УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ Российский патент 1995 года по МПК H01J61/18 A01G9/26 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует установки для облучения растений.

Известна установка для облучения растений, принятая за прототип, содержащая иcточник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор.

Описанная установка содержит в качестве источника излучения ртутную металлогалогенную лампу (МГЛ).

Недостатком указанной установки является неоптимальное распределение энергии в области фотосинтетически активной радиации: 400 500 нм 35% 500 600 нм 50% 600 700 нм 15%
Оптимальным же для облучения, например, огурцов является следующее распределение энергии: 400 500 нм 20% 500 600 нм 40% 600 700 нм 40%
Причиной того, что в ртутной МГЛ не достигается требуемое распределение энергии в области ФАР являются интенсивные линии ртути (404, 436, 546, 579 нм). Это приводит к тому, что большая часть энергии в области ФАР приходится на область спектра 400-600 нм (до 90%). Для продуктивного же выращивания большинства овощей процент излучения в области длин волн 600-700 нм должен быть не менее 35-40%
Кроме того, ртуть является весьма токсичным элементом, что делает процессы изготовления и эксплуатации МГЛ крайне неэкологичными.

Целью предлагаемого изобретения является повышение экологичности установки и оптимизации ее спектра излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для облучения растений, содержащей источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор, указанный источник излучения представляет собой безртутную металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации:
400 500 нм 15-25%
500 600 нм 35-45%
600 700 нм 35-45%
В составе наполнения безртутной металлогалогенной лампы используются добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве от 0,2-3,0 мг/см³, а давление инертного газа составляет от 13,3-200,0 кПа. Установка для облучения растений по предполагаемому изобретению обеспечивает благоприятный спектр излучения для выращивания огурцов, что позволяет получать высокие урожаи в теплицах.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка для облучения растений содержит источник излучения 1, баластное сопротивление 2, зажигающее устройство 3 и световой прибор 4. Баластное сопротивление 1 может быть индуктивным 5, емкостным 6 или комбинированным 7.

Принцип работы установки идентичен соответствующему для известных установок для облучения растений. После подключения установки в сеть питающего напряжения с помощью (10-15 кВ) электрического импульса зажигающего устройства 3 осуществляется зажигание источника излучения 1, включенного последовательно с балластным сопротивлением 2. После периода разгорания в источнике излучения 1 формируется дуговой разряд в парах галогенидов металлов, который генерирует поток излучения с определенным распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации. Световой прибор 4 перераспределяет поток излучения, направляет его на зеленую массу растений.

Характер распределения энергии излучения в области ФАР определен экспериментально и является следующим: 400-500 нм 20 ± 5% 500-600 нм 40 ± 5% 600-700 нм 40 ± 5%
При распределении энергии излучения вне пределов указанных диапазонов продуктивность выращивания огурцов снижается.

В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами лития могут использоваться
непосредственно галогениды лития;
металлический литий и галогениды олова. Галогениды лития образуются в горелке в первые часы работы лампы в результате реакции
2Li + SnX₂ 2LiX+Sn (1) где Х галоген (йод и бром);
оксид лития, галогенида олова и алюминия и/или кремний. Реакция образования галогенидов лития следующая:
Li₂O + SnX₂ + Al(Si) ->> LiX + Al₂O₃ (SiO₂) + Sn (2)
Количество добавок для обеспечения горелки галогенидами лития определено экспериментально и составляет от 0,2 до 3,0 мг/см³.

При количестве добавок меньшем, чем 0,2 мг/см³, их не хватает для нормальной работы лампы в течение всего срока службы, так как добавки жестятся в процессах адсорбции, хемисорбции и т.д.

При количестве добавки, большем чем 3,0 мг/см³ дополнительного положительного эффекта уже не достигается. Затраты же на приобретение, хранение, обработку химикатов увеличиваются.

Давление инертного газа также определено экспериментально и составляет от 13,3 до 200,0 кПа.

При меньшем давлении не удается обеспечить требуемого значения напряжения на лампе при приемлемых размерах.

При давлении инертного газа, большем 200,0 кПа, лампа становится взрывоопасной даже в холодном состоянии.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Внедрение предлагаемого изобретения позволяет увеличить продуктивность выращивания огурцов при практически неизменности установки для облучения растений.

Использование: в установках для облучения растений. Сущность изобретения: установка для облучения растений содержит источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор. Источник излучения представляет собой безртутную металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации: 400 500 нм 20± 5 %, 500 600 нм 40± 5 %, 600 700 нм 40± 5 %. В составе наполнения безртутной металлогалогенной лампы использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве от 0,2 до 3,0 мг/см³, а давление инертного газа составляет от 13,3 до 200,0 кПа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ, содержащая источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и световой прибор, отличающаяся тем, что указанный источник излучения представляет собой безртутную металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации:
400 500 нм 15 20%
500 600 нм 35 45%
600 700 нм 35 45%
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в составе наполнения безртутной металлогалогенной лампы использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве 0,2 3,0 мг/см³, а давление инертного газа составляет 1,33 200,0 кПа.