Источники лучистой энергии для облучения растений и их

Источники лучистой энергии для облучения растений и их энергетические показатели
Энергетические характеристики светильников, используемых для выращивания растений,
являются основой для выбора излучателей, обеспечивающих минимальный расход
электроэнергии, удовлетворяющий нормальному росту растений. К энергетическим
характеристикам относятся: световой поток Фν, фитопоток Фф и поток фотоактивной радиации
(ФАР) Фс, а также соответствующие им энергетические отдачи – светоотдача Вν = Фν/Р,
фитоотдача Вф = Фф/Р и отдача ФАР Вc = Фc/Р, где Р – мощность лампы, Вт.
Обычно для сравнения и анализа растениеводческих светильников спектральные
характеристики представляют в виде зависимости КПД светильника от длины волны λ отношения спектральной плотности потока излучения S(λ) в спектральном диапазоне Δλ = 2901400 нм к потребляемой светильником электрической мощности Рл. С целью упрощения
сравнительной оценки эффективности различных источников ОИ предлагалось в основу анализа
относительного спектрального распределения положить модель, в которой любое излучение со
сплошным или линейчатым спектром ограничивается областью ФАР и представляется сложным,
состоящим из трех квазимонохроматических излучений по числу спектральных участков ФАР, в
которых они сосредоточены, а относительное спектральное распределение излучения оценивается
сочетанием усредненных относительных энергий излучения
в тех же участках ФАР (в
процентах от общего излучения), например, 30% - 50% - 20%, т. е. для Δλ1 = 380-500 нм
30%; для Δλ2 =500-600 нм
Тогда
светового -
для
= 50%; для Δλ3 =600-720 нм
составляющих
=
= 20%.
потока:
1
лучистого 2
фотосинтезного 3
где V(λi) - относительная спектральная чувствительность среднего глаза, отн. ед.;
Kф(λi) - функция спектральной фотосинтетической эффективности излучения;
λi - условные характерные длины волн, существенные для основных процессов в растениях,
Нм.
Приближенно можно принять Kф(λ1i) = 0,6; Kф(λ2) = 0,4; Kф(λ3) = 1 при λ1 = 435 нм; λ2 = 555
нм; λ3 = 675 нм; V(λ1) ≈ 0,020; V(λ2) ≈ 1,000; V(λ3) ≈ 0,015.
Оценка спектральных характеристик источников ОИ на основе процентного
распределения в спектральных участках ФАР используется за рубежом и не является новым
требованием, однако в нашей стране до настоящего времени она не получила
распространение в нормативно-технической документации, очевидно, из-за отсутствия
необходимых данных и стандартизированной методики использования в оценочных
расчетах.
Новым является применение корреляции между фотометрическими, энергетическими и
фотосинтезными величинами при известных спектральных характеристиках источников ОИ и
расчет лучистого Фе и фотосинтезного Фф потоков по формулам:
4
5
где 0,95 - коэффициент, численно равный фотосинтетической эффективности излучения с λ = 680
нм; 683 - световая эффективность излучения, лм/Вт.