Светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла Российский патент 2025 года по МПК A01G9/20 F21V29/50 

Изобретение относится к светотехнике, в частности к световым приборам на светодиодах с устройством охлаждения, предназначенных для основного освещения при выращивании растений в закрытом помещении с контролируемой средой.

Известен линейный светодиодный фитосветильник [RU 2709465 С1, F21S 4/24 (2016.01), A01G 7/04 (2006.01), 18.19.2019], состоящий из алюминиевого корпуса в виде омега профиля, светодиодной ленты, содержащей светодиоды различного спектра свечения, линзы, создающей световой луч с углом 60°, канала для принудительного водяного охлаждения, законцовки в виде штуцера для подачи охлаждающей воды.

Известно светодиодное осветительное устройство [RU 103596 U1, F21S 15/00 (2006.01), 20.04.2011], состоящее из светодиодов, размещенных на теплопроводящей металлической подложке и соединенных с блоком питания, радиатора и теплопередающей системы в виде герметичной камеры, частично заполненной теплоносителем.

Известен светодиодный светильник с жидкостным охлаждением [RU 125300 U1, F21S 15/00 (2006.01), 27.02.2013], состоящий из корпуса разделенного на три отсека, выполненного из теплопроводящего материала с установленными снаружи ребрами, с герметично закрывающимися крышкой и заливным отверстием, источника света, представленного светодиодной линейкой, с оптически прозрачным рассеивателем.

Известен светодиодный фитосветильник с системой охлаждения [RU 2755678 C1, F21S 10/00 (2006.01), F21S 4/24 (2016.01), F21S 15/00 (2006.01), A01G 7/04 (2006.01), 20.09.2021], состоящий из замкнутой системы в виде герметичного контура, корпуса из теплопроводящего материала для заполнения теплоотводящей жидкостью, светодиодов с линзами, блока питания, радиатора, функциональных датчиков для контроля и надежности системы, охладителя внутри корпуса светильника, трубопроводов, радиатора с принудительным охлаждением вентилятором, насоса для циркуляции жидкого теплоносителя.

Недостатком описываемых конструкций является отсутствие средств контроля температуры теплоносителя, недостаточный теплоотвод каналов для принудительного водяного охлаждения, возможность перегрева при определенных условиях эксплуатации, отсутствие средств для эффективной утилизации отведенного от светильника тепла.

Изобретение решает задачу отвода тепла от светодиодов для увеличения срока их службы и утилизации тепла на производственные нужды.

Технический результат достигается за счет того, что светодиодный фитосветильник с системой охлаждения, представляет собой замкнутую систему в виде двух герметичных контуров для циркуляции жидкого теплоносителя. Теплоноситель может подаваться по первому контуру, обогревая рабочий стол с грунтом или установленными контейнерами с растениями. При достижении заданной температуры рабочего стола автоматизированная система диспетчерского управления запускает движение теплоносителя по второму контуру, смонтированному в аккумуляторе тепла, где тепло накапливается для дальнейшего использования.

Сущность изобретения заключается в том, что для реализации указанной задачи предлагаемый светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла выполнен из светодиодов, радиатора, термопасты, патрубка подачи, возвратного патрубка, датчика температуры радиатора, крышки, теплоизоляционного наполнителя, крепежа, циркуляционного насоса, трехходового крана с приводом, рабочего стола, аккумулятора тепла, циркуляционных каналов рабочего стола, циркуляционных каналов аккумулятора тепла, датчика температуры рабочего стола, датчика температуры аккумулятора тепла, автоматизированной системы диспетчерского управления, модуля беспроводной связи.

При этом светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла предназначен для основного освещения при выращивании растений в закрытом помещении с контролируемой средой и утилизации отводимого тепла от светодиодов. Для возможности съема тепла от светодиодов предусмотрен радиатор, для повышения теплопроводности между радиатором и светодиодами предусмотрена термопаста. Для отвода тепла от радиатора в конструкции предусмотрена замкнутая циркуляционная система с патрубками подачи и возвратным патрубком. Для контроля температуры на радиаторе смонтирован датчик температуры радиатора. Между радиатором и крышкой предусмотрен теплоизоляционный наполнитель. Крепление фитосветильника осуществляют при помощи крепежа. Движение теплоносителя осуществляют циркуляционным насосом. Для управления перемещением теплоносителя по первому или второму контуру предусмотрен трехходовой кран с приводом. Первый контур включает рабочий стол, второй контур включает аккумулятор тепла, конуры содержат патрубки подачи и возвратные патрубки, а также циркуляционные каналы рабочего стола и циркуляционные каналы аккумулятора тепла. Для контроля параметров предусмотрены датчика температуры рабочего стола и датчик температуры аккумулятора тепла. Для возможности управления светодиодами, циркуляционным насосом, трехходовым краном с приводом, с учетом данных от датчика температуры радиатора, датчика температуры рабочего стола и датчик температуры аккумулятора тепла предусмотрена автоматизированная система диспетчерского управления. Удаленный контроль и управление автоматизированной системой диспетчерского управления осуществляют посредством модуля беспроводной связи.

Светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла будет понятен из следующего описания и прилагаемых чертежей.

На фиг. 1 представлен общий вид светодиодного фитосветильника с системой охлаждения и утилизацией тепла, на фиг. 2 представлен фитосветильник в разрезе.

На фиг. 1 представлен общий вид светодиодного фитосветильника с системой охлаждения и утилизацией тепла, который состоит из светодиодов 1 (фиг. 1, 2). Светодиоды 1 размещены на радиаторе 2 (фиг. 2) через слой термопасты 3. Для возможности движения теплоносителя на радиаторе 2 смонтированы патрубок подачи 4 (фиг. 1, 2) и возвратный патрубок 5. Для контроля температуры теплоносителя на радиаторе 2 (фиг. 2) расположен датчик температуры радиатора 6. С целью снижения потерь тепла между радиатором 2 и крышкой 7 (фиг. 1, 2) предусмотрен теплоизоляционный наполнитель 8 (фиг. 2). Для удобства монтажа фитосветильника предусмотрен крепеж 9 (фиг. 1, 2). Для обеспечения принудительного движения теплоносителя по первому или второму контуру предусмотрен циркуляционный насос 10 (фиг. 1). Управление перемещением теплоносителя по первому или второму контуру осуществляют при помощи трехходового крана с приводом 11. Теплоноситель в первом контуре подают для нагрева рабочего стола 12. Теплоноситель во втором контуре подают для нагрева аккумулятора тепла 13. Рабочий стол 12 включает циркуляционные каналы рабочего стола 14, аккумулятор тепла 13 включает циркуляционные каналы аккумулятора тепла 15 предназначенные для движения и отведения тепла от теплоносителя. Аккумулятор тепла 13 выполнен с возможностью накопления тепла от теплоносителя, через циркуляционные каналы аккумулятора тепла 15 и последующего возврата для обогрева рабочего стола 12. Для контроля температуры рабочего стола 12 и аккумулятора тепла 13 предусмотрены датчик температуры рабочего стола 16 и датчик температуры аккумулятора тепла 17. Управление работой светодиодов 1 (фиг. 1, 2), циркуляционного насоса 10 (фиг. 1), трехходового крана с приводом 11, прием данных от датчиков температуры радиатора 6 (фиг. 2), датчика температуры рабочего стола 16 (фиг. 1), датчика температуры аккумулятора тепла 17 выполняет автоматизированная система диспетчерского управления 18 с возможностью удаленного контроля и управления посредством модуля беспроводной связи 19.

Светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла работает следующим образом. Оператор при помощи удаленного доступа через модуль беспроводной связи 19 (фиг. 1) или в ручном режиме при помощи автоматизированной системы диспетчерского управления 18 включает устройство. После включения зажигаются светодиоды 1 (фиг. 1, 2), запускается циркуляционный насос 10 (фиг. 1) обеспечивающий движение теплоносителя. Изначально теплоноситель движется по первому контуру, обеспечивая нагрев рабочего стола 12. Температура рабочего стола 12 контролируется автоматизированной системы диспетчерского управления 18 при помощи датчика температуры рабочего стола 16. При достижении заданной температуры рабочего стола 12 автоматизированная системы диспетчерского управления 18 при помощи трехходового крана с приводом 11 обеспечивает перекрытие движения теплоносителя по первому контуру и открывает второй контур для теплоносителя. Второй контур предусмотрен для нагрева аккумулятора тепла 13. Для повышения эффективности теплоотдачи циркуляционные каналы рабочего стола 14 уложены внутри рабочего стола 12, циркуляционные каналы аккумулятора тепла 15 уложены внутри аккумулятора тепла 13. При снижении температуры рабочего стола 12 ниже установленного предела система диспетчерского управления 18 перекрывает движение теплоносителя по второму контуру при помощи трехходового крана с приводом 11 и открывает для движения теплоносителя первый контур. Для исключения перегрева светодиодов 1 (фиг. 1, 2) при превышении установленной температуры радиатора 2 (фиг. 2) система диспетчерского управления 18 отключает питание светодиодов 1 (фиг. 1, 2) и циркуляционного насоса 10 (фиг. 1). Повторный запуск устройства возможен оператором в ручном режиме от системы диспетчерского управления 18.

Предлагаемый светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла обеспечивает отвод тепла от светодиодов для увеличения срока их службы и утилизацию тепла для нагрева рабочего стола и аккумулятора тепла.

Источники информации

1. RU 2709465 C1, F21S 4/24 (2016.01), A01G 7/04 (2006.01). Линейный светодиодный фитосветильник / Шупер-Хубларян Хачатур Семенович; - 2019121892, заявл. 12.07.2019; опубл. 18.19.2019.

2. RU 103596 U1, F21S 15/00 (2006.01). Светодиодное осветительное устройство / В.М. Кисеев, P.M. Мурзин; - 2010144719/07, заявл. 01.11.2010; опубл. 20.04.2011.

3. RU 125300 U1, F21S 15/00 (2006.01). Светодиодный светильник с жидкостным охлаждением / М.В. Руфицкий, М.А. Сучков, А.В. Осин, А.Н. Золотов, Е.Л. Антипин; - 2012136417/07, заявл. 24.08.2012; опубл. 27.02.2013.

4. RU 2755678 C1, F21S 10/00 (2006.01), F21S 4/24 (2016.01), F21S 15/00 (2006.01), A01G 7/04 (2006.01). Светодиодный фитосветильник с системой охлаждения / О.Е. Петров; - 2020135729, заявл. 29.10.2020; опубл. 20.09.2021.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к световым приборам на светодиодах с устройством охлаждения, предназначенных для основного освещения при выращивании растений в закрытом помещении с контролируемой средой. Светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла состоит из светодиодов с радиатором охлаждения и крышкой, циркуляционного насоса для движения теплоносителя по замкнутой циркуляционной системе с патрубком подачи и возвратным патрубком, крепежа. Светодиоды размещены на радиаторе через слой термопасты. Тепло от радиатора отводится через патрубки с теплоносителем. Между радиатором и крышкой предусмотрен теплоизоляционный наполнитель, для которого предусмотрено два контура с переключением трехходовым краном с приводом. Первый контур обеспечивает движение теплоносителя для нагрева рабочего стола, а второй - для нагрева аккумулятора тепла. Аккумулятор тепла выполнен с возможностью накопления тепла от теплоносителя через циркуляционные каналы аккумулятора тепла и последующего возврата для обогрева рабочего стола. Управление работой светодиодов, циркуляционного насоса, трехходового крана с приводом, прием данных от датчиков температуры радиатора, датчика температуры рабочего стола, датчика температуры аккумулятора тепла выполняет автоматизированная система диспетчерского управления с возможностью удаленного контроля и управления через модуль беспроводной связи. Изобретение обеспечивает отвод тепла от светодиодов для увеличения срока их службы и утилизацию тепла для нагрева рабочего стола и аккумулятора тепла. 2 ил.

Светодиодный фитосветильник с системой охлаждения и утилизацией тепла, состоящий из светодиодов с радиатором охлаждения и крышкой, циркуляционного насоса для движения теплоносителя по замкнутой циркуляционной системе с патрубком подачи и возвратным патрубком, крепежа, отличающийся тем, что для съема тепла предусмотрен радиатор, соединенный через слой термопасты со светодиодами, тепло от радиатора отводится через патрубки с теплоносителем, между радиатором и крышкой предусмотрен теплоизоляционный наполнитель, для теплоносителя предусмотрено два контура с переключением трехходовым краном с приводом, первый контур для нагрева рабочего стола и второй контур для нагрева аккумулятора тепла, аккумулятор тепла выполнен с возможностью накопления тепла от теплоносителя через циркуляционные каналы аккумулятора тепла и последующего возврата для обогрева рабочего стола, управление работой светодиодов, циркуляционного насоса, трехходового крана с приводом, прием данных от датчиков температуры радиатора, датчика температуры рабочего стола, датчика температуры аккумулятора тепла выполняет автоматизированная система диспетчерского управления с возможностью удаленного контроля и управления через модуль беспроводной связи.