一种植物叶背供光灯板散热系统

1.本实用新型涉及植物栽培系统技术领域，尤其涉及一种植物叶背供光灯板散热系统。


背景技术：

2.先前申请人研究发现，在不增加任何光能投入的前提下，将照射在植物叶片正面的光能通过设置在植株底部的叶背供光灯板部分转移至叶片背部，能够显著提高叶片整体的光能利用效率，促进生物量增加。然而，由于底部叶片与叶背供光灯板间距离较近，容易因叶背供光灯板温度过高造成底部叶片焦灼或产生大量冷凝水抑制光合作用，在申请号为cn202011220083.7的发明专利申请中公开了一种植物叶背供光灯板散热系统，利用原有的营养液为冷媒，迅速并持续不断地将叶背供光灯板产生的热量带入栽培槽中的营养液内，显著降低了叶背供光灯板本体的温度，解决了因叶背供光灯板温度过高导致底部叶片焦灼和冷凝水积累现象，但是随着使用时间的增加，又出现了如下问题：
3.1、栽培槽中植物根系分泌物等杂质跟随营养液进入换热管道后，容易造成管道堵塞，使散热能力大打折扣，需要经常巡检、更换。
4.2、营养液温度上升，且温度难以控制，不仅对根系生长和养分吸收造成抑制，对实验或者生产稳定性影响较大，而且减弱了散热效果。
5.因此，需要一种难以造成堵塞、不影响营养液温度且具有长期稳定的散热能力的散热系统。


技术实现要素：

6.针对现有技术方案中因散热管道容易堵塞、长时间运行营养液冷媒温度上升，从而引起的散热效果减弱等问题，本实用新型提供了一种植物叶背供光灯板散热系统。
7.本实用新型提供如下的技术方案：一种植物叶背供光灯板散热系统，包括栽培槽和栽培板，所述栽培板上设置有多个种植孔，每个所述种植孔周围设置有叶背供光灯板，还包括散热装置，所述散热装置包括分流器、设置在所述叶背供光灯板底部的换热管道、回流管以及冷媒循环装置；所述分流器包括主管，所述主管上设置有多个支管，所述换热管道一端连接在所述支管上，且另一端连接到所述回流管；所述冷媒循环装置包括水箱，所述主管、回流管均连接到水箱，所述主管连接到水箱底部且设置有输送泵，所述水箱的高度低于所述栽培槽，所述水箱还设置有降温装置。
8.优选地，多个所述种植孔及相应的叶背供光灯板、换热管道在所述栽培板上呈阵列式分布，所述主管设置在所述栽培板中央，且两侧均设置有所述支管，所述栽培板两侧均设置有所述回流管，处于所述主管同侧的每列换热管道依次串联且两端分别与所述支管和回流管连接。
9.优选地，每个所述支管上串联的所述换热管道的数量≤ 5。
10.优选地，所述降温装置为制冰机，所述制冰机的进水口通过管道连接到所述水箱
且管道上设置有水泵，所述制冰机的出冰口连接到水箱内。
11.优选地，所述换热管道呈螺旋式盘绕在所述叶背供光灯板底面上。
12.本实用新型的有益效果是：采用独立于营养液的冷媒循环系统，不会因营养液内的杂质淤积造成换热管道堵塞，也不会改变营养液温度从而影响根系生长和功能发挥；通过降温装置降低冷媒的温度，使散热装置的散热性能保持长期稳定。
附图说明
13.图1为本实用新型一个实施例的示意图。
14.图2为本实用新型中栽培槽的一个实施例的示意图。
15.图3为本实用新型一个实施例的管道连接图。
16.图4为本实用新型中叶背供光灯板的一个实施例的示意图。
17.附图标记：1-栽培槽，2-栽培板，3-叶背供光灯板，31-基板，32-led灯珠， 4-分流器，41-主管，42-支管，5-换热管道，6-回流管，7-水箱，71-输送泵，8-降温装置。
具体实施方式
18.以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.本实用新型提供了如图1-4所示的一种植物叶背供光灯板散热系统，包括栽培槽1和栽培板2，栽培板2上设置有多个种植孔，每个种植孔周围设置有叶背供光灯板3。栽培槽1和栽培板2为水培等植物栽培方式中常用的用于栽培植株的装置。栽培槽1存储有植物生长所需的营养液；栽培板2用于固定植株，盖在栽培槽1的顶部，植株固定在种植孔内。叶背供光灯板3设置在植株底部、种植孔周围，为植株叶背提供光照，以挖掘植株的光合作用潜力。由于植株底部叶片与叶背供光灯板间距较小，容易因叶背供光灯板温度过高导致叶片产生焦灼和冷凝水积累现象，因此必须设置散热装置加强叶背供光灯板3的散热能力。
20.散热装置包括分流器4、设置在叶背供光灯板3底部的换热管道5、回流管6以及冷媒循环装置；分流器4包括主管41，主管41上设置有多个支管42，换热管道5一端连接在支管42上，且另一端连接到回流管6；冷媒循环装置包括水箱7，主管41、回流管6均连接到水箱7，主管41连接到水箱7底部且设置有输送泵71，水箱7的高度低于栽培槽1，水箱7还设置有降温装置8。
21.每棵植株的叶背供光灯板3均设置有换热管道5，换热管道5可呈螺旋式盘绕在叶背供光灯板3底面上，以增加换热面积，增强换热效率。换热管道5可采用内径为1~5 cm的铜管或铝管，导热系数较高，其在叶背供光灯板3底面的覆盖面积可达90%以上。进一步的，叶背供光灯板3包括基板31、设置在基板31上的多个led灯珠32以及设置在led灯珠顶部的透光板，基板31可采用导热陶瓷板，换热管道5设置在基板31底部，两者之间还填充有导热胶，使换热管道和叶背供光灯板充分接触，以提高热传导效率；透光板可采用亚克力透光板，在不影响供光效果的前提下起到一定的隔热作用。
22.分流器4将多个换热管道5汇总到一起，以简化管路排布。多个种植孔及相应的叶背供光灯板3、换热管道5在栽培板2上呈阵列式分布，主管41设置在栽培板2中央，且两侧均
设置有支管42，栽培板2两侧均设置有回流管6，处于主管41同侧的每列换热管道5依次串联且两端分别与支管42和回流管6连接。主管41和回流管6可平行安装，多个串联的换热管道5对应一个支管42，支管42可设置在离相应的换热管道5最近的位置，以减少管路长度，减少成本。主管41、支管42和回流管6可采用无缝钢管，和换热管道5之间采用接头连接。进一步的，为避免处于末端的换热管道5的散热效率降低过多，每个支管42上串联的换热管道5的数量≤ 5。
23.水箱7用于储存冷媒，降温装置8用于降低冷媒的温度。水箱7的高度低于栽培槽1，使回流管6内的冷媒能自流到水箱7内，及时将回流管6排空。具体的，冷媒可采用冷却水，降温装置8可为制冰机，制冰机的进水口通过管道连接到水箱7且管道上设置有水泵，制冰机的出冰口连接到水箱7内。进一步地，本实用新型还设置有温控系统，温控系统包括设置在所述主管41朝向水箱7一端的温度传感器以及与制冰机、温度传感器信号连接的控制器。控制器可采用单片机，当温度传感器检测到的冷却水温度大于预设温度时，控制器主动打开制冰机将制备好的冰块卸入水箱内对冷却水进行降温。
24.本实用新型在使用时，输送泵将水箱7中的冷却水泵送至主管41，经支管42、换热管道5、回流管6回到水箱7内，完成热量交换降低叶背供光灯板3的温度。降温装置8将水箱7中的水抽送至制冰机内进行制冰，水箱7中冷却水温度过高时，再将冰块投放至水箱7内，对冷却水进行降温。通过温控系统，冷却水的温度可维持在18℃左右，持续工作后，叶背供光灯板3的温度可维持在22~25℃。
25.以上为本实用新型的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。