Формирование фитопотоков светодиодных облучательных установок для выращивания сельскохозяйственных культур в условиях защищенного грунта

• Автор: Козырева, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 05.09.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ДАННОЙ НАУЧНОЙ ПРОБЛЕМЕ.

1.1 Фотобиологические процессы при воздействии оптического излучения на растения

1.2 Влияние спектрального состава света на рост и развитие растений

1.3 Системы оценки оптического излучения в растениеводстве

1.4 Промышленные облучательные установки для растениеводства защищенного грунта

1.4.1 Специальные требования к конструкциям облучательных установок

1.4.2 Спектральные и эксплуатационные характеристики источников излучения

1.4.3 Опыт применения светодиодов в биологических исследованиях и промышленных облучательных установках
1.4.4 Конструктивные, эксплуатационные характеристики и особенности облучателей российского производства
1.4.5 Технико-экономические показатели источников излучения
1.5 Выводы по главе
2 МЕТОДИКИ ЭКСПРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Методика измерения спектральных и цветовых параметров и характеристик излучения источников света и светотехнических изделий
2.1.1 Выполнение измерений исследуемых источников излучения
2.1.2 Обработка и вычисление результатов измерений
2.1.3 Форма представления результатов измерений
2.2 Методика оценки плотности фотосинтетического потока фотонов светодиодных модулей с учетом спектрального состава и энергетической яркости излучения
2.2.1 Определение спектральной плотности энергетической яркости светодиодных модулей
2.3 Устройство управления характеристиками излучения четырехцветного светодиодного модуля
2.4 Выводы по главе
3 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ И ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ТЕПЛИЦ ПО ЭКОНОМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
3.1. Методика сравнения по стоимости единицы фотосинтезной энергии
3.2 Оценка стоимости единицы фотосинтезной и световой энергии для источников излучения и облучателей
3.3 Выводы по главе
4 ПРИНЦИПЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СВЕТОДИОДНЫХ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ТЕПЛИЦ
4.1 Повышение доли низкоэнергетического красного излучения
4.2 Выбор светодиодов
4.3 Управление спектральным составом, интенсивностью излучения
4.4 Принципы создания энергоэффективных адаптивных облучательных установок
4.4.1 Влияние излучения стандартных ламп и лабораторных светодиодных модулей квазимонохроматического излучения на рост и развитие модельных растений
4.4.2 Влияние излучения светодиодных модулей с различным соотношением красной и сине-зеленой компонентами
4.5 Критерии и оценка энергоэффективности
4.5.1 Оценка плотности фотосинтетического потока фотонов светодиодных модулей
4.5.2 Результаты оценки стоимости единицы фотосинтезной энергии для светодиодных модулей

4.6 Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение 1 Обзор облучательных установок для теплиц
Приложение 2 Копия свидетельства об аттестации методики измерений.. 117 Приложение 3 Копия свидетельства о государственной регистрации
программы для ЭВМ
Приложение 4 Копия акта об использовании результатов диссертационной работы

натриевых ламп высокого давления он составляет 32-33%, для светодиодов - 25-30% [58].
В направлении светодиодного освещения для растений уже работают многие фирмы-производители.
Например, Philips (Амстердам, Нидерланды), LumiGrow (Новато, США), Атомсвет (Москва, Россия), Фокус (Фрязино, Россия) и другие предлагают множество готовых светодиодных решений для предприятий агропромышленного комплекса (АПК). Компания Philips предлагает услуги проектирования световых приборов со спектральным составом, ориентированным на конкретные производственные, исследовательские задачи и условия заказчика.
Производители светодиодов выделяют отдельное направление, которое условно можно назвать «Светодиоды для теплиц». Предлагаются синие (440-470 нм), красные (630-660 нм) и другие светодиоды, ленты, модули для формирования спектрального состава. Компания NationStar Optoelectronics (Китай) предлагает более дешевый аналог цветным - био-светодиоды на базе белого светодиода с добавлением красного и зеленого люминофора.
1.4.3 Опыт применения светодиодов в биологических исследованиях и промышленных облучательных установках
Выращивание растений при искусственном освещении применяется для изучения их физиологических реакций на световые потоки, спектральный состав различных ИИ.
Известно сравнительное исследование параметров роста и развития листьев китайской капусты 15- и 27-дневного возраста выращенных при облучении ДНаТ-400 и СП на основе красных (650 нм) и синих (470 нм) светодиодов с соотношением красной и синей составляющих излучения 7:1 по плотности потока фотонов, в условиях различных уровней освещения (~400 мкмоль-м"2, с'1 -«нормальный», ~100 мкмоль-м'2-с_1 - «низкий») [1]. При «нормальном» уровне