Обоснование применения технологической схемы облучения с разделением энергетических потоков в светокультуре промышленных теплиц

Автор: Долгих Павел Павлович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Электротехнологии и электрооборудование

Статья в выпуске: 4, 2022 года.

Бесплатный доступ

Введение. Обеспечение требуемых параметров и характеристик электромагнитного излучения светотехнических облучательных установок для теплиц является важной задачей при повышении эффективности использования энергии и улучшении характеристик растениеводческой продукции. Цель работы - определение эффективного режима работы технологической схемы облучения с разделением энергетических потоков в светокультуре промышленных теплиц. Материалы и методы. В разработанной модели технологической схемы облучения за счет конструктивных решений есть возможности разделить энергетический поток на составляющие и управлять этими потоками. Предложено путем раздельного регулирования напряжения на облучателе и вентиляторе создавать условия для изменения величины отдельных спектральных линий излучения с целью дальнейшей оценки эффекта от данных изменений. Результаты исследования. Получены результаты по изменению распределения PPFD в зависимости от напряжения на тепличном облучателе от 198 до 242 В и температуры воздуха вблизи лампы от 38 до 47 °С. Сравнение усредненных значений PPFD в исследуемых режимах со значением PPFD в номинальном режиме для этих диапазонов позволило определить режим при напряжении 220 В и температуре воздуха вблизи лампы от 43 до 47 °С как рациональный для практического применения в технологических схемах облучения с разделением энергетических потоков в светокультуре промышленных теплиц. Обсуждение и заключение. Разработка и применение рациональных режимов работы тепличных облучателей, c учетом режимов работы сети и лампы, является основой для обеспечения тепличного производства альтернативной тепловой энергии.

Еще

Промышленные теплицы, технологическая схема облучения, энергетические потоки, тепличный облучатель, распределение энергии излучения по спектру, регулирование напряжения, низкопотенциальная тепловая энергия

Короткий адрес: https://sciup.org/147238945

IDR: 147238945   |   DOI: 10.15507/2658-4123.032.202204.600-612

Список литературы Обоснование применения технологической схемы облучения с разделением энергетических потоков в светокультуре промышленных теплиц

  • Гулин С. В., Пиркин А. Г. Оценка влияния нестабильности питающего напряжения на эффективность функционирования облучательных установок в сооружениях защищенного грунта // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2015. № 40. С. 256-261. URL: https://www.eHbrary.ru/item.asp?id=24853415 (дата обращения: 10.09.2022).
  • Гулин С. В., Карпов В. Н., Карлин В. И. О работе разрядных ламп с регулируемым питанием в селекционных установках // Светотехника. 1986. № 6. С. 11-13. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=29267226 (дата обращения: 10.09.2022).
  • Аюпов М. Р., Ракутько С. А. О возможности коррекции спектра натриевой лампы с помощью светодиодного источника под требования светокультуры // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 1. С. 5-13. URL: https://clck.ru/32djcn (дата обращения: 10.09.2022).
  • Долгих П. П., Самойлов М. В. Расширение функций облучательных установок при использовании в системе регулирования микроклимата теплиц // Вестник ИрГСХА. 2016. № 72. С. 130-138. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27422680 (дата обращения: 10.09.2022).
  • Долгих П. П., Доценко Д. С. Оценка эффективности тепличного облучателя с принудительным охлаждением // Вестник НГИЭИ. 2018. № 10. С. 29-44. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=36386537 (дата обращения: 10.09.2022).
  • Dolgikh P. P., Parshukov D. V., Shaporova Z. E. Technology for Managing Thermal Energy Flows in Industrial Greenhouses [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 537, Issue 6. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/537/6/062041
  • Kozai T., Niu G., Takagaki M. Plant Factory: An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production. 2nd ed. Academic press, 2020. 516 p. doi: https://doi.org/10.1016/C2018-0-00969-X
  • Энергоэкология светокультуры - новое междисциплинарное научное направление / С. А Ра-кутько [и др.] // АгроЭкоИнженерия. 2016. № 90. C. 14-27. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=27530042 (дата обращения: 10.09.2022).
  • Ракутько С. А. Энергоэкологические основы наилучших доступных технологий светокультуры // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1. С. 44-60. URL: https://clck.ru/32dnLp (дата обращения: 10.09.2022).
  • Ракутько С. А. Энергоэкологичность как свойство искусственной биоэнергетической системы светокультуры // АгроЭкоИнженерия. 2018. № 2. С. 78-89. doi: https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10121
  • Anpo M., Fukuda H., Wada T. Plant Factory Using Artificial Light: Adapting to Environmental Disruption and Clues to Agricultural Innovation. Amsterdam : Elsevier, 2018. 434 p. doi: https://doi. org/10.1016/C2017-0-00580-3
  • Meng X., Xing T., Wang X. The Role of Light in the Regulation ofAnthocyaninAccumulation in Gerbera Hybrida // Plant Growth Regulation. 2004. Vol. 44. P. 243-250. doi: https://doi.org/10.1007/s10725-004-4454-6
  • Zhen S., Van Iersel M. W. Far-Red Light Is Needed for Efficient Photochemistry and Photosynthesis // Journal of Plant Physiology. 2017. Vol. 209. P. 115-122. doi: http://dx.doi.org/10.1016/jjplph.2016.12.004 610 Электротехнологии и электрооборудование
  • Finding the Optimal Growth-Light Spectrum for Greenhouse Crops / S. W. Hogewoning [et al.] // ISHS Acta Horticulturae 956: VII International Symposium on Light in Horticultural Systems. 2012. Vol. 956. P. 357-363. doi: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.956.41
  • Plant Responses to Red and Far-Red Lights, Applications in Horticulture / S. Demotes-Mainard [et al.] // Environmental and Experimental Botany. 2016. Vol. 121. P. 4-21. doi: https://doi.org/10.1016/J. ENVEXPB0T.2015.05.010
  • Park Y., Runkle E. S. Far-Red Radiation Promotes Growth of Seedlings by Increasing Leaf Expansion and Whole-Plant Net Assimilation // Environmental and Experimental Botany. 2017. Vol. 136. P. 41-49. doi: https://doi.org/10.1016/J.ENVEXPB0T.2016.12.013
  • Wang Y., Folta K. M. Contributions of Green Light to Plant Growth and Development // American Journal of Botany. 2013. Vol. 100, Issue 1. P. 70-78. doi: http://dx.doi.org/10.3732/ajb.1200354
  • Reversal by Green Light of Blue Light-Stimulated Stomatal Opening in Intact, Attached Leaves of Arabidopsis Operates Only in the Potassium-Dependent, Morning Phase of Movement / L. D. Talbott [et al.] // Plant Cell Physiol. 2006. Vol. 47, Issue 3. P. 332-339. doi: https://doi.org/10.1093/pcp/pci249
  • Folta K. M., Maruhnich S. A. Green Light: a Signal to Slow Down or Stop // Journal of Experimental Botany. 2007. Vol. 58, Issue 58. P. 3099-3111. doi: https://doi.org/10.1093/jxb/erm130
  • Bantis F., Ouzounis T., Radoglou K. Artificial LED Lighting Enhances Growth Characteristics and Total Phenolic Content of Ocimum Basilicum, but Variably Affects Transplant Success // Scientia Horticulturae. 2016. Vol. 198. P. 277-283. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2015.11.014
  • The Effects of Different UV-B Radiation Intensities on Morphological and Biochemical Characteristics in Ocimum Basilicum L. / J. Sakalauskaite [et al.] // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2013. Vol. 93. P. 1266-1271. doi: http://dx.doi.org/10.1002/jsfa.5879
  • McCree K. J. The Action Spectrum, Absorbance and Quantum Yield ofPhotosynthesis in Crop Plants // Agricultural Meteorology. 1972. Vol. 9. P. 192-216. doi: http://dx.doi.org/10.1016/0002-1571(71)90022-7
Еще
Статья научная