CN109819803A - 一款种植用高光色均匀植物照明培养架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一款种植用高光色均匀植物照明培养架，包括漫反射板、种植位面、“V”型槽、LEDs、植物培养架；植物培养架顶部是漫反射板，底部为“V”型槽和种植位面，植物培养架底部由种植位面和“V”型槽相间排列组成，“V”型槽两侧为种植位面，“V”型槽内的LEDs为阵列光源且由RGBW混光组成，相邻两LED间距为1；针对的阳台植物培养架均匀度差的缺点，提出一种高光色均匀植物照明灯，采用一种光源和种植平面在同侧的“倒置”光源的光学设计方案，同时将RGBW混光LEDs阵列光源安装在植物种植面上“V”型槽的凹侧面，借助倾斜面实现对光源初射光线的调整，并把顶面设计成反射面，将光线耦合程度最大化，获得均匀的照明效果。
Description
技术领域
本发明涉及一款种植用高光色均匀植物照明培养架，属于LED领域。
背景技术
目前，随着现在生活水平的逐步提高，人们对园艺花卉种植的追求逐渐提高，只依靠传统种植技术越来越难满足人们对于观赏性、艺术美的需求；为了满足日益扩大的市场需求，其可通过智能控制***精确控制作物生长过程中的环境温度、湿度、光照条件（光强，光谱，光质）、二氧化碳浓度以及营养液种类和浓度等条件，在所有受控条件中，作为光合作用的必要因素，光是植物生长的关键，起到调控植物生长和代谢的作用，所以提高光源对于植物照明的性能尤为重要。
传统植物照明主光源多采用红蓝光光源。随着LED技术逐渐完善，其节能环保，色纯度高，可自动控制等优势逐渐凸显，逐渐替代传统荧光灯成为植物照明的主流光源，但由于LED为点光源，因此在植物工厂培养架光学***的设计中需要充分考虑其合理的光学设计，以求获得较均匀照度分布和光谱分布，然而目前的植物照明光学***依旧多采用粗放的阵列型LED光学设计方式，并且空间上为光源位于种植面上方“上光下植”的种植模式，由于植物工厂单位植株的种植空间有限，这种光学***由于混光距离短难以在有限的空间内获得较高的照度和光谱均匀度，致使受照植株表面出现局部过亮或者过暗以及光谱分布不均匀的问题。这将导致植株生长状态差异较大，同一批次出产作物品质参差不齐，并对整体种植***的科学调控带来困难。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一款种植用高光色均匀植物照明培养架。为了解决上述问题，我们采用光源和种植平面在同侧的“倒置”光源的光学设计方案，同时将具有RGBW混光的LED阵列光源安装在植物种植面上“V”型槽的内侧面，借助倾斜面实现对光源初射光线的调整，并把顶面设计成反射面，通过反射在有限的空间内增大混光距离，将光线耦合程度最大化，获得均匀的照明效果。
为解决以上问题，本发明采用如下技术方案：一款种植用高光色均匀植物照明培养架，一款种植用高光色均匀植物照明培养架，包括漫反射板（1）、种植位面（2）、“V”型槽（3）、LEDs（4）、植物培养架（5）；植物培养架（5）顶部是漫反射板（1），底部为“V”型槽（3）和种植位面（2），植物培养架（5）底部由种植位面（2）和“V”型槽（3）相间排列组成，“V”型槽（3）的两侧为种植位面（2），“V”型槽（3）内两侧分别放置LEDs（4）；定义植物照明培养架的几何参数，漫反射板（1）到种植位面（2）距离为H，“V”型槽（3）倾角为θ，“V”型槽（3）的高度为d，X为反射到漫反射板（1）的面积，n为一常数。
所述的漫反射板（1）到种植位面（2）距离为H与“V”型槽（3）设计的几何关系满足：。
所述的LEDs（4）由RGBW四种颜色的混光组成，且为阵列光源安装“V”型槽（3）的内侧面，相邻两LED间距为1。
所述的每块种植位面（2）面积相同。
所述的“V”型槽（3）内包含电源走线，致使LEDs（4）发光。
本发明的有益效果为：
1.提出一种光源和种植平面在同侧的“倒置”光源的光学设计方案，同时将LEDs阵列光源安装在植物种植面上“V”型槽的内侧面，借助斜面实现对光源初射光线的调整。
2.把顶面设计成反射面，通过反射在有限的空间内增大混光距离，将光线耦合程度最大化，获得均匀的照明效果。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。
图1是本发明总体结构构造；
图2是本发明植物培养架底部结构；
1为漫反射板、2为种植位面、3为三棱柱、4为LEDs、5为植物培养架。
具体实施方式
以下结合本发明的结构和设计原理作详细说明：
图1、图2中，一款种植用高光色均匀植物照明培养架，包括漫反射板1、种植位面2、“V”型槽3、LEDs4、植物培养架5；植物培养架5顶部是漫反射板1，底部为“V”型槽3和种植位面2，植物培养架5底部由种植位面2和“V”型槽3相间排列组成，“V”型槽3的两侧为种植位面2，“V”型槽3内两侧分别放置LEDs4；定义植物照明培养架的几何参数，漫反射板1到种植位面2距离为H，“V”型槽3倾角为θ，“V”型槽3的高度为d，X为反射到漫反射板1的面积，n为一常数。
根据植物工厂“上光下植”粗放的光学结构均匀度差的问题，提出了一种光源和种植平面同侧的“倒置”光源的光学设计方案。光源安装于种植区两侧的“V”型槽凹台的倾斜面，利用倾斜角度可以对光源发出的光线进行初次分配提高光线分布均匀性，并通过顶面的反射增加混光距离，提高光线耦合程度，从而解决植株生长状态差异较大，同一批次出产作物品质参差不齐，并对整体种植***的科学调控带来困难等问题。
Claims (5)
1.一款种植用高光色均匀植物照明培养架，包括漫反射板（1）、种植位面（2）、“V”型槽（3）、LEDs（4）、植物培养架（5）；植物培养架（5）顶部是漫反射板（1），底部为“V”型槽（3）和种植位面（2），其特征在于：植物培养架（5）底部由种植位面（2）和“V”型槽（3）相间排列组成，“V”型槽（3）的两侧为种植位面（2），“V”型槽（3）内两侧分别放置LEDs（4）；定义植物照明培养架的几何参数，漫反射板（1）到种植位面（2）距离为H，“V”型槽（3）倾角为θ，“V”型槽（3）的高度为d，X为反射到漫反射板（1）的面积，n为一常数。
2.根据权利要求1所述的一款种植用高光色均匀植物照明培养架，其特征在于，所述的漫反射板（1）到种植位面（2）距离为H与“V”型槽（3）设计的几何关系满足。
3.根据权利要求1所述的一款种植用高光色均匀植物照明培养架，其特征在于，所述的每块种植位面（2）面积相同。
4.根据权利要求1所述的一款种植用高光色均匀植物照明培养架，其特征在于，所述的LEDs（4）由RGBW混光组成，且为阵列光源安装“V”型槽（3）的内侧面，相邻两LED间距为1。
5.根据权利要求1所述的一款种植用高光色均匀植物照明培养架，其特征在于，所述的“V”型槽（3）内包含电源走线，致使LEDs（4）发光。
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