[發明專利]一種基于聚光太陽能光纖的溫室大棚補光裝置

無效

• 申請號: 201110121985.X
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102265761A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 王干
• 申請（專利權）人: 王干
• 主分類號: A01G9/20
• 分類號: A01G9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于一種溫室大棚補光裝置，具體涉及一種基于聚光太陽能光纖的溫室大棚補光裝置。

背景技術

我國溫室大棚已經大面積推廣了，發展大棚蔬菜是建設資源節約型、環境友好型農業的重要手段。農業資源短缺和生產環境惡化是制約農業發展的瓶頸環節，發展大棚蔬菜可顯著減少耕地使用面積、降低水資源、化學藥物藥劑的使用量和單位產出的能源消耗量，全面提高農業生產的使用效率，實現農業生產的環境友好和資源節約。大棚蔬菜充分利用自然環境和植物潛能，具有較高的市場競爭力和抵御市場風險的能力，是種植業中效益高的產業和農村經濟發展中的新型產業，也是當前廣大農民持續增收的又一渠道，是農民的″搖錢樹″、″錢袋子″。優質蔬菜的供應與消費在一定程度上說是衡量城鄉居民生活質量和生活水平的一個標志，大棚蔬菜可以通過調控生產環境，提高農產品產量和質量，保證農產品的鮮活度和全年持續供應。因此發展大棚蔬菜有利于保證和豐富″菜籃子″供應，不斷改善民生、保障人民群眾的健康。但是，大多數蔬菜需要較強的光照條件，受自然條件的限制，現在溫室大棚種植中解決作物生長的部分條件，如溫度、水分等。而植物賴以進行光合作用的二氧化碳、光能等物質，受到透光膜或玻璃的過濾和隔離，很難達到棚內作物正常生長的需要，尤其是冬季，光照較弱，大棚蔬菜光照不足是普遍存在的問題。光照不足，不僅不能進行較為旺盛的光合作用，而且蒸騰作用也降低，植株生長纖弱，影響蔬菜的產量與品質。如弱光條件下番茄花粉機能衰退、不育；茄子出現短花序形，影響授粉；絲瓜和西瓜等植株體內營養失調，引起落花落果等。這些現象稱之為植株弱光癥，植株弱光癥給溫室大棚生產帶來一定的影響，降低了蔬菜的產量和品質，增加了生產成本。

當前，也有溫室大棚人工補光技術，如專利公開號CN201636686U技術是采用LED燈作為植物補光光源，由于人工光源的光譜不可能像太陽能光譜那樣連續，植物光合作用的光譜是連續光譜，每種光譜在光合作用中都起到一定的作用，同時，植物光合作用需要的光照度有一定的閥值，如果補光的照度達不到，起不到促進光合作用的，而LED補光燈的照度是有限的，人工光源補光都在夜間進行給作物補光，這樣也打亂了植物生長的生理規律，也會影響作物生長，人工補光成本高，效果不理想。這樣如何解決人工補光不理想及反季節溫室大棚蔬菜弱光癥，提高大棚蔬菜的產量和品質是溫室大棚種植亟待解決的問題。

發明內容：

為了解決溫室大棚人工光源補光不理想及反季節溫室大棚作物弱光癥問題，本發明提供了一種自然太陽光補光系統，它能根據棚內環境狀況自動補光，同時還可以根據不同作物需求，按照植物的生理規律進行人工“光照配餐”，以達到該種作物的最佳生長需求。本發明為實現其目的所采取的技術方案：一種基于聚光太陽能光纖的溫室大棚補光裝置包括：溫室大棚，蔬菜植株，水分微噴裝置，太陽能聚光器，導光光纖，光纖接收器，光纖分光器。其特征在于太陽能聚光器放置于溫室大棚的外部，經太陽能聚光器匯聚的高強太陽光，由光纖接收器接收，把該高強太陽光導入導光光纖，高強太陽光經過導光光纖的柔性傳輸，把該束高強太陽光輸送至溫室大棚內的光纖分光器，由光纖分光器根據需要把太陽光直接發出，對溫室大棚內的植物進行補光，溫室大棚的棚內濕度不足時，水分微噴噴頭噴水，對作物進行澆灌，保證作物生長所需水分。

所述溫室大棚包括拱形溫室和屋形溫室，高度有1.2-5.5米，溫室大棚內部有金屬骨架，支撐透光膜或透光玻璃，溫室大棚的側面或兩端有換氣窗，可以進行室內外氣體交換，蔬菜等作物種植于溫室內的地面上，也可以在溫室內進行立體種植，把蔬菜等作物種植于分層的棚架上，在溫室大棚的頂部和種植蔬菜作物的棚架的各層都有光纖分光器和水分微噴噴頭，可以對蔬菜等作物補光和澆水，以利于蔬菜作物生長。

所述水分微噴裝置由蓄水池、微噴泵和微噴噴頭組成，微噴噴頭分別安裝在每層蔬菜作物的上部，溫室大棚作物需要澆水時，微噴泵啟動，增壓后的水流經過輸水管到微噴噴頭，由微噴噴頭直接向蔬菜等作物噴霧澆水。

所述補光裝置包括太陽能聚光器，導光光纖，光纖接收器，光纖分光器，太陽能聚光器包括直徑為100-1000mm的透鏡，圓錐形鏡面反射器，經過透鏡的聚光和反射面的反射，最終把太陽光匯聚到聚光器底部的光纖接收器，光纖接收器安裝在聚光器的基座上，聚光器安裝與太陽光成一定角度，聚光器的上端面正對于太陽光，聚光器的中軸線與水平面的夾角為30-90°，導光光纖分別于光纖接收器，光纖分光器相連，光纖分光器分別安裝在溫室大棚的頂部和每層蔬菜作物的上部，有陽光時直接對作物進行補光。

本發明的有益效果：