СВЕТОДИОДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к способам искусственного облучения меристемных растений.
Известен облучатель для растениеводства, содержащий корпус, матрицу светодиодов, максимумы излучения которых лежат в области спектра 450-480 нм и 660-690 нм, блок управления рабочими токами светодиодов с синим и красным цветом свечения, причем матрица содержит светодиоды с углом излучения не превышающим 30° (патент на полезную модель РФ №59206, Бюл. 34 от 10.12.2006).
Недостатками известной полезной модели являются недостаточная равномерность облучения и влияние внешней температуры на процесс выращивания растений.
Известен также универсальный светодиодный осветитель с микропроцессорным управлением, который содержит плафон с источниками света, состоящий из групп светодиодов с различными спектрами излучения, микропроцессорную систему управления и коммутатор групп светодиодов, датчик освещенности и блок электрического питания, причем плафон шарнирно установлен на держателе, а корпус и держатель прикреплены к подставке, расположенной на освещаемой поверхности (патент на полезную модель РФ №39183 от 20.07.2004).
Недостатками данной полезной модели являются недостаточная равномерность освещения растений и влияние внешней температуры на процесс выращивания растений.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является светодиодная система освещения растений (варианты). Светодиодная система освещения растений, в первом варианте на основе красных, синих, зеленых и ультрафиолетовых светодиодов и блока управления с отдельными выходами регулирования уровня излучения светодиодов каждого спектра отдельно в зависимости от этапа развития и вида растений содержит светодиоды белого спектра. В другом варианте система освещения растений на основе светодиодов и блока управления уровнем освещенности и выдержки в зависимости от этапа развития и вида растений содержит светодиоды белого спектра и дополнительные ультрафиолетовые светодиоды, в котором мощность излучения ультрафиолетовых светодиодов составляет 5…15% от белых, причем белые и ультрафиолетовые светодиоды работают или одновременно, или поочередно с разными промежутками времени. В третьем варианте светодиодная система освещения растений на основе светодиодов и блока управления уровнем освещенности и выдержки в зависимости от этапа развития и вида растений в качестве источника света содержит светодиоды белого спектра (патент на полезную модель РФ №107020 от 10.08.2011).
Недостатками известного технического решения являются недостаточная равномерность облучения растений и влияние внешней температуры на процесс выращивания растений.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение урожайности за счет более равномерного облучения растений, создание и поддержание необходимой температуры в процессе роста и развития растений.
В результате использования предлагаемой системы облучения повышается эффективность роста и развития растений за счет более равномерного облучения растений и стабилизации температуры в процессе их роста. Вышеуказанный технический результат достигается тем, что система облучения имеет датчик температуры, соединенный с блоком управления. Наличие дополнительных экранов в светодиодной системе облучения дает возможность более равномерного облучения растений, например, при расположении их на стеллажах. Применение в системе облучения светодиодов красного, синего и белого спектров ускоряет рост меристемных растений.
Светодиодная система для облучения меристемных растений представлена на фигуре 1.
Система содержит светодиоды 1 синего, красного и белого спектра излучения, установленные, например, в светильнике, управляющий блок питания 2, напряжение с которого подается на излучающие светодиоды 1, отражающие экраны 3, расположенные вдоль ряда выращиваемых растений, с возможностью изменения их угла наклона, например, за счет шарнирного соединения, датчик температуры 4, установленный в зоне выращивания растений, регулятор температуры 5, выход которого подключен к нагревательным элементам 6, расположенным на отражающих экранах, пробирки с растениями 7.
В макете светодиодной системы для облучения меристемных растений использованы пленочные нагревательные элементы марки Ondolia, а в качестве терморегулятора использован терморегулятор ТРМ201.
Предлагаемая система облучения меристемных растений работает следующим образом.
От управляющего блока питания 2 напряжение подается к светодиодам 1 различных спектров излучения, а именно красного, синего, белого спектра, которые облучают растения. Интенсивность излучения и соотношение спектров излучения красного, синего и белого цветов в системе задаются управляющим блоком питания 2. Часть светового потока от светодиодов 1, отражаясь от поверхности отражающих экранов 3, дополнительно облучает поверхность растений 7 в заданном спектре излучения. Для оптимизации интенсивности облучения различных видов растений можно изменять угол наклона отражающих экранов, например за счет шарнирного механизма. Сигнал с датчика температуры 4, расположенного в зоне расположения выращиваемых растений, поступает на регулятор температуры 5, который вырабатывает управляющее воздействие на нагревательные элементы 6, расположенные на отражающих экранах 3, поддерживая тем самым заданную температуру в зоне выращивания растений.
Таким образом, за счет более равномерного облучения выращиваемых меристемных растений и поддержания в зоне выращивания растений постоянной температуры обеспечивается повышенный уровень их развития.
Проведенные эксперименты на макете разработанного устройства показывали, что использование предложенной светодиодной системы облучения меристемных растений позволяет улучшить биометрические показатели растений на 12…15%.