автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности облучательных установок для теплиц

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

(РАСХН)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРИФИКЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ГНУ ВИЭСХ)

ООЗ1Т6Э44

На правах рукописи

Малышев Владимир Викторович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ТЕПЛИЦ

Специальность 05 20 02 — электротехнологии и электрооборудование в

сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003176944

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) и Всесоюзном светотехническом научно-исследовательском институте им С Н Вавилова (ООО «ВНИСИ»)

кандидат технических наук, доцент | Жилинский Юлий Мечиславович

доктор технических наук, профессор Свентицкий Иван Иосифович доктор технических наук, профессор Башилов Алексей Михайлович

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства (ГНУ ВНИИО)

Защита диссертации состоится Д^^^^^ОО7 г в часов на заседании диссертационного совета Д 006 037 Л при Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) по адресу

109456, г Москва, 1-й Вешняковский пр-д, д 2 Телефон 171-19-20 Факс 171-51-01

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВИЭСХ Автореферат размещен на сайте ут^у^Ь ги

и разослан А& 2007 г

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу 109456, г Москва, 1-й Вешняковский проезд, д 2, Факс 171-51-01, Е-та11 у^бЬШо! ги Диссертационный совет

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Тепличные хозяйства и агрокомбинаты решают важную народнохозяйственную проблему снабжения населения свежими овощами в течение круглого года В защищенном грунте выращивают рассаду овощных культур, различные лекарственные растения, зеленый корм, газонные покрытия, цветы на срез и в вегетационных сосудах для интерьерного украшения, ведутся селекционные работы для получения семян высокопродуктивных сортов и по светокультуре

Технологии выращивания растений в защищенном грунте требуют применения высокоэффективных источников оптического излучения (ОИ), облучателей, облучательных установок (ОУ)

Исследованиями известных ученых светотехников и физиологов растений Клешнина А Ф , Лемана В М , Мешкова В В , Прищепа Л Г , Протасовой Н Н , Шарупича В П, Тихомирова А А , Рвачева В П , Карпова В Н , Сарычева Г С, Мошкова Б С, Ничипоровича А А , Соколова М В , Свентицкого И И , Липова Ю Н , Ермакова Е И , Матвеева А Б , Жилин-ского Ю М , Живописцева Е Н, Косицына О А, Кондратьевой Н П, Вас-сермана А Л, Шульгина И А , Фатеева В И и других решены ряд теоретических и прикладных задач в области применения и создания источников излучения для сельскохозяйственных предприятий и для биологических исследований Ими сформулированы, обоснованы и предсказаны разнообразные по характеру новые возможные пути интенсификации производства овощных культур в теплицах и рационального использования электрической энергии при искусственном облучении растений

По состоянию на начало 2004 г в России функционировало, примерно, 1700 га зимних теплиц Количество электроэнергии, потребляемой одновременно всеми агрокомбинатами на облучение рассады, достигало 170 млн кВт ч, а количество эксплуатируемых ламп и облучателей - более 400 000 шт

Усредненные значения удельных мощностей (Руд) по нормам ОНТП -СХ 10 — 81/85 для различных вариантов ОУ для теплиц с газоразрядными лампами составляли ряд от 425 до 32 Вт/м2 и в настоящее время требуют пересмотра

В связи с резким удорожанием электрической энергии требуется решение задачи научного обоснования и разработки светотехнических и электротехнических средств для интенсификации процесса облучения растений на агрокомбинатах, способствующих снижению энергетических затрат Снижение Руд ОУ в теплицах до минимально возможных уровней (50-150 Вт/м2) В соответствии с технологиями выращивания растений является важной задачей повышения экономии в АПК

Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения тепличных предприятий РФ и стран СНГ новым энергоэкономичным светотехническим оборудованием на основе современных высокоэффективных натриевых ламп высокого давления (НЛВД) мощностью 400-600 Вт и металло-

галогенных ламп (МГЛ) мощностью 1000-2000 Вт для дополнительного облучения растений и светокультуры Комплексные теоретические и экспериментальные исследования позволяют выявить основные направления дальнейшего повышения эффективности ОУ для промышленных теплиц, определить требуемые технические характеристики источников ОИ и облучателей, способных значительно снизить расход электроэнергии и повысить продуктивность при выращивании растений в защищенном грунте

Исследования выполнялись в соответствии с Федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика на 2002-2005 года и на перспективу до 2010 года», утвержденной постановлением правительства РФ №796 от 17 11 2001 года

Цель и задачи исследований. Цель исследований - выявление основных направлений дальнейшего повышения эффективности ОУ для теплиц на основе современных мощных НЛВД и МГЛ, определение требуемых технических характеристик источников ОИ и облучателей, способных значительно снизить расход электроэнергии и повысить продуктивность при выращивании растений в защищенном грунте, и разработка нового энергоэкономичного облучателя на основе выработанных рекомендаций

Для достижения поставленной цели проведен ряд теоретических и экспериментальных исследований, включающих

- анализ преимуществ и недостатков известных и перспективных конструкций облучателей, источников ОИ, теплиц и тепличных технологий,

- обоснование методики оценки1 спектральной эффективности, позволяющей определять новые технические параметры НЛВД и МГЛ для организации производства наиболее эффективных ламп для растениеводства,

- обоснование методики прогнозирования урожайности овощных культур, выращиваемых в теплицах, оснащенных ОУ с использованием высокоинтенсивных НЛВД и МГЛ, позволяющей точнее проводить оценочные расчеты продуктивности и относительной эффективности основных типов газоразрядных ламп высокого давления,

- разработку методики с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования ОУ, оценки эффективности кривых сил света (КСС) облучателей и ОУ в теплицах,

- разработку и обоснование основных технических параметров энергосберегающих облучателей для теплиц на основе НЛВД мощностью 600 Вт и МГЛ мощностью 400-2000 Вт Проведение лабораторных и производственных исследований облучателей по выявлению технических характеристик разработанных ОУ с потенциальным расширением их функциональных возможностей при изменении технологических задач для снижения расхода электроэнергии в теплицах на облучение растений до минимально возможных уровней удельных мощностей (50-150 Вт/м2)

- определение технико-экономической эффективности применения энергосберегающих облучателей и ОУ для теплиц Объект исследования Объектом исследований являются дополнительное облучение растений в теплицах, источники ОИ, современные энергосберегающие облучатели с МГЛ и НЛВД, пускорегулирующие аппараты (ПРА), светотехнические материалы, нормы облученности в теплицах Методика исследований. Теоретические исследования заключались в определении нормируемых параметров ОУ, электротехнических и светотехнических параметров новых облучателей для теплиц, оценке эффективности излучения источников ОИ и повышения продуктивности овощных культур Поставленные задачи решены с использованием теоретических основ светотехники, светокультуры растений, методов электротехнологии и средств измерений, теории математической обработки данных и компьютерной техники Экспериментальные исследования проводились на современных образцах энергосберегающего светотехнического оборудования В работе использованы современная измерительная аппаратура и программно-технические средства

Научная новизна исследований.

• Разработана методика оценки спектральной эффективности основных источников ОИ, позволяющая определять новые технические параметры НЛВД и МГЛ для организации производства наиболее эффективных растениеводческих ламп

• Разработана методика прогнозирования урожайности овощных культур, позволяющая точнее проводить оценочные расчеты продуктивности и относительной эффективности НЛВД и МГЛ

• Разработана методика, с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования, оценки эффективности кривых сил света облучателей и ОУ в теплицах, обоснованием контролируемых параметров инженерных расчетов ОУ для любых Руд, нормируемых освещенностей (Е„орч), коэффициентов неравномерности (Кнорм), высот подвеса (Ь) и выбранных размеров площадей

• Теоретически и экспериментально обоснованы и исследованы основные технические параметры энерг осберегающих облучателей и ОУ для теплиц с лампой НЛВД мощностью 600 Вт и МГЛ мощностью 4002000 Вт с потенциальным расширением их функциональных возможностей при изменении технологических задач для снижения расхода электроэнергии

• Обоснованы системы ОУ смешанного излучения, состоящие из облучателей с НЛВД мощностью 400-600 Вт и МГЛ мощностью 1000-2000 Вт для некоторых культур (например, огурца, цветов), обладающие высокой эффективностью в области фотосинтетически активной радиации (ФАР)

• Обосновано ограничение выбора эффективного варианта ОУ четырьмя нормируемыми значениями Руд , кратными 50 Вт/м2 (50—100—150— 200 Вт/ м2) и соответствующим количеством облучателей типа ЖСП 44600 для теплиц всех семи световых зон РФ

• Разработан высокоэффективный облучатель с КПД до 90 % с применением тонконагартованного структурированного алюминия с коэффициентом отражения 95% (например, фирмы АЬАМОБ) и бескаркасной конструкцией параболоцилиндрического отражателя, а также энергосберегающие ОУ на основе серийно выпускаемых в РФ облучателей ЖСП 44-400/600-002 с лампой НЛВД мощностью 400-600 Вт

Практическая ценность диссертации.

• Разработаны методы оценки, расчета и принципов разработки высокоэффективных унифицированных конструкций облучателей, позволяющие проектировать энергосберегающие ОУ для любых площадей агро-комбинатов в различных световых зонах РФ, для типовых современных теплиц, обеспечивающие снижение расхода электроэнергии и материалоемкости за счет применения НЛВД мощностью 600-750 Вт и тонкостенных конструкций отражательных систем бескаркасных облучателей

• Разработан комплект светотехнического и электротехнического оборудования, состоящего из типоразмерного ряда унифицированных облучателей ЖСП 44-400/600-002 с лампами НЛВД мощностью 400-600 Вт и модернизированных ПРА, облучатели унифицированы по бескаркасной конструкции светотехнической арматуры (отражателя) Применение новых разработанных облучателей позволяет сократить удельные мощности ОУ до минимально возможных уровней (50 — 150 Вт/м2) Новизна технических решений подтверждена 2 авторскими свидетельствами на новизну

Достоверность теоретических и экспериментальных положений обеспечена применением современных методов исследований на моделях и действующем оборудовании с применением ПК и подтверждена лабораторными, промышленными, хозяйственными испытаниями и длительной эксплуатацией в теплицах РФ с документально оформленными актами об использовании результатов диссертации

Внедрение результатов исследований. По результатам теоретических и экспериментальных исследований впервые в РФ разработана серия унифицированных конструкций облучателей с мощными НЛВД и МГЛ По большинству разработок освоено серийное производство облучателей в РФ

Разработанные облучатели с НЛВД мощностью 400-600 Вт и МГЛ мощностью 400, 1000, 2000 Вт внедрены в агрокомбинатах РФ «Московский», «Марфино», «Майский», «Тепличный»(г Саранск), «Южный» (п Усть-Джегута) и др

На Кадошкинском электротехническом заводе (КЭТЗ) освоено серийное производство разработанных автором облучателей с применени-

ем МГЛ и НЛВД мощностью 400-2000 Вт, освоены в производстве предложенные в авторских свидетельствах на новизну тонкостенные конструкции отражательных систем облучателей

На защиту выносятся следующие основные положения

1 Методики оценки спектральной эффективности основных источников ОИ, позволяющие определять новые технические параметры НЛВД и МГЛ для организации производства высокоэффективных растениеводческих ламп и прогнозирования урожайности овощных культур, позволяющие точнее проводить оценочные расчеты продуктивности и относительной эффективности газоразрядных ламп высокого давления.

2 Методика с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования ОУ, оценки эффективности КСС облучателей и ОУ в теплицах

3 Результаты исследований по обоснованию основных технических параметров энергоэкономичных облучателей на основе НЛВД мощностью 600750 Вт и МГЛ мощностью 1000-2000 Вт, позволяющие увеличить КПД облучателей до 90% и разработать бескаркасную унифицированную конструкцию облучателей для ОУ, обеспечивающих снижение расхода электроэнергии на облучение растений и допускающие применение минимально возможных уровней Руд (50 - 150 Вт/м2)

4 Технико-экономический анализ эффективности и практической значимости результатов работы

Апробаиия работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 1-VI Международ свето-тех конф «Светотехника на рубеже веков достижения и перспективы» (Санкт-Петербург, 1993 г , 2004 г , Суздаль, 1995 г , Новгород, 1997 г , Вологда, 2000 г , Калининград, 2006 г ), Всесоюзной науч -технич конф «Проблемы электрификации, автоматизации и теплоснабжения сельскохозяйственного производства» ( Москва, 1985 г), Всесоюзной конф ТСХА (Москва, 1984 г), МГАУ им В П Горячкина «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» (Москва, 1999 г), 2-й Международ научно-технич конф ВИЭСХ (Москва, 2000 г ), Международ научно-технич конф ВИЭСХ «Автоматизация сельскохозяйственного производства» (Углич, 2004 г)

Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, в том числе 2 авторских свидетельства на изобретения в журналах «Светотехника», «Мир теплиц», «Тепличные технологии», «Электротехника», в трудах МИИСП, ВИЭСХ, информационных сборниках Ассоциации «Теплицы России», в тезисах докладов Международных светотехнических конференций

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов по работе, списка литературы из 132 наименований, 3-х приложений и актов о внедрении и использовании результатов работы Общий объем диссертации - 216 стр , включая 47 рисунков и 30 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель исследования и положения, выносимые на защиту, раскрыта научная новизна и практическая ценность работы

В первой главе «Современное состояние облучательных установок для растениеводства» представлен анализ преимуществ и недостатков известных и перспективных конструкций облучателей, источников ОИ, теплиц и тепличных технологий

Более 20 лет в теплицах РФ продолжают использоваться облучатели ОТ-400 с лампой ДРЛФ 400 К недостаткам этой лампы следует отнести низкие световые отдачи, энергетические и фотосинтезные КПД, а также недостаточность излучения в «красной» области спектра

Начиная с 1990 г в теплицах РФ начали преобладать облучатели с МГЛ мощностью 400, 1000 и 2000 Вт, а также с НЛВД мощностью 400 Вт (световая отдача Н - до 120 лм/Вт) в каркасном исполнении светотехнической арматуры, что увеличивало их материалоемкость и стоимость Современный этап характеризуется появлением новых НЛВД мощностью 600 Вт различных зарубежных фирм с Н до 150 лм/Вт и сроком службы более 25 000 ч и высоких теплиц (более 5 м) с новыми энергосберегающими технологиями

На сегодняшний день объем обновления парка облучателей оценивается в 80 000 шт в год Новые высокие теплицы обеспечивают увеличение урожайности, снижение материальных и энергетических затрат Они обеспечивают возможность повышения уровней освещенностей более 10 000 лк при выращивании ряда культур, что увеличивает степень влияния светоэнергетиче-ских (световая отдача, спектральный состав ламп, КПД облучателей т|св) параметров ОУ на продуктивность и себестоимость продукции

Таким образом, требуется разработка новых типов облучателей с НЛВД мощностью 600-750 Вт, с бескаркасной унифицированной конструкцией светотехнической арматуры и отражателем из тонколистового (0,3 мм) корро-зионностойкого алюминия с коэффициентом зеркального отражения 95 %, позволяющего повысить т|св до 90 % и снизить материалоемкость

На основании проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследований, направленные на разработку более эффективных облучателей и ОУ для теплиц

Во второй главе «Теоретические исследования светотехнических характеристик и разработка энергосберегающих ОУ с МГЛ и НЛВД» выявлены направления технических усовершенствований в соответствии со специфическими требованиями к облучателям и ОУ и оценкой спектральной эффективности основных источников ОИ для растениеводства с целью выполнения решений расширенного рабочего совещания в г Пущино (10-11 февраля 1986 г) по теме «Критерии оценки эффективности источников излучения для светокультуры растений» В этой главе предложены методы определения основных светотехнических критериев при проектировании ОУ с лампами МГЛ и НЛВД, выявлены конструктивные особенности облучателей при определении их эффек-

тивных КСС, проведены расчеты и обоснование нормируемых параметров ОУ и математических зависимостей для прогнозирования урожайности огурца и томата при светокультуре

Систематизирована информация по КСС всех типов отечественных и зарубежных тепличных облучателей, используемых в современных ОУ для сооружений защищенного грунта Показано, что наиболее эффективными КСС обладают светильники для теплиц с полушироким (максимальная сила излучения в пределах углов а = 35° -50°) и широким (максимальная сила излучения в пределах углов а = 60°- 70°) типом светораспределения Обоснована возможность создания высокоэффективных ОУ для теплиц с использованием НЛВД мощностью 600 Вт С помощью специализированных компьютерных светотехнических программ Ulysse (Бельгия) и DIALUX (Германия) проектирования ОУ на ПК выполнены детальные расчеты параметров нескольких вариантов ОУ для теплиц Количество моделируемых облучателей в ОУ не ограничено

Результаты расчетов согласуются с расчетными параметрами новейших зарубежных ОУ ряда ведущих фирм (Philips, Idman), а также отечественных производителей При изменении любого нормируемого параметра или при перемещении облучателей по высоте рассчитываются и выводятся схемы размещения световых точек над рабочей площадью теплицы с указанием значений освещенности

Если более 20 лет назад использование в теплицах ОУ с единственным светильником ОТ-400 с лампами ДРЛФ 400 было обусловлено реальными техническими возможностями отечественной светотехники, то в настоящее время на рынке РФ предлагаются облучатели таких известных отечественных и зарубежных производителей, как ОАО «КЭТЗ» (Республика Мордовия), НПФ «НФЛ» , ПСП ООО «Комплект-Электро», ЗАО «Энергосвет», фирма «Точка Опоры» (РФ), «Хортилюкс-Шредер» (Голландия), «Гавита» (Норвегия), «Ид-ман» (Финляндия) и ряд других

Источниками ОИ для облучателей этих фирм служат различные МГЛ типа ДРИ 400,1000,2000 Вт или зеркальные лампы типа ДРИЗ-^00/700, а также НЛВД мощностью 400 Вт или зеркальные лампы ДНаЗ-350 («Рефлакс») для замены ДРЛФ 400 в облучателях ОТ- 400, которых изготовлено более 5 млн пгг Наиболее часто употребляемые источники ОИ имеют следующие КПД ФАР (т,е) ДРЛФ 400-12 %, ДРФ 1000 - 18-20 %, ДНаТ 400 - 25-26 %, ДРИ 1000 - 6 и ДРИ 2000 - 6 - 27-28 %, ДКсТЛ - 10-12 %

В соответствии с выполненными исследованиями мощность ламп, рекомендуемая нами для МГЛ - 1000-2000 Вт, НЛВД - 400-1000 Вт для обеспечения под ОУ освещенности 6000-12000 лк и более

Для выращивания рассады в теплицах и светокультуры растений ОУ также должны удовлетворять ряду специфических требований Однако нормативная база для их проектирования устарела В нормах ОНТП-СХ 10-81 приведены РУд только для ОУ с ОТ 400, в нормах ОНТП-СХ 10-85 приведены неудобные для потребителей типы ОУ и ошибочные сведения по применению нормируемой РУд ОУ (44, 40, 32 Вт/м2), что несомненно наносит ущерб тепличным хозяйствам в части выбора типа трансформаторной подстанции или

материала и сечения силового кабеля, установленной мощности ОУ Все это требует новой разработки норм и требований к светотехническому оборудованию для теплиц

Для анализа эффективности и систематизации растениеводческих ламп специалистам необходимы методика оценки эффективности источников ОИ и данные о характеристиках излучения МГЛ и НЛВ Д

Облучатели с НЛВД, благодаря своей эффективности отодвигают на второй план облучатели с МГЛ типа ДРИ, у которых, несмотря на высокие фо-тосинтезный КПД, КПД ФАР и ожидаемые за счет спектрального состава излучения преимущества, отмечаются низкие срок службы и стабильность параметров

В настоящее время при оценке эффективности источников ОИ, используемых в растениеводстве, наиболее часто исходят из их световой отдачи, при этом не принимается во внимание реакция растений на излучения в «синем» и «красном» диапазонах спектра

В целях упрощения сравнительной оценки эффективности различных источников ОИ по известным спектральным характеристикам на основе процентного распределения относительных энергий излучения в трех спектральных участках ФАР (например, 20 % - 30 % -50 %) предложена методика, использующая корреляцию между фотометрическими, энергетическими и фото-синтезными величинами и расчет лучистого Фе, фотосинтезного Фф и фотонного Фэ потоков рекомендуется проводить через световой поток Фл

ф __Ф. отн I ^отн 2 ^отн 3 ) , *

' ~ 683(0,0205„т„, +50„„2 +0,0155отн3)'

ф - 0,95Ф,(0М,„,„ +0,45., +0 Ф 683(0,0205,„„, + 5„т„2 + 0,0155,„,„,)'

Ф ф, (5,..! К />*_+ 5,,, Д/Ьс + ^ X /Ис) 3 бвз^огоя^,, + 5„т„2 +0,0155,„„/|3) '

где §,„,„ - усредненные относительные квазимонохроматические энергии излучения для трех участков спектра (ДА.,=380-500 нм, ДХ2 =500-600 нм, АХ,3= =600-720 нм), 683 - световая эффективность излучения, лм/Вт, 0,95 - коэффициент, численно равный фотосинтезной эффективности излучения Х,=680 нм, Ьс = 1240эВ * нм, Хс = 460нм, Хг = 5 5 Онм, Хк = 660нм, Ь - постоянная Планка, с - скорость света

Результаты экспериментальных исследований и расчета по формулам (1) - (3) параметров основных разноспектральных источников ОИ, используемых для облучения растений в защищенном грунте, приведены в табл 1, в том числе - КПД фотосинтеза (т)ф)

(2) (3)

Контроль качества выпускаемых светотехнических изделий может выполняться люксметрами Ю-116 или «ТКА» (г Санкт-Петербург) с учетом коэффициентов перехода от фотометрических к энергетическим или фотосинтез-ным величинам

Дальнейшее усовершенствование приборов для эффективного контроля световых режимов в практической работе в агрокомбинатах и научных исследованиях может идти по двум направлениям

1 Разработка и оценка приборов со спектральной чувствительностью, подобной спектру действия фотосинтеза

2 Разработка и оценка радиометров для измерения облученности в области ФАР с возможностью выделения трех спектральных зон - синей (380 - 500), зеленой (500-600) и красной (600-720 нм)

По результатам расчетов из табл 1 можно определить отношение Фе /Фл Значения поправочных коэффициентов для перехода от показаний освещенности в ВтФАР/м2 можно принимать следующими, для солнечного све-та-0,00402, для НЛВД типа ДНаЗ - 0,00245, для МГЛ - 0,00305, для ДРЛ -0,00262

Из табл 1 можно также сделать вывод, что практически все НЛВД имеют низкий процент излучения в «синей» области спектра Более показательным нежели соотношение потоков излучения в области ФАР представляются соотношения в указанных спектральных диапазонах фотонных потоков, так как они характеризуют количество фотонов, способных вызвать реакцию пигментов растений Рекомендуемые эффективные спектры излучения для МГЛ мощностью 2000 Вт - (24-30 %) - (50-53 %) - (17-24 %), для НЛВД мощностью 600-750 Вт -(8-10 %) - (56-60 %) - (30-36 %)

При равных характеристиках источников ОИ основной вклад в светотехническую эффективность облучателя вносит отражатель, к которому предъявляются требования обеспечения высокого КПД (до 85-90 %), полного использования светового потока и стабильности коэффициента отражения в течение всего срока службы Высокие показатели обеспечиваются эффективной КСС, достижением соответствующего качества материала отражающих поверхностей Итоговая эффективность облучателей для теплиц определяется с позиций соотношения «цена-качество» этих технических параметров

Применение в качестве материала отражателей структурированного тон-конагартованного алюминия, например, фирмы АЬАЖЮ, с гарантией сохранения параметров в течение 20 лет позволяет перейти производителям световых приборов к бескаркасным конструкциям облучателей с легкосъемными отражателями

Повышенные требования к КСС облучателей и к удобству проведения агробиологических работ в теплицах требуют рациональной расстановки световых приборов над рабочей площадкой с учетом их ориентации относительно оси теплицы, высоты подвеса, количества рядов, расстояний между рядами и облучателями в ряду для обеспечения заданной равномерности освещенности

Таблица 1

Результаты экспериментальных исследований и расчета спектральных светотехнических и энергетических характеристик различных источников ОИ

Тип источника ОИ, наполнение S omul % % Soma 3 % Фл, КЛМ Фе,Вт Фф, Вт Tie, % Щ, % Фэ, Вт/эВ

ДРЛФ 400, Hg 22 54 24 16 48 31 12 8 21

ДРФ 1000, Na, Sc 33 50 17 72 205 110 20 11 90

ЛОР 1000, Li, In 43 14 43 24 220 160 22 16 31

Дна3-350, Na 8 63 29 34 78 44 22 12,6 45

ДРИ 400-5, Na, Sc 33 50 17 36 103 56 25 14 45

ДРИ 1000-5, Na, Sc 33 50 17 103 296 160 29 16 129

ДРИ 2000-6, Na, Sc 33 50 17 200 575 311 29 16 250

ДМ4-6000, Na, Sc 33 50 17 540 1550 840 26 14 675

ДРТИ 1000-1, In 100 - - 2 150 83 15 8 2

ДРТИ 1000-2, T1 - 100 - 95 140 53 14 5 121

ДРИ 2000-1,Dy, Ho, Tu 34 33 33 170 720 457 36 23 219

ДРИ 2000-X 24 56 20 206 532 287 27 14 263

ДКсТВ 6000, Xe 37 35 28 220 890 570 15 9 279

КГ220-2000-4, W, Br 20 30 50 44 207 165 10 8 61

ДРОТ 2000, Sn 42 33 25 120 513 289 25 14 150

LU 600(н0/т40) 8 56 36 84 217 130 36 22 95

ДНаЗ-400, Na 8 63 29 44,5 105 57 26 14 59

ДНаЗ-600, Na 8 65 27 81 180 99 30 16,5 107

SON-T6OO W, Na 8 63 29 85 196 108 33 18 113

NaV-T600 super 8 65 27 85 190 104 32 17 113

PLANTASTAR-600W 9 56 35 82 212 126 35 21 110

SON-T-AGRO-400, Na 8 60 32 54 116 75 28 18 72

LU - 750W, Na 9 56 35 112 290 188 38 25 151

Для выбора эффективных КСС и расстановки облучателей над рабочими площадями теплиц разработана методика компьютерных расчетов, которая позволяет обосновать требуемую мощность ламп для использования облучателей на разных высотах подвеса и удельные мощности ОУ

При выборе мощности для больших освещаемых площадей и высот подвеса (более 4 м) предпочтительнее использовать облучатели с НЛВД мощностью 600 Вт, для малых и узких освещаемых площадок и низких высот подвеса менее 2,0 м рекомендуется использование НЛВД мощностью 400 Вт

Для рассадных отделений теплиц особенностью являются высокие уровни освещенности (5-15 клк) и малые 11 - от 0,5 до 3,5 м.

Последнее обстоятельство не позволяет использовать традиционные методы светотехнических расчетов, когда расстояние от излучателя до приемной поверхности велико и можно пользоваться законом квадратов расстояний.

В зависимости от типов облучателя и источника ОИ, вида оптической системы, габаритных размеров излучателя степень расхождения расчетных и экспериментальных данных может быть различной.

На рис. 1 приведено экспериментальное распределение элементарной освещенности для облучателя ЖСП 48-600 при разных высотах подвеса.

для светильника ЖСП48-600 при разных высотах подвеса Ь

-•- "-1 -е- ь. 1,5м В.1,7»* -4- »>:>

м г* 8 20 | 18 3 10 ® 5 0 н» 1 м Ь в 1,25 м

соариивя 04*7 00 ф ОЛЬИЛЛ иаойсмт дом« К г » I» I" г * •

.0 е. Л 1 Я 1 л а, в 1 Р«гс 3.0 яоянн«. и о а 1 1 Л Я. 2. Р»о » 10 Бтштм.ч

14 ! « ! ' и» 1,5 и I г К

X \ X

.0 л Л Л 0 Р*е Л 3.0 5.0 и .0 4 -* Р<к т^, .. л га етоянм», М

Рис. 2. Экспериментальные и расчетное распределение освещённости под ОУ при разных высотах подвеса Ь Для удобства компьютерных расчетов использован традиционный метод расчета с использованием КСС и закона квадратов расстояний, однако КСС

облучателя была подвергнута следующей корректировке имея каталожные или экспериментальные данные о распределении освещенности того или иного типа облучателя для определенной Ь, строим такую КСС фиктивного точечного излучателя, которая обеспечивала бы точно такое же распределение освещенности при данной высоте подвеса Построение такой «фиктивной» КСС осуществляется путем элементарного пересчета по формулам квадратов расстояний

где I ь - сила света облучателя по направлению угла аА в точку А, кд, Еа - освещенность в точке А, лк.11, - высота подвеса облучателя, м, с1А -расстояние до точки А от нормали к поверхности из центра лампы в облучателе, м

На рис 2 приведены экспериментальные и расчетные распределения освещенности от облучателя ЖСП 48-600 для разных высот подвеса

Рассмотрены вопросы проектирования и нормирования ОУ с использованием современного программного обеспечения при выборе оптимального расположения световых точек Выбор координат световых точек и наивыгоднейшей И с обеспечением минимальной Руд осуществляется на ПК по габаритным размерам рабочей площади модуля теплицы, по условно выбираемой Енорм, КН0Рм и известной КСС облучателя, заданной аналитическим выражением или в табличном виде Результатами расчетов являются координаты и высоты расположения облучателей, их количество, коэффициенты неравномерности, а также полное расчетное поле освещенности теплицы Исходными значениями являются Руд, Е„орм, Кнорм и Ь

Результаты компьютерного расчета ОУ с облучателями ЖСП 48-600 приведены в табл 2, результаты расчета и измерения световых и энергетических параметров высокоэффективных ОУ - в табл 3

Для выращивания рассады на грунте и зеленных культур на стеллажах в любой световой зоне РФ наивыгоднейшими являются ОУ с МГЛ и НЛВД при уровнях РУд = 50-100 Вт/м2, а для ведения светокультуры растений в промышленных теплицах и для стеллажного выращивания рассады овощных культур - при Руд= 150-200 Вт/м2, по которым и рекомендуется выбирать тип трансформаторной подстанции, сечение, материал силового кабеля и т п При этом, надо заметить, что нельзя отказываться от использования облучателей с лампами ДРИ 1000-6, ДРИ 2000-6, несмотря на относительно низкий срок службы (~ 3000 ч), так как они обладают благоприятным спектром для большинства растений (например, огурец, цветы) и остаются востребованными селекционерами для ОУ с меньшим числом световых точек или в сме-

ОУ с НЛВД Рекомендуемый ряд нормируемых Руд состоит из 50-100-150-200 Вт/м2, т е кратные 50 Вт/м2

(4)

«А = ап^(с1А/ И,),

(5)

шанных

Таблица 2

Результаты расчета ОУ со светильниками ЖСП 48-600 для светокультуры растений с ЕНОрм1=12000 лк иЕнорМ2= 6000 лк на площади -1000 м2 (20,6 х 48)

Высота, Кол Расст Кол Руд, Емакс, с ^мин» Емнн/ Емин/

Ь, м обл в между обл, Вт Вт/м2 ЛК ЛК ЛК Емакс Е ср>

ряду обл шт % %

Включены все светильники

0,5 23 2,1 207 124200 125,6 47319 12378 1035 2,2 8,4

0,75 23 2,1 207 124200 125,6 21691 12290 4490 20,7 36,5

1 23 2,1 207 124200 125,6 13873 12183 8993 64,8 73,8

1,25 23 2,1 207 124200 125,6 13217 12134 11269 85,3 92,9

1,5 23 2,1 207 124200 125,6 13001 12125 11348 87,3 93,6

2 23 2,1 207 124200 125,6 12636 12117 11835 93,7 97,7

2,5 23 2,1 207 124200 125,6 12430 12069 11766 94,7 97,5

3 23 2,1 207 124200 125,6 12282 11979 11451 93,2 95,6

3,5 23 2,1 207 124200 125,6 12163 11847 11045 90,8 93,2

3,5* 23 2,1 207 82800 83,7 7432 7239 6749 90,8 93,2

В ряду, через один, светильники выключены

2,2 12 4,2 108 64800 65,5 6298 6033 5681 90,2 94,2

3 12 4,2 108 64800 65,5 6387 5991 5533 86,6 92,4

3,5 12 4,2 108 64800 65,5 6211 5934 5505 88,6 92,8

Примечание * - для редуцированного одновременного уменьшения мощности лампы с 600 до 400 Вт, количество рядов - 9, расстояние между рядами - 2,2 м, Рл - мощность облучателя, Емшс - максимальная освещенность, Еср - средняя освещенность, Емин - минимальная освещенность

Вопросы светокультуры связаны со спектральным составом источников ОИ и облученностью Понимание и прогнозирование ответных реакций растений жизненно важно для точной оценки продуктивности овощных культур

Расчет продуктивности производится по методикам выращивания овощей в условиях ростовых камер, когда максимальная урожайность для культуры огурца при уровне облученности ЕФАр =100 Вт/м2 достигается при соотношении долей интегральной облученности -

Ес Е3 Ек = 20 % 40 % 40 %, (6)

а для культуры томата -

Ес Е3 Ек = 10% 15% 75%, (7)

с использованием аппроксимации фотобиологического приемника для каждой культуры в виде

П = асЕс + ЭзЕ, + акЕк, (8)

где П - продуктивность, кг/м2, ас, а3) а„ - постоянные коэффициенты для заданного спектрального состава излучения в синей (с), зеленой (з) и красной (к) областях ФАР, Ес Е3> Ек - доли интегральной облученности в каждом из трех спектральных диапазонов от интегральной Ефар = 100 Вт/м2 (~ 25000 лк)

По результатам экспериментов, в части полученных урожаев и формулой (8), были составлены системы уравнений с тремя неизвестными для культуры огурца

Г 27,5 = 20ас+ 40аз + 40ак ,

17,5 = 203с + 60аз +20ак , (9)

[_ 22,5 = 34а<; + ЗЗаз + 33ак,

и томата

Г 16,9 = 20ас+ 20а, + 60ак;

^ 15,5 = 20ас + 40аз+40ак; (10)

[_ 18,5 = 10ас+15а3 + 75а£

Решение системы уравнений (9) для продуктивности огурца (По) при ЕФЛр = 100 Вт/м2

П0 = -0,01 Ес + 0,09Е3 + 0,6 Ек (11)

Решение системы уравнений (10) для продуктивности томатов

ПТ = 0,08ЕС + 0,14Е3 + 0,21ЕК (12)

Полученные величины коэффициентов а^, а?, ак д ля огурца и томата дают при расчетах продуктивности по (9) и (10) результаты, отличающиеся не более чем на 0,2 кГ/м2 Аппроксимации (11) и (12) дают более точную корреляцию с экспериментальными данными, чем у предыдущих исследователей

Используя выражения (11) и (12) были проведены оценочные расчеты продуктивности и относительной эффективности основных типов газоразрядных ламп высокого давления, в том числе НЛВД и МГЛ, применяемых для дополнительного облучения растений в защищенном грунте при ЕФАр =100 Вт/м2 и напряжении сети 220 В за одну вегетацию (табл 4) Период вегетации огурца составлял не более 70 суток, томата - не более 110 суток

Из табл 4 видно, что наибольшие продуктивности и относительные эффективности могут быть получены при использовании высокоинтенсивных импортных НЛВД мощностью 600 - 750 Вт в новых облучателях для теплиц с КПД до 90% Это лампы - 8НР-Т-600"№ Опш1их, Р^Хавгаг-бОО1?/ иШ-750\У

При трех вегетациях за год может быть получен урожай огурца - до 90 кг/м2, томата — до 50 кг/м2

Автор рекомендует ОУ смешанного излучения, когда на культуре огурца с НЛВД мощностью 400-600 Вт добавляются облучатели с МГЛ типа ДРИ 2000-6 или ДРИ 1000-6 Импортные МГЛ типа Вп^1их - 400 ЗУЬУАМА, работающие с балластами НЛВД 400 Вт, могут также использоваться в оптической системе ОУ при замене вышедших из строя НЛВД, т к смешанный спектральный состав излучения обладает высокой эффективностью в области ФАР

Таблица 3

Расчетные значения параметров ОУ с различными типами облучателей и ламп для площади теплиц 1000 м (14x72м2)

Параметр Тип светильника

ЖСП 48-600 ОТ 400 МИ ЖСГО0-400 ЖСП30-600 ГСП-30-2000

Тип ламп

LU-600W ДНаЭ-350 ДНаЗ-400 ДНаЗ-600 ДРИ-2000

Uc, В 220 220 220 245 380

Фл, JIM 84000 34000 44500 81000 200000

Рл, Вт 600 350 400 600 2000

1л, А 6,3 3,2 4,2 5,55 9,2

Ш, В 104 117 110 110 225

Н, лм/Вт 140 97 111 135 100

Пев, % 85 90 90 90 75

Фе, Вт 217 78 105 180 575

Tie, % 36 22 26 30 29

Лисп, % 90 90 90 90 90

Фф, Вт 130 44 57 99 311

Л*. % 22 12,5 14 16,5 16

Ээ, лм/ Вт 97,4 71,4 81,7 99,4 56,2

Рта1, Вт/м7 50 50 50 50 -

Nci, шт 84 143 125 84 -

Ecpi, лк 4900 3580 4100 4970 -

Рул2 Вт/м^ 100 100 100 100 100

Nc2, ШТ 168 286 250 168 50

Еср2, лк 9700 7150 8190 9900 5600

Еср2е,ВтФАР/мг 23,8 17,5 20 24,2 17,1

Рудз Вт/м'' 150 150 150 150 150

NC3, шт 252 429 375 252 75

Есрз, лк 14600 10700 12300 14900 8500

Еср3е,ВтФАР/м3 35,8 26,2 30,1 36,5 26

Руд, Вт/м2 200 200 200 200 200

NC4, ШТ 336 572 500 336 100

Еср4, лк 19500 14300 16400 19900 11250

Еср4е,ВтФАР/м2 47,8 35 40,2 48,7 34,4

Примечание ис - напряжение в сети, 1л - ток лампы, Ш - напряжение на лампе, г)исп - коэф использования, К3= 1,1-1,2-коэф запаса для НЛВД и МГЛ, Ээ = Ес/РУд - светоэнергетическая эффективность, Еср,е - средняя облученность ФАР при Руд, ОУ

Таблица 4

Продуктивность и относительная эффективность ламп для светокультуры растений в теплицах

Тип лампы Р, Вт Ф» клм Ф. Вт ФАР П= отн ед ФАР Вт ФАР/м2 Е* Вт ФАР/ м2 Ек Вт ФАР/ м2 Огурец (по 10) П„» Пмакс, отн ед Томат (по11) Пт* ^чакс отн ед

По, кг/м2 Пт, кг/м2

ДРЛФ 40« 400 18 48 0,12 25 54 21 17,2 0,08 14 0,1

501Ч-Т^го-400\У 400 50 122 0,3 10 59 31 23,8 0,27 15,6 0,29

"Р1ап1а5»аг" -600\У 600 80 210 0,35 10 55 35 25,8 0,34 ¡5,9 0,35

ДиаЗ - 400 400 44,5 105 0,26 8 63 29 23 0,22 15,6 0,25

ДиаЗ-600 600 70 161 0,27 8 63 29 23 0,23 15,6 0,26

ДРИ 2000-6 2000 200 575 0,29 27 50 23 18 0,2 14 0 25

ДРИЗ-400 400 34 98 0,25 27 50 23 18 0,17 14 0,22

ьи - 750 УУ 750 102 250 0,33 9 59 32 24,4 0,3 15,7 0,32

вНР-Т-600\У 600 81 229 0,38 12 51 37 26,6 0,38 15,9 0,38

Вг^е1их -400\У 400 40 113 0 28 25 51 24 18,7 0,2 14 4 0,25

Примечание П„акс - максимальная продуктивность, кг/м2 В третьей главе «Экспериментальные исследования облучателей для ОУ с МГЛ и НЛВ Д» приведены результаты лабораторных и экспериментальных исследований разработанных облучателей для теплиц с МГЛ и НЛВД мощностью 400-2000 Вт в соответствии с основными техническими требованиями к облучателям

Положительные результаты биолого-производственных испытаний МГЛ типов ДРИ 400-5, ДРИ 1000-5, ДРИ 2000-6, ДРИ 1000-6 и исследования ОУ в блочных теплицах, выполненные в 1980-1998 г г ВНИСИ совместно с ВИ-ЭСХ, ТСХА, ГИПРОНИСельпромом, «Союзпромтеплица», ПО «Электролуч» и КЭТЗ, позволили впервые в России разработать и рекомендовать для дополнительного облучения рассады облучатели серии ГСП 26 с МГЛ типов ДРИ 400-5 и ДРИ 1000-5, а также облучатель ГСП 30-2000 с МГЛ типа ДРИ 2000-6

Облучатели серии ГСП 26 - 400/1000-001 прошли биолого-производственные испытания в ГИПРОНИСельпроме и вошли в ОНТП-СХ 10-85 Это были первые облучатели, которые стали заменять ОТ-400 в теплицах

Биолого-производственные испытания облучателей с МГЛ проводились на агрокомбинатах «Московский», «Заречье», «Майский» (РФ) и др Были подготовлены рекомендации по схемам размещения светильников

Облучатель ГСП 30-2000 (А с № 1353971) с МГЛ типа ДРИ 2000-6 был рассчитан на работу в сетях переменного тока с номинальным напряжением 380 В, частотой 50 Гц

Кадошкинский электротехнический завод (КЭТЗ) освоил также серийное производство облучателейЖСП49-400/600, ЖСП30-2x400, ГСП49

- 1 ООО. Внедрение разработанных облучателей позволило снизить удельную мощность ОУ в 1,5-1,8 раза (по сравнению с ОТ 400).

В конце 1990-х г.г. ООО «ВНИСИ» совместно с ЗАО «ВНИСИ-Шредер» одними из первых разработали и выпустили партию облучателей ЖСП 48-600. В то время данный облучатель не имел отечественных аналогов, что позволяло ему занять соответствующую «нишу» на рынке тепличных облучателей.

Более 120 шт. облучателей ЖСП 48-600 эксплуатируется в рассадном отделении «Агрогазтеплица» (г. Малоярославец МО) на площади более 2000 м2. Рабочее положение лампы - вертикальное относительно оптической оси отражателя; КПД-не менее 80 %; сое ф = 0,85; высота подвеса - до 4,0 м.

0,035 - —

0,03

1

0.022* 1

0,02 —-

0.019 0.О125 0.0078 0.006 1

у

\

- V

Д 1 / /

-А. Ал - 1. Л Я

О ■■ I II I ЧЛ -—-----------

Згс«ю«о<мо«о«о50ов2ав40бво5аовоое2ов40евое«о7оотго

Рис. 3. Относительное распределение излучения по спектру ламп НЛВД мощностью 400 Вт

Рис. 4. Относительное распределение излучения по спектру ламп МГЛ фирмы «СИЛЪВАНИЯ» мощностью 400 Вт

На рис. 3 и 4 приведены в качестве примеров спектральные характеристики импортных НЛВД и МГЛ различной мощности. Измерения проводились в ООО «ВНИСИ» на установке для спектральных исследований, на основе спектрофотометра МДР-23, оборудованной компьютерным блоком для ав-

томатизированной обработки данных Лампам НЛВД присущи следующие качественные особенности зависимость электрических и световых параметров ламп от колебаний напряжения сети и условий работы в облучателе, так как разряд в НЛВД происходит в «насыщенных» парах ртути и натрия, за срок службы напряжение на лампе может увеличиваться от 100-110 В до 150-160 В Невысокое качество цветопередачи и низкие цветовые температуры, высокое напряжение зажигания, погасание и пульсация напряжения также являются недостатками НЛВД

Учитывая отсутствие соответствующих количественных данных для НЛВД мощностью 600 и 750 Вт были проведены соответствующие измерения электрических параметров ламп в диапазоне вариации напряжения сети ± 10 %

В табл 5 и 6 представлены основные параметры НЛВД мощностью 400 — 750 Вт в тепличных облучателях, включаемых в сеть 220/230В с электромагнитным ПРА

Таблица 5

Основные параметры НЛВД мощностью 400, 600 и 750 Вт (фирма General Electric)

Рл ^МЭ) P2s, 1л, Фл, Т-

Вт ММ Вт/см2 мм В А лм °с с

400 85,0 16,6 283 100 4,5 55000 450 250

600 112 17,9 283 105 6,2 90000 450 250

750 135 21,2 293 110 7,5 113000 480 270

Примечание диаметр горелок - 9,0 мм, диаметр внешних колб - 48 мм, Ьт -межэлектродное расстояние, Ьл - длина лампы, Р2з - удельная нагрузка на горелку, Т„ - макс температура колбы, Тц-макс температура цоколя

Таблица 6

Электрические и световые характеристики НЛВД Grolux 600 фирмы

Sylvama

ис,в 1л, А 1л, % ил,в и„, % Рлэ,Вт Рл, % %

190 4,9 95 109 78 460 74 75

200 4,95 96 117 84 510 82 82

210 5 97 128 91 560 90 92

220 5,15 100 140 100 620 100 100

230 5,25 102 149 106 670 108 106

240 5,35 104 160 114 710 115 112

250 5,4 105 170 121 770 124 116

Исследование электрических характеристик ртутных ламп высокого давления и комплекта «лампа - ПРА» проводили на установке согласно ГОСТ 17616-82

Анализ данных позволяет сделать следующие выводы

- общие габариты НЛВД в пределах серии отличаются крайне незначительно (на 3,5 %), что позволяет унифицировать конструкцию отражателя при разработке новой серии тепличных облучателей,

- номинальное напряжение на лампах в пределах серии меняется незначительно (рост в пределах 10 % при переходе мощности лампы Рл от 400 до 750 Вт) В связи с этим, рабочий ток ламп изменяется пропорционально мощности, а соотношение РуТл для лампы мощностью 600 Вт отличается от 400 и 750 Вт в пределах 8 %,

- необходимо использовать один и тот же тип ПРА для напряжения сети 220 В с различными вариантами НЛВД мощностью 600 Вт различных фирм Указанные данные учитываются при конструировании серии ПРА

На основании проведенных исследований был разработан унифицированный бескаркасный облучатель (рис 5) типа ЖСП 44—400/600 - 002 У5 (А с. № 1723410)

В работе рекомендуется потребителю остановить свой выбор на какой-либо одной мощности НЛВД (например, НЛВД мощностью 600

Вт) и ОУ использовать в многорежимном варианте для обеспечения, например, освещенности над растениями под стационарной ОУ в 6000 лк или 12000 лк путем регулирования сетевого напряжения или за счет отключения части светильников

В табл 7 приведены сравнительные характеристики облучателей ЖСП 44-600/750 Вт с НЛВД типа LU-600/750W фирмы GE

Измерения КСС облучателей производили на распределительном фотометре в соответствии с ГОСТ Определено, что совокупное действие «отражателя — лампы» должно создавать заданную КСС с насколько возможно меньшим отклонением от обоснованного исходного типа светораспределения и иметь минимальные массо-габаритные размеры

Рис 5 Облучатель ЖСП44-600-002

Таблица 7

Сравнительные характеристики тепличных облучателей с НЛВД мощностью 600 - 750 Вт фирмы General Electric

Тип лампы LU 600/ХО/Т/40 LU 750/Х0/Т/40

Напряжение сети, В 220 220

Ток лампы, А (без 6,2 7,5-7,6

компенсации)

Напряжение на лампе, В 105 110

Мощность лампы, Вт 600 750

Мощность схемы, Вт 640 800

(Лампа + ПРА)

Диаметр колбы, мм 48 48

Общая длина лампы, мм 283 293

Световой поток, лм 90000 112000

Тип облучателя ЖСП 44-600 ЖСП 44-750

Площадь теплицы, м2 1000 1000

Удельная мощность ОУ, Вт/м2 100 100

Кол-во светильников, шт 168 135

Средняя освещенность 11000 11000

ОУ, лк, при Ь = 3,0-3,5 м

Стоимость лампы в ценах 24 30

2004 г. евоо

Стоимость ламп в ОУ, 4032 4050

евро

Световой поток ламп измеряли в фотомерном шаре

В главе 4 «Технико-экономическое обоснование целесообразности внедрения энергосберегающих ОУ с МГЛ и НЛВД в технологические процессы промышленного растениеводства» технико-экономическая оценка вариантов ОУ произведена по методу приведенных затрат для облучателей ГСПЗ0-2000-001 и ЖСП44-600-001 Применение новых энергосберегающих облучателей типа ЖСП44-600-001 позволило снизить массо-габаритные показатели ОУ на 20 %, получить годовой экономический эффект от использования одного облучателя в 3265 руб по сравнению с ОУ из облучателей ОТ 400 с лампами ДНаЭ-350 («Рефлакс») и планируемую годовую экономию электроэнергии в 175 тыс кВт-ч при выпуске 50 000 шт, тогда ожидаемый годовой эффект достигнет 163,25 млн руб

Рассмотрен еще один из возможных вариантов оценки экономичности по относительной стоимости 1 Вт полезного потока излучения ламп (руб/Вт) в области ФАР при годовой эксплуатации заданной ОУ на основе стоимостных и технических параметров сравниваемых облучателей, составленный с учетом общепринятых предпосылок и методик

Установлено, что при равных характеристиках источников ОИ основной вклад в светотехническую эффективность облучателей вносит конструкция отражателя, обеспечивающего высокий КПД, полное использование светового и энергетического потоков и стабильность светотехнических характеристик в течение всего срока службы, высокий КПД ФАР (более 30 %), наименьшая стоимость облучателя и ламп

Наилучшей итоговой эффективностью обладает облучатель ЖСП 44600-001 с полу широким типом светораспределения (максимальная сила света в пределах углов 35-50°) и лампой НЛВД мощностью 600 Вт

Общие выводы

По результатам проведенных исследований в диссертационной работе сделаны следующие выводы

1 Анализ применения облучателей с источниками ОИ в теплицах показал, что светотехническое оборудование не отвечает современным требованиям новых высоких строящихся теплиц, тепличных технологий и светокультуры Существующая нормативная база 1980-1990г г устарела Это объясняется отсутствием методов оценки разноспектральных ламп для выращивания растений по спектральным характеристикам, компьютерного проектирования ОУ современными специализированными светотехническими программами и базой параметров светотехнического оборудования, выбора и инженерного расчета нормируемых параметров ОУ Повышение эффективности ОУ может быть достигнуто за счет применения НЛВД мощностью 600 Вт со световой отдачей в 150 лм/Вт и сроком службы более 25 000 час, повышением КПД облучателей до 90% за счет применения для конструкций отражателей структурированного алюминиевого листа (например, фирмы ALANOD)

2 Для выбора наиболее эффективной растениеводческой лампы разработана методика оценки эффективности разноспектральных источников ОИ, которая позволяет проводить сравнительную оценку ламп по спектральным характеристикам, энергетическим и фотосинтезным КПД и фотонным потокам

3 Разработана методика прогнозирования урожайности овощных культур, которая позволяет проводить оценочные расчеты продуктивности овощных культур и относительной эффективности основных типов НЛВД и МГЛ Результаты расчетов энергетических и фотосинтезных КПД, относительной эффективности основных типов НЛВД и МГЛ показали высокую эффективность НЛВД мощностью 600 Вт и МГЛ типа ДРИ 2000-6

4 Разработана методика с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования ОУ, оценки эффективности КСС облучателей и ОУ в теплицах При выборе оптимального варианта ОУ предложено ограничиться четырьмя нормируемыми значениями Руд, кратными 50 Вт/м

(50 - 100 - 150 - 200 Вт/м2) При проведении компьютерных исследований эффективных КСС облучателей с НЛВД и MTJI выявлены преимущества двух типов светораспределения - полуширокого с 1макс в пределах углов 35-50° и широкого с 1макс в пределах углов 60-70 на разных высотах подвеса облучателей

5 На основе результатов исследований сформированы требования к ти-поразмерному ряду облучателей для теплиц с НЛВД и МГЛ, предложены реальные технологические схемы энергосберегающих ОУ, позволяющие снизить потребление электроэнергии до минимально возможных уровней Рул (50-150 Вт/м2). Таким образом потребление электроэнергии в теплицах может быть снижено на 50 % КПД облучателей достигает 90 %, на 20 % снижена материалоемкость тонкостенных конструкций отражательных систем облучателей Облучатель ЖСП 44-600-002 включен в проекты новых строящихся теплиц, а на ОАО «КЭТЗ» осуществлено производство и выпуск более 50 000 шт облучателей Облучатели ЖСП 44-600-002 более 2-х лет эффективно эксплуатируются в агрокомбинатах «Южный» (п Усть-Джегута), «Тепличный» (п Мокшаны, Пензенской обл )

6 Результаты экономических расчетов показали, что применение новых энергосберегающих облучателей типа ЖСП 44-600-002 позволило снизить массогабаритные показатели на 20 %, получить годовой экономический эффект от использования одного светильника в 3265 рублей по сравнению с ОУ из светильников ОТ-400 с лампами ДНаЗ-350 («Рефлакс») Годовая экономия электроэнергии - 175 тыс кВт-ч при выпуске 50 000 шт облучателей, годовой экономический эффект -163,25 млн руб

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих печатных работах автора:

1 А с № 1353971 (СССР) Облучатель для теплиц / Наумов В А , Ильин В H , Малышев В В , Резаков Р У , Швецов С Г // Открытия Изобретения 1987 Бюл №43

2 Ас № 1723410 (СССР) Отражатель светильника для теплиц / Наумов В А , Ильин В H , Малышев В В , Резаков Р У , Швецов С Г // Открытия Изобретения 1992 Бюл № 12

3 Малышев ВВ Оценка количественных критериев разноспектральных ламп для растениеводства по световым параметрам // Сб научных трудов «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» - M МГАУ им

В П Горячкина, 1999 С 60-65

4 Малышев В В , Овчукова CAO нормах дополнительного облучения растений и об оценке эффективности освещения в теплицах/ЛГруды 2-й Межд науч -техн конф (3-5 октября 2000 г ) «Энергосбережение в сельском хозяйстве» Часть 1 -М ВИЭСХ, 2000 С 417-422

5 Кущ О К, Малышев В В Комплекс нормируемых параметров для облучательных светотехнических установок для теплиц// Электротехника 1988 № 4 С 18-20

6 Вассерман А Л , Малышев В В Об оценке эффективности облучения растений //Светотехника 1985 №8 С 16-17

7 Малышев В В О нормах дополнительного облучения растений в теплицах//Светотехника 1988 №7 С 13-15

8 Прикупец Л Б , Малышев В В , Хорьков НА и др Новый энергоэкономичный светильник ЖСП 48-600 с натриевой лампой высокого давления мощностью 600 Вт для теплиц//Тез докл IV Межд светотехнич конф (1922 июня 2000 г ) «Светотехника на рубеже веков достижения и перспективы» -Вологда, 2000 С 62-63

9 Малышев В В , Митин А И , Наумов В А и др Светильники серии ГСП26 для прогрессивных технологий выращивания рассады овощных культур// Тез докл 1-й Межд светогехн конф -Санкт-Петербург, 1993 С 107

10 Ильин В Н , Малышев В В , Наумов В А и др Новые светильники для теплиц (рекомендации по схемам размещения, экономическая эффективность)//Тез докл II Межд светотехн конф - Суздаль, 1995 С 191

11 Малышев В В Энергосберегающий светильник типа ОТ-400 с металога-логенными лампами// Тр III Межд науч-техн конф (14-15 мая 2003г)-«Энергосбережение и энергоснабжение в сельском хозяйстве» -М ГНУ ВИЭСХ Часть 3 С 420-425

12 Прикупец Л Б , Малышев В В Актуальные проблемы эксплуатации облучательных установок в тепличных комбинатах// Тез докл V Межд светотехн конф (2-5 сентября 2003 г ) -Санкт-Петербург, 2003 С 190-191

13 Прикупец Л Б , Малышев В В , Ильин В Н , Спирин А А , Елисеев В Н Новые высокоэффективные облучатети для теплиц с НЛВД мощностью 600 и 750 Вт//Тез докл VI Межд светотехн конф (19-21 сентября 2006 г) -Калининград -Светлогорск, 2006 С 58

14 Овчукова С А , Коваленко О Ю , Малышев В В Новый подход к вопросу воздействия оптического излучения на растения // Естественные и технические науки 2005 №5 С 121-125

15 Малышев В В , Лямцов А К Современная светотехника для теплиц // -ФГУП Изд «Известия» 2004 Часть 2 «Автоматизация сельскохозяйственного производства» Сб докл Межд науч -техн конф (29-30 сентября 2004г ) -Углич С 457-466

16 Малышев В В Прогнозирование урожаев при светокультуре возможно// Мир теплиц 2005 №3 С 55-56

Подписано в печать 11 09 2007г Тираж 100 экз

Формат 60х84\16

Уч -изд л 17 Заказ №13

Отпечатано в Филиале ОАО «НТЦ электроэнергетики» - РОСЭП 111395, г Москва, Аллея Первой Маевки,15

Список основных обозначений и сокращений, использованных в работе.

Введение.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБЛУНАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК (ОУ) ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА

1.1. Основные достижения и направления развития современной светотехники для теплиц.

1.2. Цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ОУ С МГЛ И НЛВД

2.1. Разработка технических требовании к эффективному светотехническому оборудованию и рекомендации по его выбору для тепличного овощеводства.

2.2. Выявление направлений технических усовершенствований функционирующих систем ОУ с облучателями ОТ-400.

2.3. Оценка спектральной эффективности основных источников ОИ для растениеводства.

2.4. Методика определения основных светотехнических критериев при проектировании ОУ с МГЛ и НЛВД.

2.5. Прогнозирование урожаев при светокультуре.

Выводы по главе 2.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЛУЧАТЕЛЕЙ ОУ С МГЛ И НЛВД

3.1. Техническое перевооружение в области досвечивания рассады и светокультуры растений в теплицах.

3.2. Выбор типоразмерного ряда облучателей для разработки энергосберегающих ОУ с МГЛ и НЛВД и проблемы при их создании.

3.3. Электротехнические, спектральные и светотехнические испытания облучателей с МГЛ и НЛВД мощностью 400 - 2000 Вт. Особенности включения облучателей ОУ с МГЛ и НЛВД в систему энергосбережения теплиц.

Выводы по главе

4.ТЕХНИК0-ЭК0Н0МИЧЕСК0Е ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ОУ С МГЛ И НЛВД В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОМЫШЛЕННОГО РАСТЕНИЕВОДСТВА

4.1. Экономическая эффективность от внедрения ОУ с МГЛ и НЛВД.

Выводы по главе 4.

Тепличные хозяйства и агрокомбинаты решают важную народнохозяйственную проблему снабжения населения свежими овощами в поздний осенний, зимний и весенний периоды, или при ведении светокультуры в течение круглого года. В защищенном грунте выращивают рассаду овощных культур, различные лекарственные растения, зеленый корм, газонные покрытия, цветы на срез и в вегетационных сосудах для интерьерного украшения; ведутся селекционные работы для получения семян высокопродуктивных сортов.

Технологии выращивания растений в защищенном грунте требуют применения высокоэффективных источников ОИ, облучателей, ОУ.

Для эффективного использования световой энергии в теплицах, наиболее важны три основные характеристики излучения: спектральный состав источника ОИ, уровень освещенности (облученности) и продолжительность суточного освещения растений.

Исследованиями известных ученых светотехников и физиологов растений Клешнина А.Ф., Лемана В.М., Мешкова В.В., Прищепа Л.Г., Протасовой Н.Н., Шарупича В.П., Тихомирова А.А., Рвачева В.П., Карпова В. Н., Сарычева Г.С, Мошкова Б.С, Ничипоровича А.А., Соколова М.В., Свентицкого И.И., Липова Ю. Н., Ермакова Е. И., Матвеева А.Б., Жилин-ского Ю.М., Живописцева Е.Н., Косицына О.А., Кондратьевой Н. П., Вас-сермана А. Л., Шульгина И. А., Фатеева В. И. и других решены ряд теоретических и прикладных задач в области применения и создания источников излучения для сельскохозяйственных предприятий и для биологических исследований. Ими сформулированы, обоснованы и предсказаны разнообразные по характеру новые возможные пути интенсификации производства овощных культур в теплицах и рационального использования электрической энергии при искусственном облучении растений [31, 33-35, 44-46, 60, 61, 88].

На современном этапе развития растениеводства защищенного грунта проблемы дополнительного освещения, обеспечивающего повышение урожайности, связаны в основном с устаревшим светотехническим оборудованием и отсутствием прогрессивных технологий. Большинство тепличных агрокомбинатов используют оборудование 30.40-летней давности. С 1990 г. по настоящее время выбыло из оборота, примерно 1000 га теплиц [110]. По состоянию на начало 2004 г. в России функционировало, примерно, 1700 га зимних теплиц. Количество электроэнергии, потребляемой одновременно всеми агрокомбинатами на облучение рассады, достигало 170 млн. кВт. ч, а количество эксплуатируемых ламп и облучателей - более 400 000 шт.

Усредненные значения Руд по нормам ОНТП - СХ. 10 - 81/85 для различных вариантов ОУ для теплиц с газоразрядными лампами составляли ряд от 425 до 32 Вт/м и в настоящее время требуют пересмотра. Хотя из-за высокой стоимости энергоносителей и материально-технических ресурсов тепличные хозяйства продолжают сокращать производство, ожидаемого снижения объема продукции не произошло благодаря внедрению в растениеводство новейших технологий с применением современных ОУ на базе высокоэффективных газоразрядных ламп типа МГЛ и НЛВД. Данные бухгалтерской отчетности свидетельствуют о том, что сельскохозяйственными предприятиями Минсельхоза России в 2000 г. было выращено 444 тыс. тонн продукции защищенного грунта при выходе 20,4 кг с 1 кв.м используемой площади, против 426 тыс. тонн и 19кг/м в 1999г [89].

Вместе с тем, намеченные в начале 2002 г. меры по повышению на 3040% тарифов на энергоносители, наряду со снижением государственной дотации на электроэнергию привели к резкому снижению показателей экономики производства и дальнейшему закрытию тепличных предприятий, расположенных вокруг крупных промышленных центров, где работают более 1 ООтыс. человек. Спад тепличного производства особо губителен для холодных и труднодоступных районов, составляющих более 60% просторов России.

Таким образом, может прекратить свое существование отрасль, создаваемая десятилетиями, имеющая налаженное промышленное производство витаминной овощной продукции, рабочие места, бюджетные налоги, социальную сферу, что нанесет непоправимый ущерб хозяйству страны.

Сказанное свидетельствует о том, что дальнейшие работы должны проводиться в направлении дальнейшего усовершенствования ОУ в промышленном растениеводстве.

В связи с резким удорожанием электрической энергии требуется решение задачи научного обоснования и разработки светотехнических и электротехнических средств для интенсификации процесса облучения растений на агрокомбинатах, способствующих снижению энергетических затрат. Снижение Руд ОУ в теплицах до минимально возможных уровней (50 + 150 Вт/м ) в соответствии с технологиями выращивания растений является важной задачей повышения экономии в АПК.

Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения тепличных предприятий РФ и стран СНГ новым энергоэкономичным светотехническим оборудованием на основе современных высокоэффективных НЛВД мощностью 400-600 Вт и МГЛ мощностью 1000-2000 Вт для дополнительного облучения растений и светокультуры. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования позволяют выявить основные направления дальнейшего повышения эффективности ОУ для промышленных теплиц, определить требуемые технические характеристики источников ОИ и облучателей, способных значительно снизить расход электроэнергии и повысить продуктивность при выращивании растений в защищенном грунте.

Исследования выполнялись в соответствии с Федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика на 2002-2005 года и на перспективу до 2010 года», утверждённой постановлением правительства РФ №796 от 17.11.2001 года.

Основными направлениями реализации этой программы являются: прогнозирование и анализ энергопотребления ОУ в теплицах, разработка и создание экологически безопасных энерго- и ресурсосберегающих технологий интенсивного выращивания растений в регулируемых условиях защищенного грунта, разработка ОУ для теплиц нового поколения на основе облучателей с МГЛ и НЛВД (в том числе, импортного исполнения).

Реконструкция тепличных агрокомбинатов позволит довести годовой валовой сбор овощей до 900. 1000 тыс. тонн, грибов до 1 тыс. тонн в год, чтобы достичь медицинских норм потребления населением свежей овощной и грибной продукции хотя бы на 50.55%. Напомним, что средняя годовая норма потребления овощей, рекомендованная институтом питания РАН на одного человека, составляет 126 кг [89].

Не остается сомнений, что реконструкцию и модернизацию оборудования в теплицах необходимо проводить уже сейчас. Начинать следует с усовершенствования технологий, модернизации старых и внедрения новых теплиц, а также модернизации электрических сетей при внедрении ОУ нового поколения, пересмотра норм технологического освещения растений.

Каждое хозяйство должно само определить, за что бороться в первую очередь: повышение урожайности и конкурентоспособности или снижение себестоимости продукции?

Сегодня на рынке представлено большое количество облучателей с МГЛ и НЛВД как отечественного, так и импортного исполнения, которые позволяют повысить урожайность на 5-10%. Преимущество ОУ на их основе, по сравнению с ОТ-400 на базе ламп ДРЛФ 400 или ДНаЭ-350, неоспоримо. Но облучателей типа ОТ-400 выпущено более 5 миллионов штук, как индуктивных (ОТ 400 МИ), так и емкостных (ОТ 400 ME), обеспечивающих при совместной работе cos(p = 0,92. Эти облучатели еще не исчерпали свой срок службы и могут продолжать эксплуатироваться в теплицах не менее 5-ти лет. При использовании импортного светотехнического и электротехнического оборудования следует учитывать, что оно рассчитано на работу при номинальном напряжении сети 230-240 В, в то время как в России Uc= 220 В.

Проблема эффективного использования энергосберегающих тепличных ОУ на базе облучателей с МГЛ и НЛВД требует усовершенствования методов оценки эффективности источников ОИ при их воздействии на растения в защищенном грунте, понимания и прогнозирования ответных реакций растений для оценки продуктивности овощных культур.

Таким образом, вопросы совершенствования источников ОИ, облучателей и повышение эффективности ОУ для растениеводства, методов оценки их эффективности при эксплуатации в теплицах, а также нормирования освещения являются чрезвычайно актуальными для агротехнического производства.

Настоящие исследования выполнялись автором с 1975 г. в ВИСХОМ, ТСХА, МИИСП им. В.П. Горячкина, на светотехнических и электротехнических заводах в городах Саранске и Кадошкино (Республика Мордовия), в научно-исследовательских институтах ООО «ВНИСИ» и ГНУ «ВИЭСХ», промышленных теплицах агрокомбинатов «Московский», «Марфино» и др.; велась активная работа в рамках Республиканской производственно-научной ассоциации «Теплицы России».

Автор выражает признательность и благодарность за длительную поддержку выбранного направления повышения эффективности ОУ для теплиц и оказания консультативной научно-технической помощи при написании диссертационной работы Шахпарунянцу Г.Р., Прикупцу Л.Б., Барцеву А.А., Са-рычеву Г.С., Мудраку Е.И., Юшкову Д.Д., Меркуловой А.П., Ваниной Т.В., а также Рымову А.И., Вассерману А.Л. и Кущу O.K.

Цель работы состоит в том, чтобы, опираясь на объективно существующие закономерности воздействия ОИ на растения, научно обосновать и разработать энерго- и ресурсосберегающие ОУ на базе высокоэффективных облучателей с лампами типа НЛВД мощностью 600 Вт и МГЛ мощностью 400. . .2000 Вт, позволяющих значительно снизить расход электроэнергии и повысить продуктивность при выращивании растений в защищенном грунте.

Методология исследований базируется на комплексных теоретических и экспериментальных исследованиях с применением методов статистической обработки данных на ПК, математических расчетах систем облучения растений, физических моделях ОУ, светотехнических, фотометрических, спектральных и биометрических измерениях, методах расчета нормативных параметров ОУ с применением специализированных программно-технических средств. Теоретические исследования заключались в определении нормируемых параметров ОУ, электротехнических и светотехнических параметров новых облучателей для теплиц, оценке эффективности излучения источников ОИ и повышения продуктивности овощных культур. Поставленные задачи решены с использованием теоретических основ светотехники, светокультуры растений, методов электротехнологии и средств измерений, теории математической обработки данных и компьютерной техники. Экспериментальные исследования проводились на современных образцах энергосберегающего светотехнического оборудования. В работе использованы современная измерительная аппаратура и программно-технические средства.

Научная новизна работы:

• Разработана методика оценки спектральной эффективности основных источников ОИ, позволяющая определять новые технические параметры НЛВД и МГЛ для организации производства наиболее эффективных растениеводческих ламп.

• Разработана методика прогнозирования урожайности овощных культур, позволяющая точнее проводить оценочные расчёты продуктивности и относительной эффективности НЛВД и МГЛ.

• Разработана методика, с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования, оценки эффективности кривых сил света облучателей и ОУ в теплицах, обоснованием контролируемых параметров инженерных расчетов ОУ для любых Руд, нормируемых освещенностей (Е1юрм), коэффициентов неравномерности (Кнорм), высот подвеса (h) и выбранных размеров площадей.

• Теоретически и экспериментально обоснованы и исследованы основные технические параметры энергосберегающих облучателей и ОУ для теплиц с лампой НЛВД мощностью 600 Вт и МГЛ мощностью 400- 2000 Вт с потенциальным расширением их функциональных возможностей при изменении технологических задач для снижения расхода электроэнергии.

Обоснованы системы ОУ смешанного излучения, состоящие из облучателей с НЛВД мощностью 400-600 Вт и МГЛ мощностью 1000-2000 Вт для некоторых культур (например, огурца, цветов), обладающие высокой эффективностью в области ФАР.

Обосновано ограничение выбора эффективного варианта ОУ четырьмя нормируемыми значениями Руд, кратными 50 Вт/м2 (50-100-150-200 Вт/ м ) и соответствующим количеством облучателей типа ЖСП 44- 600 для теплиц всех семи световых зон РФ.

Разработан высокоэффективный облучатель с КПД до 90 % с применением тонконагартованного структурированного алюминия с коэффициентом отражения 95% (например, фирмы ALANOD) и бескаркасной конструкцией параболоцилиндрического отражателя, а также энергосберегающие ОУ на основе серийно выпускаемых в РФ облучателей ЖСП 44-400/600-002 с лампой НЛВД мощностью 400-600 Вт.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

• Проведен анализ энергосберегающих светотехнических средств для ОУ в теплицах, позволяющий определить преимущества и недостатки известных и перспективных конструкций облучателей, источников ОИ, теплиц и тепличных технологий.

• Разработаны методы оценки, расчета и принципов разработки высокоэффективных унифицированных конструкций облучателей, позволяющие проектировать энергосберегающие ОУ для любых площадей агрокомби-натов в различных световых зонах РФ, для типовых современных теплиц, обеспечивающие снижение расхода электроэнергии и материалоемкости за счёт применения НЛВД мощностью 600-750 Вт и тонкостенных конструкций отражательных систем бескаркасных облучателей.

• Разработан комплект светотехнического и электротехнического оборудования, состоящего из типоразмерного ряда унифицированных облучателей ЖСП 44-400/600-002 с лампами НЛВД мощностью 400-600 Вт и модернизированных ПРА; облучатели унифицированы по бескаркасной конструкции светотехнической арматуры (отражателя). Применение новых разработанных облучателей позволяет сократить удельные мощности ОУ до минимально возможных уровней (50 - 150 Вт/м ). Новизна технических решений подтверждена 2 авторскими свидетельствами на новизну.

• По результатам теоретических и экспериментальных исследований впервые в РФ разработана серия унифицированных конструкций облучателей с мощными НЛВД и МГЛ. По большинству разработок освоено серийное производство облучателей в РФ.

Разработанные облучатели с НЛВД мощностью 400-600 Вт и МГЛ мощностью 400, 1000, 2000 Вт внедрены в агрокомбинатах РФ: «Московский», «Марфино», «Майский», «Тепличный»(г. Саранск), «Южный» (п. Усть-Джегута) и др.

На Кадошкинском электротехническом заводе (КЭТЗ) освоено серийное производство разработанных автором облучателей с применением МГЛ и НЛВД мощностью 400-2000 Вт; освоены в производстве предложенные в авторских свидетельствах на новизну тонкостенные конструкции отражательных систем облучателей.

Достоверность теоретических и экспериментальных положений обеспечена применением современных методов исследований на моделях и действующем оборудовании с применением ПК и подтверждена лабораторными, промышленными, хозяйственными испытаниями и длительной эксплуатацией в теплицах РФ с документально оформленными актами об использовании результатов диссертации.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методики оценки спектральной эффективности основных источников ОИ, позволяющие определять новые технические параметры НЛВД и МГЛ для организации производства высокоэффективных растениеводческих ламп и прогнозирования урожайности овощных культур, позволяющие точнее проводить оценочные расчёты продуктивности и относительной эффективности газоразрядных ламп высокого давления.

2. Методика с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования ОУ, оценки эффективности КСС облучателей и ОУ в теплицах.

3. Результаты исследований по обоснованию основных технических параметров энергоэкономичных облучателей на основе НЛВД мощностью 600750 Вт и МГЛ мощностью 1000-2000 Вт, позволяющие увеличить КПД облучателей до 90% и разработать бескаркасную унифицированную конструкцию облучателей для ОУ, обеспечивающих снижение расхода электроэнергии на облучение растений и допускающие применение минимально возможных уровней Руд (50 + 150 Вт/м ).

4. Технико-экономический анализ эффективности и практической значимости результатов работы.

Апробация работы и публикации.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы проектными организациями при определении требований к спектральному составу растениеводческих ламп, разработчиками при конструировании новых облучателей для теплиц и при проектировании ОУ для теплиц и агрокомби-натов, в учебных процессах различных ВУЗов РФ.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 1-VI Международ, светотех. конф. «Светотехника на рубеже веков: достижения и перспективы» (Санкт-Петербург, 1993 г., 2004 г.; Суздаль, 1995 г.; Новгород, 1997 г.; Вологда, 2000 г.; Калининград, 2006 г.); Всесоюзной науч.-технич. конф.: «Проблемы электрификации, автоматизации и теплоснабжения сельскохозяйственного производства» ( Москва, 1985 г.); Всесоюзной конф. ТСХА (Москва, 1984 г.); МГАУ им. В. П. Го-рячкина «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» (Москва, 1999 г.); 2-й Международ, научно-технич. конф. ВИЭСХ (Москва, 2000 г.); Международ, научно-технич. конф. ВИЭСХ: «Автоматизация сельскохозяйственного производства» (Углич, 2004 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, в том числе 2 авторских свидетельствам изобретения; в журналах «Светотехника», «Мир теплиц», «Тепличные технологии», «Электротехника», в трудах МИИСП, ВИЭСХ, информационных сборниках Ассоциации «Теплицы России», в тезисах докладов Международных светотехнических конференций.

Объектом исследования являются: дополнительное облучение рассады и овощных растений, источники ОИ, облучатели для теплиц, ОУ на основе энергосберегающих облучателей с МГЛ и НЛВД, ПРА, светотехнические материалы, нормы освещенности в промышленных теплицах, светокультура и продуктивность овощных культур, способы экономии электроэнергии в теплицах и сокращение затрат на ОУ.

Объем работы. Диссертация состоит из: введения, 4-х глав, выводов по работе, списка литературы из 132 наименований^ приложений и актов о внедрении и использовании результатов работы. Общий объем диссертации 215 стр., включая 47 рисунков и 33 таблицы,

Общие выводы

По результатам проведенных исследований в диссертационной работе сделаны следующие выводы:

1. Анализ применения облучателей с источниками ОИ в теплицах показал, что светотехническое оборудование не отвечает современным требованиям новых высоких строящихся теплиц, тепличных технологий и светокультуры. Существующая нормативная база 1980-1990г.г. устарела. Это объясняется отсутствием методов оценки разноспектральных ламп для выращивания растений по спектральным характеристикам, компьютерного проектирования ОУ современными специализированными светотехническими программами и базой параметров светотехнического оборудования, выбора и инженерного расчета нормируемы* параметров ОУ. Повышение эффективности ОУ может быть достигнуто за счет применения НЛВД мощностью 600 Вт со световой отдачей в 150 лм/Вт и сроком службы более 25 ООО час, повышением КПД облучателей до 90% за счет применения для конструкций отражателей структурированного алюминиевого листа (например, фирмы ALANOD).

2. Для выбора наиболее эффективной растениеводческой лампы разработана методика оценки эффективности разноспектральных источников ОИ, которая позволяет проводить сравнительную оценку ламп по спектральным характеристикам, энергетическим и фотосинтезным КПД и фотонным потокам.

3. Разработана методика прогнозирования урожайности овощных культур, которая позволяет проводить оценочные расчеты продуктивности овощных культур и относительной эффективности основных типов НЛВД и МГЛ. Результаты расчетов энергетических и фотосинтезных КПД, относительной эффективности основных типов НЛВД и МГЛ показали высокую эффективность НЛВД мощностью 600 Вт и МГЛ типа ДРИ 2000-6.

4. Разработана методика с использованием специализированных компьютерных светотехнических программ для выявления и уточнения критериев нормирования ОУ, оценки эффективности КСС облучателей и ОУ в теплицах. При выборе оптимального варианта ОУ предложено ограничиться четырьмя нормируемыми значениями Руд, кратными 50 Вт/м (50 - 100 - 150 -200 Вт/м ). При проведении компьютерных исследований эффективных КСС облучателей с НЛВД и МГЛ выявлены преимущества двух типов светорас-пределения - полуширокого с 1макс в пределах углов 35-50° и широкого с 1макс в пределах углов 60f70° на разных высотах подвеса облучателей.

5. На основе результатов исследований сформированы требования к ти-поразмерному ряду облучателей для теплиц с НЛВД и МГЛ, предложены реальные технологические схемы энергосберегающих ОУ, позволяющие снизить потребление электроэнергии до минимально возможных уровней РуД (50f 150 Вт/м ). Таким образом потребление электроэнергии в теплицах может быть снижено на 50 %. КПД облучателей достигает 90 %; на 20 % снижена материалоемкость тонкостенных конструкций отражательных систем облучателей. Облучатель ЖСП 44-600-002 включен в проекты новых строящихся теплиц, а на ОАО «КЭТЗ» осуществлено производство и выпуск более 50 000 шт. облучателей. Облучатели ЖСП 44-600-002 более 2-х лет эффективно эксплуатируются в агрокомбинатах «Южный» (п. Усть-Джегута), «Тепличный» (п. Мокшаны, Пензенской обл.) и

6. Результаты экономических расчетов показали, что применение новых энергосберегающих облучателей типа ЖСП 44-600-002 позволило снизить массогабаритные показатели на 20 %, получить годовой экономический эффект от использования одного светильника в 3265 рублей по сравнению с ОУ из светильников ОТ-400 с лампами ДНаЭ-350 («Рефлакс»). Годовая экономия электроэнергии -175 тыс. кВт-ч при выпуске 50 000 шт. облучателей, годовой экономический эффект - 163,25 млн.руб.

1. Акинфиева Н. Б., Мудрик В. А., Поджарский М. Н., Свентицкий И. И. Об использовании эффективных величин при решении сельскохозяйственных и эколого-биосферических проблем // Светотехника, 1979, -№5.-С. 17-20.

2. А. с. № 124669 (СССР). Способ оценки действия оптического излучения на растения // И. И. Свентицкий. БИ. 1959. - № 23.

3. А. с. № 1353971 (СССР) Облучатель для теплиц. Наумов В. А., Ильин В. Н., Малышев В. В., Резаков Р. У., Швецов С. Г. Открытия. Изобретения. 1987. -№43.

4. А. с. № 1723410 (СССР). Отражатель светильника для теплиц. Наумов В. А., Ильин В. Н., Малышев В. В., Резаков Р. У., Швецов С. Г. Открытия. Изобретения. 1992. № 12.

5. Айзенберг 10. Б. Световые приборы. М.: Энергия, 1980,464 с.

6. Атаев А. Е. Зажигание ртутных разрядных источников излучения высокого давления. -М.: Изд. МЭИ, 1995, 168 с.

7. Аппараты пускорегулирующие для разрядных ламп. Общие технические условия. ГОСТ 16809-88.

8. Атаев А. Е., Калязин 10. Ф., Кокинов А. М. Новые разработки в области источников света на рубеже XXI века. М.: Светотехника. 2000, №5, с.5-6.

9. Ашурков С. Г., Коптелов И. В., Минаев И. Ф., Прытков 10. А.,Сарычев Г. С. О безртутных металлогалогенных лампах для растениеводства // Светотехника. 1992.-№ 12.-е. 10-13.

10. Ю.Барышнев 10. П., Батыгин Н. Ф. Вегетациопно-климатические установки в светокультуре растений // Светотехника. 1993. № 8. - с. 7 - 8.

11. Большина Н. П. Облучательные установки с газоразрядными лампами в промышленном цветоводстве. Дисс. канд. техн. наук. 1985. 198 с.

12. Богатырев С. Д. Разработка методов оценки эффективности источников излучения для искусственного облучения растений. // Дисс. канд. техн. наук, Саранск, 2002, 192 с.

13. Булыков В. И. Искусственные источники света и промышленное светотехническое оборудование для интенсивной светокультуры растений. -М.: ЦНИИ Электроника, 1975, вып.8(311), с.46.

14. Барсуков Ю. А., Алявин В. П., Мельников Б. М. Лампа ДРЛФ 400 для облучения рассады. Электротехн. пром-сть. Сер. светотехн. изделия, 1974, вып.5 (29). с. 11 -12.

15. Боос В. Г. Рефлекторные люминесцентные лампы как перспективная разновидность ламп-светильников. Электротехн. пром-сть. Сер. светотехн. изделия, 1978, вып. I (49), с. 2 - 4.

16. Болдырев Н. Г. Теоретическая фотометрия. Л.: Изд. ЛИОТ, 1938, -262 с.

17. Вассерман А. Л., Малышев В. В. Об оценке эффективности облучения растений // Светотехника, 1985, № 8, с. 16-17.

18. Вассерман А. Л., Квашнин Г. Н., Малышев В. В. Об оценке эффективности действия источников излучения на растения // Светотехника, 1986, №7, с.14- 16.

19. Волкова Е. Б., Золотухин И. Г., Лисовский Г. М. Фотобиологическая эффективность некоторых источников света для светокультуры // Светотехника. 1982, № 9. - с. 1 - 3.

20. Воскресенская Н. П. Фотосинтез и спектральный состав света. М.: Наука, 1965.-428 с.

21. Вердеревская А.Н. Комплексное исследование работы натриевых ламп высокого давления в электрической цепи и разработка согласованного комплекса «Лампа ПРА». Автореферат диссертации канд. техн. наук -М.: 1992, 22 с.

22. Воскресенская Н.П. Фоторегулярные реакции и их вклад в фотосинтетическую деятельность растений // Фотосинтез и продукционный процесс.-М.: Наука, 1988.-с. 142-153

23. Волков В.Н., Свентицкий И.И., Сторожев П.И., Царёва JI.A. Искусственное облучение растений. Пущино: изд.: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1982.-41 с.

24. Георгиев Г.Д. Оценка фотосинтезной эффективности излучения и разработка высокоэкономичных источников для облучения растений // Светотехника. 1979, №11. - с. 22-24

25. Гулин С.В., Карпов В.Н., Мельник В.В., Ракутько С.А., Шарупич В.П. Об эксплуатационных характеристиках ламп ДРИ-2000 // Светотехника. 1993, -№1.- с. 22-24

26. Гуревич М.М. Фотометрия: теория, методы и приборы. Л.: Энерго-атомиздат, 1983. - 268 с.

27. Голик Н.А., Леман В.М., Малышев В.В. Исследование эффективных об-лучательных приборов для выращивания растений в камерах искусственного климата. Тез. докл. Всесоюзной конференции ТСХА. г. Москва, 1984 г.

28. Глебов В.Н. Исследование, методы расчёта и разработка зеркальных световых приборов с источниками света цилиндрической формы: Дис. . канд. техн. наук. Москва, 1973.-211 л.

29. Гуторов М.М. Основы светотехники и источники света. -М.: Энергия, 1968.-392 с.

30. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979, - 419 с.

31. Ермаков Е.И., Черноусов И.Н. Влияние ультрафиолетового излучения галогенной лампы накаливания на растения // Светотехника. 1985. -№2-с.13-16.

32. Епанешников М.М. Оптимальные кривые силы света светильников для освещения промышленных предприятий. Светотехника, 1967, №12, с. 18-20.

33. Живописцев Е.Н., Косицын О.А. Электротехнология и электрическое освещение. -М.: Агропромиздат. 1990. 303 с.

34. Жилинский Ю.М., Свентицкий И.И. Электрическое освещение и облучение в сельскохозяйственном производстве. М.: Колос, 1968. - 303 с.

35. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. Электрическое облучение и освещение. -М.: Колос, 1982. 272 с.

36. Золотухин И.Г., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я., Тихомиров А.А. Фотобиологическое исследование спектральной эффективности излучения для пшеницы // Светотехника. 1978, №5. с. 11-13.

37. Ильин В.Н., Малышев В.В., Наумов В.А. и др. Новые светильники для теплиц // Информационный сборник Ассоциации «Теплицы России». 1996 №3, с. 31-32.

38. Инструкции по определению экономической эффективности новой техники , изобретений и рационализаторских предложений в электротехнической промышленности. -М.: Информэлектро, 1981. 98 с.

39. Казенас В.Ю. Биофотометрический контроль облучения растений // Светотехника. 1993,- №8. -с. 1-3.

40. Клешнин А.Ф. Растение и свет: теория и практика светокультуры растений. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 456 с.

41. Клешнин А.Ф., Рождественский В.И. Управление культивированием растений в искусственной среде: Биотехнические основы. -М.: Наука, 1980.- 199 с.

42. Клочкова М.П., Мошков Б.С. О необходимости энергетической оценки действия излучения на растения // Светотехника. 1979, №11. - с. 21-22.

43. Кнорринг Г.М., Фадин И.М., Сидоров В.Н. Справочная книга для проектирования электрического освещения. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1992. -448 с.

44. Козинский В.А. К теории расчёта фотооблучателей с люминесцентными лампами: Дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1971. - 196 л.

45. Косицын О.А. Исследование процесса оптического облучения плодоносящих растений огурцов в теплицах и разработка метода расчёта облуча-тельных установок: Дис. канд. техн. наук. Москва, 1977. - 188 л.

46. Косицын О.А. Математическое моделирование пространственных характеристик биологических приёмников излучения. Светотехника, 1978, №6, с. 15-16.

47. Клешнин А.Ф. и др. Выращивание растений при искусственном освещении. М.: Сельхозгиз, 1959. - 352 с.

48. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. -М.: Агро-промиздат, 1991.-239 с.

49. Козырев Б.П. Оценка эффективности излучения для растений // Светотехника. 1971,-№4.-с. 16-17.

50. Кущ O.K., Митин А.И. Расчёт светораспределения зеркальных симметричных поверхностей с протяжёнными источниками света на ЭВМ. -Светотехника, 1976, №6, с. 5-8.

51. Кущ O.K. Состояние и развитие работ по применению ЭВМ при разработке оптических систем световых приборов. В кн.: Световые приборы. Тез. докл. УШ Всесоюзный науч.-техн. конф. по светотехнике, ч.Ш -Саранск: изд.: ВНИСИ, 1981, с.43-45.

52. Кущ O.K., Малышев В.В. Комплекс нормируемых параметров для облу-чательных светотехнических установок для теплиц. Электротехника. 1988 г. №4, с. 18-20.

53. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высш. шк., 1990. - 352 с.

54. Лампы газоразрядные. Методы измерения электрических параметров и светового потока. ГОСТ 21430-75.

55. Лампы для облучения растений типа ДРФ-1000-1 // Светотехника. 1990, №4. - с. 33.

56. Леман В.М. Культура растений при электрическом свете. М.: Колос, 1971.-320 с.

57. Леман В.М. Курс светокультуры растений. М.: Высшая школа, 1976. -271 с.

58. Лёбл Д.О. и др. Дополнительное освещение овощных культур. Картофель и овощи, 1974, №12, с. 20-22.

59. Лисовский Г.М., Прикупец Л.Б., Сарычев Г.С., Сидько Ф.С., Тихомиров А.А. Экспериментальная оценка эффективности источников света в светокультуре растений // Светотехника. 1983, №4. - с. 7-9.

60. Лямцов А.К., Тищенко Г.А. Электроосветительные и облучательные установки. М.: Колос, 1983. - 224 с.

61. Малышев В.В., Мудрак Е.И., Рымов А.И., Сарычев Г.С. Облучательные установки с протяжёнными отражающими поверхностями // Светотехника. 1983 г. №3, с. 17.

62. Малышев В.В. О статье А.Ф. Садового, В.П. Советова «Экономическая эффективность облучательных установок в теплице». Светотехника. 1984 г.№11 с. 13-14.

63. Малышев В.В., Мудрак Е.И., Мучник В.Я. и др. Новые светильники для дополнительного облучения растений // Светотехника. 1985 г. №10.

64. Малышев В.В. О нормах дополнительного облучения растений в теплицах. Светотехника. 1988 г. №7, с. 13-15.

65. Малышев В.В., Митин А.И., Наумов В.А. и др. Светильники серии ГСП26 для прогрессивных технологий выращивания рассады овощных культур. Тезисы докладов 1-ой Международной светотехнической конференции. Санкт-Петербург, июнь 1993 г. с. 107.

66. Малышев В.В. О статье В.П. Шарупича «Эксплуатационные требования, предъявляемые к светотехническому оборудованию, используемому для досвечивапия рассады и взрослой культуры» // Информационный сборник Ассоциации «Теплицы России», 1999 г., №2, с. 22-25.

67. Малышев В.В. Выбор светотехнического оборудования для теплиц. «Мир теплиц» (Научно-производственный журнал для специалистов за-щищённого грунта), 1997 г. №7, с. 56-57.

68. Малышев В.В. Оценка количественных критериев разноспектральных ламп для растениеводства по световым параметрам. // Сб. научных трудов. Электрификация и автоматизация сельского хозяйства. М.: МГАУ им. В.П. Горячкина 1999, с.60-65.

69. Малышев В.В. нормирование освещённости в теплицах. М.: Сб. тр. ВИЭСХ. 2000, с. 425-428.

70. Малышев В.В. Технические требования к светотехническому оборудованию для теплиц // Информационный сборник Ассоциации «Теплицы России». 2000 г., Сб. №1-2, с.30-33.

71. Малышев В.В. Унифицированный светильник ЖСП48-600 для теплиц. Информационный сборник Ассоциации «Теплицы России». 2000 г. №3, с. 29-36.

72. Малышев В.В. Рецензия на книгу «Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы. Учебное пособие» (Тихомиров А.А. и др. Новосибирск, Изд. Сиб. отд. РАН, 2000,213 с.) // «Мир Теплиц», 2001, №5, с. 60-62.

73. Малышев В.В., Лямцов А.К. Современная светотехника для теплиц.// ФГУП Изд. «Известия». Автоматизация СХП. Сб. докладов Межд. научно-технической конференции (29-30 сентября 2004 г., г.Углич), ч. 2.

74. Малышев В.В. Прогнозирование урожаев при светокультуре возможно. // «Мир Теплиц», 2005, №3, с.55-56.

75. Мешков В.В. Основы светотехники, ч.1. -М.: Энергия, 1979. 368 с.

76. Мешков В.В., Епанешников М.М. Осветительные установки. М.: Энергия, 1972.-360 с.

77. Мошков Б.С. Индивидуальная продуктивность растений / Физиология растений. 1974, т.21. вып.З. с. 647-652.

78. Мошков Б.С. Индивидуальная продуктивность растений и способы её выявления // Потенциальная продуктивность растений. М.: Колос, 1976.-с. 3-33.

79. Мурей И.А., Шульгин И.А. Физиологические подходы к оценке использования лучистой энергии растением // Светотехника. 1979, №9. с. 1618.

80. Ничипорович А.А. энергетическая эффективность фотосинтеза и продуктивность растений. Пущино. 1979. 38 с.

81. Овчукова С.А., Максимов В.М., Малышев В.В. Система облучения растений: пути развития и применения // Тепличные технологии. 2006, №1, с. 14-17.

82. Петров А.В. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчётах. М.: Высш.шк., 1984. - 322 с.

83. Прикупец Л.Б., Малышев В.В. Актуальные проблемы эксплуатации об-лучательных установок в тепличных комбинатах. Тезисы докладов V Международной светотехнической конференции, 205 сентября 2003 г., г. Санкт-Петербург, с. 190-191.

84. Прикупец Л.Б., Тихомиров А.А. Оптимизация спектра излучения при выращивании овощей в условиях интенсивной светокультуры // Светотехника. 1992, №3. - с.5-7.

85. Прищеп Л.Г. Эффективная электрификация защищенного грунта. М.: Колос, 1980.-208 с.

86. Прикупец Л.Б. Исследование и разработка эффективных источников излучения для фотобиологических экспериментов и выращивания высших растений: Дис. канд. техн. наук. Москва, 1979.-219 л.

87. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света. -М.: Энергоатомиздат, 1991.-720 с.

88. Рубин Б.А. Биофизика: кн.2. Биофизика клеточных процессов. М.: Высш .шк., 1987.-303 с.

89. Самойлов Л.Н., Степанов Б.М., Эпштейн М.И. К вопросу об эффективных величинах и единицах // Светотехника, 1979, №5. - с. 10-13.

90. Сараев С.М., Терентьев С.С., Шарупич В.П., Шарупич Т.С. Установка типа У ОРТ-1-6000 для ангарных теплиц // Светотехника, 1985. - №1. -с. 23-24.

91. Сарычев Г.С. Облучательные светотехнические установки. М.: Энер-гоатомиздат, 1992. - 240 с.

92. Свентицкий И.И. Разработка и исследование схем включения люминесцентных ламп для сельскохозяйственных облучательных установок и обоснование метода измерения оптического излучения в растениеводстве. Автореферат канд. диссертации. Л., 1961.

93. Свентицкий И.И. Биоэнергетика и продуктивность (О путях снижения затрат энергии при получении сельскохозяйственной продукции). -М.: Знание, 1982.-64 с.

94. Свентицкий И.И., Жилинский Ю.М. Сельскохозяйственная светотехника. -М.: Колос, 1972. 191 с.

95. Сидько Ф.Я., Лисовский Г.М., Сарычев Г.С. и др. Действие света различной интенсивности и спектрального состава на продукционные процессы ценозов редиса // Интенсивная светокультура растений. Красноярск: Изд. ИФ СО АН СССР, 1977. с. 3-14.

96. Справочная книга по светотехнике. Под ред. Ю.Б. Айзенберга. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Знак, 2006. - 972 с.

97. Сулацков В.Г., Свентицкий И.И., Меклеса Н.П. Лампа типа ЛОР-1000 для облучения растений // Светотехника. 1971, №10. - с. 3-5.

98. Тихомиров А.А., Сидько Ф.Я. и др. Проблемы оптимизации спектральных и энергетических характеристик растениеводческих ламп. -Красноярск: Изд-во ИБФ СО АН СССР, 1983. 47 с.

99. Тооминг Х.Г., Гуляев Б.И. Методика измерения фотосинтетически активной радиации. М.: Наука, - 1967. - 147 с.

100. Троицкий A.M. Энергетическая эффективность облучательных установок защищённого грунта. М.: Светотехника, 1996, №7, с. 10-13.

101. Фатеев В.И. Исследование путей повышения эффективности установок для искусственного облучения растений: Дис. канд. техн. наук / ЧИМЭСХ. Челябинск, 1978. - 164 с.

102. Фугенфиров М.И. Электрические схемы с газоразрядными лампами. М.: Энергия, 1974.-384 с.

103. Хазанов B.C. О фитофотометрической оценке излучения // Светотехника, 1978, №5, - с. 24-26.

104. Четвергов Д.И., Рыков В.И. Методы и средства измерения световых параметров источников света. Саранск, Изд. Морд. ГУ, 1988, 94 с.

105. Шарупич В.П. Исследование и расчёт режимов совместного (естественного и искусственного) облучения растений в теплицах. Дис. канд. техн. наук. Красноярск, 1978, 212 л.

106. Шарупич Т.С. Исследование систем искусственного облучения расте ний в светонепроницаемых сооружениях. Автореферат диссертации канд. техн. наук. Красноярск. 1982. 20 с.

107. Шульгин И.А. Архитектура растений и продукционный процесс в оптимальных условиях // Фотосинтез и продукционный процесс. М.: Наука. 1988 -с. 213-218.

108. Швецов С.Г. Исследование и разработка осветительных установок на заданную структуру светового поля для селекции растений. // Диссерта ция канд. техн. наук. М.: 1983. - 267 с.

109. McCree KJ. The Action Spectrum, Absorptance and Quantum Gield of Photosynthescsin Grop Plants. Agric. Meteorol., 1972, vol. 9, p. 191-219.

110. Mohr H. Fdvanses in phytochrom research. Photochem and Photobiol., 1974.-539 p.

111. Philips Lighting: Lighting Manual. Netherlands: LiDAC, 1993. - 467 p.

112. Godel D. Application of irradiation sources in plant gowth chambers. -Moscow, World Electrotechnical Congress, June 21-25, 1977, p. 8.

113. Lighting Technology in Horticulture. Compiled and edited by Templing B.C. and Verbruggen M.A. Eindhoven, The Netherlands Philips, 1977, 71 p.

114. Kohmoto K. Practical application of light sources to agriculture. Moscow World Congress, June 21-25,1977, p. 11.

115. Discussions on the paper: An E8J study for different tasks by J. Lewin. J. Jllum. Eng. Soc. 1977, 6, №2, p. 126-128.

116. Lines J.A. Estimating scalar illuminance. Light. Res. and Technol., 1975, 7, №2, h. 142-143.

117. Mpelkas C.C. Greenhouse supplemental lighting for roses with high pressure sodium lamps. JAS (JEEE Jnd. Appl. Soc. 15th Annu. Meet., Cincinnati, 1980, vol. 1-2) New York, 1980, p. 1266-1273.

118. Hogan Brian J. Street Lamps Greate artificial daylight for plants. Des. News, 1979, 35,№4,p.58.