可移動植物led光照循環水培裝置製造方法
2023-05-28 02:33:11
可移動植物led光照循環水培裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可移動植物LED光照循環水培裝置，主要由多層支架、定植裝置、光照系統、控溫系統和水肥氣一體化循環補充系統組成。該裝置可根據自然光照情況和空間大小，移動到適當地點進行水培，既可在室內固定使用又可移動到室外、走廊使用；由於結構簡單、操作方便，既適合家庭使用，也適合實驗室研究使用；同時適用於多種植物苗木種植、枝條插植和種子播種。本實用新型通過設置控制光照時間、水培液溫度，水肥氣(氧)循環補充，促進植物生長發育，從而實現低耗電、易操作、快生長、高效率的植物水培,具有較高的實用價值和廣闊的市場前景。
【專利說明】可移動植物LED光照循環水培裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於現代植物栽培、植物生理及自動化控制領域，涉及水肥一體化與LED植物燈栽培，尤其是一種可移動植物LED光照循環水培裝置。
【背景技術】
[0002]植物栽培需要陽光、土壤、水分、空氣，傳統種植植物方式有:土地種植、盤栽種植、大棚設施栽植、非土基質栽培，這些種植方式均需要土壤(基質)、太陽光照，在種植的時間、空間上均受限制。植物水培以營養液、太陽光照或人工光照來進行栽培，無需土壤或基質。人工光照下的植物水培，就連太陽光也不需要，種植植物不受土地、時間、空間的限制，具有安全、簡便、省力、聞效等特點。
[0003]現有的植物水培裝置存在不易移動、種植空間相對固定等問題。實驗室多用人工氣候箱種植植物，其光源為螢光燈，耗電量大、效率低且易發熱，較笨重，種植的空間有限，要人工補充水分和養分。大多數水培裝置的加溫是通過安裝在水培槽的電熱管直接加溫，各部位水培液溫度不均勻，靠近電熱管的部位溫度較高，遠離電熱管的部位溫度較低，易造成植物生長不整齊，產生試驗誤差，甚至出現黃化死苗現象。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種移動方便、操作簡便、低耗高效、適用範圍廣的可移動植物LED光照循環水培裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案:可移動植物LED光照循環水培裝置，主要由多層支架、定植裝置、光照系統、控溫系統和水肥氣一體化循環補充系統組成；多層支架底層安裝貯液罐，底層以上各層設置水培槽，多層支架底部四角有4個萬向輪；水培槽上蓋定植裝置，定植裝置由定植板、定植海綿塊構成；光照系統由LED植物燈、光照控制器構成並由光照控制器控制，LED植物燈安裝在定植板上方；控溫系統由電熱管、溫度傳感器、溫度控制器構成並由溫度控制器控制，電熱管安裝在貯液罐中，溫度傳感器安裝在水培槽和貯液罐中；水肥氣一體化循環補充系統由水培槽、貯液罐、輸液管、潛水泵、回液管、循環控制器構成，貯液罐經潛水泵、輸液管、水培槽、回液管相互連接形成循環並由循環控制器控制。
[0006]多層支架為方形，由普通貨架材料組裝，每層高50_80cm。
[0007]水培槽以方形泡沫槽框為骨架，以整塊黑色塑料膜裡外包裹防滲漏而成，槽深15-20cm ;定植板用泡沫板作成,定植板上打有定植孔，定植海綿塊塞在定植孔中。
[0008]LED植物燈為LED植物燈泡、多個LED植物燈泡按一字形集成的LED植物燈條或按方陣或圓形排列集成的LED植物燈盤或燈板。
[0009]LED植物燈的紅光與藍光配比為7:1-9:1。
[0010]輸液管的入水口連接潛水泵，輸液管的出水口在水培槽的一側；回液管的入水口在水培槽的另一側，回液管的出水口連接貯液罐。
[0011]針對目前植物水培裝置存在的問題，發明人設計製作了一種可移動植物LED光照循環水培裝置，該裝置採用普通材料製作，具有製作成本低、組裝靈活方便、便於移動操作和清洗等特點；水培槽、定植板使用泡沫材料製作，重量輕、保溫性能好；多層結構充分利用立體空間增加種植面積,周年均可種植,土地、空間和設施的利用率高；LED植物燈作為光源，功耗小，比日光燈和高壓鈉燈補光節能60%。本實用新型的水培裝置可根據自然光照情況和空間大小，移動到適當地點進行水培，既可在室內固定使用又可移動到室外、走廊使用；由於結構簡單、操作方便，既適合家庭使用，也適合實驗室研究使用；同時適用於多種植物苗木種植、枝條插植和種子播種。
[0012]本實用新型的水培裝置能設置控制光照時間、水培液溫度，水肥氣(氧)循環補充，促進植物生長發育，從而實現低耗電、易操作、快生長、高效率的植物水培。其中，循環控制器定時啟動水泵工作，把貯液箱的營養液抽送到水培槽，分散流動，補充養分和氧氣，溢入回液管流向貯液罐；光照控制器按設定的光周期時間啟動LED植物燈照明；控溫系統監測水培槽營養液溫度，低溫時自動加溫。使用本實用新型進行植物水培生產，不受時間空間限制，隨時隨處可種植植物；實現標準化生產和精準栽培，縮短種植周期，達到高產、優質、高效；全程潔淨栽培和生產，無有害物質和微生物汙染，安全環保；節省勞力、土地和能源，具有較高的實用價值和廣闊的市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型可移動植物LED光照循環水培裝置的結構示意圖。
[0014]圖中:I多層支架，2萬向輪，3水培槽，4營養液，5輸液管，6循環控制器，7潛水泵，8貯液罐，9回液管，10定植板，11定植海綿塊，12LED植物燈，13光照控制器，14電熱管，15溫度傳感器，16溫度控制器。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型的可移動植物LED光照循環水培裝置，主要由多層支架1、定植裝置、光照系統、控溫系統和水肥氣(氧)一體化循環補充系統組成；多層支架為方形，由普通貨架材料組裝，每層高50-80cm;多層支架底層(第一層)安裝貯液罐8，底層以上(從第二層起)各層設置水培槽3，多層支架底部四角有4個萬向輪2，可輕鬆移動水培架；水培槽以方形泡沫槽框為骨架，以整塊黑色塑料膜裡外包裹防滲漏而成，槽深15-20cm ;水培槽上蓋定植裝置，定植裝置由定植板10、定植海綿塊11構成，定植板用泡沫板作成，定植板上根據種植的適宜密度打有定植孔(2-5cm)，定植海綿塊塞在定植孔中；光照系統由LED植物燈12、光照控制器13 (即定時器)構成並由光照控制器控制，LED植物燈安裝在定植板上方；控溫系統由電熱管14、溫度傳感器15、溫度控制器16構成並由溫度控制器控制，電熱管安裝在貯液罐中(50升的貯液罐安裝500-1000W的電熱管即可)，溫度傳感器安裝在水培槽和貯液罐中；水肥氣(氧)一體化循環補充系統由水培槽、貯液罐、輸液管5、潛水泵7、回液管9、循環控制器6 (即定時器)構成，輸液管的入水口連接潛水泵，輸液管的出水口在水培槽的一側且高出水培槽的液面5cm以上；回液管的入水口在水培槽的另一側，回液管的出水口連接貯液罐且高出貯液罐液面5cm以上；貯液罐經潛水泵、輸液管、水培槽、回液管相互連接形成循環並由循環控制器控制。
[0016]LED植物燈可使用三種類型:LED植物燈泡、多個LED植物燈泡按一字形集成的LED植物燈條或按方陣或圓形排列集成的LED植物燈盤(或燈板)。根據每層支架的可種植面積、所用LED植物燈的有效照射範圍來確定燈泡間、燈條間、燈盤間的距離及與定植板的間距，進行布局安裝，如燈泡功率是4W或以4W燈泡組合成的燈條或燈盤，植物燈泡架設高度為30cm，燈與燈距離為20cm。其中，LED植物燈的紅光與藍光配比為7:1_9:1，可根據植物營養生長或生殖生長的需要選擇更合適的波長比例。
[0017]工作原理及過程
[0018]通過循環控制器設定抽液充氧時間，潛水泵定時把貯液罐裡的營養液4通過輸液管輸送到水培槽，同時起到增氧作用；營養液向回液管方向流動，溢入回液管，回流到貯液罐，形成循環；通過調整回液管入水口的高度，保持水培槽營養液的量，使固定在定植板的植株的根系能夠部分浸在營養液中或者使定植海綿塊部分浸在營養液中供種植穴的小苗生長發育需要。
[0019]通過控溫系統對水培槽間接加溫，由溫度控制器設定水培的溫度，溫度傳感器採集水培槽和貯液槽的溫度數據傳到溫度控制器，當水培槽或貯液槽的液溫低於設定的最低值(一般植物設定15°C)時，自動啟動電熱管對貯液罐的營養液加溫，高於上限溫度停止加熱；貯液罐的營養液經過加溫後，通過水肥氣(氧)一體化循環補充，使水培槽的液溫均勻升高到設定溫度。
[0020]通過光照控制器設定光周期，定時開燈照明或補光。
[0021]本實用新型通過上述措施供給水培植物適宜的溫度、光照、養分和氧氣，促進植物生長發育。
[0022]使用本實用新型，可根據所種植的植物，選用無土栽培生長期專用型水溶性肥料(20-10-20型)或無土栽培通用型水溶性肥料(20-20-20型)，按兌水1000倍配成通用水培液或專用型水培液。
[0023]應用本實用新型水培裝置種植生菜實例
[0024]選用良種「玻璃生菜」，種子用自來水浸種lh。在育苗盤擺放好海綿塊，邊淋水，邊擠壓，使海綿球吸足水。把種子播於海綿塊的的十字縫內，每塊海綿塊播種子2-4粒。
[0025]把已播種的育苗盤移至水培架上，用無土栽培通用型水溶性肥料2克加水2000ml配成營養液，加入育苗盤，使海綿呈溼潤狀態。育苗溫度以20°C _25°C為宜，設置育苗這一層的光照周期:光照14h(6:00至20:00光照)、黑暗10h。注意補充營養液保持海綿溼潤，2d後全部萌芽出苗，7d後每塊海綿留1株，其餘植株去掉或移栽其它基質上種植。第10d，先配製營養液:把自來水加入到水培槽與貯液罐，記錄水量，按1:1000的比例計算所需肥料量，準確稱量無土栽培通用型水溶性肥料的量，分別加入到水培槽與貯液罐中。啟動循環補充系統lOmin,使營養液混勻。把生菜苗連同海綿塊移到育苗架的定植板,種植於定植孔內，使苗根浸入水培槽營養液中。設定抽水循環時間:每小時抽水lOmin ;設置光照周期:每天光照14小時(6:00至20:00光照)、黑暗10h。設定水培液溫15°C?20°C，低於15°C加溫。讓水培裝置自行運轉。期間注意觀察補充貯液罐的營養液量，保持液面高於潛水泵頂部；注意觀察葉片是否靠近LED燈，如有靠近的，轉動植株或輕壓葉片，避免葉片被LED燈強光灼傷。
[0026]結果:生菜移植水培槽生長20d?25d即可收穫；生菜產量每株達100g?120g，每平方米種植面積產量達6kg?7kg。
【權利要求】
1.一種可移動植物LED光照循環水培裝置，其特徵在於:主要由多層支架、定植裝置、光照系統、控溫系統和水肥氣一體化循環補充系統組成；所述多層支架底層安裝貯液罐，底層以上各層設置水培槽，多層支架底部四角有4個萬向輪；所述水培槽上蓋定植裝置，定植裝置由定植板、定植海綿塊構成；所述光照系統由LED植物燈、光照控制器構成並由光照控制器控制，LED植物燈安裝在定植板上方；所述控溫系統由電熱管、溫度傳感器、溫度控制器構成並由溫度控制器控制，電熱管安裝在貯液罐中，溫度傳感器安裝在水培槽和貯液罐中；所述水肥氣一體化循環補充系統由水培槽、貯液罐、輸液管、潛水泵、回液管、循環控制器構成，貯液罐經潛水泵、輸液管、水培槽、回液管相互連接形成循環並由循環控制器控制。
2.根據權利要求1所述的可移動植物LED光照循環水培裝置，其特徵在於:所述多層支架為方形，由普通貨架材料組裝，每層高50-80cm。
3.根據權利要求2所述的可移動植物LED光照循環水培裝置，其特徵在於:所述水培槽以方形泡沫槽框為骨架，以整塊黑色塑料膜裡外包裹防滲漏而成，槽深15-20cm ;所述定植板用泡沫板作成，定植板上打有定植孔，定植海綿塊塞在定植孔中。
4.根據權利要求3所述的可移動植物LED光照循環水培裝置，其特徵在於:所述LED植物燈為LED植物燈泡、多個LED植物燈泡按一字形集成的LED植物燈條或按方陣或圓形排列集成的LED植物燈盤或燈板。
5.根據權利要求4所述的可移動植物LED光照循環水培裝置，其特徵在於:所述LED植物燈的紅光與藍光配比為7:1-9:1。
6.根據權利要求5所述的可移動植物LED光照循環水培裝置，其特徵在於:所述輸液管的入水口連接潛水泵，輸液管的出水口在水培槽的一側；所述回液管的入水口在水培槽的另一側，所述回液管的出水口連接貯液罐。
【文檔編號】A01G31/02GK204070032SQ201420403636
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】朱方容, 周永華, 朱光書, 邱長玉, 林強, 曾燕蓉, 張朝華 申請人:廣西壯族自治區蠶業技術推廣總站