專利名稱：一種使用led光源栽培植物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及植物栽培的人工光源設(shè)備，具體為一種使用LED光源栽培植物的
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
目前，LED植物生長光源技術(shù)發(fā)展迅速，以LED為光源的植物生長燈的有關(guān)報(bào)道已不鮮見，各有其理論依據(jù)和應(yīng)用價(jià)值，但應(yīng)用的側(cè)重面和效果各不相同。CN1596606公開了一種“高效節(jié)能LED植物生態(tài)燈”，提供了一種布線簡單、成本低的線狀透明樹脂管狀燈；CN102349354A公開了一種“節(jié)能LED照明設(shè)備”，通過對市電進(jìn)行全波整流波形及接通或斷·開驅(qū)動(dòng)部輸出來達(dá)到提高功率因數(shù)，降低功耗的目的；CN102418891A公開了 “一種自動(dòng)節(jié)能LED燈”，提供了一種通過感光控制器代替人工接通和斷開電源的LED燈；CN102098846A公開了“智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)”，提供了一種通過變壓供電模塊、人體紅外線檢測模塊、光敏傳感器等裝置實(shí)現(xiàn)LED燈智能控制的系統(tǒng)；CN102338324A公開了一種“能產(chǎn)生混合光的LED植物燈裝置及其實(shí)現(xiàn)方法”，在單顆LED燈內(nèi)采取矩陣結(jié)構(gòu)的LED晶片組，通過外部控制電路調(diào)節(jié)LED燈的色度和亮度，使單顆LED產(chǎn)生混合光，降低了植物燈功耗和成本；CN102355779A公開了一種“LED植物生長燈模擬日光控制系統(tǒng)”，提供了一種性能穩(wěn)定、軟件智能控制、操作靈活、便于推廣使用的具有模擬日光功能的LED植物生長燈模擬日光控制系統(tǒng)；CN101725871A公開了 “一種LED植物生長燈”，提供了一種便于在同一空間內(nèi)進(jìn)行多種不同補(bǔ)光對象(植物)的研究、生產(chǎn)，可根據(jù)光環(huán)境優(yōu)化或程序化調(diào)控，提高光能的有效性，提高設(shè)施的使用效率，降低綜合成本投入的裝置；CN101990828A公開了一種“利用LED光源調(diào)節(jié)植物生長的方法及其LED植物照明燈”，提供了一種根據(jù)植物生長發(fā)育周期、光合原理、光譜波長選擇性吸收等原理利用LED光源綠、藍(lán)二基色以及一些LED輔助光源的混合光，對植物科學(xué)合理補(bǔ)光，改善果品品質(zhì)的裝置；CN102330913A公開了一種“LED植物生長燈”，提供了一種可在植物生長全過程都能起到很好的催生作用的LED植物生長燈；CN102438370A公開了“一種全數(shù)字智能LED植物補(bǔ)光燈控制系統(tǒng)”，提供了一種利用全數(shù)字智能調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)在同一空間內(nèi)對多種不同的植物進(jìn)行按需補(bǔ)光，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對大范圍的植物補(bǔ)光燈的集中控制系統(tǒng)。作為取代熒光燈成為未來植物工廠中植物生長主要光源，LED燈具有體積小、壽命長、光效高、功耗低、光譜可控等一系列優(yōu)點(diǎn)，但隨著距離的增加，光源下方光照強(qiáng)度呈幾何衰減趨勢。之前的研究和產(chǎn)品多注重對LED光源的電源、控制系統(tǒng)、LED燈珠光譜組成等的開發(fā)，雖然能夠達(dá)到植物所需的光照強(qiáng)度，某些技術(shù)在一定程度上起到了節(jié)能的作用，但遠(yuǎn)未達(dá)到未來大規(guī)模人工光蔬菜生產(chǎn)對節(jié)能的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有利用光源栽培植物技術(shù)領(lǐng)域的不足之處，本實(shí)用新型的目的是提出一種使用LED光源栽培植物的裝置。[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為一種使用LED光源栽培植物的裝置，包括LED光源板、植物栽培槽、放置LED光源板和植物栽培槽的栽培架，所述LED光源板位于植物的上方，所述栽培架上設(shè)置有垂直移動(dòng)裝置，栽培架上有LED光源板垂直移動(dòng)的區(qū)域。所述栽培架上還設(shè)置有水平移動(dòng)裝置，栽培架上有LED光源板水平移動(dòng)的區(qū)域，所述水平移動(dòng)的區(qū)域面積為LED光源板面積的2-2. 5倍。其中，所述光源板位于植物上方2_15cm處。為了最大限度的發(fā)揮與利用LED燈其冷光源的優(yōu)勢，垂直方向上應(yīng)盡量縮小LED 光源板與植物間的距離，同時(shí)降低LED發(fā)光強(qiáng)度，以最小的能耗使植物獲得所需的光照，達(dá)到節(jié)能的效果。優(yōu)選地，所述LED光源板位于植物上方5-lOcm處。其中，所述植物的栽培槽的面積為LED光源板面積的2-2. 5倍，優(yōu)選地，所述植物的栽培槽的面積為LED光源板面積的2倍。所述垂直移動(dòng)裝置和水平移動(dòng)裝置分別通過機(jī)械、電氣、液壓、氣壓方式中的一種方式控制移動(dòng)。所述垂直移動(dòng)裝置和水平移動(dòng)裝置分別為皮帶、鏈條、鋼絲、齒輪、滑輪、液壓、活塞、導(dǎo)軌、絲杠和引動(dòng)器中的一種或多種。使用本裝置的方法是將LED光源板和植物放置于本栽培裝置上，LED光源板位于植物的上方2-15cm處，將LED光源板周期性地水平移動(dòng)，輪流照射下方的植物。本實(shí)用新型的有益效果在于I)本發(fā)明的方法最大限度的發(fā)揮與利用LED燈其冷光源的優(yōu)勢，在垂直方向上盡量縮小光源板與植物間的距離，同時(shí)降低發(fā)光強(qiáng)度，以最小的能耗使植物獲得所需的光照，達(dá)到節(jié)能的效果。2)本發(fā)明的方法最大限度的發(fā)揮與利用LED燈節(jié)能與長壽命的優(yōu)勢，在調(diào)節(jié)光源板高度的同時(shí)在水平方向上也可調(diào)節(jié)，利用植物生長的光/暗期交替，單位面積光源板能夠提供原來兩倍面積植物生長所需光源照明，在保證下方植物正常進(jìn)行光、暗期生理活動(dòng)的同時(shí)，使LED光源板初期投入減半。本發(fā)明的裝置置于植物工廠內(nèi)，沒有日光照射。但也適用于一切使用LED光源對植物進(jìn)行栽培及補(bǔ)光的場合，不論是否接受光照。

圖I為本實(shí)用新型使用光源栽培植物的裝置。圖中，I為栽培架，2為垂直導(dǎo)軌，3為LED光源板，4為水平導(dǎo)軌，5為植物。圖中的箭頭為LED光源板移動(dòng)的方向。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)以以下最佳實(shí)施例來說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例I :處理組如圖1，一種栽培植物的裝置，包括LED光源板3、放置植物5的植物栽培槽和LED光源板的栽培架1，LED光源板3位于植物5的上方，栽培架垂直支架上安裝有垂直導(dǎo)軌2，水平支架上安裝有水平導(dǎo)軌4。LED光源板3通過電機(jī)的牽弓I，保持在植物5上方一定高度，當(dāng)植物5長高時(shí)向上移動(dòng)。本實(shí)施例中，控制LED光源板3位于植物5上方5cm處。使用與對照組相同面積的燈板(光源板)照射相同面積的植物。該裝置置于植物工廠中，多層放置。對照組面積與植物栽培面積相同的光源板固定于植物上方25cm處,不移動(dòng)并保持植物受光照強(qiáng)度與處理組相同。本實(shí)施例的方法可以最大限度的發(fā)揮和利用LED其冷光源的優(yōu)勢，縮小光源板與植物間的距離，使LED發(fā)光強(qiáng)度較低時(shí)就可滿足下方植物對光照的需求，極大的節(jié)約能源。以種植生菜為例，本實(shí)施例的方法使生菜能夠正常生長，其Vc、花青素、類胡蘿卜素含量與對照組差異不顯著，同時(shí)電量消耗比對照組降低了 45%。實(shí)施例2:處理組一種栽培植物的裝置，包括LED光源板、植物、放置植物和光源板的栽培架，光源板位于植物的上方，栽培架垂直支架上安裝有垂直導(dǎo)軌，水平支架上安裝有水平導(dǎo)軌。單位面積LED光源板位于植物上方15cm處,每開啟10小時(shí)后水平移動(dòng)一次并關(guān)閉,2小時(shí)后再次開啟照明，移動(dòng)的距離是一個(gè)LED光源板的長度，使LED光源板輪流照射下方的2倍于LED光源板面積的植物。該裝置置于植物工廠中，多層放置。對照組面積與植物栽培面積相同的光源板固定于植物上方15cm處,不移動(dòng)并保持植物受光照強(qiáng)度與處理組相同。本實(shí)施例的方法可以最大限度的發(fā)揮和利用LED長壽命、節(jié)能的優(yōu)勢，根據(jù)植物光/暗期需要，用單位面積光源板輪流照射下方2倍于單位面積的植物，可以只用一塊光源板達(dá)到原來兩塊光源板的照射面積和效果，使LED光源板初期投入減半。以種植生菜為例，本實(shí)施例的方法使生菜能夠正常生長，其Vc、花青素、類胡蘿卜素含量與對照組差異不顯著，同時(shí)光源板初期投入比對照組降低了 50%。實(shí)施例3 處理組，一種栽培植物的裝置，包括LED光源板、植物、放置植物和LED光源板的栽培架，LED光源板位于植物的上方，栽培架垂直支架上安裝有垂直導(dǎo)軌，水平支架上安裝有水平導(dǎo)軌。LED光源板通過電機(jī)的牽引，保持在植物上方一定高度，當(dāng)植物長高時(shí)向上移動(dòng)。本實(shí)施例中，控制LED光源板位于植物上方5cm處。同時(shí)，LED光源板每開啟10小時(shí)后水平移動(dòng)一次并關(guān)閉，2小時(shí)后再次開啟照明，移動(dòng)的距離是一個(gè)LED光源板的長度，使其輪流照射下方的2倍于光源板面積的植物。該裝置置于植物工廠中，多層放置。對照組面積與植物栽培面積相同的光源板固定于植物上方25cm處,不移動(dòng)并保持植物受光照強(qiáng)度與處理組相同。本實(shí)施例的方法可以最大限度的發(fā)揮和利用LED其冷光源的優(yōu)勢，縮小光源板與植物間的距離，使LED發(fā)光強(qiáng)度較低時(shí)就可滿足下方植物對光照的需求，極大的節(jié)約能源。同時(shí)，最大限度的發(fā)揮和利用LED長壽命、節(jié)能的優(yōu)勢，根據(jù)植物光/暗期需要，用單位面積光源板輪流照射下方2倍于單位面積的植物，可以只用一塊光源板達(dá)到原來兩塊光源板的照射面積和效果，使LED光源板初期投入減半。以種植生菜為例，本實(shí)施例的方法使生菜能夠正常生長，其Vc、花青素、類胡蘿卜素含量與對照組差異不顯著，在光源板初期投入減半的同時(shí)電量消耗比對照組降低了 47%。以上的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種使用LED光源栽培植物的裝置，包括LED光源板、栽培植物的植物栽培槽、放置LED光源板和植物栽培槽的栽培架，其特征在于，所述LED光源板位于植物的上方，所述栽培架上設(shè)置有控制LED光源板垂直移動(dòng)的垂直移動(dòng)裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述栽培架上還設(shè)置有控制LED光源板水平移動(dòng)的水平移動(dòng)裝置，所述LED光源板水平移動(dòng)的區(qū)域面積為LED光源板面積的2-2. 5倍。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述LED光源板位于植物上方2-15cm處。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述LED光源板位于植物上方5-lOcm處。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述植物栽培槽的栽培面積為LED光源板面積的2-2. 5倍。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述植物栽培槽的栽培面積為LED光源板面積的2倍。
7.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述垂直移動(dòng)裝置為皮帶、鏈條、鋼絲、齒輪、滑輪、液壓、活塞、導(dǎo)軌、電機(jī)、絲杠和引動(dòng)器中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述水平移動(dòng)裝置為皮帶、鏈條、鋼絲、齒輪、滑輪、液壓、活塞、導(dǎo)軌、電機(jī)、絲杠和引動(dòng)器中的一種或多種。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種使用LED光源栽培植物的裝置，包括LED光源板、栽培植物的植物栽培槽、栽培架，LED光源板位于植物的上方，栽培架上有LED光源板垂直移動(dòng)的區(qū)域。使用該裝置栽培植物的方法是將光源板置于植物上方2-15cm處，輪流照射下方的2倍于光源板面積的植物。本實(shí)用新型提出的裝置在調(diào)節(jié)光源板高度的同時(shí)在水平方向上也可調(diào)節(jié)，最大限度的發(fā)揮與利用LED燈冷光源的優(yōu)勢，在垂直方向上盡量縮小光源板與植物間的距離，降低發(fā)光強(qiáng)度，節(jié)省電量；利用植物生長的光/暗期交替，單位面積光源板能夠提供原來兩倍面積植物生長所需光源照明，在保證植物正常進(jìn)行光、暗期生理活動(dòng)的同時(shí)，使LED光源板初期投入減半。
文檔編號A01G9/02GK202697344SQ20122037860
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者李琨, 楊其長, 劉文科, 程瑞鋒, 張義, 方慧, 肖平 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所