Энергосберегающие светотехнические установки и оборудование для многоярусных узкостеллажных тепличных технологий : применительно к условиям Эстонии

• Автор: Кабанен, Тойво Викторович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Основные положения энергетической ситуации в

Эстонии

1Л Л Обзор первичных источников энергии

1Л .2 Производство электрической энергии и

ценообразование

.1Л .3 Рынок электричества и международное сотрудничество

1Л .4 Политика энергосбережения в Эстонии

1Л .5 Энергетика и окружающая среда

1Л.6 Краткий обзор земельного предпринимательства

1.2 Энергосберегающие технологические решения в тепличном производстве

1.3 Особенности объекта облучения при выращивании растений методом многоярусной узкостеллажной
гидропоники
1.4 Классификация систем искусственного облучения
1.5 Системы обеспечения радиационного режима в
промышленных теплицах
1.6 Расчет систем совместного облучения
1.6.1 Величина нормируемой совместной (естественной + искусственной) облученности в теплицах
1.6.2 Следяще-временная система совместного облучения
1.6.3 Система объемного совместного обучения
1.6.4 Следяще-ориентационная система совместного
облучения
1.7 Цель и задачи исследований
2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ СИСТЕМ ОБЛУЧЕНИЯ, КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ОБЛУЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ МНОГОЯРУСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА УВЕЛИЧЕНИЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКОГО К.П.Д., РАВНОМЕРНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ И
УНИФИКАЦИИ
2.1 Выбор светооптических схем облучательных установок
2.1.1 Обоснование основных параметров систем дополнительного искусственного облучения в теплицах
с многоярусной узкостеллажной гидропоникой
2.1.1.1 Требования к уровням облучения и суточному
количеству ФАР
2.1.1.2 Расчет общей потребной мощности источников
излучения
2.1.2 Обоснование выбора источников излучения и систем

2.1.3 Анализ возможных вариантов светооптических схем
2.1.3.1 Анализ возможных вариантов светооптических схе1£
верхнего облучения
2.1.3.2 Анализ возможных вариантов светооптических схем
нижнего облучения
2.2 Расчет оптической части верхнего облучательного прибора
2.2.1 Обоснование выбора варианта расчета рациональных светооптических схем верхнего облучения МУГУ
• из вариантов В1-В
2.2.2 Расчет отражателя верхнего облучательного прибора по
варианту В1
2.2.3 Расчет отражателя верхнего облучательного прибора по варианту В
2.2.4 Выбор варианта конструирования оптической части осветительного прибора
2.3 Конструирование оптической части верхнего
облучательного прибора с учетом технологичности изготовления, эксплуатационных требований и снижения материалоемкости
2.3.1 Обоснование конструкции оптической системы верхнего облучательного прибора по варианту В1 для рассадных отделений
2.3.1.1 Вариант 1. Светооптическая система верхнего облучательного прибора из 3-х отражателей
из плоских поверхностей отражателя с замкнутой поверхностью над источником излучения
2.3.1.2 Вариант 2. Светооптическая система верхнего облучательного прибора из 3-х отражателей из плоских поверхностей с разомкнутой поверхностью
над источником излучения
2.3.1.3 Вариант 3. Светооптическая система верхнего облучательного прибора из 3-х криволинейных поверхностей с разомкнутой поверхностью над
источником излучения
2.3.1.4. Вариант 4. Светооптическая система верхнего облучательного прибора с одной отражающей поверхностью, разомкнутой в верхней зоне
2.3.2 Исследование радиационного режима под верхним облучательным прибором с рациональной
светооптической системой
2.3.3 Унифицированная модульная установка для облучения
растений в теплицах (типа У ОРТ)
Выводы по главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫБРАННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ
3.1 Методика экспериментальных исследований
3.1.1 Цель и объекты экспериментальных исследований
3.1.2 Методика исследования радиационного режима
3.1.3 Методика исследований фенологических, биометрических и продукционных показателей
1 -растений томата
3.1.4 Исследование светотехнических характеристик опытных образцов облучательных установок для верхнего
облучения в рассадных отделениях
3.1.5 Исследование эксплуатационных характеристик опытных образцов облучательных установок УОРТ15
3.2 Результаты экспериментальных исследований
3.2.1 Радиационный режим систем искусственного облучения
3.2.1.1 Радиационный режим в отделении сеянцев и
рассадном
3.2.1.2 Радиационный режим в отделении сеянцев и рассадном от системы нижнего искусственного
облучения в системе "верхнее + нижнее"
3.2.1.3 Радиационный режим в отделении сеянцев и рассадном от системы искусственного облучения
по варианту "верхнее + нижнее"
3.2.1.4 Радиационный режим в овощном отделении
3.2.2 Фенологические, биометрические и продукционные
показатели и культуры томата
3.2.3 Оценка радиационного режима и эксплуатационных характеристик опытных образцов облучательных
установок УОРТ15
3.2.3.1 Радиационный режим под облучателями ОТ-400 с
лампой ДНаТ-400 с пленочным отражателем
3.2.3.2 Внешний осмотр
3.2.3.3 Монтаж опытных образцов облучательных установок
УОРТ15
3.2.3.4 Результаты подконтрольной эксплуатации опытных
образцов облучательных установок УОРТ15
3.2.3.5 Анализ причины отказов и предложения заводу-изготовителю по результатам подконтрольной
эксплуатации
Выводы по главе
4 ОЦЕНКА ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИНВЕСТИЦИОННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ТЕПЛИЦ С МУГ

Система учитывает неравномерность естественной облученности в теплице и ограниченность рабочих площадей (делянка, грядка, стеллаж), создавая максимально возможную равномерность облучения при постоянной установленной мощности.
Расчет предлагается проводить по следующей методике:
Решение прямой задачи (определение распределения облученности на расчетной поверхности при горизонтальной подвеске облучателей). Облученность в расчетных точках вычисляется точечным методом с использованием кривых светораспределения облучателей по формуле (1.6) с учетом взаимного влияния облучателей.
Решение обратной задачи, определение высот подвеса облучателей с целью получения заданной равномерности облучения.
Итерационное приближение высот.
Решение обратной задачи основано на следующем: горизонтальной подвеске облучателей соответствуют определенные кривые распределения облученности на рабочей плоскости, если облучатели развешивать по этим кривым, то в плоскости получим равномерное облучение с необходимой интенсивностью. Изменение высоты подвеса облучателя, не вызывает изменения угла падения лучей на рабочую плоскость под облучателем и величины силы света, т.е. фактически при высотах Ь и- Ир соблюдается равенство
I» С03 “•= 1"003 а, на основании чего получаем, что отношение облученностей под облучателем обратно пропорционально квадратам расстояний, т.е. фактически имеем дело с облученностями и высотами [15]:
где Ей, - облученность при технологической высоте, Вт/м2,
Е1Ш — облученность при искомой высоте (нормируемая), Вт/м2, Ь - технологическая высота горизонтальной системы, м;
- искомая высота объемной системы, м.
Откуда: