[发明专利]智能室内植物LED补光循环水培系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能室内植物LED补光循环水培系统，属于自动化农业植物补光、循环水培装置的技术领域。

背景技术

在户外大棚的植物水培已有较多实际的应用，一般采用自来水滴灌保持营养液的活性，而在室内水培的应用尚少。植物补光方面，一般采用卤素灯、日光灯、LED等进行补光，但一般手段单一，缺少自动控制与水循环装置的匹配。

发明内容

本发明提供一种可以实现室内的蔬菜水培种植的智能室内植物LED补光循环水培系统，该系统功耗小、蔬菜单位面积产量高，具有较强的实用性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种智能室内植物LED补光循环水培系统，包括安装在支架上的水培系统、补光系统、循环系统；其中，水培系统包括水培管、培养兜，培养兜内放置有水培介质；补光系统包括一个或多个LED组，且每个LED组由若干个红光LED和蓝光LED搭配组成；循环系统包括连接有气体扩散器的气泵，且气体扩散器置于水培管内；水培系统安装在支架的底座上，补光系统安装在支架的顶棚上，循环系统安装在支架的底座内。

作为上述方案的进一步设置，所述水培管的顶壁上均匀开设有数个通孔，各通孔内配合放置一只培养兜。

所述水培管长度为30cm-200cm，直径5cm-20cm，选用无毒透明或半透明的PVC或PC或PP材料制成，且外壁上设置有水位标示刻度；水培管的底部设置有凹槽，该凹槽与底座上的凸条配合安装，凹槽的宽度为1cm-5cm，深度1-5cm；通孔直径为2cm-10cm，孔间距为5cm-15cm；培养兜所用材质与水培管材质一致，且培养兜底部进入水培管内的深度为6cm-16cm，培养兜的壁体为圆柱形，壁体上设置有镂空网格，网格间距5mm-10mm。

所述水培介质为岩棉、蛭石或陶粒中的任意一种；气体扩散器为气泡石或气泡管中的任意一种。水培介质采用吸水性和兼容性较好的岩棉、蛭石或陶粒，放在培养兜内用以固定蔬菜种子或幼苗且控制合适的含水量防止腐根。循环系统用一定功率及流量的气泵输出到水培管内，再通过气泡石或气泡管将气体扩散，使水培管内营养液充分搅拌，达到活化循环的效果。

所述红光LED的功率为1W，且波长范围为640nm-700nm；蓝光LED的功率为1W，波长范围为450nm-480nm。

所述红光LED与蓝光LED的之间的功率比率按9∶1、8∶1、7∶1、6∶1、5∶1、4∶1及3∶1的配比，分别组成功率为20W(18颗红光LED和2颗蓝光LED)、18W(16颗红光LED和2颗蓝光LED)、16W(14颗红光LED和2颗蓝光LED)、14W(12颗红光LED和2颗蓝光LED)、12W(10颗红光LED和2颗蓝光LED)、10W(8颗红光LED和2颗蓝光LED)、8W(6颗红光LED和2颗蓝光LED)的LED组。其中，3∶1的配比还可以组成功率为12W(9颗红光LED和3颗蓝光LED)或4W(3颗红光LED和1颗蓝光LED)的LED组。

所述LED组安装在距离植物为35-65cm的高度；设置有多个LED组的，则LED组安装前后左右间隔50-80cm。LED组在使用时根据需要补光的面积，配置1个或多个LED组。

所述顶棚活动连接在底座上方，顶棚距离底座的高度可调节。根据植物生长的高度可方便的进行调节顶棚高度。

所述补光系统和循环系统共同受控于控制系统，该控制系统包括POWER模块(供电模块)、IN模块(指令输入模块)、IC模块(指令处理模块)、LCD模块(客户显示模块)、OUT模块(功能输出模块)；POWER模块为IC模块、LCD模块、OUT模块提供电源；IN模块可进行补光时间设定及气泵间歇设定；IC模块用以将指令传输给LCD模块，并根据指令内容实现对OUT模块进行控制；LCD模块包括液晶显示屏；OUT模块包括LED组的恒流电路和气泵的电源电路。

所述补光系统的补光时间设定为每天8-16小时；循环系统的气泵每间隔1-2小时送气10-20分钟；水培管按水容量计，每升水每分钟配送气体量为0.2L-1.5L。

本发明智能室内植物LED补光循环水培系统，具有以下优点：

1.智能控制方便实用，实现标准化补光和水循环，补光效果充分、均匀；水循环均衡。

2.采用本设计植物补光比普通补光方式(如采用日光灯、高压钠灯等进行补光)节能60％以上。