Информационное письмо
Образец оформления статьи
Анкета автора
29.03.2017

Индивидуальный купол растения с интегрированным источником освещения

Халяпин Владимир Валерьевич
магистрант кафедры «Электроснабжение сельского хозяйства и ТОЭ», ФГБОУ ВО Волгоградский государственный аграрный университет г. Волгоград, Российская Федерация
Аннотация: Приведен принцип построения индивидуального купола для растения, который защищает растение от пагубных солнечных лучей в наиболее интенсивные часы без потери освещения.
Ключевые слова: индивидуальный купол, сектора освещения, Волгоградская область
Электронная версия
Скачать (887 Kb)

Дневной свет и суточные изменения освещения регулируют рост растений. Искусственно увеличивая продолжительность дня, можно получить прирост более 10%. Искусственное излучение должно обеспечивать тот спектр светового потока, который, по возможности, наиболее близок к солнечному свету, или тот спектр, который будет удовлетворять потребности выращиваемых растений.

В зависимости от вида растения, его стадии произрастания, естественной длины дня требуется особый спектр, световая отдача и цветовая температура источника света.

Овощные культуры растут лучше всего при естественном дневном свете, поэтому для выращивания при искусственном освещении им требуется постоянный источник света.

В Волгоградской области в летний период наблюдается достаточно долгий световой день вплоть до 16 часов 10 минут в день летнего солнцестояния. Для усреднения и уменьшения расчетов был выбран один день, а именно день летнего солнцестояния 20 июня 2016г. С помощью программы была рассчитана долгота дня.

Солнце восходит в 03:59, а заходит в 20:09. Основная интенсивность излучения выпадает на обеденный сектор, что соответствует временному промежутку начиная с 10:00 до 14:00. В данный период молодые растения в частности, да и растения в принципе могут сгореть от повышенной температуры, в свете нынешних изменений климата проблема наиболее затрагивает наш всегда солнечный регион. Опытные огородники уже давно предотвращают попадание прямых солнечных лучей на грядки с овощами, так как это, к тому же, высушивает землю. Предлагаемым решением данной проблемы является индивидуальный купол растения с интегрированным источником освещения. Ширину обеденного сектора, возможно, расширять или сужать в зависимости от применяемых солнечных батарей, мощности источников освещения, региона в котором используется изделие.

Рис. 1 – Индивидуальный купол растения с интегрированным источником освещения
Рис. 1 – Индивидуальный купол растения с интегрированным источником освещения а) сектора освещения в течение солнечного дня:
1 – утренний сектор 2 – обеденный сектор 3 – вечерний сектор; б) вид купола сверху:
4 – источник искусственного освещения 5 – солнечная панель

Данное устройство совмещает в себе несколько функций:

  • Создает микроклимат для растения, что способствует его скорому росту
  • Защищает растение от прямых солнечных лучей в наиболее интенсивный период
  • Интегрированный источник света на основе красных и синих светодиодов, питающихся от солнечной батареи установленной в наиболее интенсивном секторе излучения солнца дает дополнительную «безопасную» освещенность. Данное техническое решение решает сразу несколько задач защищает растение и преобразует световую энергию в световую энергию, но уже с другими параметрами.

Изделие представляет из себя куполовидную фигуру, являющуюся полусферой. Утренний и вечерний сектора представляют собой закрепленные пластины из сотового поликарбоната толщиной 4мм (для большей гибкости). Применение данного материала способствует герметизации конструкции, а так же изменение падения солнечных лучей по направлению к растению. В верхней части полусферы, что находится в средней части обеденного сектора, размещается крепление для солнечной батареи. Размеры солнечной батареи не должны быть громоздкими, мощность должна обеспечивать свечение источника света, установленного внутри и не более того, так как применение аккумулятора не предусмотрено, так как это увеличит громоздкость и стоимость установки, да и цель в том чтобы заменить часть потерянной солнечной энергии. В корпусе полусферы необходимо сделать проходные отверстия для циркуляции воздуха с целью поддержания определенной температуры под куполом.

Для практического применения светодиодных фитоламп и фитосветильников, значительно важнее правильное соотношение красного и синего спектров, так как для полноценного роста растения основными являются два спектра красный 660 нм и синий 460 нм остальные спектры менее обязательны.

При изготовлении светодиодов точности спектра добиться не возможно, поэтому правильнее будет говорить о диапазоне используемого света, при этом спектры 430-460 нм для синего и 640-660 нм для красного света можно считать вполне подходящими для выращивания большинства растений.

Синий свет с длинами волн 430-460 нм необходим для вегетативной стадии роста, что необходимо для укрепления растений, развития корневой системы, стебля, листьев. Для начала развития растения, безусловно, синий свет имеет большее значение, чем красный. При недостатке в спектре синего света растения начнут рано вытягиваться, будут иметь слабый стебель.

Для нерегулируемого источника света необходимо нейтральное воздействие света на растение, производители фитоосвещения называют соотношение 4-6 красных на 1 синий светодиод.

Список литературы:

1. Meteonovosti.ru [Электронный ресурс] // Режим доступа: www.hmn.ru

2. Войцеховский, Я. Радиоэлектронные игрушки [Текст] / Я. Войцеховский // Москва, «Советское радио». – 1977. – С. 504-602.