VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Важным фактором, оказывающим влияние на эффективность тепличных облучательных установок являются характеристики оптической системы светильников: коэффициент полезного действия (КПД) и кривая силы света (КСС). КПД показывает, какая доля светового потока лампы выходит из светильника. Очевидно, что чем выше КПД, тем лучше. У современных светильников он составляет 0,8-0,95% и вплотную приблизился к теоретическому максимуму

равному 1.

КСС описывает распределение излучения светильника в пространстве.

В зависимости от направления максимальной силы света КСС подразделяются на широкую, полуширокую косинусную . В связи с этим встает вопрос, какая кривая наиболее эффективна. В реальных условиях светокультуры для максимально эффективного использования освещения большинство лучей должно выходить из светильника не вертикально вниз, а под углами близкими к горизонтальному направлению и именно эти лучи должны вносить наибольший вклад в наполнение основной нормируемой величины. Рассмотрим, как на это влияет кривая силы света светильника, на примере двух существенно отличающихся друг от друга кривых – широкой КСС, у которой основной световой поток сосредоточен в диапазоне углов от 55 до 75⁰ и косинусной КСС, когда большая часть излучения направлена вертикально вниз и лежит в диапазоне от 0 до 35 ⁰ .

На рис.1 схематично представлена система освещения светильниками с широкой КСС.

Видно, что на каждый лист каждого растения свет поступает от большого числа светильников с разных сторон и под разными направлениями, создавая эффект объемного освещения. Очевидно, что такое излучение более эффективно поглощается растениями.

На рис.2 представлена аналогичная система, но при освещении светильниками с косинусной КСС. В этом случае на каждый лист свет поступает только от одного - двух светильников и эффект объемного освещения отсутствует

Все облучательные установки классифицируются по следующим призна­кам: назначению, типу применения источника, взаимному расположению источ­ника и приемника излучения.

По назначению. Оптические излучения (ОИ) охватывают область элек­тромагнитных колебаний от 1 нм до 1 мк. Видимые лучи, как и инфракрасные, ультрафиолетовые и др., являются разновидностью энергии электромагнитных колебаний. В общем спектре электромагнитных колебаний на долю видимого излучения (ВИ), охватывающие всю цветовую гамму от фиолетового до красного цвета, и примыкающих к ним ИК и УФИ приходится весьма малый участок длиной волн от десятых долей миллиметра до 6 нм (1 нанометр=10^-9 м).

Рис.1. - Модель освещения светокультуры огурца светильниками с широкой КСС

Рис.2 - Модель освещения светокультуры огурца светильниками с косинусной КСС

Каждой зоне или ее части соответствуют свои облучательные установки:

УФ - С - λ = 100...280 нм (бактерицидное излучение). В этом диапазоне ра­ботают установки обеззараживания воды, воздуха, тары и других материалов и поверхностей.

УФ - В - λ = 280...315 нм (зона сильного биологического действия). В этом диапазоне работают установки для люминесцентного анализа.

УФ - λ = 100...380 нм (зона всего ультрафиолета). В этом диапазоне рабо­тают установки ультрафиолетовой обработки семенного материала для повыше­ния семенных качеств и получения мутантов, установки для борьбы с летающими насекомыми.

ФАР - λ = 360… 720 нм (физиологически активная реакция ).

В этом диапазоне работают установки для облучения рассады тепличных культур и взрослых растений.

ВИ - λ = 380…760 нм (зона видимого излучения). Эта зона используется для осветительных установок.

ИКБ - λ = 760... 1000 нм (ближнее инфракрасное излучение). В этой зоне работают установки нагрева, обогрева, сушки, борьбы с насекомыми и их ли­чинками (инсектицидные) и инфракрасной обработки семенного материала.

По типу применяемого источника излучения. Практически для всех зон ОИ (оптического излучения) выпускаются соответствующие источники излучения.

По взаимному расположению источника и приемника излучения. Стацио­нарные установки отличаются неизменностью взаимного расположения источника и приемника.

Передвижные установки отличаются от стационарных тем, что в течение одного рабочего цикла облучатели относительно приёмников занимают два или более положений. Подвижные установки отличаются тем, что в них либо облучатель движется непрерывно над приемником излучения, либо приемник непрерывно движется под облучательной установкой.

Импульсные установки. В таких установках энергия от источника к при­емнику передается периодически, с определенной частотой, причем паузы в пе­редаче энергии значительно больше времени облучения (импульса).

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

Литература

1. Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки в АПК – СПб, СПбГАУ, 2012. – 242 с.

2. Федеральный интитут промышленной собственности [Электронный ресурс] :URL: http://www1.fips.ru (дата обращения: 10.11.2015).

3. Гулин С.В. Энергетическая эффективность спектральных параметров облучательных установок селекционных климатических сооружений// Известия МААО, №18 – 2013 – с.8-11.

Код для цитирования: Скопировать