用于改善植物生长条件的照明系统和方法技术方案

一种照明系统(3)，用于向需要光合刺激性人造光的指定目标区域提供光合刺激性人造光，所述照明系统(3)包括具有光源的至少一个照明器(1)。所述照明器(1)以小于等于20

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善植物生长条件的照明系统和方法
[0001]本专利技术涉及一种照明系统，该照明系统包括用于照射植物以改善其生长条件的照明器。植物可覆盖诸如体育场的草坪的至少一个区域的区域。照明系统可包括用于照射植物的一个或多个照明器。植物可覆盖诸如体育场的草坪、高尔夫球场或者草地的区域。照明系统可以是独立的，不存在自然光或向阳光提供补充光。本专利技术还涉及一种用于改善植物生长条件的方法。
[0002]随着足球的普及和货币周转率的增加，用于足球的运动场的尺寸也在增大。观众容量为40,000至80,000的体育场是非常常见的。保证高质量的天然草坪可能是具有挑战性的，特别是在大型体育场中保证高质量的天然草坪。体育场的壁和屋顶阻挡阳光到达草坪。由于草本植物需要光来进行光合作用，因此缺乏阳光会导致草生长不良和质量差。
[0003]同样的问题也适用于其他体育场(例如，由高看台包围的具有草坪的网球场、具有高看台的足球场以及橄榄球场)。其他体育活动也在天然草坪上进行。甚至没有被高看台包围的训练场地也由于高度磨损而需要辅助照明。
[0004]使用人造光(artificial light)来改善温室中的植物生长是众所周知。
[0005]对于提供人造光来刺激体育场中的草坪的光合作用的需求是已知的。专利EP1164830B1公开了一种用于促进室内外体育运动和竞技运动的草坪(特别是来自看台的遮挡导致自然光照条件减少的草坪)中的草和其他植物的生长条件的系统。该系统包括承载用于照射草坪的照明器的可移动单元。该系统被布置成用作移动温室，并且放置在草坪上。在过去的20年中已经开发了类似的可移动单元。照明器通常位于草坪上方1m至4m的高度处。
[0006]这些单元在定期进行的操作之间需要存储空间，这是一个缺点。体育场(特别是老式体育场)没有配备有用于可移动单元的存储空间。因此，可移动单元在不使用时被运出体育场。由于旧体育场通常位于城市中，因此体育场外的存储空间的可用性也可能受到限制。这些单元为了移动而安装了轮子，并且轮子在草坪上摩擦，这是一个缺点。专利US6874275和专利申请EP3192350中公开了可移动单元的替代方案。专利申请EP3192350公开了一种包括灯的提升/降低装置，该装置将灯降低到草坪上方0.05m至2.0m的工作距离，以提供足够的人造光来促进草的生长。灯可以是专门为光合作用开发的LED灯，并且在工作距离处的照明水平(illumination level)为100μmol/s/m2至200μmol/s/m2。
[0007]体育场还需要人造光以用于泛光照明式运动赛事，特别是在诸如深夜的几乎没有阳光的赛事期间。用于体育场的泛光照明在本领域中是公知的。已知目前先进的现代泛光照明系统利用发光二极管(LED)形式的光源并且甚至被布置成提供灯光秀。通常，从场地或球场到光源的距离大于30米，并且该距离可超过50米。
[0008]众所周知，照度随着距离的平方而减小。这就是所谓的光的平方反比定律(Inverse Square Law of Light)。例如，将光源和照射区域之间的距离从1m增加到10m，该区域上的照度降低到1％。来自现代泛光照明系统的光在发光强度(luminous intensity)方面不足以促进体育场上的草的生长。由于光的平方反比定律的含义，本领域技术人员已经相信，用于促进草生长的人造光应该靠近草坪定位，并且4米的距离似乎是当前实践中的
上限。
[0009]本专利技术的目的在于弥补或减少现有技术的至少一个缺点，或者相对于现有技术至少提供有益的替代方案。
[0010]该目的通过在下面的描述和随后的权利要求中指定的特征来实现。
[0011]本专利技术由专利的独立权利要求限定。从属权利要求限定了本专利技术的有益
实施例。
[0012]在本文中，光束角(beam angle)被定义为：对于发光强度是最大发光强度的一半的光束轴线，彼此相对的两个方向之间的角度。这对应于所谓的半峰全宽(FWHM)光束角。
[0013]在第一方面，本专利技术涉及一种照明系统，用于向需要光合刺激性人造光的指定目标区域提供光合刺激性人造光，所述照明系统包括具有光源的至少一个照明器(1)。照明器(1)以小于等于20
°
的窄光束角(FWHM)发射光合刺激性光，所述照明系统(3)包括用于将所述至少一个照明器定位在距指定目标区域沿光束方向测量最小为20m的距离处的装置，并且照明器(1)适于以最小为140μmol/s/m2的光合光子通量密度照射指定目标区域。
[0014]光合刺激性光也称为生长光。PPFD是每秒落在给定表面的一平方米上的光合活性光子(在PAR区域中：400nm
‑
700nm)的数量(μmol/s/m2)。
[0015]照明器可以以大于等于3
°
(例如大于等于4
°
，例如大于等于5
°
)的窄光束角(FWHM)发射光合刺激性光。
[0016]窄光束角(FWHM)可以是从3
°
至15
°
(诸如，从4
°
至15
°
，从5
°
至15
°
，从6
°
至15
°
)。窄光束角(FWHM)可以是3
°
至10
°
(诸如，从4
°
至10
°
，从5
°
至10
°
，从6
°
至10
°
)。
[0017]照明器可在光束方向上测量距照明器最小为25m(如30m，例如35m，例如40m，例如45m，例如50m或更远)的距离处以最小为140μmol/s/m2(10,000lux)的光合光子通量密度(PPFD)照射指定目标区域。
[0018]照明器可在光束方向上测量距照明器最小为20m(例如25m，例如30m，例如35m，例如40m，例如45m，例如50m或更远)的距离处以最小为210μmol/s/m2(15,000lux)(例如280μmol/s/m2(20,000lux)，例如350μmol/s/m2(25,000lux))的光合光子通量密度(PPFD)照射指定目标区域。
[0019]可以以至少0.6的照明均匀性(例如0.8的照明均匀性，例如大于0.8的照明均匀性)照射目标区域。在本文中，照明均匀性(lighting uniformity)被定义为表面上的最小照度与平均照度的比。
[0020]照明器可包括发光二极管(LED)形式的光源。照明器还可包括激光二极管形式的光源。照明器可包括高压钠(HPS)灯。照明器可包括金属卤化物(MH)灯。
[0021]照明器可发射相关色温大于2700K的光。相关色温大于2700K的光可包括相关色温诸如2700
‑
3500K(暖光)、3500
‑
4500K(中性白)、4500...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种照明系统(3)，用于向需要光合刺激性人造光的指定目标区域提供光合刺激性人造光，所述照明系统(3)包括具有光源的至少一个照明器(1)，其特征在于，所述照明器(1)以小于等于20
°
的窄光束角(FWHM)发射光合刺激性光，所述照明系统(3)包括用于将所述至少一个照明器定位在距所述指定目标区域沿光束方向测量最小为20m的距离处的装置，并且所述照明器(1)适于以最小为140μmol/s/m2的光合光子通量密度照射所述指定目标区域。2.根据权利要求1所述的照明系统(3)，其中，所述照明器(1)以大于等于3
°
的窄光束角(FWHM)发射光合刺激性光。3.根据权利要求1和2中任一项所述的照明系统(3)，其中，所述照明器(1)以最小为210μmol/s/m2照射所述指定目标区域。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统(3)，其中，以至少0.6的照明均匀性照射所述目标区域。5.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统(3)，其中，所述光源包括LED灯。6.根据权利要求1至4中任一项所述的照明系统(3)，其中，所述光源包括激光二极管。7.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统(3)，其中，所述照明器(1)可倾斜地安装。8.根据权利要求1至6中任一项所述的照明系统(3)，其中，所述光源能够相对于所述照明器(1)倾斜。9.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统(3)，其中，用于定位所述至少一个照明器的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：移动照明装置股份有限公司，
类型：发明
国别省市：