поддоны 1 закреплены на вертикальных стойках 3.
Устройство снабжено осветительной системой, включающей предназначенные для освещения растений линейные светодиодные светильники 4 (на чертеже позицией обозначен один источник). Светильники 4 содержат (на чертеже не показаны) размещенные на выполненной в виде полосы печатной плате светодиоды с различным спектром свечения, в частности, светодиоды синего, красного и белого света. При этом светильники 4 имеют спектральные характеристики, выбранные в зависимости от вида выращиваемого растения и обеспечивающие получение светового потока, лежащего в области PAR, обладающего фотобиологическим воздействием. Указанные светильники 4 закреплены на нижней поверхности каждой из полок 1 за исключением нижней.
Длина L светильников 4 соответствует ширине А полки 1, в частности, чуть превышает указанную ширину.
Светильники 4 ориентированы поперек продольной оси полки 1, расположены с обеспечением перекрытия полки 1 по ее ширине А и распределены по нижней поверхности полки 1 таким образом, что они отстоят друг от друга на расстоянии D, равном (0,85-0,9) ширины А полки 1.
Осветительная система устройства включает также блок электропитания (на чертеже не показан) и блок управления (на чертеже не показан), управляющий яркостью и спектральными характеристиками излучаемых светильниками 4 световых потоков.
Высота одного яруса (расстояние между полками 1) определяется высотой выращиваемых растений, а также высотой установки светильников 4 над ними. Указанную высоту целесообразно принять равной 110% от максимального роста, достигаемого выращиваемыми растениями, но не менее 35 см.
Длина В полок 1 (длина стеллажа) выбирается в зависимости от размеров производственного помещения и на практике составляет величину от 1 до 3 м.
Устройство работает следующим образом.
Размещают стеллаж в производственном помещении, в частности, в теплице. На полках 1 устанавливают растения, размещенные в контейнерах с грунтом.
При подаче электропитания каждый из светильников 4 излучает комбинированный световой поток, обладающий фотобиологической активностью, обеспечивающий рост растений в отсутствие естественного освещения или при его недостатке.
Благодаря выбранным линейным размерам светильников 4, установке их по ширине полки 1 поперек ее продольной оси в один ряд на указанном выше расстоянии друг от друга обеспечивается равномерность засветки всего массива размещенных на каждой из полок 1 растений. Управление яркостью и спектральными характеристиками светового потока осуществляется с помощью блока управления светильниками 4.