Раздел АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ и ОБОГРЕВА

АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ПАРНИКАХ И ТЕПЛИЦАХ

Искусственное облучение в сооружениях защищенного грунта применяют при выращивании рассады и в селекционных целях. При этом решаются следующие задачи: выгонка ранней рассады овощей весной; продление светового дня при выращивании овощей с использованием солнечного излучения; выращивание зеленых кормовых трав для животных; выгонка овощных растений для получения большой зеленой массы в стебле (луковичные); выращивание овощей при полном отсутствии солнечного излучения; выращивание цветочных культур и управление сроками их цветения в осенне-зимне-весенний период года.

В научных целях широко применяют специальные сооружения и устройства для проведения исследований в области селекции, физиологии, генетики, при испытаниях сортов растений в экстремальных условиях микроклимата и т. д. Эти устройства позволяют в несколько раз ускорить экспериментальные работы в области растениеводства, особенно в селекции, и значительно сократить сроки внедрения результатов. На рисунке 9.1 представлены спектральные характеристики источников излучения, применяемых в теплицах. Из спектральных характеристик видно, что даже для конструктивно идентичных облучательных установок, выполненных на базе, например, люминесцентных ламп, при одинаковой их удельной мощности и прочих равных условиях только вследствие их различной единичной мощности и спектрального состава волн разность уровней фитооблученности растений может достигать 50…80%. Влияние многих других факторов, например расстояния от источников излучения до растений, может приводить к увеличению разности уровней фитооблученности в 3 раза и более при одинаковой удельной мощности. Это означает, что расход электрической энергии для обеспечения заданных условий облучения растений в действующих и проектируемых уста;

Рис. 9.1. Спектральная плотность излучения:

а —лампы ЛФ-40−2; б— лампы ДРФ-1000.

новках может во столько же раз превосходить минимально необходимый.

При сравнительной оценке и окончательном выборе типа источника излучения недостаточно знать его КПД полного излучения и фитоотдачу. Следует также учитывать полезный срок службы, стоимость источника, эксплуатационные расходы и другие показатели.

Большое внимание необходимо уделять эксплуатационным характеристикам источника, имея в виду специфические условия работы его в теплицах: высокую влажность и температуру, возможные значительные отклонения напряжения от номинального значения, возможность попадания влаги на колбы при поливе растений и вероятность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Для создания требуемых уровней облучения растений требуется значительная мощность источников: 400 Вт/м² и более. Такими мощностями осветительные установки не обладают.

Применяемые конструкции облучательных установок разнообразны по исполнению и типу используемых источников излучения. Принципиально в облучательных установках можно использовать любой из типов источников, излучение которого находится в пределах 300…750 мм. Однако эффективность источников излучения различная. Кроме того, их эксплуатационные свойства применительно к специфическим условиям рабочей среды в теплицах могут по-разному влиять на надежность работы.

Используемые в овощеводстве облучательные установки по конструктивным признакам можно разделить на стационарные, передвижные и мобильные. Стационарные установки применяют, как правило, с газоразрядными источниками излучения сравнительно большой единичной мощности. Такие установки требуют наименьших затрат на обслуживание, и поэтому технический персонал предпочтение отдает им. Однако такие установки требуют очень больших установленных мощностей, чем при использовании передвижных установок. Стационарные установки, выполненные на базе специальных газоразрядных ламп низкого давления, более эффективны, но при этом вместо одной лампы, например мощностью 1000 Вт, следует устанавливать 20.30 ламп низкого давления, что затрудняет эксплуатацию установок.

Передвижные установки позволяют при прочих равных условиях не менее чем в два раза уменьшить установленную мощность для облучения растений на одинаковой площади при том же расходе электроэнергии, потому что одна установка поочередно может работать на двух и более участках, облучая растения в разные периоды суток. Конструкции таких установок несколько сложнее стационарных, поскольку требуют устройства для передвижения их с одного участка на другой. В передвижных облучательных установках можно применять газоразрядные лампы как низкого, так и высокого давления. При использовании этих установок удается значительно улучшить условия облучения за счет более равномерного распределения излучения по поверхности растений. Наряду с установками, движущимися возвратно-поступательно, разработаны установки, перемещающиеся по окружности (карусельные) и потребляющие энергию повышенной частоты. Повышение частоты приводит к облегчению балластных устройств для газоразрядных ламп низкого и высокого давления, а также к увеличению эффективной отдачи источников оптимального излучения.

Назначение облучательных установок и особенности их работы в теплицах определяют ряд специальных требований к их конструкциям:

спектральный состав энергии излучения должен быть благоприятным для осуществления процесса фотосинтеза и не содержать излучений, подавляющих развитие растений;

облученность должна равномерно распределяться по поверхности растений и быть достаточной для протекания основных процессов в растениях;

установка не должна перегревать растения и препятствовать уходу за ними;

устройство и эксплуатация облучательной установки должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к электрическим устройствам, работающим в особо опасных помещениях (из-за вероятности поражения электрическим током обслуживающего персонала).