VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Устройства для передачи лучистой энергии определенного спектрального состава и интенсивности от источника излучения объекту облучения называют­ся облучательными установками. Поглощенная растительными биологическими объектами энергия излучения час­тично преобразуется в фитопродукты.

Современная техника предоставляет возможность применения в освети­тельных установках разнообразных источников света, ассортимент которых про­должает расширяться. При выборе светильников приходится учитывать их срок службы, световую отдачу, а также целый ряд других характеристик.

Наиболее подходящим эталоном для оценки спектральной эффективности источников излучения являются условия облученности, создаваемые солнцем на поверхности земли. Эти условия учитывают эволюционную приспособ­ленность растений спектральному составу естественного солнечного излучения.

Люминесцентные лампы имеют КПД ФАР до 22%, дешевы, долговечны и доступны, но для них характерна низкая концентрация мощности, что не позво­ляет создать в фитоустановке высокие уровни облученности. Этот недостаток отчасти устранен в рефлекторных люминесцентных лампах типа ЛФР 150, при­меняемых для облучательных установок стеллажной конструкции.

Ближе других к солнечному спектру излучения во всех трех участках ФАР (сине-фиолетовый, желто-зеленый, оранжево-красный) ксеноновые лампы. Но у этих ламп очень большие потери на конвекцию - 43% и большую долю в составе потока излучения составляет ИК радиация с длиной волны 710-1400 нм - 40% от по­требляемой лампой мощности. Таким образом, на ФАР приходится 16% от всей потребляемой лампой мощности. Кроме того, эти лампы нуждаются в весьма сложном и дорогим пусковом устройстве и водяном фильтре, имеют относительно небольшой срок службы (500 часов) и высокую стоимость.

Перечисленные недостатки делают нецелесообразным эксплуатацию этих ламп для светокультуры в теплицах.

Лампа ДРЛ-400 имеет относительно большую долю фиолетовых и синих лучей в спектре ФАР, сравнительно умеренное содержание ИК излучения (60% от Р), что позволяет избежать необходимости применения водных фильтров для снижения инфракрасной радиации. Световая отдача лампы 35-40 лм/Вт.

Основные недостатки: неравномерное распространение лучистого потока, потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (10%), повторное зажигание лампы возможно только после ее остывания, высокая температура внешней колбы, что может стать причиной ее разрушения при попадании капель воды.

Широко используется в теплицах натриевые лампы высокого давле­ния типа ДНаТ-600. В связи с очень сложной технологией изготовления внутренней горелки, выполненной из кристаллического материала - оксида алюминия, в настоящее время в России выпускаются лампы ДНаТ с использованием импортных горелок. Большая зависимость светоотдачи и напряжения зажигания у ламп ДНаТ от состава и давления внутреннего газа, от проходящего через лампу тока и от температуры горелки предъявляют очень высокие требования к качеству изготовления и условиям эксплуатации ламп ДНаТ. Колба лампы выполнена из термостойкого стекла, в верхней полу­сфере имеет внутренний диффузный отражатель, поэтому лампа не нуждается в специальной арматуре для перераспределения светового потока и не боится ка­пель. ФАР составляет 30 % от потребляемой лампой мощности. Эти лампы имеют исклю­чительно высокий срок службы .Но 70% излучения лампы ДНаТ сосредоточено в узкой спектральной зоне 560...610 нм. Именно этими лампами и оборудована рассматриваемая теплица.

Лампы ДНаТ при очевидных достоинствах не лишены недостатков: Поэтому для эффективной работы ламп ДНаТ необходимо обеспечивать "комфортные" условия эксплуатации - высокую стабильность напряжения питания, температуру окружающей среды от -20^оС до +30^оС.

Отклонение от "комфортных" условий эксплуатации приводит к резкому сокращению срока службы ламп и уменьшению светоотдачи. На срок службы ламп ДНаТ также влияет качество используемых импульсных запускающих устройств

В растениеводческих теплицах, как уже говорилось ранее, исполь­зуются лампы ДРЛФ-400 в светильниках ОТ-400 .

Требуемая освещенность для выращивания основных культур:

огурцы - Е=8000 лк; томаты - Е= 10000 лк;

Продолжительность светового дня для огурцов составляет 12 часов, тома­тов - 14 часов.

Таблица 1 Характеристики лампы ДРЛФ -400.

Мощность	Напряжение	Ток	Световой поток	Фитопоток	Срок службы
кВт	В	А	клм	фт	тыс.ч
0,4	135	3,25	16	27,2	7

Для выполнения этих требований в теплице используется большое количество светильников ОТ-400 с лампами ДРЛФ-400. Светильники расположены над рассадой на высоте h =1/2 м.

Для реконструкции системы облучения растений с целью снижения расхода электроэнергии в теплицах применяют лампы ДНаТ-600.

Таблица 2. Паспортные данные ламп.ДНаТ-600

Тип лампы	Мощность,Вт	Напряжение,В	Ток лампы, А	Световой поток клм	Поток, ФАР
ДНаТ 600	600	220	6,0	90	1120
ДНаТсупер 600/400В	600	380	3,6	87	1180

За прошедшие несколько лет тепличные хозяйства в полной мере оценили преимущества, которые обеспечиваются заменой стандартных НЛВД и метало - галогенных ламп (МГЛ) ДРИ мощностью 400 Вт на НЛВД 600 Вт. При обеспечении постоянного уровня освещенности число «световых точек» при переходе с варианта «400 Вт» на «600 Вт» снижается ~ в 2 раза для НЛВД и почти в три раза при замене по схеме «МГЛ – НЛВД». Еще большая выгода может быть получена при переходе с варианта «400 Вт» на «750 Вт», эффект на уровне 25 % достигается даже при переходе с НЛВД 600 Вт на 750 Вт.

Л итература

1. Карпов В.Н. Энергосбережение в потребительских энергетических системах АПК: монография / В.Н.Карпов, З.Ш.Юлдашев, П.С.Панкратов – СПб, СПбГАУ,2012 -125с

2. Гулин С.В. Энергетическая эффективность спектральных параметров облучательных установок селекционных климатических сооружений// Известия МААО,

№18 – 2013 – с.8 -11

3.Гулин С.В., Ракутько С.А .Энергоэффективность

спектростабилизирующего регулирования потока разрядных источников излучения с точки зрения прикладной теории энергосбережения / С.В.Гулин, С.А.Ракутько // Известия СПбГАУ, СПб. -2012 - №28 -с.377 -383.

Код для цитирования: Скопировать