可移動植物led光照循環(huán)水培裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，主要由多層支架、定植裝置、光照系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)和水肥氣一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)組成。該裝置可根據(jù)自然光照情況和空間大小，移動到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行水培，既可在室內(nèi)固定使用又可移動到室外、走廊使用；由于結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，既適合家庭使用，也適合實(shí)驗(yàn)室研究使用；同時適用于多種植物苗木種植、枝條插植和種子播種。本實(shí)用新型通過設(shè)置控制光照時間、水培液溫度，水肥氣(氧)循環(huán)補(bǔ)充，促進(jìn)植物生長發(fā)育，從而實(shí)現(xiàn)低耗電、易操作、快生長、高效率的植物水培,具有較高的實(shí)用價值和廣闊的市場前景。
【專利說明】可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于現(xiàn)代植物栽培、植物生理及自動化控制領(lǐng)域，涉及水肥一體化與LED植物燈栽培，尤其是一種可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]植物栽培需要陽光、土壤、水分、空氣，傳統(tǒng)種植植物方式有:土地種植、盤栽種植、大棚設(shè)施栽植、非土基質(zhì)栽培，這些種植方式均需要土壤(基質(zhì))、太陽光照，在種植的時間、空間上均受限制。植物水培以營養(yǎng)液、太陽光照或人工光照來進(jìn)行栽培，無需土壤或基質(zhì)。人工光照下的植物水培，就連太陽光也不需要，種植植物不受土地、時間、空間的限制，具有安全、簡便、省力、聞效等特點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有的植物水培裝置存在不易移動、種植空間相對固定等問題。實(shí)驗(yàn)室多用人工氣候箱種植植物，其光源為熒光燈，耗電量大、效率低且易發(fā)熱，較笨重，種植的空間有限，要人工補(bǔ)充水分和養(yǎng)分。大多數(shù)水培裝置的加溫是通過安裝在水培槽的電熱管直接加溫，各部位水培液溫度不均勻，靠近電熱管的部位溫度較高，遠(yuǎn)離電熱管的部位溫度較低，易造成植物生長不整齊，產(chǎn)生試驗(yàn)誤差，甚至出現(xiàn)黃化死苗現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種移動方便、操作簡便、低耗高效、適用范圍廣的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，主要由多層支架、定植裝置、光照系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)和水肥氣一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)組成；多層支架底層安裝貯液罐，底層以上各層設(shè)置水培槽，多層支架底部四角有4個萬向輪；水培槽上蓋定植裝置，定植裝置由定植板、定植海綿塊構(gòu)成；光照系統(tǒng)由LED植物燈、光照控制器構(gòu)成并由光照控制器控制，LED植物燈安裝在定植板上方；控溫系統(tǒng)由電熱管、溫度傳感器、溫度控制器構(gòu)成并由溫度控制器控制，電熱管安裝在貯液罐中，溫度傳感器安裝在水培槽和貯液罐中；水肥氣一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)由水培槽、貯液罐、輸液管、潛水泵、回液管、循環(huán)控制器構(gòu)成，貯液罐經(jīng)潛水泵、輸液管、水培槽、回液管相互連接形成循環(huán)并由循環(huán)控制器控制。
[0006]多層支架為方形，由普通貨架材料組裝，每層高50_80cm。
[0007]水培槽以方形泡沫槽框?yàn)楣羌?，以整塊黑色塑料膜里外包裹防滲漏而成，槽深15-20cm ;定植板用泡沫板作成,定植板上打有定植孔，定植海綿塊塞在定植孔中。
[0008]LED植物燈為LED植物燈泡、多個LED植物燈泡按一字形集成的LED植物燈條或按方陣或圓形排列集成的LED植物燈盤或燈板。
[0009]LED植物燈的紅光與藍(lán)光配比為7:1-9:1。
[0010]輸液管的入水口連接潛水泵，輸液管的出水口在水培槽的一側(cè)；回液管的入水口在水培槽的另一側(cè)，回液管的出水口連接貯液罐。
[0011]針對目前植物水培裝置存在的問題，發(fā)明人設(shè)計制作了一種可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，該裝置采用普通材料制作，具有制作成本低、組裝靈活方便、便于移動操作和清洗等特點(diǎn)；水培槽、定植板使用泡沫材料制作，重量輕、保溫性能好；多層結(jié)構(gòu)充分利用立體空間增加種植面積,周年均可種植,土地、空間和設(shè)施的利用率高；LED植物燈作為光源，功耗小，比日光燈和高壓鈉燈補(bǔ)光節(jié)能60%。本實(shí)用新型的水培裝置可根據(jù)自然光照情況和空間大小，移動到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行水培，既可在室內(nèi)固定使用又可移動到室外、走廊使用；由于結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，既適合家庭使用，也適合實(shí)驗(yàn)室研究使用；同時適用于多種植物苗木種植、枝條插植和種子播種。
[0012]本實(shí)用新型的水培裝置能設(shè)置控制光照時間、水培液溫度，水肥氣(氧)循環(huán)補(bǔ)充，促進(jìn)植物生長發(fā)育，從而實(shí)現(xiàn)低耗電、易操作、快生長、高效率的植物水培。其中，循環(huán)控制器定時啟動水泵工作，把貯液箱的營養(yǎng)液抽送到水培槽，分散流動，補(bǔ)充養(yǎng)分和氧氣，溢入回液管流向貯液罐；光照控制器按設(shè)定的光周期時間啟動LED植物燈照明；控溫系統(tǒng)監(jiān)測水培槽營養(yǎng)液溫度，低溫時自動加溫。使用本實(shí)用新型進(jìn)行植物水培生產(chǎn)，不受時間空間限制，隨時隨處可種植植物；實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和精準(zhǔn)栽培，縮短種植周期，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效；全程潔凈栽培和生產(chǎn)，無有害物質(zhì)和微生物污染，安全環(huán)保；節(jié)省勞力、土地和能源，具有較高的實(shí)用價值和廣闊的市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:I多層支架，2萬向輪，3水培槽，4營養(yǎng)液，5輸液管，6循環(huán)控制器，7潛水泵，8貯液罐，9回液管，10定植板，11定植海綿塊，12LED植物燈，13光照控制器，14電熱管，15溫度傳感器，16溫度控制器。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，主要由多層支架1、定植裝置、光照系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)和水肥氣(氧)一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)組成；多層支架為方形，由普通貨架材料組裝，每層高50-80cm;多層支架底層(第一層)安裝貯液罐8，底層以上(從第二層起)各層設(shè)置水培槽3，多層支架底部四角有4個萬向輪2，可輕松移動水培架；水培槽以方形泡沫槽框?yàn)楣羌?，以整塊黑色塑料膜里外包裹防滲漏而成，槽深15-20cm ;水培槽上蓋定植裝置，定植裝置由定植板10、定植海綿塊11構(gòu)成，定植板用泡沫板作成，定植板上根據(jù)種植的適宜密度打有定植孔(2-5cm)，定植海綿塊塞在定植孔中；光照系統(tǒng)由LED植物燈12、光照控制器13 (即定時器)構(gòu)成并由光照控制器控制，LED植物燈安裝在定植板上方；控溫系統(tǒng)由電熱管14、溫度傳感器15、溫度控制器16構(gòu)成并由溫度控制器控制，電熱管安裝在貯液罐中(50升的貯液罐安裝500-1000W的電熱管即可)，溫度傳感器安裝在水培槽和貯液罐中；水肥氣(氧)一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)由水培槽、貯液罐、輸液管5、潛水泵7、回液管9、循環(huán)控制器6 (即定時器)構(gòu)成，輸液管的入水口連接潛水泵，輸液管的出水口在水培槽的一側(cè)且高出水培槽的液面5cm以上；回液管的入水口在水培槽的另一側(cè)，回液管的出水口連接貯液罐且高出貯液罐液面5cm以上；貯液罐經(jīng)潛水泵、輸液管、水培槽、回液管相互連接形成循環(huán)并由循環(huán)控制器控制。
[0016]LED植物燈可使用三種類型:LED植物燈泡、多個LED植物燈泡按一字形集成的LED植物燈條或按方陣或圓形排列集成的LED植物燈盤(或燈板)。根據(jù)每層支架的可種植面積、所用LED植物燈的有效照射范圍來確定燈泡間、燈條間、燈盤間的距離及與定植板的間距，進(jìn)行布局安裝，如燈泡功率是4W或以4W燈泡組合成的燈條或燈盤，植物燈泡架設(shè)高度為30cm，燈與燈距離為20cm。其中，LED植物燈的紅光與藍(lán)光配比為7:1_9:1，可根據(jù)植物營養(yǎng)生長或生殖生長的需要選擇更合適的波長比例。
[0017]工作原理及過程
[0018]通過循環(huán)控制器設(shè)定抽液充氧時間，潛水泵定時把貯液罐里的營養(yǎng)液4通過輸液管輸送到水培槽，同時起到增氧作用；營養(yǎng)液向回液管方向流動，溢入回液管，回流到貯液罐，形成循環(huán)；通過調(diào)整回液管入水口的高度，保持水培槽營養(yǎng)液的量，使固定在定植板的植株的根系能夠部分浸在營養(yǎng)液中或者使定植海綿塊部分浸在營養(yǎng)液中供種植穴的小苗生長發(fā)育需要。
[0019]通過控溫系統(tǒng)對水培槽間接加溫，由溫度控制器設(shè)定水培的溫度，溫度傳感器采集水培槽和貯液槽的溫度數(shù)據(jù)傳到溫度控制器，當(dāng)水培槽或貯液槽的液溫低于設(shè)定的最低值(一般植物設(shè)定15°C)時，自動啟動電熱管對貯液罐的營養(yǎng)液加溫，高于上限溫度停止加熱；貯液罐的營養(yǎng)液經(jīng)過加溫后，通過水肥氣(氧)一體化循環(huán)補(bǔ)充，使水培槽的液溫均勻升高到設(shè)定溫度。
[0020]通過光照控制器設(shè)定光周期，定時開燈照明或補(bǔ)光。
[0021]本實(shí)用新型通過上述措施供給水培植物適宜的溫度、光照、養(yǎng)分和氧氣，促進(jìn)植物生長發(fā)育。
[0022]使用本實(shí)用新型，可根據(jù)所種植的植物，選用無土栽培生長期專用型水溶性肥料(20-10-20型)或無土栽培通用型水溶性肥料(20-20-20型)，按兌水1000倍配成通用水培液或?qū)Ｓ眯退嘁骸?br> [0023]應(yīng)用本實(shí)用新型水培裝置種植生菜實(shí)例
[0024]選用良種“玻璃生菜”，種子用自來水浸種lh。在育苗盤擺放好海綿塊，邊淋水，邊擠壓，使海綿球吸足水。把種子播于海綿塊的的十字縫內(nèi)，每塊海綿塊播種子2-4粒。
[0025]把已播種的育苗盤移至水培架上，用無土栽培通用型水溶性肥料2克加水2000ml配成營養(yǎng)液，加入育苗盤，使海綿呈濕潤狀態(tài)。育苗溫度以20°C _25°C為宜，設(shè)置育苗這一層的光照周期:光照14h(6:00至20:00光照)、黑暗10h。注意補(bǔ)充營養(yǎng)液保持海綿濕潤，2d后全部萌芽出苗，7d后每塊海綿留1株，其余植株去掉或移栽其它基質(zhì)上種植。第10d，先配制營養(yǎng)液:把自來水加入到水培槽與貯液罐，記錄水量，按1:1000的比例計算所需肥料量，準(zhǔn)確稱量無土栽培通用型水溶性肥料的量，分別加入到水培槽與貯液罐中。啟動循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)lOmin,使?fàn)I養(yǎng)液混勻。把生菜苗連同海綿塊移到育苗架的定植板,種植于定植孔內(nèi)，使苗根浸入水培槽營養(yǎng)液中。設(shè)定抽水循環(huán)時間:每小時抽水lOmin ;設(shè)置光照周期:每天光照14小時(6:00至20:00光照)、黑暗10h。設(shè)定水培液溫15°C?20°C，低于15°C加溫。讓水培裝置自行運(yùn)轉(zhuǎn)。期間注意觀察補(bǔ)充貯液罐的營養(yǎng)液量，保持液面高于潛水泵頂部；注意觀察葉片是否靠近LED燈，如有靠近的，轉(zhuǎn)動植株或輕壓葉片，避免葉片被LED燈強(qiáng)光灼傷。
[0026]結(jié)果:生菜移植水培槽生長20d?25d即可收獲；生菜產(chǎn)量每株達(dá)100g?120g，每平方米種植面積產(chǎn)量達(dá)6kg?7kg。
【權(quán)利要求】
1.一種可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，其特征在于:主要由多層支架、定植裝置、光照系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)和水肥氣一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)組成；所述多層支架底層安裝貯液罐，底層以上各層設(shè)置水培槽，多層支架底部四角有4個萬向輪；所述水培槽上蓋定植裝置，定植裝置由定植板、定植海綿塊構(gòu)成；所述光照系統(tǒng)由LED植物燈、光照控制器構(gòu)成并由光照控制器控制，LED植物燈安裝在定植板上方；所述控溫系統(tǒng)由電熱管、溫度傳感器、溫度控制器構(gòu)成并由溫度控制器控制，電熱管安裝在貯液罐中，溫度傳感器安裝在水培槽和貯液罐中；所述水肥氣一體化循環(huán)補(bǔ)充系統(tǒng)由水培槽、貯液罐、輸液管、潛水泵、回液管、循環(huán)控制器構(gòu)成，貯液罐經(jīng)潛水泵、輸液管、水培槽、回液管相互連接形成循環(huán)并由循環(huán)控制器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，其特征在于:所述多層支架為方形，由普通貨架材料組裝，每層高50-80cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，其特征在于:所述水培槽以方形泡沫槽框?yàn)楣羌?，以整塊黑色塑料膜里外包裹防滲漏而成，槽深15-20cm ;所述定植板用泡沫板作成，定植板上打有定植孔，定植海綿塊塞在定植孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，其特征在于:所述LED植物燈為LED植物燈泡、多個LED植物燈泡按一字形集成的LED植物燈條或按方陣或圓形排列集成的LED植物燈盤或燈板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，其特征在于:所述LED植物燈的紅光與藍(lán)光配比為7:1-9:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可移動植物L(fēng)ED光照循環(huán)水培裝置，其特征在于:所述輸液管的入水口連接潛水泵，輸液管的出水口在水培槽的一側(cè)；所述回液管的入水口在水培槽的另一側(cè)，所述回液管的出水口連接貯液罐。
【文檔編號】A01G31/02GK204070032SQ201420403636
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】朱方容, 周永華, 朱光書, 邱長玉, 林強(qiáng), 曾燕蓉, 張朝華 申請人:廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣總站