Численное моделирование и выбор светодиодов для фитосветильников
Аннотация
Твердотельная технология освещения на основе светодиодов предлагает широкие возможности в освещении растений. Представлен прототип твердотельной лампы на основе светодиодов InGaN с максимумами излучения 440, 460, 530 нм и AlInGaP с максимумами излучения 590, 630 и 660 нм, оснащенный источником стабилизированного тока и оптимизированным радиатором. Спектр излучения светодиодного осветителя представляет собой результат численного моделирования с применением экспериментально полученного спектра поглощения листа растения. Проведено сравнение эффекта применения светодиодов с воздействием натриевой трубчатой лампы. На основе оценки результатов биометрических измерений, которые проводили на протяжении всего эксперимента, показана возможность воздействия спектра предложенного светодиодного осветителя на рост растений.
Ключевые слова
Об авторах
С. И. Супельняк
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Калужский филиал)
Россия
аспирант
Россия
аспирант
В. Г. Косушкин
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Калужский филиал)
Россия
доктор техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Материаловедение»
Россия
доктор техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Материаловедение»
Список литературы
1. Massa G. D., Kim H.−H., Wheeler R. M., Mitchell C. A. Plant productivity in response to LED lighting // HortScience. 2008. V. 43, N 7. P. 1951—1956. DOI: 10.21273/HORTSCI.43.7.1951
2. Singh D., Basu C., Meinhardt−Wollweber M., Roth B. LEDs for energy efficient greenhouse lighting // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. V. 49. P. 139—147. DOI: 10.1016/j. rser.2015.04.117
3. Yano A., Fujiwara K. Plant lighting system with five wavelength−band light−emitting diodes providing photon flux density and mixing ratio control // Plant Methods. 2012. V. 8, N 1. P. 46 (12 pp.). DOI: 10.1186/1746-4811-8-46
4. Urbonavičiūtė A., Duchovskis P., Brazaitytė A., Samuolienė G. Photophysiological investigations using light emitting diode illumination // Rural Development. 2009. V. 4, N 1. P. 414—417.
5. Morrow R. C. LED lighting in horticulture // HortScience. 2008. V. 43, Iss. 7. P. 1947—1950. DOI: 10.21273/HORTSCI.43.7.1947
6. Novičkovas A., BrazaitytėA., Duchovskis P., Jankauskienė J., Samuolienė G., Virsilė A., Sirtautas R., Bliznikas Z., Zukauskas A. Solid−state lamps (LEDS) for the short−wavelength supplementary lighting in greenhouses: experimental results with cucumber // XXVIII International Horticultural Congress on Science and Horticulture for People (IHC2010): International Symposium on Greenhouse 2010 and Soilless Cultivation. 2010. Art. No. 927. P. 723—730. DOI: 10.17660/ActaHortic.2012.927.90
7. Olle M., Viršile A. The effects of light−emitting diode lighting on greenhouse plant growth and quality // Agricultural and Food Science. 2013. V. 22, N 2. P. 223—234. DOI: 10.23986/afsci.7897
8. Tennessen D. J., Bula R. J., Sharkey T. D. Efficiency of photosynthesis in continuous and pulsed light emitting diode irradiation // Photosynthesis research. 1995. V. 44, N 3. P. 261—269. DOI: 10.1007/BF00048599
9. Соколов А. В., Юферев Л. Ю. Моделирование спектров светодиодных матричных светильников // Инновации в сельском хозяйстве. 2014. №. 2. С. 65—72.
10. Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes // In: Methods in enzymology. V. 148. N.−Y.: Academic Press Inc., 1987. P. 350—382. DOI: 10.1016/0076-6879(87)48036-1
11. Alkema J., Seager S. L. The chemical pigments of plants // J. Chem. Educ. 1982. V. 59, N 3. P. 183. DOI: 10.1021/ed059p183
12. Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление : справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с.
13. Найвельт Г. С., Мазель К. Б., Хусаинов Ч. И., Затикян Г. П., Шаров Л. Н., Кузнецов С. А., Алексеев В. А., Киселев Л. М., Тихонов В. И., Шуваев Ю. Н. Источники питания радиоэлектронной аппаратуры: справочник. М.: Радио и связь, 1985. 576 с.
14. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача : учебник для вузов. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.
15. Супельняк С. И., Адарчин С. А., Стрельченко С. С., Косушкин В. Г. Разработка методики определения спектра поглощения биологических систем на примере растений // Инженерный журнал: наука и инновации. 2014. № 12(36). DOI: 10.18698/2308- 6033-2014-12-1290
Для цитирования:
Супельняк С.И., Косушкин В.Г. Численное моделирование и выбор светодиодов для фитосветильников. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2017;20(2):115-121. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2017-2-115-121
For citation:
Supelnyak S.I., Kosushkin V.G. Numerical simulation and LEDs adaptation for grow lamp. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2017;20(2):115-121. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2017-2-115-121
Просмотров: 176
Послать статью по эл. почте 