Моделирование энергосберегающих режимов выращивания овощей в теплице

• Автор: Семенов, Александр Федорович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Анализ состояния энергообеспечения тепличного производства овощей и фотосннтетнческон деятельности растений

1.1 Состояние тепличного овощеводства

1.2 Анализ фотосинтстической деятельности растений.

1.3 Анализ влияния абиотических факторов на рост и развитие растений

1.4 Энергетические взаимодействия в культивационном сооружении

1.5 Создание базы данных абиотических факторов огурца .

1.6 Классификация тепловой нагрузки.

1.7 Применение кольцевых систем теплоснабжения в России.

Глава 2. Имитационное моделирование для создания микроклимата теплицы.

2.1 Особенности применения имитационных моделей.
2.2 Применение искусственной нейронной сети для управления микроклиматом.
2.3 Особенности использования искусственных нейронных сетей в системах управления
2.4 Разработка системы регулирования технологических параметров микроклимата
на основе уровня чистой продуктивности фотосинтеза
Глава 3. Разработка эффективной системы энергообеспечения теплицы.
3.1 Создание кольцевой системы аккумулирования тепловой энергии втеплице. 3.2Создание системы управления режимом облучения растений в теплице
3.3 Создание системы управления концентрацией диоксида углерода в теплице
3.4 Создание эффективной системы управления
Выводы.
Глава 4. Методика экспериментальных исследований. Экспериментальные исследованияустройств аккумулирования теплоты с использованием возобновляемых источников энергии.
4.1 Разработка методики экспериментальных исследований кольцевой системы теплоснабжения.
4.2 Разработка экспериментальной установки система обогрева теплицы
4.3 Проведение экспериментальных исследований системы обогрева теплицы .
4.4 Проведение экспериментальных исследований с использованием имитационного моделирования
4.5 Разработка нейронной сети для управления фитотроном
Выводы.
Глава 5.Результаты исследований
5.1 Результаты экспериментальных исследований
5.2 Техникоэкономическое обоснование кольцевой системы аккумулирования тепловой энергии.
5.3 Результаты диссертационной работы
Выводы.
Общие выводы..
Библиографический список.
Приложение
Введение
Актуальность


В) и минимальной- энергией к соединениям с низким окислительно-восстановительным потенциалом (- 0, В), богатых энергией. Поток электронов направлен против термодинамического градиента и требует затрат энергии. Поэтому, для этого процесса необходимы источник внешней энергии - /IV и соединения, способные поглощать энергию видимой области спектра - пигменты. В процессе фотосинтеза происходит электронная перестройка компонентов. Электроны, образующие химическую связь в молекуле Н в ходе фотохимических реакций за счет энергии поглощенных фотонов, переносятся к НАДФ. Н, где они занимают более высокий энергетический уровень. При этом возрастает энергетический потенциал электрона. Таким образом, поток фотонов индуцирует восходящий поток электронов, при котором электрон приобретает более высокий энергетический потенциал. Фотосинтез - единственный процесс, в ходе которого происходит увеличение энергетического потенциала электронов. В этом состоит физическая сущность фотосинтеза. Фотохимическая (световая), стадия фотосинтеза включает фотохимические реакции преобразования энергии электромагнитного возбуждения молекулы пигмента в химический потенциал первичных окислительных и восстановительных фотопродуктов. Энергия электронного возбуждения тратится на разделение зарядов. Фотохимические реакции, протекающие в реакционных центрах, индуцируют транспорт электронов в электротранспортной цепи (ЭТЦ). Таким образом, фотосинтез представляет собой окислительно-восстановительный процесс,, в котором вода окисляется до , а углекислый газ восстанавливается-до углеводов рисунок 1. Рисунок 1. Д.И. Лрноном в -х годах было высказано предположение о том, что в процессе фотосинтеза происходит не фотолиз воды (разрыв молекул Н — О - Н на два радикала Н и ОН), требующий большого количества энергии (0 ккал/моль), а фотоокисление, т. Последующие работы показали, что система фотоокисления воды — сложный структурный и энзиматический комплекс, легко повреждаемый воздействием температур, ферментными ядами, физическими агентами, нарушающими нативные структуры хлоропласта (детергенты, pH, ультрафиолет и др. В других опытах, проведенных в лаборатории Д. И. Арнона, было доказано, что выделенные из листьев шпината хлороиласты, под действием света, способны восстанавливать НАДФ. АДФ (аденозиндифосфат) рисунок 1. НАДФ. Рисунок 1. В этих опытах было открыто явление фотофосфоролирование и показано, что НАДФ. Н и АТФ — конечные продукты световой фазы фотосинтеза, а также установлено протекание световой фазы в тилакоидах хлоропласта, а темновой - в строме ( по Рубину, Гавриленко,; Полевому, ) [, ; , , ]. Энзиматическая стадия (ферментная) фотосинтеза связана с работой ЭТЦ и представляет серию сопряженных окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых энергия короткоживущих первичных фотопродуктов преобразуется в долгоживущую форму энергии химически уСТОЙЧИВЕ)1Х соединений. Восстановительные циклы превращения углерода: включают реакции поглощения и восстановления С и построения углеродной цепи углеводов, жиров и белков, в химических связях которых аккумулируется энергия первичных метаболитов. Образующиеся в процессе фотосинтеза углеводы представляют, таким образом, стабильный концентрат энергии и углерода. Световая фаза названа так, чтобы подчеркнуть зависимость всех протекающих в ней-реакций от света, а название «темновая фаза» означает, что все реакции, в ней протекающие, от света не зависят и проходят в темноте. Многие реакции темновой фазы фотосинтеза зависят от света, так. Поэтому эту фазу фотосинтеза лучше называть - путем превращения' углерода, или циклом фиксации углерода, - по основному процессу, который в ней происходит (происходит фиксация не чистого углерода, а углерода в составе углекислого газа С). Если в световой фазе АТФ и НАДФ. Н являются конечными продуктами, то в процессе фиксации углерода они используются на самом первом этапе всего цикла фиксации углерода. Весь цикл фиксации углерода можно представить в виде следующих стадий. Первая стадия — непосредственная фиксация углекислого газа — карбоксилирование.