CC BY
14
УДК 631.544.4
DOI 10.1555/2409-3203-2017-0-12-160-162
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ
СООРУЖЕНИЙ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА
Федорова Ирина Алексеевна
старший преподаватель кафедры агроинженерии
магистр техники и технологии ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ Ачинский филиал Россия, г. Ачинск [email protected]
Аннотация: Статья посвящена особенностям расчета при проектировании облучательных установок с целью повышения энергоэффективности.
Ключевые слова: Проектирование, облучательная установка, расчет, облученность, лампы
METHODOLOGY OF DESIGN OF IRRIGATION EQUIPMENT FOR PROTECTED
GROUND STRUCTURES
Fedorova Irina Alekseevna
senior lecturer of the department of agroengineering Master of Engineering and Technology FGBOU VO Krasnoyarsk GAU Achinsk Russia, Achinsk [email protected]
Abstract: The article is devoted to the peculiarities of calculation in the design of irradiation installations with the aim of increasing energy efficiency.
Keywords: Design, irradiation installation, calculation, irradiation, lamps.
При проектировании облучательных установок для сооружений защищенного грунта необходимо учитывать следующие особенности и требования:
- Параметры облучательной установки во многом зависят от выбора культуры и сорта растения, которое подвергается облучению.А так же, в какую фазу вегетационного развития будет использоваться облучательная установка;
- Выбор агротехнологии выращивания тепличной культуры в зависимости от выбора культуры и сорта растения (гидропоника и др.)
- Выбор пространственного расположения рабочей поверхности, подвергающийся облучению;
- Выбор способа облучения: постоянный, переменный, импульсный, комбинированный;
- Выбор типа облучателей и сопутствующее светотехническое оборудование (спектр, интенсивность лампы, срок службы, тип отражающих поверхностей).[1]
Кроме того, необходимо также учитывать: резкое различие кривых относительной спектральной чувствительности растений и глаза человека исключает возможность использования в расчетах световых величин и единиц их измерения. Такое различие
160
спектральных характеристик не дает полную картину их эффективности для применения и требует специальный анализ характеристик.
Учитывая вышесказанное, расчет облучательных установок сводится к определению высоты расположения облучателей, их числа для выбранного типа и мощности облучателя для обеспечения необходимой средней облученности и наилучшей равномерности облучения. [2]
Оптимальное расположение ламп и их число зависят от конструкции сооружений защищенного грунта и стеллажей. Более мощные лампы можно будет расположить выше, это улучшит доступ к растениям. Источник облучения выбирают по спектральному составу, эффективной отдаче и конструктивному исполнению. Опыт показывает, что при облучении растений на стеллажах целесообразно использовать люминесцентные лампы, а при общем равномерном облучении в теплице- разрядные лампы высокого давления.
Расчет выполняется по минимальной облученности (с коэффициентом не менее 0,8). Рассчитывая облучательные установки с точечными источниками излучения, определяют расположение облучателей характером пространственного распределения их потока излучения и основными размерами облучаемой площади.Место для формулы.
Еф .
^ = фтт
Ефтах
Принимают высоту подвеса облучателей с точечными излучателями над растениями обычно Л > 0,5.
Кривая распределения облученности как функции расстояния г при h=Const строится с помощью кривой пространственного распределения потока излучения.
Для различных значений расстояний г ордината искомой кривой определяются для горизонтальной облученности
= 1а • СоБа • (1а • те)-2 • кф
где ]а-сила света под углом а, определяемая по кривой пространственного распределения потока излучения принятого облучателя, кд;
1а - расстояние от светового центра облучателя до точки, в которой вычисляется облученность;
те - масштаб 1а;
кф - коэффициент перехода от величины световой системы к эффективным величинам.
к* = у
где Рф - фитопоток в фитах;
F- световой поток в люменах.
Для сферической облученности соотношение будет выглядеть следующим образом
Ефсф = 1а • 0,25(1а • те)-2 • кф.
Для расчета сферической облученности на плане стеллажа располагают облучатели, находят характерные точки, в которых облученность может оказаться минимальной. Выбирают точки по наихудшим условиям облученности, например, в центре между облучателями и на краю грядки. Учитывая КСС, находим расстояние между облучателями
Ь = 2 • ^гв2 — й2 и Ь = гс • ^2
Из двух полученных значений ¿меньшее принимается как максимально допустимое расстояние между облучателями.
При расчете облучательных установок с линейными источниками излучения горизонтальную облученность под блоком люминесцентных ламп определяют как
где ^Л - световой поток; Ь - длина люминесцентной лампы, лм; I - ширина блока ламп, равная, м; п - число ламп в блоке, шт.;
^обЛ - коэффициент полезного действия блока ламп. Еще это выражение можно представить так
ЕФ — д • еФ
_ -Рл^ф
где Д — --постоянная величина, зависящая от каталожных данных
еф = (п — 1) • ^обл - относительная облученность (определяется по справочной литературе.
Приведем значения для различных источников излучения:
- люминесцентные лампы ЛД — 1,86 — 10 — 3
- люминесцентные лампы ЛБ ^ф — 1,51 — 10 — 3
- ртутные лампы ДРЛ — 1,5 — 10 — 3
- лампы накаливания 100 Вт, 220 В — 2,7 — 10 — 3
- лампы накаливания 300 Вт, 220 В ^ф — 2,78 — 10 — 3
- лампы накаливания 40 Вт, 220 В — 3,03 — 10 — 3
- ксеноновые лампы ДКсТВ -6000 — 1,59 — 10 — 3. [3]
Выводы:
В настоящее время применяются высокоэффективные облучательные установки на основе натриевых ламп высокого давления мощностью 600-1000 Вт на напряжение 220 и 400 В, светильников с электронными пускорегулирующими аппаратами с регулировкой светового потока, светильников с широкой кривой силы света или набора светильнтиков, обеспечивающих «объемное» освещение растений, ламп-светильников или светильников с высокой стабильностью световых параметров в процессе эксплуатации, своевременной групповой замены ламп и отражателей.
Учитывая особенности и требования расчетов при проектировании облучательных установок, открывается возможность в полной мере реализовать потенциал энергоэффективности облучательных установок и получить тепличную продукцию с минимальной энергоемкостью.[4]
Библиографический список:
1. Степанчук Г.В. Облучательные установки для культивационных сооружений [Электронный ресурс ] http//www.ej.kubagro.ru/2010/07/pdf/32.pdf. дата обращения 11.07.2016.
2. Малышев В.В. Повышение эффективности облучательных установок для теплиц: диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.02 Москва, 2007- 218 с
3. Долгих П.П., Завей-Борода В.Р., Кунгс Я.К., Никитин В.Д., Цугленок Н.В., Энергосберегающие облучательные установки для сооружений защищенного грунта, Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - 108 с.
4. Долгих П.П., Самойлов М.В.Облучение и обогрев растений в теплицах, «Вестник НГИЭИ» № 4 (59),Нижний Новгород, 2016- 132 с.
