автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Облучательные установки с газоразрядными лампами в промышленном цветоводстве

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА. И СПОСОБЫ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ.

1.1. Анализ использования дополнительного облучения в современной технологии выращивания посадочного материала ремонтантной гвоздики

1.2. Сравнительная оценка показателей эффективности излучения источников для растений

1.3. Анализ результатов импульсного облучения растений

1.4. Анализ способов повышения коэффициента мощности импульсных устройств.

Выводы и задачи исследования.

2. ИССЛВДОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕПРЕРЫВНОРАБОТАКЩХ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

С ГАЗОРАЗРЯДНЫМИ ЛАМПАМИ.

2.1. Предварительные замечания.

2.2. Теоретические и экспериментальные исследования спектральной эффективности излучения современных металлогалогенных ламп типа ДРОТ,ДРЙ,ДМ.

2.3. Обоснование величины показателей нормирования искусственного облучения посадочного материала ремонтантной гвоздики

2.3.1. Предпосылки к исследованиям.

2.3.2. Методика технико-экономического обоснования величины оптимальной облученности

2.3.3. Методика определения коэффициента минимальной облученности.

2.3.3.1. Определвние коэффициента вариации сырой массы черенков

2.3.3.2. Определение величины коэффициента минимальной облученности.

2.4. Светотехнический расчет облучательных установок с облучателями ГСП26-400,

0Т400,ПВЛМ2x40.

Краткие выводы

3. ИССЛВДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

КОМБИНИРОВАННОГО РЕЖИМА ОБЛУЧЕНИЯ КАК СПОСОБА. СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОЦЕССА. ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

РЕМОНТАНТНОЙ ГВОЗДИКИ.

3.1. Обоснование и выбор комбинированного режима облучения

3.2. Экспериментальные исследования характеристик газоразрядных ламп при работе в комбинированном режиме.

3.2.1. Исследование энергетических характеристик.

3.2.2. Исследование спектральных характеристик

3.3. Коэффициент мощности облучательных установок, работавдих в комбинированном режиме, и способы его повышения

3.3.1. Предпосылки к исследованиям

3.3.2. Коэффициент мощности облучательных установок с газоразрядными лампами, работающими в комбинированном режиме

3.3.3. Разработка способов улучшения показателей эффективности использования электроэнергии

3.3.3.1.Последовательно-согласованное включение облучательных установок как способ повышения результирующего коэффициента мощности.

3.3.3.2.Последовательно-согласованное включение облучательных установок как способ компенсации комбинационных частот

3.3.3.3.Последовательно-согласованное включение групп облучательных установок как способ выравнивания во времени суммарной потребляемой из сети электрической энергии

Краткие выводы

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ОЦЕНКА. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ГАЗОРАЗРЯДНЫМИ ЛАМПАМИ В ПРОМЫШЛЕННОМ ЦВЕТОВОДСТВЕ.

4.1. Результаты лабораторных исследований.

4.2. Результаты хозяйственных испытаний.

4.3. Оценка технико-экономической эффективности замены облучателей 0Т400 с лампой ДШФ на облучатели ГСП26-400 с лампой ДРИ400

4.4. Оценка технико-экономической эффективности работы облучательных установок с газоразрядными лампами в комбинированном режиме

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Повышение эффективности облучательных установок с ГЛ, применяемых в промышленном цветоводстве, достигается использованием источника, обладающего наиболее благоприятным спектром излучения для посадочного материала гвоздики, научно-обоснованных норм облученности и равномерности ее распределения и комбинированного режима облучения.

2. Установлено, что среди МГЛ типа ДРИ наиболее благоприятным спектром излучения по сравнению с ДРЛФ400 обладают лампы с наполнением "двойная смесь"- ДРИ400-5 и ДРЙ2000-6. Использование ламп ДШ400-5 позволяет повысить сбор черенков гвоздики на 10. .12% при одновременном увеличении их сырой массы на 7%, а также снизить расход электрической энергии на цели облучения на 30% по сравнению с ДРЛФ400.

3. С целью рационального использования электрической энергии облучательными установками разработаны методики обоснования величины показателей нормирования искусственного облучения, которые позволили определить для посадочного материала ремонтантной гвоздики диапазон оптимальной облученности. При использовании облучателей ГСП26-400 с лампой ДРИ400-5 он составляет

7,5.10,5 фт/м2, для 0Т400 с лампой ДРЛФ400 - 5,3.7,3 фт/м2, для ПВЛМ - 2x40 с лампами ЛФ40-1 - 21.29 фт/м2.

Применение обоснованных норм облученности и равномерности облучения при размещении . облучателей ГСП26-400 позволяет снизить расход электрической энергии на цели облучения на 30$ по сравнению с применением 0Т400. у - 157

4. Использование комбинированного режима облучения на лампах ЛФ40 и ДРЛФ400 позволяет уменьшить расход электрической энергии на цели облучения не менее, чем на 10.20% при сохранении качества и количества собираемых черенков гвоздики по сравнению с непрерывным облучением.

5. Предложенные электрические схемы и способ последовательно-согласованного включения облучательных установок обеспечивают надежную работу фитоламп ЛФ40 и ДРЛФ400 с высоким значением результирующего коэффициента мощности.

6. Внедрение разработок, предложенных в диссертационной работе, позволило получить годовой экономический эффект от использования облучателей ГСП26-400 о лампами ДРИ400-5 в маточной оранжерее площадью 200 ii? в размере 1,2 тысяч рублей.

1. Материалы ШТ съезда КПСС. М.,Полит.лит.,1981,223 с.

2. Материалы Майского (1982 года) Пленума ЦК КПСС "Продовольственная программа СССР на период до 1990 года и меры по ее реализации".М.,Политиздат, 1982, III с.

3. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров "О мерах по дальнейшему развитию электрификации сельского хозяйства"- газета Правда от 16 февраля 1979 года.

4. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйстве".

5. А.с. № 377752 (СССР).Способ управления группой импульсных регуляторов.А.вт. изобретение М.В.Гельман, С.П.Лохов и О.Н. Рыжков Б.И., 1973, & 18.

6. А.с. № 337899 ( СССР ). Способ регулирования напряжения группы регуляторов. А.вт.изобрет. В.А. Лабунцов, С.Г.Обухов, и В.М. Яров Б.И., 1972, № 15.

7. А.с. № 310242 (СССР) .Способ регулирования напряжения. !1вт.изобрет. В.А.Лабунцов, С.Г.Обухов и В.М. Яров.- Б.И., 1971., № 23.

8. А.с. № 77582 (СССР) .Устройство для комплексной механизации процесса светокультуры и других работ в теплицах. А.вт.изобрет. Я.Н.Финкелыптейн.-Б.И. 1950, № 20.

9. Адлер Ю.П.Маркова Е.В.,Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.,Наука, 1976,279с.

10. Битаров К.С. Влияние режимов импульсного облучения лампами ДРЛФ400 на динамику роста рассады огурца.-Зап.ЛенСХИ, 1976, т.288, с.141-143.

11. Битаров К.С. Исследование характеристик ламп ДРЛФ400 и емкостно-диодных преобразователей при выборе оптимальных режимов, импульсного облучения растений. Дисс. на соиск.уч.ст.канд. техн.наук, Л.;Пушкино, 1976 .

12. Болыпина Н.П. О правильном использовании высокоинтенсивных источников излучения.-Сб.научн.трудов МИИСП:Повышение качества электрификации сельскохозяйственного производства и его электроснабжения-. М., 1981, с.61-63.

13. Болыпина Н.П.,Косицын 0.А.,0вчукова С.А. Сравнение эффективности металлогалогенных ламп при облучении цветочной культуры.-Светотехника, 1982, $ 10, с. 10-11.

14. Болыпина Н.П., Козинский В.А. Расчет облучательных становок в цветоводстве. Светотехника, 1983, № 9, с.5-6. .

15. Болыпина Н.П. Спектры ламп с учетом интенсивности излу-:ения для растений. Межвузовский сборник научных трудов: Эффек-ивность электрификации сельскохозяйственного производства в редуралье. Ижевск, 1983, с. 55-62.

16. Болыпина Н.П.,Овчукова С.А., Козинский В.А. Обеспечение южимов искусственного облучения растений. -Механизация и элект-шфикация сельского хозяйства, 1984, № 10, с. 55-57.

17. Болыпина Н.П. Результаты опытов импульсного облучения яеристемы ремонтантной гвоздики. Сб. научных трудов МИИСП: 1овышение качества электрификации сельскохозяйственного производства и его электроснабжения.М., 1982, с.91-93.

18. Былов В.Н.,Ворончихина З.Н.,фомин Е.М. Регулирование сроков цветения гвоздики ремонтантной.-Бюллетень ГБС АНСССР, вып. 99, с. 90.

19. Былов В.Н. Достижения науки производству. 2-Цветоводст-во, Ш 2, с. 2-3.

20. Былов В.Н.,Райков Н.И., Агаджанян И.В. Управляемая культура ремонтантной гвоздики.-Цветоводство, 1983, № 4, с.14-16.

21. Васильев В.И.,Вассерман А.Л.,Квашин Г.Н.,Прудников А.И. Тепличный облучатель 0Т2000.-Светотехника, $ 10, 1982, с.13-14.

22. Вдовин В.Г.,Вдовйна Н.А., Павлов Ю.А. Исследование разряда металлогалогенных ламп при питании импульсами тока.- Светотехника, 1983, & 12, с. 16-18.

23. Веденякин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. М.,Колос, 1967, 160 с.

24. Власов Н.С. Организация производства в сельскохозяйственных предприятиях. М.,Колос, 1982, 464 с.

25. Воскресенский И.Г. Импульсное досвечивание растений в гсловиях защищенного грунта. Зап.ЛенСХИ, 1970, т.118, с.75-81.

26. Воронцов В.В. Научно-производственное объединение. " Ьветоводство, 1977, № 3, с.1.

27. Выращивание посадочного материала ремонтантной гвоздики ри дополнительном облучении. М., МЖК РСФСР, 1975, с.2.

28. Выхристова Г.И. О культуре тканей. -"Цветоводство, 1982 ,5 3, с.'Ю.31* 1?аврилова Л.И. Дойников С.А., Еремин Е.А., Пахомов В.И., Характеристики излучения дуговых трубчатых ксеноновых ламп.-!ветотехника, 1978, Л I, c.IX-14.

29. Герасймчук Ю.В., Сйрыпник Н.Н., Корж Б.В. Светоимпульсная >блучательная установка для сооружений защищенного грунта. В сб.: [роблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, :984, с.240.

30. Глухов И.В., Елисеев В.И. Высшие гармоники тока установок )ветоимпульсного облучения растений и способы их уменьшения.-5ап.ЛенСХИ, 1975, т.258, с.23-31.

31. Глухов И.В. Спектр тока" емкостно-диодного преобразователя гстановки светоимпульсного облучения растений. Зап.ЛенСХИ, 1976, г.288, с.133-136.

32. Глухов И.В. Светоимпульсное облучение растений в теплицах.-\ сб.: Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности 1лма-Ата, 1978, с.226-228.

33. Гусаров В., Свентицкий И.И. Новые люминесцентные лампы для >блучёния растений в теплицах. Техника в сельском хозяйстве. 1970,6 9, с.42-44. * '

34. ГОСТ 21430-75. Лампы газоразрядные. Методы измерения )лектрических параметров и светового потока.

35. ГОСТ 16354-77. Лампы ртутные высокого давления общего тзначения. Технические условия.

36. Дьяконова Э.В. Исследование методов ускоренной оценки злияния режима бесстартфгого зажигания на долговечность катодов иоминесцентных ламп. Дисс.на соиск. уч.степени канд.техн.наук., L, 1969 г., 267 с.

37. Живописцев Е.Н., Болыпина Н.П., Обухов С.Г. Совершенство->ание "установок для облучения растений. Механизация и электрифи-:ация сельского хозяйства, 1984, МО, с.54-55.

38. Жилинский Ю.М., Овчукова С.А., Болыпина Н.П., 0 возможно-;ти применения ламп типа ДРЛ о полым катодом в сельскохозяйствен-:ом производстве.- Тезисы Всесоюзнойо конференции "Человек и свет", .Саранск, 1982 г.

39. Жилинский Ю.М., Косицын О.А. К методике оценки технико-кономИческой эиуфективности облучательных установок в тепличном вощеводстве. Тр.ЧШСХ, Челябинск, 1974, вып. 75, с.259-262.

40. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д., 'Электрическое освещение и блучёние., М., Колос, 1982 г., 268 с.

41. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. М., Наука, 973, 265 с.

42. Изаков Ф.Я., Козинский В.А., Лукиенко Т.В., Шаповалов А.Т., снов Г.А. Практикум по применению электрической энергии в сельском озяйстве. М., Колос, 1972.

43. Калва Л.Э. Маточники из меристемных черенков. Цветоводств< 976, ^ 9.

44. Касьянова Т.Г., Висянцева Л.В., Алейникова Т.М. Для вовы-ения"продуктивности маточников. Цветоводство, 1977, Л 2, с.9.

45. Квашин Г.Н. За полярным кругом. Цветоводство, 1980, 5, с'.'5.

46. Квашин Г.Н. Исследование работы сельскохозяйственных обучат ельных систем и установок для растениеводства с использова-аем групповых схем включения. А .реферат на соискание уч.ст. анд. техн. наук. М., ВИЭСХ, 1983 г.,

47. Кожушко Г.М"., Рохлин Г.Н. Характеристики металлогалогенных амп с различным наполнением. Светотехника, 1982, № II, с. 1-3.

48. Козинский В.А. Карусельная установка."- Картофель и^овощи, 366, $ 4.

49. Козинский В.А. Теоретическое обоснование и методика расче-1 передвижных облучательных установок.- Методическое пособие,1. Челябинск, 1968, 13 с.

50. Козинский В.'А. К теории расчета фитооблучателей с люми-гсцентными лампами. Дисс. на соискан.уч.ст.канд.техн.наук, глябинск, 1971 г.

51. Колкер М.И., Полищук Я.А., Обухов С.Г. Электропечи сопро-тления с широтно-импульсным регулированием с применением тиристо->в. Библ., электротермиста, м., 1977, вып.64.

52. Константинов П.Н. Основы сельскохозяйственного опытного дела. М., Сельхозгиз, 1952, 446 с.

53. Коняев Н.Ф. Математические методы определения площади лисье. листьев растений.-Доклада ВАСХНИЛ, М.,Л9, 1970,с.5.

54. Корж Б.В. К вопросу о выращивании растений при импульсном освещении. Новый режим освещения. В кн.:Фотоэнергетика растений. Тезисы докладов 5-той Всесоюзной конференции по фотоэнергетике растений. Алма-Ата, 15-17 ноября 1978г.,с.128-129.

55. Корж Б.В. Использование коротких серий импульсного освещения для изучения процесса фотосинтеза дыхания зеленых растений на свету. Дисс. на соиск. уч. ст. канд.биол. наук,!.,1976, 194 с.

56. Косицын О.А. Исследование процесса оптического облучения плодоносящих растений огурцов в теплицах и разработка метода расчета облучательных электроустановок. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук, М., 1977.

57. Костенко М.П.,Пиотровский М. Электрические машины, сч.2, М.-Л.,Госэнергоиздат, 1958.

58. Кретов И.А. Научно-технические основы комплексной технологии и энергетики.основных объектов защищенного грунта промышленного цветоводства.А.р. на соиск. уч. ст. д. с.-х. наук,Ереван,1982,45с.

59. Кузнецов О.И. Разработка генераторов импульсов и исследование режимов искусственного облучения растений. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Д.:Пушкино, 1971.

60. Кузнецов О.И. Облучатель 0Т-400 в импульсном режиме для производства рассады огурцов.-Зап.ЛенСХЙ, 1976,т.255, с.75-80.

61. Лабунцов В.А.,Обухов С.Г.,Яров В.М. Регулирование среднего и действующего значения напряжения преобразователя с высоким значением коэффициента мощности.-Преобразовательная техника, 1971, вып. 18.

62. Лебедева Е.В. Электросветокультура.-Цветоводство, 1958, № I, с. 23.

63. Левин С.И. Статистические методы контроля и анализа качества источников света.-ГЛ.,изд.стандартов, 1968, 164 с.

64. Леман В.М.Курс светокультуры растений.М.,Колос, 1976f 271с.

65. Лисовский Г.И., Прикупец Л.Б., Сарычев Г.С., Свдько Ф.Я., Тихомиров А .А. Экспериментальная оценка эффективности источников шета в светокультуре растений. Светотехника, 1983, М, с.7-9.

66. Малышев В.В., Мудрак Е.И., Рымов А.И., Сарычев Г.С. )блучательные установки с протяженными отражающими поверхностями.-)ветотехника, 1983, Jfc 3, с.17.

67. Матвеев S.B., 'Овчукова С.А., Большина Н.П., Новые источни-ш облучения растений . Цветоводство^ 2, с.5,ЗЭ82.

68. Марзоев В.В. Оборудование для облучения растении. -Техника в сельском хозяйстве. 1981, $ 3, с.19-20.

69. Маршак И.О., Импульсные источники света. М., Госэнерго-издат, 1963 .76.' Масекас С.Ю. Обоснование выбора схемы мгновенного зажигания люминесцентных ламп в здущем режиме. Дисс. на соиск.уч.ст.канд. техн.наук. М., 1964, 204 с.

70. Мельников С.В.', Алешкин В.Р., Рощин П*М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. М., Колос, 1980, 168 с.

71. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рациональ* ных предложений. М., 1977.

72. Монохроматор "МДР-3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Ленинградское оптико-механическое объединение ,1976.

73. Мошков Б.С. Выращивание растений при искусственом освещении. "М., 1976.

74. Мудрак Е.И. Облучатели тепличные для цветочных теплиц.-Цветоводство, 1979, Je 7, с.2.

75. Ничишорович А.А. Фотосинтез и вопросы продуктивности растений. М., Наука, 1963, 158 с.

76. Номенклатурный Справочник.Источники света .Саранск, 1984 г.

77. Организация'планирования сельскохозяйственного производства. М., ВСХИЗО, 1978.

78. Пляскин П.В. Светотехническое оборудование для сельского хозяйства. Электротехника, 1980, Л 9, с.38-40.

79. Прейскурант $ 15-07. "Оптовые цены "на йрматуру электроосветительную. М., Прейскурантиздат, 1981.

80. Прейскурант № X5-I5. Оптовые цены на источники света., М., Прейскурантиздат, 1981;

81. Прейскурант $"15-16. Оптовые цены на преобразователи силовые и агрегаты. М., Прейскурантиздат, 1981.

82. Прищеп Л.Г. Эффективная электрификация защищенного грунта. М., Колос, 1980, 208 с.

83. Рабинович Е. Фотосинтез. М., ИЛ, 1953, т,3.

84. Рациональная система облучения в"теплицах. Цветоводство, 1978, $ 6, с.5.

85. Рекомендации по выращиванию посадочного материала ремонтантной гвоздики и его дополнительному облучению. М., АКХ, 1975.2с.

86. Реттнер В. Надежность зажигания люминесцентных лампв бессТартерных схемах включения. Дисс. на соиск.уч.ст.кавд.техн. наук. М., 1Щ66, 135 с.

87. Рихтер "А.К. К вопросу о механизме фотосинтеза. Изд. Имперской А.Н., 1914, J£ 12, сер.6, с.857-875.

88. Сарычев Г.С. Газоразрядные источники излучения в парах галоиднйх солей.- Светотехника и инфракрасная техника. М., 1965, с.46-63.

89. Свентицкий И.И. О развитии биоэнергетических основ агроэнёргетики.- Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983, Ш 5, с.54-56.

90. Свентицкий И.И. Характеристика электрических ламп и эффективность их использования для облучения растений. В сб.: Дополнительное освещение растений в защищенном грунте. Рига, Зинатне, 1974, с.98-112.

91. СКйпина КЛ. Биологические знания на службу человеку.

92. ПО. Тимирязев К.А. Космическая роль растений. В сб.:"Солнце, еизнь'й"хлорофилл. М-Петроград, Госиздат, 1923, 324 с.

93. Тимирязев К.А. Избранные сочиненйя. "М.,' СельхозгизД948, p. I.

94. Тиходеев П.М. Световые измерения в светотехнике, фотометрия) М.-Д., 1962, 464 с.Госэнергоиздат.

95. Фатеев В.И^ Исследование путей повышения эффективности установок для искусственного облучения растений. Дисс. на соиск. гч.ст. канд.техн.наук, Челябинск, 1978, 163 с.

96. Харкевич А.А. Основы радиотехники. М., Связьиздат, 1963. >60 сГ * '

97. Шарупич В.П. О проектировании сооружений искусственного слимата для выращивания растений.- Светотехника, 1984, № 10, с. 12-13

98. Шестопалов В.И., Вассёрман А.Л., КвашинТ.Н., Рошаль А.А; ' 1спользование установок Ф0У-1-6 для промышленной светокультуры >вощей. Техника в сельском'хозяйстве, 1982, & 12.

99. Штурм Г.К. Пускорегулируицая аппаратура и схемы включения шминесцентных ламп. М., ИЛ, 1961.

100. BtottrnH.T, SscomdeF Von flesea. гсАея on some iAe

101. PhysMogccat fitocesses leaves with speciat tefetenceio in-lexehancje of enetyut ^ouvtPie leaf and sutio undents. Pcos. %c. 6., 1905, в.76, p.p. 29. Hi

102. ЫЛягёигдО, ^cktedet.W., Mtu^X. Zuckiuntj dzt Ch?o-mit bUckten,$Liat, sUi-t-ickiift <fui J/cl4956, v. 416f tf 65M. 657.

103. WabSwtg 0. Utet. die G-escA-vrindi^eit de*t fv&o-toohemisctierг JCofiferis anteseisetzung in. BeBenderi

104. Biocftitn., 4949, lb d. 400, if. 230. 270.121. &me<u:oibfZ.,JbnoedJ. a sepata±ton of He. zeactioru l*t ibAoiosuntesis By means of tit, temLtteut ^UcJkt. fr. Сеъ.

105. PAysioBa, 4932, v. 45, # 4, pp. 394. 420.

106. ЬъаиАк сапЛгоВ cyclic toxjKUrxg. ЛдгСсиШъа*p.p. jo. 44.

107. S P. Pboioperiodic CbnUoB of MowebLncj Uv ОагпаНоп. Jnnaes of Botany, 1972, V, 36(4*5), pp. 347. 352.

108. JUekke& P. Vtet, Modeeesufstanzert хиъ UHWLSU-ctnAncj den- Ъ/ЪъАиид. Cn~te.4,mittlzertden- &e&tcfU:uny. Jfa±(A<twissensotuift , 4959, v.A6, n 48, £557. 538.