[发明专利]模块化园艺照明系统

说明书

本文中公开的各种实现包括照明系统，该照明系统包括电源供应器以及耦接至电源供应器的第一照明器材，该第一照明器材包括确定数目的可移除发光表面，其中，该照明系统满足在具有指定面积的植物床的冠层处的目标PPFD以及冠层上方的确定数目的发光表面的指定安装高度；基于目标PPFD、指定面积和指定安装高度来确定发光表面的确定数目；基于确定数目、目标PPFD、指定面积和指定安装高度来确定由电源供应器供应的系统瓦数；以及基于确定数目、指定面积和指定安装高度来确定发光表面中的每个发光表面之间的间距。

相关申请的交叉引用

本申请是国际申请并且要求于2019年11月14日提交的题为“MODULARHORTICULTURAL LIGHTING SYSTEM”的美国临时申请第62/935,366号、于2020年4月17日提交的题为“MODULAR HORTICULTURAL LIGHTING SYSTEM”的美国临时申请第63/011,336号以及于2020年8月17日提交的题为“MODULAR HORTICULTURAL LIGHTING SYSTEM”的美国临时申请第63/066,347号的优先权，其中的每个申请在此通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及园艺照明系统，具体地涉及使用模块化零件调整园艺照明系统以满足特定客户需要的系统和方法。

背景技术

园艺照明是室内农业环境的重要部分，因为其对植物生长具有重大影响，但是也消耗大量电力。种植者总是寻求在提高作物数量和质量的同时降低运营成本。照明解决方案的成本由其功效、瓦数和发射表面(例如，灯条)的数目决定。发射表面的数目和瓦数越高，资本支出(CapEx)越大。对于给定的几何形状和期望的均匀性，最小数目的发射表面是必须的，但是可以添加更多的发射表面，只要总瓦数保持相同即可。

当器材的几何形状和光合光子通量(PPF)是固定的时并且当给定光均匀性目标时，系统的平均光合光子通量密度(PPFD)——其是光在叶子上的辐照度的度量——变得唯一固定。替选地，给定固定的几何形状和平均PPFD目标，系统的均匀性变得唯一固定。因此，任何偏离这些独特环境的几何形状、均匀性或PPFD都不是最佳的。例如，包含间隔8英寸的3个灯条的系统意味着被放置在8英寸远的照明面积上以产生最佳的均匀性。在固定的瓦数和固定的功效下，PPFD也是固定的。如果需要较高的PPFD水平，则系统的瓦数必须增加，否则光均匀性将会受到影响。相反，如果需要较低的PPFD水平，则瓦数必须降低，否则光均匀性将会受到影响。

传统上，照明制造商已经创建了对于以固定的瓦数和功效驱动的每个驱动器具有固定数目的发射表面的照明系统。为了正常工作，照明系统必须包括发射表面和电源供应器，但是这些部件通常被预先限定并且不能被增加或被减少。对于固定照明系统，常规思维要求照明制造商必须提供不同瓦数/功效的独特SKU，以便满足各种照明要求。这个问题的解决方法是超过强度要求，然后将固定照明系统调暗到适当的水平。虽然这可能会消除SKU扩散问题，但是客户可能被迫购买比需要的更多的系统。

因此，固定照明系统几乎总是高于或低于目标要求。修改它们以达到目标要求是昂贵的。结果是性能不佳的解决方案不能完全满足客户的PPFD/均匀性要求，或者性能良好的解决方案虽然满足客户的要求但成本过高。客户可能会选择定制的解决方案，但这种选择仅在大规模下才具有成本效益并且对大多数客户而言是不可行的。