高效节能LED植物生态灯.pdf

一种高效节能LED植物生态灯，其特征是它由150－210只波长640nm－660nm的LED或者波长为450nm－460nm的LED或者以上述两种波长的LED组成，该植物生态灯有6－7节，每节由25－30只LED通过导线并联，各节再依次通过导线串联，密封于750cm－1050cm长的线状透明树脂管中，并将各LED聚光头露出管外。本发明的优点在于布线简单、成本低。可用变压器将220V交流变为12V直流，也可利用太阳能供电，防水防潮、低压安全、高效节能，抗震、稳定、长寿，更适合用于蔬菜大棚。

权利要求书

高效节能LED植物生态灯
技术领域
本发明涉及一种灯具，特别是涉及一种高效节能LED植物生态灯。
背景技术
众所周知，植物从种子发芽到开花结果都离不开光的照射，阳光是植物生长的主要能源。而冬春季温室大棚日照时间短，棚内作物缺光严重，尤其是作物在幼苗期和开花结果期，如光照不足会出现幼苗成活率低、畸形发育、落花落果致使产量下降，质量变差。
经在乙醚溶液中提取植物叶片叶绿素进行吸收光谱测定证实，其吸收带在400nm-480nm的蓝紫光和600nm-680nm的红橙光，叶绿素a的吸收峰为432nm和660nm。因此，要有效地进行人工补光，需选用单色光源。
一中国专利(99224495.1)公开了一种生物灯，采用交流大功率白炽灯或荧光灯照射，虽有一定效果，但由于耗电大，成本高，有效光利用率低，其中荧光灯光谱利用率不足10％，而不能被人们所接受。三项中国专利99206804.5、00236797.1及01201119.3公开的植物专用冷光准单色光波仪，采用了单色光，但设计复杂，仍采用交流电压(220V)大功率供电，既不节能，又不防潮防水，影响使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效节能LED植物生态灯，它能提供植物生长所需光强及光谱，能克服现有技术的上述缺点。
一种高效节能LED植物生态灯，其特征是它由150-210只波长640nm-660nm的LED或者波长为450nm-460nm的LED或者以上述两种波长的LED组成，该植物生态灯有6-7节，每节由25-30只LED通过导线并联，各节再依次通过导线串联，密封于750cm-1050cm长的线状透明树脂管中，并将各LED聚光头露出管外。
本发明的优点在于布线简单、成本低。可用变压器将220V交流变为1.2V直流，也可利用太阳能供电，防水防潮、低压安全、高效节能，抗震、稳定、长寿，更适合用于蔬菜大棚。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为其电路图。
具体实施方式
实施例一，选择中心波长为660nm直径为5mm的LED1 150只组成一个植物生态灯。该植物生态灯由6节组成，每节由间隔5cm的25只LED1通过导线2并联，该6节再依次通过导线2串联。密封于750cm长、直径为1.5cm线状透明树脂管3内的一侧，并将各LED1聚光头露在管3外。供电电压直流12V，功率为6W。
选择茄果类植物西红柿进行试验，在日光温室大棚内连续确定10垄，距每垄植株上面10cm布控一个植物生态灯，并随植株生长而适时调节光源高度，照度保持2600lx。用定时器将LED光源设定每天凌晨3:00-7:00照射。再在邻近选择10垄作为无植物生态灯对照组。经3个月试验，经植物生态灯照射的西红柿长势明显优于对照组，产量高出22.5％，每天耗电约0.48度(含变压器耗电)，而总计耗电为43.2度。
实施例二，选择中心波长为460nm的蓝色LED1  150只组成一个植物生态灯，选择茎叶类芹菜为试验对象。试验方法与实施例一相同。经3个月试验，其产量高出对照组65％。
实施例三，选择中心波长为460nm的蓝色LED1和660nm红色LED1各75只，它们组成一个红蓝相间的植物生态灯。选择黄瓜为试验对象。试验方法与实施例一相同。经3个月试验，其产量高出对照组35％。
本发明从光的三方面特性入手，即光波长、光强度及补光周期。选用红色660nm和蓝色460nm的LED已较好地满足了光波长要求。而光强度的设计，应介于光合作用的光补偿点与光饱和点之间，单只红色LED的轴向光强已达1550mcd-2000mcd/20mA、单只蓝色LED轴向光强已达3200mcd-4000mcd/20mA。利用多只组合已能满足植物光合作用所需光强。补光周期的确定尤为重要，植物有光合作用，同样还有呼吸作用。连续补光一方面是能量浪费，同时也不利于植物呼吸，通过大量试验，确定每天补光3-5小时，且在凌晨3:00开始为最佳。
植物生理学研究表明：不同植物的光合作用对蓝紫光和红橙光的需要量有所不同，对于茎叶植物其蓝紫光的需求量比红橙光的需求量大；而对于茄果类植物则相反。同时，不同波长的光会对植物的生物品质产生影响。试验表明：红色光能提高植物地含糖量；蓝光能增加植物蛋白质含量。本发明的优点还在于可利用红色LED和蓝色LED的不同组合人为地调控红蓝光强度比，以满足不同植物的不同生物品质要求。