DE602004001285T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Pflanzenbestrahlung mit lichtemittierenden Dioden - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsatz von Licht emittierenden Dioden bei einer Gewächshausausstattung. Im besonderen betrifft sie ein Verfahren, um mittels LEDs das natürliche Licht zu ergänzen, und eine Trägerstruktur zum Einsatz von LEDs in einer Gewächshausausstattung.
  • Beschreibung des technischen Hintergrundes
  • Das Sonnenlicht setzt sich zusammen aus einer Vielzahl von Wellenlängen. Die Energie des Lichts ist umgekehrt proportional zu seiner Wellenlänge. Mit anderen Worten, je länger die Wellenlänge, umso weniger Energie hat das Licht. Sonnenlicht kann in verschiedene Wellenlängen oder Farben aufgespaltet werden, indem es durch ein Prisma geleitet wird. Wenn die Sonne in einem Winkel zur Erdatmosphäre steht, wird das Licht entsprechend durch die Atmosphäre reflektiert und aufgespaltet. Deshalb sind Sonnenauf- und Sonnenuntergänge so bunt. Ein weiteres, weniger erwünschtes Ergebnis dieses Phänomens ist, dass ein Teil des blauen Lichts im Winter die Erdatmosphäre nicht durchdringt.
  • Das Licht, das Menschen sehen, liegt im sichtbaren Spektrum. Das sichtbare Licht reicht von ungefähr 400 nm bis ungefähr 700 nm. Violettes Licht ist Licht kürzester Wellenlänge, höchster Energie des sichtbaren Spektrums und rotes Licht ist Licht längster Wellenlänge, geringster Energie des sichtbaren Lichts. Je länger die Wellenlänge des sichtbaren Lichts, desto rötlicher ist seine Farbe. Ultraviolettes Licht hat eine kürzere Wellenlänge und mehr Energie als sichtbares Licht. Röntgenstrahlen sind Licht höchster Energie, kürzester Wellenlänge. Infrarotlicht ist Licht geringer Energie mit einer größeren Wellenlänge als die des roten Lichts. Ein großer Teil des Sonnenlichts liegt im infraroten Bereich.
  • Fotosynthese ist der Prozess, welcher Energie des Sonnenlichts oder eines anderen Lichts in chemische Energieformen umwandelt, von denen biologische Systeme Gebrauch machen können. Energie für die Fotosynthese wird durch Licht geliefert, welches von den Pigmenten der Pflanze absorbiert wird. Farbe und Intensität des Lichts werden in unterschiedlichen Fotosynthese Reaktionen verwendet. Zum Beispiel wird durch blaues Licht in Verbindung mit Wasser und Kohlendioxid Sauerstoff und Zucker erzeugt, während durch rotes Licht in Verbindung mit Wasser und Zucker Pflanzenzellen erzeugt werden. Je heller oder intensiver das Licht ist, umso mehr Energie erhält die Pflanze. Rotes Licht regt Längen- und blaues Licht regt Dickenwachstum an. Folglich werden Pflanzen, die unter rotem Licht wachsen, hoch und gestreckt und Pflanzen, die unter blauem Licht wachsen, werden einen dicken, starken Stamm haben, aber nicht besonders hoch sein.
  • In Gewächshäusern ist es oft erwünscht, das Wachstum einer Pflanze zu steuern. Beispielsweise kann es infolge besonderer Umstände, Kunden- oder saisonaler Nachfrage, Transportbedingungen etc. wünschenswert sein, Knospung zu fördern oder zu behindern, Erblühen zu fördern oder zurückzuhalten, Keimung zu fördern, Blattbildung der Pflanzen zu fördern, starke und/oder längere Stämme anzuregen, eine gedrungenere Pflanze zu bekommen, eine größere Ernte zu erhalten und/oder das Reifen einer Frucht oder von Gemüse zu fördern oder zu verhindern.
  • Im allgemeinen wird in Gewächshäusern die Beleuchtung eingesetzt, um das Pflanzenwachstum zu fördern oder zurückzuhalten. Gebräuchliche Beleuchtungstypen für Landstriche oder Gewächshäuser umfassen Glühlampen, Leuchtstoffröhren, Natrium-Hochdrucklampen, Metall-Halogenlampen und Quecksilberdampflampen. Glühlampen erzeugen alle Wellenlängen des Lichts und kommen dem natürlichen Sonnenlicht am nächsten. Sie werden daher allgemein benützt, um das vegetative Wachstum zu fördern. Die Stärke der Intensität bestimmter Wellenlängen des Lichts kann mit dem gewählten Beleuchtungstyp eingestellt werden, um die Wachstumsphase zu steuern. Zusätzlich zur Steuerung der Wachstumsphase mittels Licht können Wachstumsphasen auch gesteuert werden durch das Anpassen oder das Ändern der Düngung, durch Aussetzen der Pflanzen einer Stresssituation wie zum Beispiel Kälte, kürzere oder längere Beleuchtungsperioden, oder zusätzliche Beleuchtungsperioden bei Nacht.
  • Im Winter steht die Sonne tiefer über dem Horizont. Wenn das Sonnenlicht die Ozonschicht passiert, werden ungefähr 50% des blauen Lichts an der Ozonschicht reflektiert, anstatt sie zu durchdringen. Glühlampen zur Nachbildung des natürlichen Lichts, tendieren dazu, einen höheren Prozentsatz an niederenergetischem Licht zu enthalten als natürliches Licht. Daher wird eine Pflanze, die unter Licht einer Glühlampe oder unter natürlichem Winterlicht gewachsen ist, tendenziell weniger blaues Licht erhalten, als optimal wäre. Es besteht Bedarf für ein System, das benützt werden kann, um das natürliche Licht im Winter zu ergänzen, indem es den Pflanzen die hochfrequenten Wellenlängen liefert, die an der Ozonschicht reflektiert werden bei minimaler Interferenz mit dem einfallenden natürlichen Licht.
  • Blumenerzeuger mögen blättrige, starke Pflanzen wachsen lassen, jedoch das Erblühen solange verzögern wollen, bis die Saison der Pflanze gekommen ist. Ein Erzeuger von Gewächshausgemüse wird das Wachstum der Keimlinge, die Knospen- und Fruchtbildung der Pflanzen anregen wollen, jedoch dann das Reifen des Gemüses verzögern, so dass es nicht überreif ist, wenn es den Lebensmittelmarkt erreicht. Es besteht daher Bedarf für ein Pflanzenbeleuchtungssystem, das es dem Erzeuger ermöglicht, das natürliche Licht zu ergänzen um die Wachstumsphase der Pflanzen anzupassen ohne dabei den Einfall des natürlichen Lichts zu beeinträchtigen.
  • Licht emittierende Dioden (LED) bestehen aus einer Schicht zweier verschiedener Halbleiter. Sie können dazu dienen, eine Lichtquelle spezifischer Wellenlänge zu erzeugen.
  • Derzeit sind Licht emittierende Dioden in schwach beleuchteten, kleinflächigen Gewächshausumgebungen im Gebrauch. Es besteht Bedarf für ein LED Pflanzenbeleuchtungssystem, das den Einsatz von LEDs im großen Maßstab erlaubt wie in einem kommerziellen Gewächshaus.
  • In der EP 1 300 066 A1 sind ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung und Kultivierung von Pflanzen offenbart, wobei die Anlage Wannen zur Aufnahme von Pflanzen zusammen mit einer Nährlösung, eine Förderanlage zum Verschieben der Wannen der Reihe nach in lateraler Richtung und eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Anzahl Licht emittierender, über der Förderanlage angeordneter Dioden umfasst. Die Beleuchtungsvorrichtung ist so angebracht, dass ihre Höhe über der Förderanlage vom Anfang bis zum Ende der Transportstrecke stufenweise zunimmt, um die Sämlinge entsprechend dem Wachstum der Pflanzen Schritt für Schritt aus höherer Position zu beleuchten. Die Pflanzen werden nur durch das künstliche Licht der Beleuchtungsvorrichtung bestrahlt und nicht durch natürliches Licht.
  • Es besteht ein Bedarf für ein Pflanzenbeleuchtungssystem, bei welchem LEDs eingesetzt werden, um die Lichtintensität und/oder die Wellenlänge zu liefern, die erwünscht ist, um bestimmte Wachstumsphasen zu unterstützen oder zu verzögern, ohne das natürliche Licht zu beeinträchtigen. Weiterhin besteht Bedarf für ein System, bei dem natürliches Licht, künstliches Licht oder eine Kombination aus künstlichem und natürlichem Licht zum Einsatz gelangen kann, ohne einen wesentlichen Anteil des Lichts abzudecken.
  • Beleuchtungssysteme für Gewächshäuser nach dem bisherigen Stand der Technik sind ungefähr 18 cm breit und decken daher einen Teil des natürlichen Lichts ab. Es besteht Bedarf für ein System, das die Menge des abgedeckten natürlichen Lichts reduziert.
  • Beleuchtungssysteme nach bisherigem Stand der Technik sind schwer. Eine einzige Natriumdampflampe kann 40 US-pounds wiegen. Es besteht Bedarf für ein Beleuchtungssystem mit geringem Gewicht.
  • Die Lampen von Beleuchtungssystemen nach bisherigem Stand der Technik müssen weit oberhalb der Pflanzen angebracht werden. Es besteht Bedarf für ein Beleuchtungssystem, das dicht an den Pflanzen angebracht werden kann, um ein niedrigeres Gewächshaus zu ermöglichen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Beleuchtungssystem für Pflanzen zur Ergänzung des natürlichen Lichts ohne dabei den Einfall des natürlichen Lichts wesentlich zu beeinträchtigen. Die vorliegende Erfindung macht Gebrauch von einem Streifen LEDs hoher Leuchtkraft, die eine gleichförmige Beleuchtung liefern. Der LED-Streifen vermindert die Energie- und Wartungskosten. Das Streifensystem kann in kommerziellen Gewächshäusern installiert werden. Wegen seiner geringen Breite ist der Streifen eine geeignete Ergänzung des natürlichen Lichts, denn er erlaubt einer Höchstmenge des natürlichen Lichts, die Pflanzen zu erreichen.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden LEDs mit spezieller Wellenlänge zur Erzielung eines bestimmten Effektes in das System eingesetzt. Zum Beispiel blaue LEDs, um das Winter Sonnenlicht zu ergänzen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Pflanzen Sonnenlicht und/oder künstlichem Licht ausgesetzt, vorzugsweise natürlichem Licht oder Sonnenlicht, und LEDs werden benutzt, um das Licht zu ergänzen. Zum Beispiel wird im Winter hochfrequentes Licht an der Ozonschicht reflektiert. Blaue LEDs werden zur Ergänzung des natürlichen Lichts eingesetzt, um das hochfrequente Licht zu ersetzen, das die Ozonschicht nicht durchdringt. Wenn spezielle Wellenlängen benötigt werden um einen gewünschten Effekt zu erzielen, können darüber hinaus zusätzliche LEDs bestückt werden, die Licht der gewünschten Wellenlänge emittieren.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Querschnitt einer Beleuchtungsanlage nach bisherigem Stand der Technik.
  • 2 ist eine Draufsicht auf ein Beleuchtungssystem nach bisherigem Stand der Technik.
  • 3 ist eine Draufsicht auf Detail 3 von 2.
  • 4 ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems nach bisherigem Stand der Technik.
  • 5 ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems.
  • 6 ist ein Querschnitt der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanlage.
  • 7 ist ein Querschnitt der Trägerkonstruktion der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanlage
  • 8 ist eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems
  • 9 ist eine Draufsicht auf Detail 9 von 8.
  • 10 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems
  • 11 zeigt die Spektralverteilung des Sonnenlichts am Mittag im Sommer, bei Sonnenuntergang im Sommer und einer Glühlampe.
  • 12 zeigt die Spektralverteilung einer Hochdrucknatriumdampflampe und einer 455 nm blauen LED.
  • 13 zeigt die ideale fototrophe Kurve und die Fotosynthese-Kurve
  • 14 zeigt die Fotosynthese-Kurve der Hochdrucknatriumdampflampe und der 455 nm blauen LED der 12.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Pflanzen wachsen dank der Fotosynthese. Pflanzen benutzen Wasser, Kohlendioxid und Licht, um Energie und Sauerstoff zu erzeugen. Verschiedene Wellenlängen des Lichts wirken unterschiedlich auf Pflanzen. Die meisten Pflanzen reflektieren grünes Licht. Das beste Licht für das Wachstum der meisten Pflanzen sind daher die roten und blauen Wellenlängen. Rotes Licht tendiert dazu, Pflanzen in die Höhe wachsen zu lassen. Blaues Licht erzeugt tendenziell Pflanzen mit einem starken Stamm. Wie in 13 erkennbar ist die Fotosynthese bei etwa 440 nm und etwa 680 nm am stärksten. Dagegen sehen Menschen am besten, wenn das Licht zwischen 560 nm und 650 nm liegt. 13 zeigt auch die fototrophe Kurve. Diese zeigt die Wellenlängen des Lichts, die Menschen am besten erkennen.
  • Die maximale Durchlässigkeit für blaues Licht herrscht um die Mittagszeit. Wegen des Winkels der Sonne wird das hochenergetische blaue Licht an der Ozonschicht morgens und abends teilweise reflektiert. Das Licht enthält daher weniger blaue Anteile. Gleichermaßen gibt es weniger blaues Licht im Winter wegen der Winkelstellung der Erde zur Sonne. Im Winter werden etwa 50% des hochenergetischen blauen Lichts an der Ozonschicht reflektiert, und das Licht, das weitergeleitet wird, besteht vorwiegend aus niederenergetischem Licht. Als Folge können Pflanzen keine ausreichende Menge an blauem Licht erhalten.
  • Auch Pflanzen, die unter künstlichem Licht aufgezogen werden, können zu wenig blaues Licht erhalten. Beispielweise erzeugen hoch intensive Natriumlampen, welche oft in Gewächshäusern eingesetzt werden, das Maximum ihres Lichts im für den Menschen sichtbaren Bereich. Glühlampen, welche oft im Pflanzenanbau für den Eigenbedarf benutzt werden, haben ebenfalls weniger blaues Licht, als für optimalen Pflanzenwuchs nötig wäre. Ein Gärtner kann die Menge an blauem Licht ergänzen wollen. In manchen Situationen kann der Gärtner besondere Wachstumsphasen der Pflanzen mittels speziellen Wellenlängen des Lichts fördern oder verzögern wollen. Es ist daher oft notwendig oder wünschenswert, natürliches oder künstliches Licht mit speziellen Wellenlängen des Lichts zu ergänzen.
  • Beleuchtungssysteme nach bisherigem Stand der Technik blockieren einen Teil des natürlichen, in das Gewächshaus einfallenden Lichts. Wie in den 1–3 ersichtlich verwenden Systeme nach bisherigem Stand der Technik sperrige Leuchten 10, welche 10% oder sogar mehr der Grundfläche des beleuchteten Gewächshausareals 20 abdecken. Dieser unerwünschte Effekt wird durch Schatten verschlimmert, die von den Rahmen und/oder den Lampen erzeugt werden. Bei dem System gemäß bisherigem Stand der Technik werden eine Vielzahl an Leuchten benutzt. Beispielweise ist in einem typischen System, bei dem Natriumhochdrucklampen eingesetzt werden, der Reflektor 16 der Lampe 35 cm breit mal 35 cm lang, das Netzgerät 14 der Lampe ist ungefähr 18 cm breit mal 35 cm lang, und die Befestigungsträger 12 sind etwa 4 cm breit. Die Stützrahmen 22 des Gewächshauses sind etwa 3 cm breit.
  • Ein weiterer Nachteil des Systems nach bisherigem Stand der Technik ist die ungleichmäßige Ausleuchtung. Wie 4 zeigt, werden einige Pflanzen 24 von zwei Lampen beleuchtet, während andere von drei beleuchtet werden. Folglich können die Pflanzen nicht mit gleicher Geschwindigkeit wachsen und reifen. Einige Pflanzen können langsam reifen oder werden nicht so hoch wachsen wie andere.
  • Beleuchtungssysteme gemäß bisherigem Stand der Technik sind schwer. Eine einzige Natriumdampflampe kann 40 US-pounds wiegen. Der Gewächshausrahmen muss daher stabil genug sein, um das Beleuchtungssystem zu tragen. Darüber hinaus haben Beleuchtungssysteme gemäß bisherigem Stand der Technik Lampen, die in einem Abstand zu den Pflanzen gehalten werden müssen. Dies erfordert Gewächshauskonstruktionen von ausreichender Höhe, um die Lampen von den Pflanzen fern zu halten.
  • In 5 und 6 ist die erfindungsgemäße Beleuchtungskonstruktion dargestellt. Die Konstruktion umfasst eine Trägerschiene 30, vorzugsweise aus Aluminium. Vorzugsweise hat die Trägerschiene 30 einen Kanal 34 zur Aufnahme des Lichterzeugers und mindestens zwei Paar äußere Rippen 40, die einen Befestigungsschlitz 42 bilden. Die äußeren Rippen strahlen außerdem Wärme ab. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform hat die Trägerschiene 30 eine Grundplatte 32, einen Kanal 34 zur Aufnahme des Lichterzeugers, ein paar Tragösen 36, ein paar innere Rillen 38, mindestens zwei paar äußere Rippen 40, die mindestens einen Befestigungsschlitz 42 bilden.
  • Der Lichterzeuger enthält eine gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) 52, vorzugsweise eine PCB mit Metallkern, auf der eine Anzahl von LEDs 54 befestigt ist. Das PCB 52 hat die Form eines Streifens, welcher in den Kanal 34 eingeschoben und in den inneren Rillen 38 gehalten wird. Vorzugsweise sind die LEDs 54 Leistungs-LEDs. Vorzugsweise sind die LEDs in gleichen Abständen auf dem Streifen verteilt. Eine Scheibe dient dazu, die PCB 52 in der Schiene 30 zu fixieren und eine Schlichtpassung zu gewährleisten. Vorzugsweise bildet die Scheibe einen Kragen 56, der mindestens eine LED 54 umschließt. Die LEDs 54 werden durch ein Netzgerät 60 versorgt. Vorzugsweise wird das PCB 52 an das Netzgerät 60 über Drähte 62 angeschlossen, und das Netzgerät 60 ist von dem Lichterzeuger abgesetzt. Beispielsweise könnte das Netzgerät 60 unterhalb der Pflanzen 24 platziert werden, um zu verhindern, dass es das natürliche Sonnenlicht abdeckt. Das Netzgerät kann mehr als einen Lichterzeuger versorgen.
  • Ein Befestigungshaken 44 oder andere mechanische Befestigungsmittel werden benutzt, um die Schiene 30 am Gewächshausrahmen 22 zu befestigen. Der Befestigungshaken 44 ist mit der Schiene 30 an den Befestigungsschlitzen 42 verbunden. Der Befestigungshaken 44 ist am Gewächshausdach oder an einem vorhandenen Tragrahmen befestigt.
  • Die Lichterzeuger sind verhältnismäßig leicht. Das Gewächshaus kann so gebaut werden, dass der Rahmen das Gewächshaus trägt. Das Gewicht der Lampen braucht bei der Bestimmung von Stärke und/oder Design der Rahmen nicht berücksichtigt zu werden.
  • Darüber hinaus können die LEDs nahe an den Pflanzen oder in einem größeren Abstand zu den Pflanzen angeordnet werden. Die Lichterzeuger können daher an einem vorhandenen Gewächshausrahmen nachgerüstet werden. Außerdem kann das Gewächshaus mit einer geringen Höhe über dem Boden gebaut werden, da die LEDs nicht hoch über den Pflanzen gehalten werden müssen. Dies spart Materialien und kann den Einsatz von Rahmen mit geringerem Gewicht erlauben. Es könnte auch geringere Heizungs- und/oder Kühlungskosten ermöglichen, da der Raum, der beheizt oder gekühlt werden muss, kleiner sein kann als in herkömmlichen Gewächshäusern.
  • In einer Ausführungsform weisen die Schienen und der Lichterzeuger dieselbe Länge auf, und eine Mehrzahl von Schienen 30, wobei jede mit einem Lichterzeuger ausgestattet ist, werden für jede Reihe eingesetzt, wobei jeder Lichterzeuger entweder ein getrenntes Netzgerät 60 haben kann, oder vorzugsweise mehrere Lichterzeuger mit einem einzigen Netzgerät 60 elektrisch verbunden werden. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Schienen 30 länger als die Lichterzeuger. Mehrere Lichterzeuger werden in den Kanal 34 eingeschoben. Die Lichterzeuger sind elektrisch miteinander verbunden. Vorzugsweise versorgt ein Netzgerät 60 mehrere Lichterzeuger.
  • In einer Ausführungsform ist jede Schiene 30 getrennt von der nächsten Schiene 30 in der Reihe. In einer alternativen Ausführungsform sind mehrere Schienen 30 miteinander verbunden. In einer weiteren Ausführungsform enthält jede Reihe eine einzige Schiene.
  • Wie den 8–10 zu entnehmen, liefert das LED-Streifen-System den Pflanzen gleichmäßiges Licht, ohne die Menge an natürlichem Licht, die die Pflanzen empfangen, wesentlich zu beeinträchtigen. In einer Ausführungsform ist die Schiene 30 ungefähr 1 ½ mal so breit wie ein Standardrahmen 22 eines kommerziellen Gewächshauses. In einer weiteren Ausführungsform hat die Schiene 30 etwa die gleiche Größe wie ein Standardrahmen 22. In einer weiteren Ausführungsform ist die Schiene 30 schmaler als der Rahmen 22. Vorzugsweise sind die Schienen 30 4,5 cm breit und 240 cm lang. Vorzugsweise sind die Lichterzeuger 60 cm lang und 3 cm breit. In der bevorzugten Ausführungsform sind die LEDs 54 auf schmalen Schienen 30 montiert.
  • Die Schienen 30 sind an dem vorhandenen Gewächshausrahmen 22 zwischen den Pflanzenreihen befestigt. Der Rahmen 22 dient als Kühlfläche für die LEDs.
  • In der bevorzugten Ausführungsform bedecken die LEDs 54 und die Schienen 30 weniger als 25% der beleuchteten Gewächshausfläche.
  • In einer alternativen Ausführungsform bedecken die LEDs 54 und die Schienen 30 weniger als 15% der beleuchteten Gewächshausfläche
  • In einer alternativen Ausführungsform bedecken die LEDs 54 und die Schienen 30 weniger als 10% der beleuchteten Gewächshausfläche.
  • In einer alternativen Ausführungsform bedecken die LEDs 54 und die Schienen 30 weniger als 5% der beleuchteten Gewächshausfläche.
  • In einer alternativen Ausführungsform bedecken die LEDs 54 und die Schienen 30 weniger als 3% der beleuchteten Gewächshausfläche.
  • Hochleistungs-LEDs können dazu dienen, natürliches oder künstliches Licht zu ergänzen. Vorzugsweise wird Licht zwischen etwa 400 nm und 500 nm eingesetzt. Dieses Licht ist für Menschen nahezu unsichtbar. In einer Ausführungsform werden LEDs 54 mit einer Spitzenemission bei 435 nm eingesetzt. In einer weiteren Ausführungsform werden LEDs mit einer Spitzenemission bei 455 nm eingesetzt. In einer weiteren Ausführungsform strahlen einige oder alle LEDs mit einer Wellenlänge, die gewünscht wird, um das Licht zu ergänzen, oder um eine gewünschte Wachstumscharakteristik zu erhalten.

Claims (31)

  1. Ein Beleuchtungssystem für Pflanzen bestehend aus: mindestens einer Leiterplatte, mindestens einer Licht emittierenden Diode LED (54), mindestens einem Träger (30) mit einer Wärmesenke (40) und einem Netzgerät (60), dadurch gekennzeichnet dass, die genannte mindestens eine Leiterplatte eine gedruckte Leiterplatte, Printed Circuit Board, PCB (52) ist, die genannte mindestens eine Licht emittierende Diode LED (54) an der genannten mindestens einen PCB (52) befestigt ist, die genannte mindestens eine PCB (52) an dem genannten Träger (30) befestigt ist, ein Befestigungselement oder ein Befestigungshaken (44) vorgesehen ist um das genannte Beleuchtungssystem an einem Tragrahmen (22) oder einem Dach zu befestigen.
  2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Befestigungselement (44) zur Befestigung des genannten Beleuchtungssystems an einem Gewächshausrahmen (22) angepasst ist.
  3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 2, bei dem die Breite des Trägers (30) weniger als 150% der Breite des Gewächshausrahmens (22) beträgt.
  4. Beleuchtungssystem nach Anspruch 2, bei dem die Breite des Trägers (30) weniger als 5 cm beträgt.
  5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei der Träger (30) ungefähr 4,5 cm breit und ungefähr 240 cm lang ist und die PCB (52) ungefähr 3 cm breit und ungefähr 60 cm lang ist.
  6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aus einer Mehrzahl von PCBs (52) besteht, von denen jedes mindestens eine LED (54) enthält, wobei die PCBs (52) am Träger (30) befestigt sind.
  7. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei der Träger (30) aus einer Grundplatte (32) besteht mit einem Kanal (34) zur Aufnahme der PCBs (52).
  8. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei das PCB (52) ein PCB-Streifen mit Metallkern ist, und auf dem PCB-Streifen eine Mehrzahl von Leistungs-LEDs (54) befestigt sind.
  9. Beleuchtungssystem nach Anspruch 8, wobei die genannten LEDs (54) in gleichen Abständen auf dem PCB(52)-Streifen angeordnet sind,
  10. Beleuchtungssystem nach Anspruch 7, wobei die PCB (52) ein PCB-Streifen mit Metallkern ist, und der PCB-Streifen verschiebbar in dem Kanal (34) befestigt ist.
  11. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei das Netzgerät (60) vom Träger (30) abgesetzt ist.
  12. Beleuchtungssystem nach Anspruch 10 umfassend weiterhin eine Scheibe (56), wobei die genannte Scheibe (56) so gestaltet ist, dass sie den PCB(52)-Streifen in dem Kanal (34) befestigt.
  13. Beleuchtungssystem nach Anspruch 12, wobei die Scheibe ein Kragen (56) ist, der eine LED (54) umschliesst.
  14. Beleuchtungssystem nach Anspruch 8, welches zudem eine Wärmesenke (40) umfasst.
  15. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der LEDs (54) eine gewünschten Wellenlänge aufweist.
  16. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der LEDs (54) eine maximale Emission bei einer gewünschten Wellenlänge aufweist.
  17. Beleuchtungssystem nach Anspruch 16, wobei die gewünschte Wellenlänge ungefähr 435 nm beträgt.
  18. Beleuchtungssystem nach Anspruch 16, wobei die gewünschte Wellenlänge ungefähr 455 nm beträgt.
  19. Beleuchtungssystem nach Anspruch 16, wobei die gewünschte Wellenlänge ungefähr 470nm beträgt.
  20. Eine Gewächshausleuchte, die ein Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
  21. Eine Wachstumsleuchte für Pflanzen, die ein Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
  22. Eine Beleuchtungsanlage für Gewächshäuser, die ein Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
  23. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 22, wobei die Breite des mindestens einen Trägers (30) ungefähr gleich ist wie die Breite des Gewächshausrahmens (22).
  24. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 22, wobei die Breite des mindestens einen Trägers (30) schmaler ist als die Breite des Gewächshausrahmens (22).
  25. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 22, wobei die Anlage weiterhin eine Mehrzahl paralleler Reihen aufweist, und jede Reihe mindestens einen Träger (30) aufweist.
  26. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 25, wobei jede Reihe im wesentlichen gleich lang ist wie die beleuchtete Fläche des Gewächshauses und die Reihen so angelegt sind, dass sie im wesentlichen eine einheitliche, gleichförmige Ausleuchtung gewährleisten.
  27. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 25, wobei das Beleuchtungssystem den Anteil des in das Gewächshaus einfallenden natürlichen Sonnenlichtes nicht wesentlich vermindert.
  28. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 25, wobei die Anlage weniger als 15% der beleuchteten Gewächshausfläche abschirmt.
  29. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 28, wobei die Anlage weniger als 10% der beleuchteten Gewächshausfläche abschirmt.
  30. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 29, wobei die Anlage weniger als 5% der beleuchteten Gewächshausfläche abschirmt.
  31. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 30, wobei die Anlage weniger als 3% der beleuchteten Gewächshausfläche abschirmt.
DE602004001285T 2003-05-23 2004-05-21 Verfahren und Vorrichtung zur Pflanzenbestrahlung mit lichtemittierenden Dioden Expired - Lifetime DE602004001285T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47286903P 2003-05-23 2003-05-23
US472869P 2003-05-23
US675658 2003-09-30
US10/675,658 US7033060B2 (en) 2003-05-23 2003-09-30 Method and apparatus for irradiation of plants using light emitting diodes

Publications (2)

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