Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК: 621.311(075)

ЭНЕРГОСЖАТИЕ РЕЖИМОВ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ВЕГЕТАЦИОННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ

ГОЛУБЕВ С.В.

В последнее время значительно возрос интерес к выращиванию растений, преимущественно овощей, в вегетационных сооружениях, которые оборудуются установками облучения и подачи питательного раствора к растениям.

Радиационный режим теплиц является одним из важнейших факторов микроклимата, определяющим рост и развитие растений. Поэтому при искусственном облучении особое внимание следует уделять его оптимизации, что связано с выбором источника, типа облучательной установки и ее пространственным расположением, выбором конфигурации отражателя светильников, режима работы [1].

Перспективной для защищенного грунта России является технология производства растений методом многоярусной узкостеллажной гидропоники (МУГУ), которая эффективнее использует объем теплицы, обеспечивает плодоношение одновременно 5-ю ярусами [2] .

При использовании МУГУ в разы увеличивается посевочно-рабочая площадь, иными словами происходит процесс «энергосжатия». Такое «энергосжатие» можно объяснить тем, что сеянцы, рассада и растения располагаются в пять плодоносящих ярусов, по каждую сторону установки. В отличие от общепринятого одного плодоносящего яруса распложенного горизонтально по всему объему теплицы. Так же размещение по высоте ярусов МУГУ в объеме теплицы привело к существенному снижению общих затрат энергии. теплица микроклимат облучение гидропонный

При многоярусной гидропонике процесс искусственного облучения растений осуществляется при рациональной структуре ценоза, обеспечивающей продукционный процесс при постоянной оптимальной объемной плотности световой энергии (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема размещения оборудования в теплице:

1- облучатели верхнего облучения; 2- облучатели нижнего облучения;

3- установка МУГУ

соответствии с нормами технологического проектирования при светокультуре растений требуемая облученность должна составлять 80 Вт/м2 (ФАР) для культуры огурца и 95 Вт/м2 для культуры томата [3]. При использовании ламп ДРИ400, ДНаТ400, ДРФ1000 удельная электрическая мощность облучательных установок должна составлять 360 и 400 Вт/м2. При применении ламп большей мощности типов ДРИ2000 и ДМ4-3000 удельную мощность увеличивают до 460-540 Вт/м2.

При этом облучатели с лампами ДРИ400, ДШТ400 и ДРФ1000 располагают над рядами растений, но не ближе чем в 0,5 м от растений, Рекомендуемое соотношение между натриевыми (ДНаТ400) и металлогалогенными (ДРИ400) источниками должно быть 3:1. Облучательные установки с лампами ДРИ2000 и ДМ4-3000 подвешивают на высоте 2-2,5 м от нулевой отметки, взаимное их расположение определяется расчетной удельной мощностью и размерами помещения.

Оптимальными с точки зрения применения в сооружениях защищенного грунта, являются различные модификации водяной культуры. Можно применить проточную или аэроводную культуру, возможны и иные конструктивные решения, но с обязательной циркуляцией и аэрацией питательного раствора. Однако при конструировании самой системы и средств автоматического управления необходимо обеспечить достаточно надежное резервирование, особенно по каналу циркуляции и обеспеченности растений питательным раствором. Необходимо всегда помнить, что перерыв в снабжении питательным раствором или водой более 2 ч приводит к отмиранию корневой системы и к гибели растений.

В традиционных гидропонных системах с приемным баком надежность в основном обеспечивается благодаря резервированию насосных агрегатов. Однако, если потребитель не относится по надежности энергоснабжения к первой категории, то в этом случае возможна гибель растений при длительном (свыше 2 ч) отключения электроэнергии. В таких случаях нужно иметь автономный резервный источник электроэнергии или резервный насос от двигателя внутреннего сгорания.

Более надежными являются системы с внутренними, технологическими запасами надежности. Одна из таких систем изображена на рисунке 2 [2].

Рисунок 2 - Технологическая схема циркуляции питательного раствора в установке без приемного бака:

1 -- поддоны первой секции; 2 -- поддоны второй секции; 3 -- промежуточные емкости; 4 - насосы; 5 - датчики уровня

Особенность этой схемы заключается в том, что питательный раствор хранится не в специальном баке, а в емкостях для выращивания растений, разделенных на две части. Питательный раствор не перекачивается из бака в емкости и наоборот, а циркулирует между двумя группами емкостей. При отключении циркуляционного насоса на длительное время питательный раствор остается в корневой зоне растений на стабильном уровне.

Литература

1.Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки; учебное пособие. - СПб,СПбГАУ. 2011 - 242 с.

2.Шарупич В.П. Культивационные сооружения с многоярусной узкостеллажной гидропоникой, Palmarium Academic Publishing, 2014 - 664с

3. НТП 10-95 Нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады

4.Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Менеджмент и инжиниринг в энергетической сфере агропромышленного комплекса: Учебное пособие.-СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2015.-150 с.

5.Гулин С.В., Пиркин А.Г. Оценка влияния нестабильности питающего напряжения на эффективность функционирования облучательных установок в сооружениях защищенного грунта. Известия СПбГАУ,СПб - 2015- №40 - С.259-264.

Размещено на Allbest.ru