МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЛАБОРАТОРНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АНАЛИЗА ВЛИЯНИЯ СПЕКТРА И УРОВНЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РОСТ РАСТЕНИЙ В ПОМЕЩЕНИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА 

Ашанин Василий Николаевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электроэнергетики и электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: eltech@pnzgu.ru
Мельников Анатолий Аркадьевич, ведущий инженер, кафедра электроэнергетики и электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: eltech@pnzgu.ru
Ларкин Сергей Евгеньевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра электроэнергетики и электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: eltech@pnzgu.ru
Аравин Никита Андреевич, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: eltech@pnzgu.ru 

681.5 

DOI

10.21685/2072-3059-2020-1-4 

Актуальность и цели. Объектом разработки является лабораторно-исследовательская система для анализа влияния спектра и уровня светового излучения на тепличные растения в различные фазы их развития. Существующие системы освещения для помещений закрытого грунта чаще всего реализованы на натриевых газоразрядных лампах с нерегулируемыми спектром излучаемого света и уровнем освещенности. Целью работы является улучшение энергоэффективности системы освещения и обеспечение регулировки спектральной составляющей светильников для разных фаз развития растений.
Материалы и методы. С целью повышения энергоэффективности системы освещения помещения закрытого грунта измеряется уровень и спектр естественной (солнечной) освещенности, а источник искусственного света повышает до требуемых значений уровень освещенности и спектр излучения.
Результаты. Практическая реализация источников света выполнена на основе RGB-светодиодов. Задание необходимого значения спектра оптического излучения производится программно микропроцессором, а управление уровнем освещенности производится ШИМ-модулированием напряжения источника питания. Система позволяет экспериментально исследовать влияние силы света и спектра источника оптического излучения на развитие сельскохозяйственных растений в помещениях закрытого грунта и определить наилучшие показатели в каждой фазе их развития.
Выводы. Разработанная система позволяет экспериментальным путем определить оптимальные значения освещенности и спектра света на показатели роста и развития растений в помещениях закрытого грунта. 

Ключевые слова

автоматизация управления освещенностью, датчик интенсивности и спектрального состава света, микропроцессор, RGB-светодиод, люкс-спектральные характеристики света, энергоэффективность 

 Скачать статью в формате PDF

1. Воскресенская, Н. П. Фотосинтез и спектральный состав света / Н. П. Воскресенкая. – Москва : Наука, 1965. – 311 с.
2. Анохин, В. С. Автоматическая система управления спектральным составом света для помещений закрытого грунта / В. С. Анохин, В. Н. Ашанин // Вестник Пензенского государственного университета. – 2016. – № 4. – С. 74–78.
3. Ракулько, С. А. Сравнительная оценка параметров рассады томата, выращенной под люминесцентными, натриевыми и светодиодными источниками излучения / С. А. Ракулько, А. С. Таранчук // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики : материалы XII Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием (г. Саранск, 28–29 мая 2015 г.). – Саранск, 2015. – С. 236–241.
4. Яковлев, А. Н. Влияние спектральных характеристик источников излучения на растения / А. Н. Яковлев, И. Н. Козырев // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2013. – Т. 56, № 7/2. – С. 112–116.