Светодиодные технологии для агробиофотоники Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ВКВО-2019 Агробиофотоника

СВЕТОДИОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АГРОБИОФОТОНИКИ

Долин Е.В.*

Ассоциация Производителей Светодиодов и Систем на их основе, г. Москва

* E-mail: dolin@nprpss.ru

DOI 10.24411/2308-6920-2019-16028

В связи с прорывом в конце 20 века в области производства энергоэффективных полупроводниковых источников света практически любого спектра и интенсивности со сроком службы более 50000 часов возникла технологическая возможность построения систем для воздействия на биологические объекты (растения, животные, биомасса).

Агрофотоника - новое направление применения светодиодных технологий для стимуляции и облучения растений и животных с целью увеличения продуктивности и эффективности их производства. В светодиодной светотехнике накоплен 20 летний опыт по разработке облучателей и источников излучения, что позволяет активно переходить к их массовому применению в различных областях агропромышленного комплекса.

Производство светодиодных источников света в России и за рубежом. Светодиоды, как полупроводниковые компоненты, оформленные в виде герметизированного в полимерном или керамическом корпусе чипа (набора чипов) квазимонохромного или смешанного (за счет применения люминофоров) спектра излучения, производятся крупными компаниями в США (CREE), Японии (Nichia), Германии (Osram Optosemiconductor), Южной Корее (Seoul Semiconductor), Китае (Refond, National Star, MLS и другие). В России производство светодиодов ведется в Санкт Петербурге (ООО «ПК Клевер» - торговая марка «Оптоган»), в Калуге («Пандора ЛЕД»), в Томске (НИИ полупроводниковых приборов), в Орле (ООО «Протон») и других. В Белоруссии в Бресте построен новый завод российской компании «Арлайт» по сборке светодиодов. Все вышеперечисленные предприятия способны выпускать светодиоды, предназначенные для создания светодиодных облучателей агробиофотоники.

Производство светодиодных облучателей в России.

Основные направления разработки облучательных систем на основе светодиодов:

- облучатели над растениями (top lighting)

- облучательные установки для многоярусных систем

- межрядные установки (interlighting)

Светодиодные технологии делают возможным индустриальное выращивание в закрытых от естественного света установках без климатических рисков и сезонных факторов - это направление получило название city-farming или городские фермы. Преимуществом этой технологии является упрощение многофакторной модели обычной теплицы, кардинальное снижение применения средств подавления вредителей, эффективная автоматизация, замкнутый цикл выращивания, кардинальное снижение логистических издержек.

Разработки метрологии, стандартизация и сертификация создают основу массового промышленного производства. Метрология агрофотоники основана на фотосинтетической фотонной системе величин. В основе - фотосинтетический поток фотонов (кол-во фотонов в ед. времени), Соответствие световой и фотосинтетической фотонной систем величин:

Световая Фотосинтетическая фотонная

Световой поток - лм Фотосинтетический фотонный поток - мкмоль/с

Освещенность - лм/м2 = лк Фотосинтетическая фотонная облученность - мкмоль/(м2*с)

Световая отдача - лм/Вт Фотосинтетическая фотонная отдача - мкмоль/(с*Вт)

Стандартизация. Действуют стандарты:

ГОСТ Р 57671- 2017 ПРИБОРЫ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫЕ СО СВЕТОДИОДНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА ДЛЯ ТЕПЛИЦ Общие технические условия.

ПНСТ 211 - 2017 ОБЛУЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ СВЕТОДИОДНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА Методы измерений.

В июне 2018 г. разработана первая редакция проекта ГОСТ Р «Светокультура растений. Термины и определения»

№6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019» www.fotonexpres.rufotonexpress@mail.ru 65