[发明专利]基于太阳能光伏发电的温室自动补光浇水系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种浇水系统，尤其涉及一种基于太阳能光伏发电的温室自动补光浇水系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们逐渐追求高要求的生活标准，而且温室种植已非常的普遍。人们常在温室大量种植作物，但是，当人们较忙不在看护时，作物可能因为不能及时补充水分而枯萎，或者光照度不合适的影响也会使作物枯萎甚至死亡。现有的温室系统往往不能满足同时具有补光和浇水的功能。因此，很有必要在现有技术的基础之上设计一种结构设计更加合理，使用方便能够及时对温室进行补光和浇水的系统。

发明内容

针对上述问题，本发明特提供一种能够根据温室内的情况，适时地进行浇水和补光的系统。

本发明采用的技术方案是：如图1所示，一种基于太阳能光伏发电的温室自动补光浇水系统包括，远程控制中心、控制中心、太阳能模块、LED补光模块、供电模块、浇水模块，太阳能模块、控制中心和LED补光模块依次双向连接，浇水模块与控制中心连接，供电模块与浇水模块连接，供电模块连接控制中心、太阳能模块、LED补光模块，控制中心通过无线传输连接远程控制中心，太阳能模块、LED补光模块、浇水模块、供电模块安装于温室上。

LED补光模块包括调光控制器、LED补光灯、光学透镜、散热器、温度传感器、红光照度传感器和蓝光照度传感器、通信单元，调光控制器、LED补光灯、温度传感器、红光照度传感器和蓝光照度传感器、通信单元连接到调光控制器上，LED补光灯和光学透镜、散热器连接。

浇水模块包括湿度传感器、浇水装置、通信单元和浇水控制器，湿度传感器、通信单元、浇水控制器和浇水装置依次连接。

为了防止玻璃的发射损失，在灯具设计时不使用玻璃,通过采用内表面配光学透镜,形成光学透镜一体化并且外表面光滑平整,便于组合成模块内表面配光模块，针对所要照射的面积形状,设计了内表面配光的透镜,形成矩形光斑,从而保证LED植物生长补光照明系统的光均匀性，相对于原先采用分立的透镜的灯具光学效率提高10%左右。在散热器的设计过程中,本发明具体分析了 LED的热传递方式和途径,选择鳍片型散热器,同时结合本发明的功率大小及尺寸,我们选择了合适的鳍片长度与鳍片间距。

植物对于光的吸收主要通过叶绿体来实现,叶绿素是光合作用的主体。太阳光的波长范围绝大部分在300nm-2600nm,而影响光合作用的主要在380nm-720nm光谱范围内,称之为光合有效福射，大于8OOnm以上的光不能被植物直接利用,只能起到调节环境温度的作用。不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在400-700nm左右。400-500nm（蓝色）的光线以及610-720nm（红色）对于光合作用贡献最大。蓝色(470nm)和红色(630nm)的LED，刚好可以提供植物所需的光线，因此，LED植物灯，比较理想的选择就是使用这两种颜色组合。在视觉效果上，红蓝组合的植物灯呈现粉红色。蓝色光能促进绿叶生长；红色光有助于开花结果和延长花期。 4.LED植物灯的红蓝LED比例一般在4：1—9：1之间为宜，用植物灯给植物补光时，一般距离叶片的高度为0.5米左右，每天持续照射12-16小时可完全替代阳光。在波长640nm-660nm的红光区部分,叶绿素a有一个吸收峰值;在波长430nm-450nm的蓝光区部分,叶绿素b有一个吸收峰值根据植物对光需求的原理,结合LED光源本身的特性,本发明选取了 630nm的红光与470nm的蓝光两个植物光能利用率最高的LED作为LED植物生长补光模块的器件。

在LED补光模块中加入了 0-100%连续可调光的调光控制器,实现各个模块的单独调光控制,可调节红蓝光质比以及总的光照强度,便于设置不同的光质比及光照强度进行对比试验。调光控制器接收控制中心的植物补光数据，根据自定义数据传输代码的意义，设计可编程逻辑功能模块，使得不同地址LED 植物灯的红、蓝两基色分别按照预定的亮度变化速率达到数据传输协议所预设的光强二进制值，并输出相应的 PWM 占空比，从而满足植物按需补光的要求，并能根据要求返回植物补光灯具的状态，以使其能提出更合适的控制方案。