Светодиодное устройство для облучения растений

Полезная модель относится к светотехнике, а именно, к устройствам облучения, предназначенным для искусственного освещения растений, в частности в закрытом грунте, световым потоком с изменяющимся спектром, направленным на стимулирование роста растений, повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Известен линейный светодиодный фитосветильник [RU 2709465 С1 F21S 4/24 (2016.01), A01G 7/04 (2006.01), 18.12.2019] содержащий алюминиевый корпус, светодиодную ленту, установленную в нижней части алюминиевого корпуса и канал для принудительного водяного охлаждения.
Недостаток устройства заключается в необходимости принудительного водяного охлаждения, что снижает эксплуатационную надежность устройства. В устройстве все светодиоды подключены к одному источнику питания последовательно, что не позволяет отдельно управлять светодиодами с различным спектром.
Известен светодиодный светильник с эритемным облучателем [RU 163737 U1 F21S 8/00 (2006.01), Н05 В 33/08 (2006.01), 10.08.2016], содержащий излучатель со светодиодными модулями видимого диапазона и излучатель с модулем ультрафиолетового диапазона, с длиной волны в диапазоне от 280 nm до 400 nm, драйверы излучателей видимого и ультрафиолетового диапазонов и контроллер директивного управления с пультом управления.
Недостатком устройства является то, что наличие двух линий светодиодов ограничивает спектр оптического излучения в области белого и УФ диапазона, кроме того, все светодиоды подключены к одному источнику питания без возможности индивидуального управления спектром излучения.
Известен светодиодный светильник для теплиц [RU 178403 U1 A01G 7/04 (2006.01), 05.04.2018], состоящий из размещенных в кожухе и закрепленных на монтажных планках оптический блок, блок охлаждения конвекционного типа, два источника питания, монтажную коробку для коммутации электрических соединений.
Недостатком светильника является то, что спектр излучения зависит от состава люминофора и не дает возможности регулировать спектр излучения светильника.
Прототипом заявляемого устройства является светодиодный универсальный фитооблучатель [RU 2744302 C1 A01G 9/24 (2006.01), 05.03.2021], состоящий из групп светодиодов с регулируемым спектром излучения каждой группы и блок управления интенсивностью и спектральным составом излучения, имеющий компьютер, датчик.
Недостаток устройства заключается в необходимости принудительного водяного охлаждения, что снижает эксплуатационную надежность устройства, кроме того, расположение светодиодных лент по длине светильника снижает равномерность освещения при регулировании спектрального состава из-за наличия широких темных зон отключенных светодиодов.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение эксплуатационной надежности светодиодного устройства для облучения растений, обеспечение равномерности облучения растений и обеспечение регулировки спектрального состава оптического излучения.
Заявленный технический результат достигается тем, что заявленное светодиодное устройство для облучения растений содержит корпус, две платы с расположенными на них светодиодными группами, группы светодиодов подключены к индивидуальным источникам питания в виде управляемых драйверов с общим блоком управления, защитное стекло, радиаторы охлаждения, крепления соединенные с устройством регулирования высоты подвеса. Причем две платы размещены параллельно, а светодиодные группы выполнены в виде чередующихся двух лент красного, двух лент синего, семи лент оранжевого и одной ленты ультрафиолетового спектра оптического излучения, расположенных по ширине светильника с ассиметричным чередованием на платах лент красного, синего и ультрафиолетового спектра.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - общий вид светодиодного устройства для облучения растений;
фиг. 2 - вертикальный разрез светодиодного устройства для облучения растений;
фиг. 3 - состав плат светодиодного устройства для облучения растений;
фиг. 4 - схема управления светодиодным устройством для облучения растений.
Светодиодное устройство для облучения растений, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, содержит корпус 1, закрывающий внутренние элементы светильника, в боковых и верхних стенках корпуса расположены вентиляционные отверстия 2 для доступа воздуха к радиаторам охлаждения 3. К радиаторам прикреплены две платы 4 с алюминиевым основанием, размещенные вдоль устройства параллельно, на которых расположены светодиодные группы 5 в виде светодиодных лент красного, оранжевого, синего и УФ спектра оптического излучения. Светодиоды защищены от пыли и влаги защитным стеклом 6, герметично закрепленным на корпусе 1. Корпус 1 оснащен креплениями 7, соединенных с устройством регулирования высоты подвеса 8.
На фиг. 3 показано расположение светодиодных групп на двух параллельных платах устройства для облучения растений. Светодиодные группы выполнены в виде чередующихся двух лент К - красного 9, двух лент С - синего 10, семи лент О - оранжевого 11 и одной ленты УФ - ультрафиолетового 12 спектра оптического излучения. Эти ленты расположены по ширине светильника с ассиметричным чередованием на платах лент красного 9, синего 10 и ультрафиолетового 12 спектра.
На фиг. 4 представлена схема управления светодиодным устройством для облучения растений. Схема состоит из блока управления 13, индивидуальных источников питания светодиодных групп в виде управляемых драйверов 14, 15, 16, 17, светодиодных лент красного 9.1-9.n, синего 10.1-10.n, оранжевого 11.1-1l.n и УФ 12.1-12.1n спектра оптического излучения, где n - количество последовательно соединенных лент в каждой группе, блока питания 18, блока регулирования высоты 19.
Заявленное светодиодное устройство для облучения растений работает следующим образом.
Светодиодное устройство для облучения растений размещают над поверхностью грядки вдоль нее, присоединяя корпус 1 с помощью креплений 7 к устройству регулирования высоты подвеса 8. Высоту подвеса светодиодного устройства для облучения растений изменяем на необходимую подавая сигнал от блока управления 13 на блок регулирования высоты 19. Питание на управляемые драйверы 14-17 и блок управления 13 подают от блока питания 16, причем управляемые драйверы питаются переменным напряжением, а блок управления постоянным. Индивидуальные источники питания, в виде управляемых драйверов 14-17, питают светодиодные группы светодиодных лент 9-12 заданным значением тока, обеспечивают изменение интенсивности излучения каждой световой группы в зависимости от управляющих сигналов, полученных от блока управления 13, и оптимального режима работы групп. Отвод тепла, выделяемого работающими светодиодными группами 5, осуществляется с помощью радиаторов охлаждения 3, на которых параллельно размещены две платы с алюминиевым основанием 4. Управляемые драйверы 14-17 работают независимо друг от друга, что позволяет создавать необходимый спектральный состав излучения светильника. В итоге заданные параметры поступают на светодиодные группы светодиодных лент 9-12, которые создают комбинированный световой поток.
Устройство позволяет повысить эксплуатационную надежность светодиодного устройства для облучения растений, обеспечить равномерность облучения растений и обеспечить регулировку спектрального состава оптического излучения.
Источники информации
1. RU 2709465 C1 F21S 4/24 (2016.01), A01G 7/04 (2006.01), 18.12.2019.
2. RU 163737 U1 F21S 8/00 (2006.01), H05B 33/08 (2006.01), 10.08.2016.
3. RU 178403 U1 A01G 7/04 (2006.01), 05.04.2018.
4. RU 2744302 C1 A01G 9/24 (2006.01), 05.03.2021.