CC BY
5
tivatornyk lap pri ikx uprochnyayushhem vosstanovlenii / A.M. MikxaVchenkov, S.A. Fes^kov, I.V. Kozarez, A.A. Loktev // Uprochnyayushhie tekxnologii ipokry^tiya. 2019. T. 15, # 11 (179). S. 489-492.
5. Kozarez I.V., Novikov A.A., MikxaVchenkova M.A. Termoobrabotka vy^brakovanny^kx listov ressor dlya kompensiruyushhikx elementov pri restavraczii detalej pochvoobrabaty\ayushhikx orudij // Trudy" inzhenerno-tekxnologicheskogo fakuVteta Bryanskogo GAU. Bryansk, 2017. S. 71-83.
6. Kozarez I.V., Guczan A.A., Kiseleva L.S. Priobretenny^e defekty" sostavny'kx importnyk lemekxov // VestnikBryanskoj GSKXA. 2020. # 3 (79). S. 66-70.
7. Tekxnologiya vosstanovleniya nozhej sostavnyk lemekxov importnogo proizvodstva (na primere kom-panii «Lemken») /A.M. Mikxaichenkov, A.F. SHustov, N.V. Sinyaya, M.O. Leshhev // Tekxnicheskij servis mashin. 2023. # 2 (151). S. 95-102.
8. Kozhukxova N.YU., Sinyaya N.V. Vliyanie armirovaniya poverkxnosti lemekxov na ikx iznashivanie po tolshhine // Traktory" i seVkxozmashiny\ 2016. # 9. S. 31-34.
9. Dyachenko A.V., Novikov A.A., MikxaVchenkova M.A IspoVzovanie defektny^kx listov ressor pri vosstanovlenii pluzhnyk lemekxov otechestvennogo proizvodstva // Vestnik Bryanskoj GSKXA. 2014. # 1. S. 24-28.
10. Novikov A.A., MikxaVchenkova M.A., Ry^zhik V.N. Vliyanie naplavki zaglublyayushhej chasti vossta-novlennyk lemekxov na ikx rabotosposobnosf // Trudy" GOSNITI. 2017. T. 126. S. 189-192.
11. Novikov A.A. SHtamposvarnoj pluzhny^j lemekx s uvelichenny^mi ravnoprochnosfyu i remontopri-godnosfyu // Trudy' GOSNITI. 2016. T. 122. S. 207-212.
Информация об авторах:
A.М. Михальченков - доктор технических наук, профессор кафедры технического сервиса, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ, mihalchenkov.alexandr@yandex.ru
Н.А. Бардадын - кандидат технических наук, доцент кафедры технического сервиса, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
М.О. Лещев - магистрант кафедры технического сервиса, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
B.И. Самусенко - кандидат технических наук, доцент кафедры технических систем в агробизнесе, природообустройстве и дорожном строительстве, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
Е.М. Милютина - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры информатики, информационных систем и технологий, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ
Information about the authors:
A.M. Mikhal'chenkov - Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Technical Service, Bryansk State Agrarian University mihalchenkov.alexandr@yandex.ru
N.A. Bardadyn - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Technical Service, Bryansk State Agrarian University.
M.O. Leshchyov - Magistrant of the Department of Technical Service, Bryansk State Agrarian University.
V.I. Samusenko - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Technical Systems in Agribusiness, Environmental Management and Road Construction, Bryansk State Agrarian University.
E.M.Milyutina - Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Informatics, Information Systems and Technologies, Bryansk State Agrarian University.
Все авторы несут ответственность за свою работу и представленные данные. Все авторы внесли равный вклад в эту научную работу. Авторы в равной степени участвовали в написании рукописи и несут равную ответственность за плагиат. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
All authors are responsible for their work and the data provided. All authors have made an equal contribution to this scientific work. The authors were equally involved in writing the manuscript and are equally responsible for plagiarism. The authors declare that there is no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 31.07.2023; одобрена после рецензирования 06.10.2023, принята к публикации 11.10.2023.
The article was submitted 31.07.2023; approved after rewiewing 06.10.2023; accepted for publication 11.10.2023.
© Михальченков А.М., Бардадын Н.А., Лещев М.О., Самусенко В.И., Милютина Е.М. Научная статья
УДК 581.5: 582.98 DOI: 10.52691/2500-2651-2023-98-4-67-74
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАДИАЦИОННОЙ СРЕДЫ ОТ СВЕТОДИОДНОГО ФИТООБЛУЧАТЕЛЯ
1Александр Николаевич Васькин, 2Сергей Анатолиевич Ракутько 1 ФГБОУ ВО Брянский ГАУ, Брянская область, Кокино, Россия 2Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -
филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация. В данном исследовании разработана методика расчета параметров радиационной среды, формируемой фитооблучателем на основе узкоспектральных светодиодов (СД). Для достижения необходимого эффекта требуется аккуратно подбирать узкоспектральные СД, используемые в установке для облучения. Поэтому целью данных исследований стала разработка эффективной методики расчета представленных параметров радиационной среды от фитооблучателя на основе узкоспектральных светодиодов (СД), а также предложение рекомендаций по подбору оптимальных характеристик светодиодов. В работе предлагается инновационный подход к расчету, путем применения то-
чечного метода с учетом отраженных потоков излучения от поверхностей камеры для создания оптимальных условий для выращивания растений. Такой подход позволяет более точно оценить параметры радиационной среды и определить оптимальные условия для выращивания растений. В дальнейшем планируется исследовать и доработать данный подход с целью повышения его эффективности и широкого применения. Полученные результаты позволили установить, что предложенная методика может быть использована для расчета параметров радиационной среды, создаваемой разноспектраль-ными источниками излучения. Сравнение теоретически рассчитанных и реальных параметров показало, что различия составляют лишь незначительную долю процента. Таким образом, эффективность применяемых измерительных приборов оказалась выше, чем требуемая точность расчетов.
Ключевые слова: облученность, светокультура, фитооблучатель, спектральный состав, математическая модель.
Для цитирования: Васькин А.Н., Ракутько С.А. Расчет параметров радиационной среды от светодиодного фитооблучателя // Вестник Брянской ГСХА. 2023. № 5 (99). С. 67-74. http//:doi.org/10.52691/2500-2651-2023-99-5-67-74.
Original article
CALCULATION OF RADIATION ENVIRONMENT PARAMETERS FROM LIGHT-EMITTING DIODE PHYTOIRRADIATOR
1Alexander N. Vas'kin, 2Sergey A. Rakut'ko FSBEI HE 'Bryansk State Agrarian University, Bryansk Region, Kokino, Russia
2Institute of Agricultural Engineering and Environmental Problems of Agricultural Production (IEEP) -branch of FSBSI FSAC VIM, Saint-Petersburg, Russia
Abstract In this research, a method has been developed for calculating the parameters of the radiation environment formed by a phytoirradiator based on narrow-spectrum light-emitting diodes (LEDs). To achieve the desired effect, it is necessary to carefully select the narrow-spectrum LEDs used in the irradiation installation. Therefore, the purpose of these researches was to develop an effective method for calculating the presented parameters of the radiation environment from a phytoirradiator based on narrow-spectrum light-emitting diodes (SD), as well as to offer recommendations for the selection of optimal characteristics of LEDs. The paper proposes an innovative approach to calculation by applying a point method taking into account the reflected radiation fluxes from the camera surfaces to create optimal conditions for growing plants. This approach makes it possible to more accurately assess the parameters of the radiation environment and determine optimal conditions for growing plants. In the future, it is planned to study and refine this approach in order to increase its effectiveness and widespread use. The results obtained made it possible to establish that the proposed methodology can be used to calculate the parameters of the radiation environment created by multispectral radiation sources. A comparison of theoretically calculated and real parameters showed that the differences are only a small fraction of a percent. Thus, the efficiency of the measuring instruments used turned out to be higher than the required accuracy of calculations.
Keywords: irradiance, light culture, phytoirradiator, spectral composition, mathematical model.
For citation: Alexander N. Vas,kin A.N., Rakufko S.A. Calculation of radiation environment parameters from light-emitting diode phytoirradiator. Vestnik of the Bryansk State Agricultural Academy. 2023; (5): 6774 (In Russ.). http//:doi.org/10.52691/2500-2651-2023-99-5-67-74.
Введение. В экологии растений особую роль играет воздействие света, которое является неотъемлемым фактором. Возникновение фотобиологических процессов на растительном листе связано с поглощением энергии, передающейся от источника к приемнику [1]. Таким образом, возможность контролировать параметры радиационной среды позволяет осуществлять целенаправленное управление ростом, развитием и пищевой ценностью растений [2].
Общепринятой является характеристика спектра по соотношению энергии в синем кв (400500 нм), зеленом kG (500-600 нм), красном kR (600-700 нм) диапазонах, которые влияют на рост и развитие растений [3]. Дополнительно указывают соотношение энергии kRFR в красном и дальне-красном (700-800 нм) диапазонах, от которого зависит удлинение стебля [4].
Исследования, посвященные применению светодиодов (СД) в сфере светокультуры, проводятся уже более двух десятилетий. Этот вид технологии имеет большой потенциал в тепличном производстве. Для достижения этих целей необходимо продолжать исследования в данной области. Дальнейшие исследования помогут разработать более эффективные и устойчивые подходы к применению светодиодов в светокультуре, а также оптимизировать процессы производства и улучшить качество продукции [5].
В лаборатории энергоэкологии светокультуры ИАЭП проведены исследования, которые имели целью изучить основные принципы использования светодиодных источников освещения (СД) для выращивания различных видов растений, включая томаты, огурцы, петрушку и салат. В результате
этих исследований было выявлено положительные физиологические и морфологические эффекты, которые непосредствено зависят от спектра излучения. Экспериментом было доказано, что качество радиационной среды оказывает значительное влияние на способность растений следовать определенной программе развития и формирования оптимального фенотипа, несмотря на внешние воздействия окружающей среды [6].
Ограничения точности задания спектральных параметров и интенсивности облучения, рассмотренные некоторыми исследователями, важно учитывать, так как они могут влиять на сравнимость полученных результатов. Вариации параметров могут привести к невозможности сравнения полученных данных. Для повышения достоверности и надежности результатов следует уделить особое внимание установке и подготовке облучаемых образцов, а также определению параметров облучения. Это позволит снизить влияние дополнительных факторов на получаемые результаты и обеспечить более надежные сравнения различных экспериментов [7].
В настоящее время имеются разработанные аппарат и методики для расчета параметров облучения как на теоретическом уровне [8], так и в контексте применения к осветительным системам и облучательным установкам, используемым в сельском хозяйстве [9].
Материалы и методы исследования. В нашем исследовании были проведены натурные измерения на специальной модели фитооблучателя с применением светодиодов разнообразной мощности и спектра излучения. Для этого облучатель разместили в специальной камере, которая была предназначена для выращивания растений. Для предотвращения попадания внешнего влияния света, стенки камеры покрыли матовой белой пленкой, обеспечивающей его диффузное распространение. Для измерения параметров радиационной среды был использован спектрофотометр ТКА-ПКМ, который разместили в некоторых контрольных точках.
Количество применяемых светодиодов составляло: 45 штук синих светодиодов с максимальным излучением на длине волны 440 нм, 25 зеленых светодиодов с максимальным излучением на 520 нм, 45 красных светодиодов с максимальным излучением на 660 нм и 25 дальнекрасных светодиодов с максимальным излучением на 740 нм. Они все были равномерно распределены по панелям облучателя, обеспечивая наиболее равномерный спектр излучения на облучаемой поверхности.
/ж
' 5 ! \
г * 1
Рисунок 1 - Внешний вид модели фитооблучателя
Анализ рисунка 2, который демонстрирует качественный облик спектра излучения, полученного от фитооблучателя, показывает, что все факторы являются существенными при анализе спектра излучения и могут значительно влиять на его вид. Определение и изучение этих дефектов имеет большое значение для понимания природы и свойств материала. При выполнении исследований в данной области необходимо учитывать указанные различия и проводить соответствующие аналитические расчеты. Анализ спектра излучения является важной составляющей широкого круга научно-технических задач, таких как оптимизация процессов и контроль качества материалов. Понимание причин и механизмов формирования спектра позволяет разрабатывать эффективные стратегии для достижения желаемых результатов.
1,00
0,75
ч>
Я
н о 0,50
О
Рч 0,25
Рч
0,00
Л
/ Л
/ь Л Л
400
800
500 600 700 Длина волны, нм Рисунок 2 - Спектральный состав излучения СД
Высоту подвеса источников света необходимо учитывать при расчете облученности в конкретной точке (х, у) согласно основному закону светотехники. Для математического сведения расчета комбинированного облучения от разноспектральных источников света необходимо использовать конструктивные данные фитооблучателя. В данном случае фитооблучатель представляет собой систему из 14 панелей, каждая из которых содержит 10 светодиодов. Рабочая часть фитооблучателя имеет ширину 47,5 см и глубину 42 см. Интервалы между светодиодами на соседних панелях по координате и вдоль панели составляют 3,7 см и 4,7 см соответственно. Данные параметры необходимы для подробного расчета комбинированного облучения. Визуализация высоты подвеса представлена на рисунке 3.
В соответствии с основным законом светотехники:
а
(1)
ем =
1а соб а
Н1
В данном исследовании предлагается использовать модель Косинусно-Сходственного Сравнения (КСС) для улучшения точности измерений. Основным преимуществом данной модели является учет отклонений от идеального косинусного распределения, что позволяет получить более точные и надежные оценки. В данной работе предлагается новое расширение методики, которое позволяет применять модель КСС не только для измерения косинусного распределения, но и для анализа других типов отклонений. Этот подход был успешно применен в различных приложениях и показал эффективность и надежность модели КСС. Такой подход может быть использован в широком спектре областей исследований. Дальнейшее развитие этой методики и ее применение в практических задачах с высокой точностью представляют большой научный и практический интерес.
Для повышения точности использована модель КСС, учитывающая отклонения от идеального косинусного распределения:
1а = 10СОБ па, (2)
где 10 - осевая сила излучения; п - коэффициент формы КСС.
Угол от излучателя в направлении расчетной точки:
а = аг-
Н
(3)
Рисунок 3 - Расчетная схема
Расчеты были выполнены в электронных таблицах Excel. В таблице на рис. 4 указаны координаты всех источников света разных цветов.
В Mtoosoft Енсе-1 - Модель
Файл QpM"i ЕЦд Встмкд Фор;«« г Ciptnс Дапнь* Окно Спреем
jui ja ?ц t«a-i 1 • с• i-ji и
А В С I CJ Е F е Н I J К L М N 0 р
5 Размещение СД
2 3 X у on 37 73 по 14 6 133 21 9 25 Б 23? 32 3 365 40 2 43 3 47 5
1 2 3 4 5 6 7 8 э 10 11 12 13 14
4 5 5 7 3 9 10 0.0 1 2 1 3 4 1 3 2 1 3 4 1 3 2 1
4.7 2 4 3 1 2 3 1 4 3 1 2 3 1 4 3
9,3 3 2 1 4 1 3 2 1 3 4 1 3 2 1
14.0 А 4 3 1 2 3 1 4 3 1 2 3 1 4 3
10.7 5 2 1 4 1 3 2 1 3 4 1 3 2 1
23,3 6 4 3 1 2 3 1 4 3 1 2 3 1 4 3
20.0 7 2 1 4 1 3 2 1 3 4 1 3 2 1
11 32.7 8 4 3 1 2 3 1 4 3 1 2 3 1 4 3
12 37.3 9 2 1 4 1 3 2 1 3 4 1 3 2 1
13 L 42.0 10 4 3 1 2 3 1 4 3 1 2 3 1 4 3
Условные обозначения 1 - синий: 2 - зеленый; 3 - красный. 4 - дальнекрасный
Рисунок 4 - Информация о компоновке СД различного спектра на панели облучателя
Основным принципом данного исследования является равномерное и регулярное размещение светоизлучающих диодов разных цветов. Для достижения этой цели был применен подход, основанный на последовательном размещении СД на панелях. Размещение синих СД, обозначенных цифрой 1, осуществлялось через одну панель, сдвигаясь на третью панель. Зеленые СД, обозначенные цифрой 2, размещались через одну панель с пропуском двух панелей и сдвигом. Аналогичный подход с зеркальным паттерном использовался для размещения красных СД (цифра 3) и дальнекрасных (цифра 4). Благодаря данной методике, удалось достичь оптимальной равномерности распределения цветовых СД на панелях.
На рисунке 5 представлены результаты расчета на примере таблицы для синего семантического дифференциала (СД). Из графика видно, что значения элементов таблицы отличаются от нуля в ячейках, которые соответствуют точкам, где расположены СД.
ЕЗ Microsoft Excel - Модель
¡3] файл Правка Вид Вставка Формат Сервис Данные
) ; «1 > 'Л & * -j л J
нзз - *
¿■■■и £праем
Е ■ at Jjl 1!
А В С о Е F 0 н ! J к L м N О р
16 Облученность от каждого СД1 расчетной точке
1? X □ ,0 3.7 7.3 11,0 14JS 18.3 21,9 25.6 29.2 32,9 3S ,5 40,2 43.8 47 i
16 V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
10 0.0 1 0,00 0 33 0,00 0,00 0 44 0 00 0 00 0,55 0 00 0 00 0,63 0,00 0 00 0,66
20 1.7 2 0,00 0.00 0.41 0,00 0.00 0.55 0,00 0,00 0.67 0.00 0,00 0,75 0,00 0.00
21 93 3 0.00 0.42 0.00 0.00 0.57 0.00 0,00 0,72 0.00 0.00 0.84 0,00 0,00 0.39
72 14.0 4 0,00 0.00 0.52 0,00 0.00 0.69 0,00 0.00 0.87 0.00 0,00 0.99 0,00 0.00
23 18.7 5 0,00 0.50 0.00 0,00 0,70 0.00 0,00 0,91 0,00 0,00 1,08 0,00 0.00 1,14
24 23.3 6 0,00 0,00 0,61 0,00 0,00 0,84 0,00 0,00 1.07 0,00 0,00 1,23 0.00 0,00
25 28.0 7 0,00 0.57 0.00 0,00 0,81 0.00 0,00 1,07 0.00 0.00 1,28 0,00 0.00 1.37
26 32.7 8 0,00 0.00 0.68 0,00 0.00 0.94 0,00 0,00 1.22 0.00 0,00 1,41 0.00 0.00
27 37.3 9 0,00 0,61 0,00 0,00 0,88 0,00 0,00 1,17 0,00 0,00 1,41 0,00 0,00 1,51
26 42.0 10 0,00 0,00 0.70 0,00 0,00 0.98 0,00 0,00 1.27 0.00 0,00 1,48 0,00 0,00
Рисунок 5 - Расчет облученности от каждого СД
Для расчета суммарной облученности в определенной точке, был применен метод, основанный на суммировании значений из соответствующей таблицы. Конкретно, для расчета данной величины использовалась информация из ячейки С34 таблицы. Применение такого подхода имеет определенные преимущества и позволяет более точно учесть все факторы, влияющие на облученность в расчетной точке.
Суммарную облученность в расчетной точке находили как сумму всех значений в таблице (ячейка С34), т.е.:
Em =Ё •
(4)
г=1
Фактическую облученность отраженных от стенок нашей камеры потоков можно корректировать путем использования коэффициента изменения создаваемой облученности:
ЕФ = ЕМ ■ КФ ' (5)
где ЕМ - суммарная облученность в расчетной точке; Кф - коэффициент изменения создаваемой облученности.
В процессе работы было экспериментально найдено, что в рабочем диапазоне высот (при которых обеспечивается облученность 100-200 мкмольс^м"2) величина данного коэффициента может быть аппроксимирована линейной зависимостью от высоты:
Кф = аН + Ь, (6)
где а , Ь - эмпирически определяемые коэффициенты.
Нами проведены расчеты для каждой точки поверхности с использованием матрицы размерностью 7 х 7. Целью данных вычислений было построение картины распределения облученности на горизонтальной плоскости (рис. 6).
Е МкгомИ Енсе! - Модель
Файл Правка §ид Вставка Формат Сервис
и^Ы^ а -и,- /
^НО
I
А В С 0 е 6 н 1
Э5
36 X ор 7.9 15.В 23,8 31,7 39еБ 47.5
37 У 1 2 3 - 5 6 7
33 ол 1 37,9 42,8 46,2 47,5 46.7 43.8 39,3
39 70 2 41,5 47,0 50.8 52.3 51.3 48.1 43,0
АО 11В 3 43.9 49.7 53.7 55.4 54.4 50.9 45.4
41 21,0 4 44,6 50,6 54.8 56,4 55.4 51.8 46.2
42 28В 5 43,8 49,6 53,6 55,3 54.2 50,7 45,3
43 35,0 6 41.4 46.8 50.5 52.1 51.1 47.8 42.7
44 12.0 7 37,7 42.5 45.9 47.2 46.4 43.4 38.9
Рисунок 6 - Распределение облученности по плоскости
Равномерность распределения спектральной и интегральной облученности оценивали с помощью коэффициента
2 = Еша^Еср (7)
где Етах и Ер - соответственно максимальная и средняя облученность на поверхности, определяемые по таблице на рис. 6.
Также для каждой контрольной точки был определен спектральный состав облученности диапазонов ФАР путем нахождения доли данного спектрального диапазона в интегральной облученности. Кроме того, производилось определение соотношения энергии потоков в красном и дальнекрас-ном диапазонах.
В данном исследовании было проведено моделирование проекций облучателя для разных типов СД. Полученные данные позволяют лучше понять влияние каждого типа СД на интегральную облученность и соотношение энергии потоков в различных диапазонах. Результаты моделирования показывают значительное различие в интегральной облученности в разных контрольных точках.
Результаты и их обсуждение. В таблице 1 представлены значения осевых сил излучения СД различных диапазонов, выраженные в мкмоль с-1 рад-1, а также коэффициенты формы КСС, выраженные в относительных единицах согласно формуле 2.
Также здесь представлены значения эмпирических коэффициентов, используемых для учета отраженных потоков согласно формуле 6, для каждого спектрального диапазона.
Таблица 1 - Значения осевых сил излучения СД и эмпирических коэффициентов
Диап. 5 Г 1 0 п' а' Ь' Я2
син. 0,91 0,91 57,1 4203,1 0,99
зел. 0,60 1,07 47,3 4928,3 0,99
кр. 1,10 0,62 62,6 2647,6 0,99
дк. 1,04 1,06 58,6 6706,6 0,98
Данные из таблиц 2 и 3 могут быть использованы для оценки отклонений между вычисленными и измеренными значениями параметров радиационного режима. Это сравнение позволяет нам установить процентное соотношение отклонений между этими значениями.
Таблица 2 - Результаты натурных измерений
Н, см т- -1 -2 Бф, цш с м Спектр излучения
кв, % К, % к, % ^я-т , отн.ед.
30 208,4 40,3 13,5 46,2 1,5
50 155,8 40,5 13,8 45,7 1,4
70 116,4 40,6 14,0 45,4 1,4
Также в работе было выявлено, что максимальная неравномерность как интегральной, так и спектральной облученности, оцениваемая по коэффициенту 2 , не превышает 30%.
Таблица 3 - Pезультаты моделирования
H, см т- -1 -2 Еф, |im с м Cпектр излучения
£в, % kG, % к, % kR:FR , отн.ед.
30 209,5 39,9 13,5 46,6 1,5
50 154,7 40,3 13,9 45,7 1,4
70 116,8 40,4 14,0 45,6 1,4
В испытательном центре BHИCИ были выполнены измерения фотонной облученности источников с различным спектром при использовании спектральных приборов, которые широко применяются на практике. Было выявлено, что даже самые точные измерительные приборы могут иметь отклонение до 10%.
В связи с выращиванием растений при помощи светокультуры, вопрос обеспечения качества радиационной среды, включая интегральную облученность и спектральный состав излучения, становится особенно важным. Для достижения желаемых значений этих параметров можно использовать комбинацию светодиодов разных спектров с узкой полосой пропускания.
Заключение. В результате проведенных экспериментальных и теоретических исследований была переосмыслена исходная концепция относительно различий между теоретически рассчитанными и фактическими значениями параметров радиационной среды. Установлено, что эти различия оказываются выше по сравнению с точностью измерительных спектральных приборов, которые применялись в исследованиях.
Однако при этом необходимо учитывать несколько ограничений. Прежде всего, необходимо использовать комбинацию спектров специальных светодиодных ламп ^Д), которые фактически применяются в светокультуре. Кроме того, диапазон высот, на который распространяется исследование, должен быть ограничен значениями облученности, которая должна составлять не менее 200 микромолей в секунду на квадратный метр.
Также необходимо учесть, что для достоверности результатов следует использовать достаточно большое количество CД в каждом облучателе. При этом следует заметить, что мощность одной ОД является незначительной. Этот факт был подтвержден экспериментально с помощью 140 штук ОД мощностью 3 Вт, которые были расположены на высоте выше 0,3 метра от поверхности.
В данной работе представлена методика, основанная на точечном методе с учетом отраженных от поверхности камеры излучений, используемой для выращивания растений. Эта методика предназначена для расчета радиационной среды, создаваемой разноспектральными источниками излучения.
Список источников
1. Pакутько C.A. Повышение эффективности использования тепличных облучательных установок на основе аттестации газоразрядных ламп. CM., 1992.
2. Pакутько C.A., Pакутько E.H. Оценка энергоэффективности источников оптического излучения для растений с позиций прикладной теории энергосбережения II Известия Cанкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2015. № 39. C. 359-366.
3. Энергоэкология светокультуры - новое междисциплинарное научное направление I C.A. Pакутько, A.E. Маркова, А.П. Мишанов, E.H. Pакутько II Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 90. C. 14-28.
4. Математическая модель динамики биометрических параметров рассады томата (Solanum Lycopersicum L.) при различном спектральном составе излучения I C.A. Pакутько, А.П. Мишанов, A.E. Маркова, E.H. Pакутько II Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 96. C. 39-51.
5. Irradiation level affects fluctuating asymmetry value of bilateral traits of cucumber in juvenile phase I S.A. Rakutko, E.N. Rakutko, A. Avotins, K. Berzina II Agronomy Research. 2018. Т. 16, № 3. C. 854-861.
6. Pакутько C.A., Pакутько E.H. Pост и фотоморфогенез петрушки корневой (Petroselinum Tuberosum) под оптическим излучением различного спектрального состава II Известия СТбГАУ. 2015. № 38. C. 298-304.
7. Pакутько C.A., Pакутько E.H. Экспериментальная проверка закона взаимозаместимости в светокультуре салата II Инновации в сельском хозяйстве. 2018. № 1 (26). C. 22-27.
8. Pакутько E.H., Pакутько C.A., Васькин A.H. Оценка стабильности развития растений томата (Solanum Lycopersicum L.) в светокультуре по флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков листа II Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 95. C. 100-112.
9. Обоснование параметров комбинированного фитооблучателя I C.A. Pакутько, А.П. Мишанов, E.H. Pакутько, A.E. Маркова II Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. № 92. C. 48-57.
10. Pакутько C.A., Мишанов А.П., Pакутько E.H. Методика расчета комбинированного светодиодного
облучателя для растений // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 95. С. 89-100.
References
1. Rakut'ko S.A. Povysheniye effektivnosti ispol'zovaniya teplichnykh obluchatel'nykh ustanovok na os-nove attestatsii gazorazryadnykh lamp. SPb., 1992.
2. Rakut'ko S.A., Rakut'ko Ye.N. Otsenka energoeffektivnosti istochnikov opticheskogo izlucheniya dlya ras-teniy s pozitsiy prikladnoy teorii energosberezheniya // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 39. S. 359-366.
3. Energoekologiya svetokul'tury - novoye mezhdistsiplinarnoye nauchnoye napravleniye / S.A. Rakut'ko, A.Ye. Markova, A.P. Mishanov, Ye.N. Rakut'ko // Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo pro-iz-vodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2016. № 90. S. 14-28.
4. Matematicheskaya model' dinamiki biometricheskikh parametrov rassady tomata (Solanum Lycopersi-cum L.) pri razlichnom spektral'nom sostave izlucheniya /S.A. Rakut'ko, A.P. Mishanov, A.Ye. Markova, Ye.N. Rakut'ko // Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevod-stva i zhivotnovodstva. 2018. № 96. S. 39-51.
5. Irradiation level affects fluctuating asymmetry value of bilateral traits of cucumber in juvenile phase / S.A. Rakutko, E.N. Rakutko, A. Avotins, K. Berzina //Agronomy Research. 2018. T. 16, № 3. S. 854-861.
6. Rakut'ko S.A., Rakut'ko Ye.N. Rost i fotomorfogenezpetrushki kornevoy (Petroselinum Tuberosum) pod op-ticheskim izlucheniyem razlichnogo spektral'nogo sostava//Izvestiya SPbGAU. 2015. № 38. S. 298-304.
7. Rakut'ko S.A., Rakut'ko Ye.N. Eksperimental'naya proverka zakona vzaimozamestimosti v svetokul'-ture salata //Innovatsii v sel'skom khozyaystve. 2018. № 1 (26). S. 22-27.
8. Rakut'ko Ye.N., Rakut'ko S.A., Vas'kin A.N. Otsenka stabil'nosti razvitiya rasteniy tomata (Solanum Lycopersi-cum L.) v svetokul'ture po fluktuiruyushchey asimmetrii bilateral'nykh priznakov lista // Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotno-vodstva. 2018. № 95. S. 100-112.
9. Obosnovaniye parametrov kombinirovannogo fitoobluchatelya / S.A. Rakut'ko, A.P. Mishanov, Ye.N. Rakut'ko, A.Ye. Markova // Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2017. № 92. S. 48-57.
10. Rakut'ko S.A., Mishanov A.P., Rakut'ko Ye.N. Metodika rascheta kombinirovannogo svetodiodnogo oblu-chatelya dlya rasteniy // Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2018. № 95. S. 89-100.
Информация об авторах
А.Н. Васькин - старший преподаватель кафедры автоматики, физики и математики, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ, vaskin32@mail.ru.
С.А. Ракутько - доктор технических наук, профессор кафедры энергообеспечения предприятий и электротехнологий, Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
Information about the authors
AN. Vas'kin - Senior lecturer of the Department of Automation, Physics and Mathematics, FSBEI HE
Bryansk State Agrarian University, vaskin32@mail.ru.
S.A. Rakut'ko - Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Energy Supply of Enterprises and Electrical Technologies, Institute of Agricultural Engineering and Environmental Problems of Agricultural Production (IEEP) - branch of FSBSIFSAC VIM.
Все авторы несут ответственность за свою работу и представленные данные. Все авторы внесли равный вклад в эту научную работу. Авторы в равной степени участвовали в написании рукописи и несут равную ответственность за плагиат. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
All authors are responsible for their work and the data provided. All authors have made an equal contribution to this scientific work. The authors were equally involved in writing the manuscript and are equally responsible for plagiarism. The authors declare that there is no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 02.10.2023; одобрена после рецензирования 06.10.2023, принята к публикации 11.10.2023.
The article was submitted 02.10.2023; approved after rewiewing 06.10.2023; accepted for publication 11.10.2023.
© Васькин А.Н., Ракутько С.А.
