[发明专利]一种层叠式蔬菜大楼太阳光照系统在审
申请号: | 201610087615.1 | 申请日: | 2016-02-16 |
公开(公告)号: | CN105684749A | 公开(公告)日: | 2016-06-22 |
发明(设计)人: | 刘峰;赵建科;徐亮;郭毅;周艳;许丹 | 申请(专利权)人: | 中国科学院西安光学精密机械研究所 |
主分类号: | A01G7/04 | 分类号: | A01G7/04 |
代理公司: | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人: | 倪金荣 |
地址: | 710119 陕西省西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 层叠 蔬菜 大楼 太阳 光照 系统 | ||
技术领域
本发明属于新型蔬菜大楼种植领域,尤其涉及一种层叠式蔬菜大楼太阳光照 系统。
背景技术
目前,西方发达国家已经采用框架层叠式智能化蔬菜种植方法,这样框架层 叠式蔬菜种植方法是由钢结构搭建蔬菜种植大楼,一般为5层结构,蔬菜种植大 楼的长和宽一般为100m~200m不等,其中蔬菜大楼顶棚为有机玻璃,太阳辐射 光能可以通过有机玻璃直接为蔬菜大楼5层种植的农作物提供光能,而对于1层~ 4层的农作物,则需要使用色温与太阳相近的植物生长灯作为光源,为蔬菜的光 合作用提供光能。这种层叠式使用植物生长灯为植物提供光合作用的方法虽然可 以在有限的占地面积上产出5倍甚至更高的农作物产量,但是植物生长灯灯的发 光效率一般只有40%,而且植物生长灯所发出的光能并不是都适合于植物的光合 作用,所以使用植物生长灯方案从在高耗电量的缺点,而且植物生长灯也有使用 寿命,维护费用比较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种层叠式蔬菜大楼太阳光照系统,解决 了层叠式蔬菜大楼除顶层外,其余楼层无法获得太阳光照的缺点。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
提供一种层叠式蔬菜大楼太阳光照系统,其特殊之处在于:所述层叠式蔬菜 大楼太阳光照系统包括若干个太阳光照子系统,所述太阳光照子系统包括集光系 统、导光系统和照明系统,所述若干光照子系统布置在蔬菜大楼各层的层顶下方;
所述集光系统包括球面聚光镜、球面反射镜,所述球面聚光镜设置在蔬菜大 楼的外侧,所述球面反射镜设置在球面聚光镜的焦点上;
所述导光系统包括拐弯光导管和直线光导管,所述拐弯光导管设置在球面反 射镜的斜下方用于接收球面反射镜传输来的太阳光,所述直线光导管与拐弯光导 管连接;
所述照明系统包括分光板和毛面散射器,所述分光板设置在直线光导管的内 部,所述毛面反射器设置在分光板下方的直线光导管外部。
所述分光板以45°斜下方向等间距安装在直线光导管内壁底部,直线光导管的内径高度为l,每条光导管内安装n个分光板,分光板的高度依次为
所述集光系统还包括设置在拐弯光导管外端的防尘防雨罩。
本发明的有益效果是:通过将蔬菜大口外边的太阳光经过球面聚光镜聚光至 球面反射镜,然后被球面反射镜反射至导光管内传输到蔬菜大楼内,再经过分光 板分光和毛面反射器散射,在蔬菜大楼内实现了均匀的太阳光辐照,为植物生长 提供充足的阳光,解决了层叠式蔬菜大楼除顶层外,其余楼层无法获得太阳光照 的缺点。
附图说明
图1是本发明太阳光照子系统的结构示意图;
图2是本发明太阳光照子系统中光线的传输示意图;
图3是本发明被辐照面辐照度和辐照度均匀性仿真效果图;
图中,1-太阳光照子系统、2-球面聚光镜、3-球面反射镜、4-防尘防雨罩、 5-拐弯光导管、6-直线光导管、7-分光板、8-毛面散射器、9-植物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
提供一种层叠式蔬菜大楼太阳光照系统,所述层叠式蔬菜大楼太阳光照系统 包括若干个太阳光照子系统;所述太阳光照子系统包括集光系统、导光系统和照 明系统。
所述集光系统包括球面聚光镜、球面反射镜、防尘防雨罩和拐弯光导管,所 述球面聚光镜设置在整个蔬菜大楼的外侧,所述球面反射镜设置在球面聚光镜的 焦点上,所述防尘防雨罩设置在拐弯光导管的外端;所述导光系统包括拐弯光导 管和直线光导管,所述拐弯光导管设置在球面反射镜的斜下方,所述的直线光导 管设置在蔬菜大楼的层顶下方;所述照明系统包括分光板和毛面散射器,所述分 光板设置在直线光导管的内部,所述毛面反射器设置在分光板的下方,毛面反射 器与直线导光管连接处开有通光孔。
分光板7的具体分布规则为:分光板以45°斜下方向等间距安装在直线光导管内壁底部,若直线光导管的内径高度为l,每条光导管内安装n个分光板,则分光板的高度依次为分光板7的主要功能是将直线光导管6内的能量等份的反射出直线光导管6,用来为蔬菜体统太阳光照;毛面反射器8设置在分光板7的下方,与直线光导管6连接,毛面反射器8的功能是将分光板7反射出的光能散射为均匀的太阳光辐照,为蔬菜提供均匀的太阳能光照。本发明正是利用上述系统来为层叠式蔬菜大楼提供太阳光照的。
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