Меню Рубрики

Установки для облучения растений

Установка для облучения растений

Использование: в установках для облучения растений. Сущность изобретения: установка для облучения растений содержит источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор. Источник излучения представляет собой безртутную металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации: 400 500 нм 20 5 %, 500 600 нм 40 5 %, 600 700 нм 40 5 %. В составе наполнения безртутной металлогалогенной лампы использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве от 0,2 до 3,0 мг/см 3 , а давление инертного газа составляет от 13,3 до 200,0 кПа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует установки для облучения растений.

Известна установка для облучения растений, принятая за прототип, содержащая иcточник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор.

Описанная установка содержит в качестве источника излучения ртутную металлогалогенную лампу (МГЛ).

Недостатком указанной установки является неоптимальное распределение энергии в области фотосинтетически активной радиации: 400 500 нм 35% 500 600 нм 50% 600 700 нм 15% Оптимальным же для облучения, например, огурцов является следующее распределение энергии: 400 500 нм 20% 500 600 нм 40% 600 700 нм 40% Причиной того, что в ртутной МГЛ не достигается требуемое распределение энергии в области ФАР являются интенсивные линии ртути (404, 436, 546, 579 нм). Это приводит к тому, что большая часть энергии в области ФАР приходится на область спектра 400-600 нм (до 90%). Для продуктивного же выращивания большинства овощей процент излучения в области длин волн 600-700 нм должен быть не менее 35-40% Кроме того, ртуть является весьма токсичным элементом, что делает процессы изготовления и эксплуатации МГЛ крайне неэкологичными.

Целью предлагаемого изобретения является повышение экологичности установки и оптимизации ее спектра излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для облучения растений, содержащей источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор, указанный источник излучения представляет собой безртутную металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации: 400 500 нм 15-25% 500 600 нм 35-45% 600 700 нм 35-45% В составе наполнения безртутной металлогалогенной лампы используются добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве от 0,2-3,0 мг/см 3 , а давление инертного газа составляет от 13,3-200,0 кПа. Установка для облучения растений по предполагаемому изобретению обеспечивает благоприятный спектр излучения для выращивания огурцов, что позволяет получать высокие урожаи в теплицах.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка для облучения растений содержит источник излучения 1, баластное сопротивление 2, зажигающее устройство 3 и световой прибор 4. Баластное сопротивление 1 может быть индуктивным 5, емкостным 6 или комбинированным 7.

Принцип работы установки идентичен соответствующему для известных установок для облучения растений. После подключения установки в сеть питающего напряжения с помощью (10-15 кВ) электрического импульса зажигающего устройства 3 осуществляется зажигание источника излучения 1, включенного последовательно с балластным сопротивлением 2. После периода разгорания в источнике излучения 1 формируется дуговой разряд в парах галогенидов металлов, который генерирует поток излучения с определенным распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации. Световой прибор 4 перераспределяет поток излучения, направляет его на зеленую массу растений.

Характер распределения энергии излучения в области ФАР определен экспериментально и является следующим: 400-500 нм 20 5% 500-600 нм 40 5% 600-700 нм 40 5% При распределении энергии излучения вне пределов указанных диапазонов продуктивность выращивания огурцов снижается.

В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами лития могут использоваться непосредственно галогениды лития;
металлический литий и галогениды олова. Галогениды лития образуются в горелке в первые часы работы лампы в результате реакции
2Li + SnX2 2LiX+Sn (1) где Х галоген (йод и бром);
оксид лития, галогенида олова и алюминия и/или кремний. Реакция образования галогенидов лития следующая:
Li2O + SnX2 + Al(Si) ->> LiX + Al2O3 (SiO2) + Sn (2)
Количество добавок для обеспечения горелки галогенидами лития определено экспериментально и составляет от 0,2 до 3,0 мг/см 3 .

При количестве добавок меньшем, чем 0,2 мг/см 3 , их не хватает для нормальной работы лампы в течение всего срока службы, так как добавки жестятся в процессах адсорбции, хемисорбции и т.д.

При количестве добавки, большем чем 3,0 мг/см 3 дополнительного положительного эффекта уже не достигается. Затраты же на приобретение, хранение, обработку химикатов увеличиваются.

Давление инертного газа также определено экспериментально и составляет от 13,3 до 200,0 кПа.

При меньшем давлении не удается обеспечить требуемого значения напряжения на лампе при приемлемых размерах.

При давлении инертного газа, большем 200,0 кПа, лампа становится взрывоопасной даже в холодном состоянии.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Внедрение предлагаемого изобретения позволяет увеличить продуктивность выращивания огурцов при практически неизменности установки для облучения растений.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ, содержащая источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор, отличающаяся тем, что указанный источник излучения представляет собой безртутную металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации:
400 500 нм 15 20%
500 600 нм 35 45%
600 700 нм 35 45%
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в составе наполнения безртутной металлогалогенной лампы использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве 0,2 3,0 мг/см 3 , а давление инертного газа составляет 1,33 200,0 кПа.

источник

Облучательные установки для выращивания растений и особенности их расчета

Глава 7. Облучательные установки для выращивания растений (тепличные, стеллажные, камерные) и особенности их расчета

7.1. Источники лучистой энергии для облучения растений и их энергетические показатели

Энергетические характеристики ламп, используемых для выращивания растений, являются основой для выбора излучателей, обеспечивающих минимальный расход электроэнергии, удовлетворяющий нормальному росту растений.

К энергетическим характеристикам относятся: световой поток Фv, фитопоток Фф и поток фотоактивной радиации (ФАР) Фс, а также соответствующие им энергетические отдачи — светоотдача Вvv, фитоотдача Вфф и отдача ФАР=Фф, где Р — мощность лампы, Вт.

На рисунках 7.1 — 7.4 представлены спектральные плотности потока излучения для люминесцентной лампы ЛД 40, а также ламп ДРЛФ 400 и ДРИ 400 соответственно.

Рис. 7.1. Спектральная плотность излучения лампы ЛД 40

Для анализа эффективности и систематизации растениеводческих ламп специалистам необходимы данные о характеристиках излучения высокоинтенсивных люминесцентных ламп низкого давления (ЛЛ), металлогалогенных (МГЛ) и натриевых ламп высокого давления (ДНаТ), широко внедряемых в настоящее время в теплицах и в многоярусных стеллажных установках ускоренного выращивания растений.

Читайте также:  Установка автосигнализации с автозапуском centurion

Рис. 7.2. Спектральная плотность излучения лампы ДРЛФ 400

Рис. 7.3. Спектральная плотность излучения лампы ДРИ 400

Обычно для сравнения и анализа растениеводческих ламп спектральные характеристики представляют в виде зависимости КПД лампы от длины волны λ — отношения спектральной плотности потока излучения S(λ) в спектральном диапазоне Δλ=290-1400 нм к потребляемой лампой электрической мощности Рл. С целью упрощения сравнительной оценки эффективности различных источников ОИ предлагалось в основу анализа относительного спектрального распределения положить модель, в которой любое излучение со сплошным или линейчатым спектром ограничивается областью ФАР и представляется сложным, состоящим из трех квазимонохроматических излучений по числу спектральных участков ФАР, в которых они сосредоточены, а относительное спектральное распределение излучения оценивается сочетанием усредненных относительных энергий излучения Sотнi в тех же участках ФАР (в процентах от общего излучения), например, 30%-50%-20%, то есть для Δλ1=380 — 500 нм Sотн1=30%; для Δλ2=500 — 600 нм Sотн2=50%; для Δλ3=600 — 700 нм Sотн3=20%.

Тогда для составляющих потока:

светового — (7.1)

лучистого — (7.2)

фотосинтезного — (7.3)

где V(λi) — относительная спектральная чувствительность среднего глаза;

λi — условные характерные длины волн, существенные для основных процессов в растениях.

Рис. 7.4. Условное представление усредненного спектрального распределения плотности оптического излучения высокоинтенсивных ламп, используемых для выращивания рассады

Оценка спектральных характеристик источников ОИ на основе процентного распределения в спектральных участках ФАР используется за рубежом, а в нашей стране до настоящего времени она не получила распространение. Условное рекомендуемое представление усредненной спектральной плотности оптического излучения различных высокоинтенсивных ламп, используемых в теплицах, приведено на рисунке 7.4. Новым является применение корреляции между фотометрическими, энергетическими и фотосинтезными величинами при известных спектральных характеристиках источников ОИ и расчет лучистого Фе и фотосинтезного Фф потоков по формулам:

(7.4)

(7.5)

где 0,95 — коэффициент, численно равный фотосинтетической эффективности излучения с λ=680 нм;

683 — световая эффективность излучения, лм/Вт.

Результаты экспериментальных исследований и расчета энергетических ηе и фотосинтезных ηф КПД основных разноспектральных источников ОИ, используемых для облучения растений в защищенном грунте, приведены в таблице 7.1. Полученные значения зависят от допущений, принятых в предлагаемом методе: спектральный состав излучения ограничивается условной областью ФАР и не меняется в течение продолжительности горения; относительное спектральное распределение энергии излучения ламп разной мощности, но имеющих одинаковые излучающие добавки, представляется равными процентными соотношениями по участкам ФАР; фотометрическая система величин аддитивна. Тем не менее, вносимая за счет допущений погрешность составляет не более 20%, то есть лежит в пределах ошибки измерений разноспектральных фотометрических величин люксметром типа Ю-116 с поправочными множителями.

Из приведенных в таблице 7.1 данных не видно каких-либо преимуществ фотосинтезных величин перед энергетическими (ФАР) при оценке источников ОИ; для разработки эффективной растениеводческой лампы не требуется обязательно создавать источник, спектральная плотность излучения которого приближена к фотосинтезной кривой чувствительности растений. Качественно поиск в этом направлении может идти путем приближения широкополосного спектра ламп к равноэнергетическому (33% — 33% — 33%) или к сочетанию (20 -25%) — (20 — 25%) — (60 — 50%) в указанных участках ФАР с энергетическим КПД в области ФАР не менее 25% и для ламп-светильников — не менее 20%.

Основные характеристики источников излучения

*Разрядная трубка вмонтирована в оболочку лампы-светильника ДРЛФ-400.

**Световой поток в нижнюю полусферу.

***Натриевая лампа «Luca lox» фирмы «GE».

Обозначения в таблице: Sотнi — усредненная относительная энергия излучения; Фv — световой поток; Фе — лучистый поток; Фф — фотосинтезный поток.

Специалисты в теплицах часто испытывают трудности при переводе различных измерений освещенности (в люксах) в облученность в области ФАР (в Вт/м 2 ), т.к. эти показатели, как видно из таблицы, зависят от спектрального состава используемых источников ОИ и требуют отличных друг от друга коэффициентов перевода. За рубежом используются следующие переводные коэффициенты из люксов в Вт ФАР/м 2 : для солнечного света — 0,00402; для ДНаТ — 0,00245; для ламп накаливания — 0,00397; для ДРЛФ — 0,00262; для МГЛ — 0,00305, которые можно рекомендовать агрономам в нашей стране при использовании люксметра типа Ю-116.

Совместное знание энергетических (ФАР) и фотосинтезных КПД при некоторых научных исследованиях позволяет оценить возможные потери энергии ФАР при фотосинтезе. Для источников ОИ, указанных в таблице, эти потери составляют 20 — 64% в зависимости от спектрального состава излучения тела ламп.

Величины ФАР Фс рекомендуется использовать для энергетического сопоставления при реконструкции или новом проектировании теплиц.

Из приведенных в таблице 7.1 данных не видно каких-либо преимуществ фотосинтезных величин перед энергетическими (ФАР) при оценке источников ОИ; для разработки эффективной растениеводческой лампы не требуется обязательно создавать источник, спектральная плотность излучения которого приближена к фотосинтезной кривой чувствительности растений. Качественно поиск в этом направлении может идти путем приближения широкополосного спектра ламп к равноэнергетическому (33% — 33% — 33%) или к сочетанию (20 -25%) — (20 — 25%) — (60 — 50%) в указанных участках ФАР с энергетическим КПД в области ФАР не менее 25% и для ламп-светильников — не менее 20%.

Модернизация лампы ДРИ 2000-1 с иодидами редкоземельных металлов с учетом технических требований теплиц и ее изготовления в конструктивном исполнении, ламп типа ДРИ 2000-6 дали бы для интенсивной светокультуры дополнительный источник ОИ со спектром, приближенным к солнечному (равноэнергетическому). Необходимо рекомендовать приводить в паспорте и технических условиях на высокоинтенсивные лампы стандартные процентные соотношения относительных энергий излучения по трем указанным спектральным участкам ФАР аналогично «красному отношению» ртутных ламп высокого давления (ДРЛ) по ГОСТ 16354-83. Это позволит заказчикам и разработчикам светильников для светокультуры растений вырабатывать предварительные технические требования к светотехническим установкам теплиц, разрабатывать усовершенствованную методику технико-биологических исследований эффективности установок и норм облучения растений при использовании различных источников ОИ и светильников, а также осуществлять контроль качества выпускаемых светотехнических изделий. Последнее может выполняться люксметром типа Ю-116 с учетом коэффициентов перехода от фотометрических к энергетическим или фотосинтезным величинам, которые могут также указываться в паспорте на новый источник ОИ.

Читайте также:  Установка пожарного гидранта в ковере

На рисунке 7.5 представлены конструкции металлогалогенных ламп мощностью 400 Вт и 2000 Вт. Конструкция ламп включает: пружинящие распорки 1, разрядную трубку 2, основные электроды 3; зажигающий электрод 4; утепляющее покрытие 5; ограничительное термостойкое сопротивление ЗЭ 6; — термобиметаллическое реле, отключающее ЗЭ после включения лампы 7.

Рис. 7.5. Общий вид осветительных МГЛ:

а — лампа 400 Вт в эллипсоидальной прозрачной внешней колбе; б — лампа 2000 Вт в цилиндрической прозрачной колбе; в — электрическая схема включения.

По литературным данным, значения фитопотоков для ламп ДРЛФ-400 и ДРВ-750, которые приводились в технических условиях на эти лампы, занижены примерно в 1,8 раза (17,6 и 20 фт соответственно), тогда как у лампы ДРФ-1000 с иодидами Na, Tl, In расчетные значения и экспериментально измеренные величины практически совпадают (в технических условиях указывалось значение в 90 фт). Совпадение расчетных значений Фе разноспектральных ламп с экспериментально измеренными в области ФАР подтверждается также сравнением результатов с данными, представленными в различных литературных источниках по данной проблеме. Отклонения величин находятся в пределах ±10% (например, для ламп ДРИ 2000-6 указывается Фе=560 Вт; для ДМ4-6000 — 1680 Вт; для ДНаТ 400-6 с Фн=50 клм — 113 Вт.

Специалисты в теплицах часто испытывают трудности при переводе различных измерений освещенности (в люксах) в облученность в области ФАР (в Вт/м 2 ), т.к. эти показатели, как видно из таблицы, зависят от спектрального состава используемых источников ОИ и требуют отличных друг от друга коэффициентов перевода. За рубежом используются следующие переводные коэффициенты из люксов в Вт ФАР/м 2 : для солнечного света — 0,00402; для ДНаТ — 0,00245; для ламп накаливания — 0,00397; для ДРЛФ — 0,00262; для МГЛ — 0,00305, которые можно рекомендовать агрономам в нашей стране при использовании люксметра типа Ю-116.

Необходимы ли фотосинтезные величины? Совместное знание энергетических (ФАР) и фотосинтезных КПД при некоторых научных исследованиях позволяет оценить возможные потери энергии ФАР при фотосинтезе. Для источников ОИ, указанных в таблице, эти потери составляют 20-64% в зависимости от спектрального состава излучения тела лампы.

Величины ФАР Фс рекомендуется использовать при энергетическом сопоставлении при реконструкции или новом проектировании теплиц.

7.2. Расчет облучательных установок, применяемых в растениеводстве

Цель расчета установок для облучения растений — определение потока и мощности источников излучения, их числа и размещения. Различают установки с точечными и линейными источниками излучения. Методики расчета таких установок различны.

Облучательные установки с точечными источниками излучения. Для стационарных установок с точечными источниками излучения высоту подвеса облучателей над растениями принимают h ≥ 0,5 м.

Установки рассчитывают по минимальной облученности. При этом коэффициент минимальной облученности

(7.6)

где Еф.min, Еф.max — минимальная и максимальная фитооблученности, фит/м 2 или мфит/м 2 .

(7.7)

где Iα — сила света облучателя в направлении расчетной точки, кд; kФ — коэффициент перевода светового потока источника в фитопоток.

Общая облученность точки равна сумме облученностей от всех близкорасположенных источников.

Облучательные установки с линейными источниками излучения. Линейные источники излучения располагают над облучаемой поверхностью на небольшом расстоянии — 0,05. 0,25 м.

Установки рассчитывают по средней облученности площадки под рядом (блоком) люминесцентных ламп. Обычно берут площадку шириной 1 м и длиной, равной длине люминесцентных ламп.

Фитооблученность, мфит/м 2 , вычисляют по выражению

(7.8)

где Fυ.л — световой поток одной лампы, лм; ηб.л — КПД блока ламп; n — число ламп в блоке; L — длина люминесцентной лампы, м; l — ширина блока ламп, равная 1м.

В формулу вводят обозначения

Блок люминесцентных ламп рассчитывают в такой последовательности: выбирают их тип и мощность; вычисляют значение μФ исходя из требующейся облученности, определяют относительную облученность

(7.9)

По графическим зависимостям относительной облученности от числа люминесцентных ламп на 1 м ширины блока при различных высотах его расположения над облучаемой поверхностью находят число люминесцентных ламп в блоке

где n1 — число ламп на 1 м ширины блока.

Все необходимые дальнейшие расчеты установок выполняют на основе логических построений или уже известных соотношений величин.

Пример 1. Разместить облучатели стационарной установки с лампами ДРЛФ над тепличной рассадной грядкой шириной 1,35 м и длиной 5,45 м для создания фитооблученности Еф>11 000 мфит/м 2 .

Решение. Лампы ДРЛФ можно считать точечными источниками. Примем высоту подвеса облучателей h=0,5 м.

Используем продольную кривую светораспределения лампы ДРЛФ400 (см. рис. 7.6) для построения зависимости фитооблученности от расстояния при постоянной h=0,5 м. Для этого последовательно задаемся значениями расстояния по радиусу (например, r =0,2 м) от проекции лампы на облучаемую плоскость и вычисляем облученность.

Определяем угол α между осью облучателя и направлением на точку

Рис. 7.6. Продольная кривая светораспределения лампы ДРЛФ-400

По этому углу из кривой светораспределения лампы ДРЛФ находим силу света Iα=2800 кд, которую пересчитываем на фитоизлучение:

мфит/ср

Фитооблученность вычисляем по формуле (7.7)

мфит/м 2

Точно так же рассчитываем облученность при всех других значениях r. Результаты расчетов сводим в таблицу 7.2.

Результаты расчетов

По таблице 7.2 строим зависимость Еф=f(r) (рис. 7.7). В масштабе вычерчиваем план грядки и ориентировочно размещаем на нем облучатели по вершинам квадратов (рис. 7.8). На плане намечаем несколько точек А, В и С, в которых облученность может быть наименьшей. Считаем, что облученность в точке А создается ближайшим источником. По минимальной облученности из графика (см. рис. 7.7) находим rA 0,26 м.

Облученность в точке В создается в основном двумя ближайшими источниками. Поэтому из того же графика по облученности от одной лампы Emin/2=5500 мфит/м 2 определяем rB=0,49 м.

Облученность в точке С создается четырьмя лампами. Поэтому из графика по облученности от одной лампы Emin/4=2750 мфит/м 2 находим rC=0,68 м.

По полученным трем значениям окончательно принимаем: расстояние от ламп до края грядки rA=0,26 м; расстояние между лампами, равное меньшему из расстояний, определенных по rB и rC:

Рис. 7.7. Фитооблученность под лампой ДРЛФ400 при h=0,5 м.

Рис. 7.8. Размещение облучателей над грядкой.

По этим расстояниям размещаем более точно лампы. Они располагаются в два ряда по семь ламп в каждом ряду.

Читайте также:  Установка программ под учетной записью пользователя

Теперь на плане грядки необходимо наметить точки с возможными наибольшей и наименьшей облученностями. Точки с наименьшей облученностью примем те же (А, В и C). Точки с возможной наибольшей облученностью — это точки непосредственно под лампами. По взаимному расположению ламп и намеченных точек из графика Еф=f(r) находим суммарные облученности в каждой из этих точек и выбираем точки с наибольшей и наименьшей облученностями.

Вычисляем z=Emin/Emax. Если z≥0,8 по формуле (7.6), то расчет на этом заканчиваем. Если r 2 на площадке размером 7,8×2,5 м. Размер одного блока 1,2×1,5 м 2 . Расстояние от ламп до облучаемой поверхности 0,15 см. Вычислить удельную мощность облучательной установки.

Определяем необходимую относительную облученность растений под блоком

По графической зависимости относительной облученности от числа ламп находим удельное число люминесцентных ламп в блоке шириной 1м

ламп/м.

Число ламп в блоке облучательной установки

Расстояние между лампами в блоке

Из справочных данных видим, что длина лампы ЛБ40 со штырьками 1214 мм, диаметр колбы 40 мм. Поэтому расстояние между колбами соседних ламп в блоке будет равно 25 мм.

Размер поверхности, облучаемой одним блоком:

Размещаем блоки ламп над облучаемой поверхностью в два ряда торцами одна к другой, т. е. число рядов будет 2,5/1,225=2,04.

В каждом ряду необходимо установить 7,8/1,565=4,98 блоков.

Принимаем два ряда по пять блоков в каждом и всего над облучаемой площадкой устанавливаем десять блоков ламп.

Число ламп во всей облучательной установке

Общая мощность ламп установки

С учетом потерь в пускорегулирующей аппаратуре потребляемая установкой из сети мощность

Удельная мощность облучательной установки

Пример 3. Рассчитать облучательную установку для выращивания рассады огурцов в блоке теплиц площадью А1=10000м 2 .

1. Потребное количество рассады:

где Сф=1,05…1,1 — страховой коэффициент; С1=3…4 шт/м 2 — плотность посадки растений в теплицах;

2. Принимая плотность посева С2=300 шт/м 2 , определим площадь облучения рассады на I фазе:

3. Для подготовки рассады в I фазе выберем точечные облучатели, сравнительные результаты расчетов которых приведены ниже:

Кривые силы света (КСС) светильников облучательных установок представляются в литературе в виде кривых, построенных в относительных координатах (рис. 7.9). Переход к действительным силам излучения выполняется по формуле:

(7.11)

где Фл — поток лампы, установленной в облучателе в любых выбранных единицах эффективного, активного или интегрального потока; ηсв — КПД светильника в соответствующей области спектра; Iαо.е -сила излучения в относительных единицах; — поток облучателя (светильника) в о.е.

Рис. 7.9. Кривые сил излучения:

1 — РСП-26; 2 — ЖСП-18; 3 — ОТ — 400 с лампой ДРИ и НР

В теплице расставим облучатели по схеме (рис. 7.10). В первом приближении можно считать достаточным условие равенства горизонтальных облученностей под светильником Ео и в центре квадрата Еа, состоящих из четырех одинаковых составляющих: Еа=4Е1·соs 3 α=Iαо. Для того чтобы выполнить последнее равенство, нужно перебрать ряд значений α. Выполнить это удобно с помощью графиков (рис. 7.11).

Рис. 7.10. Схема расположения облучателей над грядкой рассады в теплице

1 — ОТ-400 с лампой ДРИ и НР; 2 — ЖСП-18-400; 3 — ОТ-400 с лампой ДРЛФ-400 и НР; 4 — РСП26-400; 5 — ОТ-400 с лампой ДРЛФ-400

Основные расчетные параметры облучательной установки определяются из известных соотношений с учетом αо:

где Ао — площадь облучения, приходящаяся на один центральный светильник, м 2 ; р — удельная мощность ламп, Вт/м 2 ; Ео — облученность сеянцев, фит/м 2 (Ео=20 фит/м 2 ).

Результаты расчетов проставлены в таблице (I фаза). Здесь Р — полная мощность установки, N — число облучателей в ней, b — размер грядки с сеянцами (5 м). Тогда количество облучателей вдоль грядки — Nb=В/l+1. Число получается дробным и округляется до ближайшего большего, что снижает энергетический показатель установки, так же как и то, что крайние лампы в ней устанавливаются практически на краю грядки: lк≈0 (см. рис. 7.10).

Использование экранов 2 позволяет увеличить ширину грядки lк=l/5, но это вызывает неудобство при обслуживании растений. Ухудшение энергетического показателя учитывается коэффициентом Кэ:

(7.12)

где [Nb] — число светильников по ширине грядки, округленное до целого значения; Nb — то же, но без округления до целого значения.

Результаты расчета облучательной установки

Во II и III фазах лист растения ориентируется по направлению излучения, а растение в целом становится объемным. Принимая плоскость облучения нормальной к направлению потока излучения, мы получим новое выражение для облученности в центре квадрата: Е1=Iαcos 2 α/h 2 и, следовательно, 4Iαcos 2 α=Iαo. Последнее выражение положено в основу определения αо для II и III фаз выращивания рассады.

В условиях расчета объемной облученности размер грядки может быть увеличен на lк=l/3 с каждой стороны. В этом случае Nb=Nb/l+1/3.

Из таблицы следует, что наиболее экономичный — светильник ЖСП18-400 с лампой ДНаТ-400. Но этот светильник почти в 5 раз дороже ОТ-400, которых в тепличных хозяйствах еще много и их можно усовершенствовать с помощью насадочного рефлектора из фольги. Видно, что этот эффект имеет место только для первой фазы выращивания рассады (

10%). Его можно получить и на других фазах, если уменьшить высоту юбки рефлектора на 2 см.

1. Какие показатели относятся к энергетическим характеристикам ламп?

2. Каковы значения переводных коэффициентов из люксов в Вт ФАР/м 2 для различных источников света?

3. Какие типы облучателей используют в светокультуре растений? Назовите их достоинства и недостатки.

4. В чем отличие расчета осветительных установок и установок для облучения растений?

5. Укажите требования, предъявляешь к облучательным установкам в теплицах по интенсивности и спектральному составу излучения.

6. Перечислите источники излучения, используемые в облучательных установках для теплиц, в чем заключаются их преимущества и недостатки?

7. По каким признакам классифицируются облучательные установки для теплиц?

8. Дайте описание конструкций и электрических схем основных типов облучательных установок для теплиц.

9. Какими преимуществами и недостатками обладают стационарные и передвижные установки для облучения растений?

10. Как влияет питание газоразрядных ламп током повышенной частоты на их основные характеристики и на конструкцию ПРА?

11. Объясните методы расчета облучательных установок с точечными и линейными источниками излучения.

источник