专利名称：一种使用led光源栽培植物的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及植物栽培的人工光源设备，具体为一种使用LED光源栽培植物的
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背景技术：
目前，LED植物生长光源技术发展迅速，以LED为光源的植物生长灯的有关报道已不鲜见，各有其理论依据和应用价值，但应用的侧重面和效果各不相同。CN1596606公开了一种“高效节能LED植物生态灯”，提供了一种布线简单、成本低的线状透明树脂管状灯；CN102349354A公开了一种“节能LED照明设备”，通过对市电进行全波整流波形及接通或断·开驱动部输出来达到提高功率因数，降低功耗的目的；CN102418891A公开了 “一种自动节能LED灯”，提供了一种通过感光控制器代替人工接通和断开电源的LED灯；CN102098846A公开了“智能节能LED灯控系统”，提供了一种通过变压供电模块、人体红外线检测模块、光敏传感器等装置实现LED灯智能控制的系统；CN102338324A公开了一种“能产生混合光的LED植物灯装置及其实现方法”，在单颗LED灯内采取矩阵结构的LED晶片组，通过外部控制电路调节LED灯的色度和亮度，使单颗LED产生混合光，降低了植物灯功耗和成本；CN102355779A公开了一种“LED植物生长灯模拟日光控制系统”，提供了一种性能稳定、软件智能控制、操作灵活、便于推广使用的具有模拟日光功能的LED植物生长灯模拟日光控制系统；CN101725871A公开了 “一种LED植物生长灯”，提供了一种便于在同一空间内进行多种不同补光对象(植物)的研究、生产，可根据光环境优化或程序化调控，提高光能的有效性，提高设施的使用效率，降低综合成本投入的装置；CN101990828A公开了一种“利用LED光源调节植物生长的方法及其LED植物照明灯”，提供了一种根据植物生长发育周期、光合原理、光谱波长选择性吸收等原理利用LED光源绿、蓝二基色以及一些LED辅助光源的混合光，对植物科学合理补光，改善果品品质的装置；CN102330913A公开了一种“LED植物生长灯”，提供了一种可在植物生长全过程都能起到很好的催生作用的LED植物生长灯；CN102438370A公开了“一种全数字智能LED植物补光灯控制系统”，提供了一种利用全数字智能调控技术实现在同一空间内对多种不同的植物进行按需补光，同时实现对大范围的植物补光灯的集中控制系统。作为取代荧光灯成为未来植物工厂中植物生长主要光源，LED灯具有体积小、寿命长、光效高、功耗低、光谱可控等一系列优点，但随着距离的增加，光源下方光照强度呈几何衰减趋势。之前的研究和产品多注重对LED光源的电源、控制系统、LED灯珠光谱组成等的开发，虽然能够达到植物所需的光照强度，某些技术在一定程度上起到了节能的作用，但远未达到未来大规模人工光蔬菜生产对节能的要求。
实用新型内容针对现有利用光源栽培植物技术领域的不足之处，本实用新型的目的是提出一种使用LED光源栽培植物的装置。[0005]实现本实用新型目的的技术方案为一种使用LED光源栽培植物的装置，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，所述栽培架上设置有垂直移动装置，栽培架上有LED光源板垂直移动的区域。所述栽培架上还设置有水平移动装置，栽培架上有LED光源板水平移动的区域，所述水平移动的区域面积为LED光源板面积的2-2. 5倍。其中，所述光源板位于植物上方2_15cm处。为了最大限度的发挥与利用LED灯其冷光源的优势，垂直方向上应尽量缩小LED 光源板与植物间的距离，同时降低LED发光强度，以最小的能耗使植物获得所需的光照，达到节能的效果。优选地，所述LED光源板位于植物上方5-lOcm处。其中，所述植物的栽培槽的面积为LED光源板面积的2-2. 5倍，优选地，所述植物的栽培槽的面积为LED光源板面积的2倍。所述垂直移动装置和水平移动装置分别通过机械、电气、液压、气压方式中的一种方式控制移动。所述垂直移动装置和水平移动装置分别为皮带、链条、钢丝、齿轮、滑轮、液压、活塞、导轨、丝杠和引动器中的一种或多种。使用本装置的方法是将LED光源板和植物放置于本栽培装置上，LED光源板位于植物的上方2-15cm处，将LED光源板周期性地水平移动，轮流照射下方的植物。本实用新型的有益效果在于I)本发明的方法最大限度的发挥与利用LED灯其冷光源的优势，在垂直方向上尽量缩小光源板与植物间的距离，同时降低发光强度，以最小的能耗使植物获得所需的光照，达到节能的效果。2)本发明的方法最大限度的发挥与利用LED灯节能与长寿命的优势，在调节光源板高度的同时在水平方向上也可调节，利用植物生长的光/暗期交替，单位面积光源板能够提供原来两倍面积植物生长所需光源照明，在保证下方植物正常进行光、暗期生理活动的同时，使LED光源板初期投入减半。本发明的装置置于植物工厂内，没有日光照射。但也适用于一切使用LED光源对植物进行栽培及补光的场合，不论是否接受光照。
图I为本实用新型使用光源栽培植物的装置。图中，I为栽培架，2为垂直导轨，3为LED光源板，4为水平导轨，5为植物。图中的箭头为LED光源板移动的方向。
具体实施方式
现以以下最佳实施例来说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。实施例I :处理组如图1，一种栽培植物的装置，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装有垂直导轨2，水平支架上安装有水平导轨4。LED光源板3通过电机的牵弓I，保持在植物5上方一定高度，当植物5长高时向上移动。本实施例中，控制LED光源板3位于植物5上方5cm处。使用与对照组相同面积的灯板(光源板)照射相同面积的植物。该装置置于植物工厂中，多层放置。对照组面积与植物栽培面积相同的光源板固定于植物上方25cm处,不移动并保持植物受光照强度与处理组相同。本实施例的方法可以最大限度的发挥和利用LED其冷光源的优势，缩小光源板与植物间的距离，使LED发光强度较低时就可满足下方植物对光照的需求，极大的节约能源。以种植生菜为例，本实施例的方法使生菜能够正常生长，其Vc、花青素、类胡萝卜素含量与对照组差异不显著，同时电量消耗比对照组降低了 45%。实施例2:处理组一种栽培植物的装置，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装有垂直导轨，水平支架上安装有水平导轨。单位面积LED光源板位于植物上方15cm处,每开启10小时后水平移动一次并关闭,2小时后再次开启照明，移动的距离是一个LED光源板的长度，使LED光源板轮流照射下方的2倍于LED光源板面积的植物。该装置置于植物工厂中，多层放置。对照组面积与植物栽培面积相同的光源板固定于植物上方15cm处,不移动并保持植物受光照强度与处理组相同。本实施例的方法可以最大限度的发挥和利用LED长寿命、节能的优势，根据植物光/暗期需要，用单位面积光源板轮流照射下方2倍于单位面积的植物，可以只用一块光源板达到原来两块光源板的照射面积和效果，使LED光源板初期投入减半。以种植生菜为例，本实施例的方法使生菜能够正常生长，其Vc、花青素、类胡萝卜素含量与对照组差异不显著，同时光源板初期投入比对照组降低了 50%。实施例3 处理组，一种栽培植物的装置，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装有垂直导轨，水平支架上安装有水平导轨。LED光源板通过电机的牵引，保持在植物上方一定高度，当植物长高时向上移动。本实施例中，控制LED光源板位于植物上方5cm处。同时，LED光源板每开启10小时后水平移动一次并关闭，2小时后再次开启照明，移动的距离是一个LED光源板的长度，使其轮流照射下方的2倍于光源板面积的植物。该装置置于植物工厂中，多层放置。对照组面积与植物栽培面积相同的光源板固定于植物上方25cm处,不移动并保持植物受光照强度与处理组相同。本实施例的方法可以最大限度的发挥和利用LED其冷光源的优势，缩小光源板与植物间的距离，使LED发光强度较低时就可满足下方植物对光照的需求，极大的节约能源。同时，最大限度的发挥和利用LED长寿命、节能的优势，根据植物光/暗期需要，用单位面积光源板轮流照射下方2倍于单位面积的植物，可以只用一块光源板达到原来两块光源板的照射面积和效果，使LED光源板初期投入减半。以种植生菜为例，本实施例的方法使生菜能够正常生长，其Vc、花青素、类胡萝卜素含量与对照组差异不显著，在光源板初期投入减半的同时电量消耗比对照组降低了 47%。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种使用LED光源栽培植物的装置，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，所述栽培架上设置有控制LED光源板垂直移动的垂直移动装置。
2.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述栽培架上还设置有控制LED光源板水平移动的水平移动装置，所述LED光源板水平移动的区域面积为LED光源板面积的2-2. 5倍。
3.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述LED光源板位于植物上方2-15cm处。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述LED光源板位于植物上方5-lOcm处。
5.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述植物栽培槽的栽培面积为LED光源板面积的2-2. 5倍。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述植物栽培槽的栽培面积为LED光源板面积的2倍。
7.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述垂直移动装置为皮带、链条、钢丝、齿轮、滑轮、液压、活塞、导轨、电机、丝杠和引动器中的一种或多种。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水平移动装置为皮带、链条、钢丝、齿轮、滑轮、液压、活塞、导轨、电机、丝杠和引动器中的一种或多种。
专利摘要本实用新型提供一种使用LED光源栽培植物的装置，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光源板垂直移动的区域。使用该装置栽培植物的方法是将光源板置于植物上方2-15cm处，轮流照射下方的2倍于光源板面积的植物。本实用新型提出的装置在调节光源板高度的同时在水平方向上也可调节，最大限度的发挥与利用LED灯冷光源的优势，在垂直方向上尽量缩小光源板与植物间的距离，降低发光强度，节省电量；利用植物生长的光/暗期交替，单位面积光源板能够提供原来两倍面积植物生长所需光源照明，在保证植物正常进行光、暗期生理活动的同时，使LED光源板初期投入减半。
文档编号A01G9/02GK202697344SQ20122037860
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者李琨, 杨其长, 刘文科, 程瑞锋, 张义, 方慧, 肖平 申请人:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所