Установки для опромінення рослин в умовах захищеного ґрунту.

Завдання штучного опромінення установок захищеного ґрунту - заміна або доповнення природного випромінювання в осінньо-зимовий період і забезпечення необхідних умов росту і розвитку рослин.

У зимовий період енергії природного випромінювання недостатньо для нормального розвитку рослин. Відповідно до умов природного опромінення в теплицях уся територія нашої країни розділена світлові зони. Границі зон зазначені в «Нормах технологічного проектування теплиць і тепличних комбінатів».

Для кожної світлової зони в «Нормах» зазначені значення мінімальної (для грудня) середньодобової експозиції в теплицях на горизонтальній поверхні.

Тривалість щодобового опромінення, що рекомендується, залежить від вирощуваної культури і складає 12...16 год.

Орієнтовані дози опромінення для різних культур приведені в «Нормах». Для розсади овочів їхнє мінімальне значення складає 300...400 Вт.год/м², оптимальне, яке відповідне максимальному ККД фотосинтезу-560 Вт.год/м².

Основні характеристики деяких джерел випромінювання, використовуваних для опромінення рослин, приведені в таблиці 3.4.4.

Тип джерела випромінювання вибирають по спектральному складі, ефективній віддачі і конструктивному виконанню. Наприклад, при локалізованому опроміненні рослин на стелажах доцільніше використовувати люмінесцентні лампи, а при загальному рівномірному опроміненні в теплиці - газорозрядні лампи високого тиску.

Лампи ДНаТ мають колбу з термостійкого скла, в середині якої вміщено розрядну трубку в полі кристалічного окису алюмінію (кераміки), яка добре пропускає світлові випромінювання. Крім парів натрію розрядна трубка заповнена ксеноном і парами ртуті. З колби лампи відкачено повітря, що підвищує теплоізоля­цію розрядної трубки. Лампи ДНаТ мають високу світлову віддачу 130 лм.Вт-¹, але низьку кольоропередачу (в їх спектрі переважає жовтий колір). Тому використовують ці лампи для освітлення великих площ, вулиць, автострад тощо.

Таблиця 3.4.4. Характеристики джерел випромінювання, що використовуються для опромінення рослин.

При вирощуванні рослин в теплицях використовують також лампи типу ДРЛФ (рис. 3.3.5.) з високою фітовіддачею потужністю 400 і 1000 Вт. Від ламп ДРЛ вони відрізняються складом люмінофора і наявністю під шаром люмінофора відбиваючого покриття з напиленого алюмінію. Колби цих ламп виготовляють із термостійкого скла, яке не розтріскується при попаданні на його поверхню крапель води. Лампи мають фітовіддачу 90 мфт/Вт.

Крім ламп ДРЛФ для рослинництва випускаються лампи ДРВ 750 з вмонтованим баластом у вигляді вольфрамової спіралі, вміщеної в середину колби. Використання вмонтованого баласту скорочує капітальні затрати, однак ефективність ламп знижується порівняно з лампами з індуктивними баластами в 1,5-2 рази.

При виборі потужності ламп визначеного типу (ЛФ, ДРИ, Днат і т.д.) керуються тим, що, по-перше, більш потужним лампам економічно відповідають більш ефективні установки; по-друге, лампи можна розташувати вище, що поліпшує доступ до рослин і проведення механізованих робіт; по-третє, оптимальне розташування ламп та їх число залежать від конструкції теплиць і стелажів.

Одиничну потужність лампи можна розрахувати, скориставшись методом коефіцієнта використання світлового потоку і представивши потік лампи через добуток її потужності і фотосинтетичній віддачі.

Для опромінення рослин у теплицях вітчизняна промисловість випускає тепличні опромінювачі типів ОТ-400 з лампою ДРЛФ-400, ОГС-01-2000 „ФОТОС” з лампами ДРИ 1000-6, ДРИ 2000-6 та ДРИ 3500-6, установку опромінювання рослин у теплицях УОРТ-2-3000, систему опромінення рослин у теплицях СОРТ 1-10 з лампою ДКсТЛ 10 000 та ін.

Конструкції деяких тепличних опромінювачів показані на рисунку 3.4.6.

На рис.3.3.7.зображено опромінювач типу ОТ-400. Він складається з лампи ДРЛФ-400, корпуса з баластним пристроєм, порцелянового патрона, вузла для підвішування, двох роз’ємів шлангового кабелю. Один роз’єм кабелю обладнаний розеткою, а другий - вилкою. Роз’єми дають можливість об'єднувати в групу з послідовним живленням до п'яти опромінювачів.

Установки СОРТ1, ОГС01, УОРТ-2 дають можливість забезпечити необхідний для розвитку рослин світловий потік при меншій більш як у два рази витраті електроенергії порівняно з опромінювачами типу ОТ-400.

Уніфікована серія установок для опромінення рослин у теплицях (УОРТ), комплектується опромінювачами потужністю від 400 до 6000 Вт на базі металлогалогенних і натрієвих ламп високого тиску. Установка УОРТ-1-6000 складається з одного модуля з опромінювачем від 6000 на базі лампи ДМ4 6000.

Опромінювальні установки, що використовуються в теплицях, можуть бути стаціонарними та пересувними.

Розрахунок освітлення проводять в такій послідовності: кількість світильників у приміщенні визначають з умови найвигіднішої відносної відстаніміж ними за відомими параметрами приміщення: довжиною, шириною і розрахунковою висотою.

Розрахункову висоту визначають за формулою (3.3.1.):

Послідовність розрахунку кількості світильників

1. Для прийнятого типу світильника за кривою сили світла (КСС) приймають найвигіднішу відносну відстаньміж світильниками λ і визначають розрахункову відстань між світильниками L за формулою: (3.3.2.)

Залежно від типу кривої сили світла (КСС) λ світильника має такі значення: К - концентрована КСС λ.=0,6 - 0,8: Г - глибока, λ= 0,9 - 1; Л - напівширока, λ= 1,6 - 1,8; Д - косинусна, λ=1,4 - 1,6; М - рівномірна; λ =2,0 - 2,6.

2. Визначають кількість світильників у ряду n_a, кількість рядів n_в (при системі загального рівномірного освітлення ) і загальну кількість світильників N за допомогою:

(3.3.4.)

(3.3.5.)

(3.3.6.)

де А - довжина приміщення, м;

В - ширина приміщення,м;

n_a - кількість світильників в ряду, шт.;

n_в - кількість рядів світильників, шт.;

N - загальна кількість світильників, шт.

Розрахунок освітленості методом коефіцієнту використання світлового потоку

Цей метод використовується тільки при розрахунку загального рівно­мірного освітлення горизонтальних поверхонь у закритих. приміщеннях і враховує освітленість, створену на робочій поверхні прямим і відбитим світловими потоками.

Мета розрахунку визначення потужності лампи за розрахунковим світ­ловим потоком. Розрахункова формула:

(3.3.7.)

де Ф - розрахунковий світловий потік лампи, лм;

Е - нормована освітленість робочої поверхні, лк;

К - коефіцієнт запасу;

S - площа приміщення, м²;

Z - коефіцієнт нерівномірності освітлення (відношення середньої освітленості до мінімальної по освітлюваній площині). Для світильників прямого світла приймається 1,15 , для інших - 1,1,

N - кількість світильників, шт;

η- коефіцієнт використання світлового потоку, відн. од.

Коефіцієнт використання світлового потоку залежить від типу світиль­ника, коефіцієнтів відбиття стелі р_с, стін р_ст , робочої поверхні p_p. та індексу приміщення і.

Індекс приміщення

(3.3.8.)

де S - площа приміщення, м²;

Н_р - розрахункова висота підвісу світильника,м;

А і В - довжина і ширина приміщення, що розраховується, м. Із довідкових таблиць, відповідно до вибраного джерела світла, за вибраним типом світильника, коефіцієнтом відбиття стін і стелі та індексом приміщення вибирають коефіцієнт використання світлового потоку.

Всі одержані дані підставляють у формулу і визначають розрахунковий світловий потік лампи.

За розрахованим потоком із відповідної таблиці вибирають джерело світла, світловий потік якого найближче відповідає розрахунковому.

Оскільки нормована освітленість у приміщенні відповідає розрахунковому потоку, визначають фактичну освітленість Е_ф:

(3.3.9.)

де Е_н - нормована освітленість в даному приміщенні, лк, Ф_ф - світловий потік вибраної лампи, лм, Ф_р - розрахований світловий потік , лм.

Після цього визначають відповідність фактичної освітленості нормованій за допустимим відхиленням освітленості за формулою:

(3.3.10.)

Для сільськогосподарських приміщень допускається відхилення фактичної освітленості від нормованої в межах -10% - +20%.

Метод питомої потужності.

Розрахунок виконується з використанням нормативних таблиць. Таблиці значень питомої потужності розраховані методом коефіцієнта використання світлового потоку для усереднених параметрів освітлюваних приміщень (площі, висоти) і використовуються при розрахунках загального рівномірного освітлення в невеликих допоміжних приміщеннях.

Розрахункова формула має вигляд:

,

де Р - розрахункова потужність встановленої в світильник лампи, Вт;

S - площа приміщення, м² ;

Р_пит- табличне значення питомої потужності лампи, яка забезпечує нормовану освітленість, Вт / м² ;

N - кількість світильників, шт.;

n - кількість ламп у світильнику, шт.;

Послідовність розрахунку освітлення за питомою потужністю

1. Вибирають тип світильника, нормовану освітленість, коефіцієнти відбиття стелі і стін, коефіцієнт запасу. Визначають розрахункову висоту і кількість світильників так, як і в розрахунку освітленості методом коефіцієнта використання світлового потоку

2. Приймають значення питомої потужності із таблиці для конкретного світильника, параметри якого відповідають вимогам .

3. Визначають розрахункову потужність лампи за наведеною розрахунковою формулою.

4. Вибирають тип лампи, потужність якої дорівнює або близька до розрахункової.

Примітка. Слід вважати, що таблиці питомої потужності не враховують форми приміщення і рекомендовані до використання за умови А / В < 2,5.

Для видовжених приміщень значення питомої потужності приймають для умовної площі 2В² і воно розповсюджується на всю площу приміщення.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: