RU2052859C1

RU2052859C1 - Metal-halogen lamp for plants

Info

Publication number: RU2052859C1
Application number: RU93025526A
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Минаев; В.С. Немцева; Ю.А. Прытков
Original assignee: Акционерное общество "Лисма" - завод специальных источников света и электровакуумного стекла
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1996-01-20

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: metal-halogen lamp includes burner made of optically transparent material with sealed electrodes filled with inert gas and additives to provide burner with lithium hologenides in the amount from 0,1 to 15 mcmole/cm³. Burner is also injected with sodium hologenides in the amount from 0,2 to 14 mcmole/cm³. Pressure in burner is kept in range from 13.3 to 200.0 Pa. Burner can be additionally injected with cobalt hologenides in the amount from 0,1 to 5 mcmole/cm³. EFFECT: optimization of radiation spectrum for cucumber growing. 2 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности. The invention relates to the electrical industry.

Известна металлогалогенная лампа (МГЛ), содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и добавками для обеспечения горелки галогенидами лития и церия [1]
Состав наполнения этой МГЛ позволяет генерировать спектр с хорошим заполнением области фотосинтетически активной радиации (ФАР) 400-700 нм.Known metal halide lamp (MGL) containing a burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas, mercury and additives to provide the burner with lithium and cerium halides [1]
The filling composition of this MGL allows one to generate a spectrum with good filling of the region of photosynthetically active radiation (PAR) of 400-700 nm.

Недостатком МГЛ является низкая экологичность процессов ее изготовления и эксплуатации вследствие использования в составе наполнения крайне токсичной ртути. The disadvantage of MGL is the low environmental friendliness of the processes of its manufacture and operation due to the use of extremely toxic mercury in the filling composition.

В состав наполнения МГЛ-прототиппа [2] нет ртути и ее соединений, поэтому ее экологичность весьма высока. The composition of the MGL prototype filling [2] does not contain mercury and its compounds; therefore, its environmental friendliness is very high.

Недостатком такой МГЛ является несоответствие спектра излучения ее требованиям к источникам излучения для фотосинтеза такого важного овоща, как огурец. Согласно [2] распределение энергии спектра излучения в области ФАР для таких источников должно быть таким: 400-500 нм 20± 5% 500-600 нм 40 ±5% 600-700 нм 40 ±5%
Распределение энергии для лампы-прототипа иное: 400-500 нм 20± 5% 500-600 нм 20 ±5% 600-700 нм 60 ±5% что не позволяет обеспечить приемлемую продуктивность выращиваемых огурцов.The disadvantage of this MGL is the mismatch of the radiation spectrum with its requirements for radiation sources for the photosynthesis of such an important vegetable as a cucumber. According to [2], the energy distribution of the radiation spectrum in the PAR region for such sources should be as follows: 400-500 nm 20 ± 5% 500-600 nm 40 ± 5% 600-700 nm 40 ± 5%
The energy distribution for the prototype lamp is different: 400-500 nm 20 ± 5% 500-600 nm 20 ± 5% 600-700 nm 60 ± 5% which does not allow for acceptable productivity of the grown cucumbers.

Целью изобретения является оптимизация спектра излучения для выращивания огурцов. The aim of the invention is to optimize the radiation spectrum for growing cucumbers.

Цель достигается тем, что в МГЛ, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и галогенидами лития в количестве от 0,1 до 15 мкмоль/см³, в горелку лампы введены добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия в количестве от 0,2 до 14 мкмоль/см³, а давление инертного газа составляет 13,3-200 кПа.The goal is achieved in that in a MGL containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes filled with inert gas and lithium halides in an amount of 0.1 to 15 μmol / cm ³ , additives are added to the lamp burner to provide the burner with sodium halides in an amount from 0.2 to 14 μmol / cm ³ and the inert gas pressure is 13.3-200 kPa.

С целью повышения КПД излучения в области ФАР при сохранении оптимального распределения энергии излучения в горелку МГЛ вводятся добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта в количестве от 0,1 до 5 мкмоль/см³.In order to increase the radiation efficiency in the PAR area while maintaining the optimal distribution of radiation energy, additives are introduced into the MGL burner to provide the burner with cobalt halides in an amount of from 0.1 to 5 μmol / cm ³ .

В лампе по изобретению экспериментально подобранный состав наполнения обеспечивает оптимальный спектр излучения для выращивания огурцов. In a lamp according to the invention, an experimentally selected composition of the filling provides an optimal emission spectrum for growing cucumbers.

В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов могут использоваться непосредственно галогениды металлов: NaX, LiX, CoX₂, чистые металлы и галогениды олова. Галогениды излучающих металлов при этом образуются в первые часы работы в результате реакции (на примере Li)
2Li + SnS₂ 2LiI + Sn.As additives for providing the burner with halides of emitting metals, directly used metal halides: NaX, LiX, CoX ₂ , pure metals and tin halides. In this case, halides of emitting metals are formed in the first hours of operation as a result of the reaction (for example, Li)
2Li + SnS ₂ 2LiI + Sn.

Олово, конденсируясь на электродных участках горелки, не изменяет условий разряда, выполняя положительную функцию утепления холодных зон горелки. Tin, condensing on the electrode sections of the burner, does not change the conditions of the discharge, performing the positive function of warming the cold zones of the burner.

Конструкция предлагаемой МГЛ идентична конструкции известных МГЛ и показана на фиг.1. The design of the proposed MGL is identical to the construction of the known MGL and is shown in figure 1.

МГЛ содержит горелку 1 из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами 2. С помощью элементов 3 монтажа горелка зафиксирована во внешнем стеклянном баллоне 4. МГЛ снабжена либо одним резьбовым цоколем 5, либо (как показано на фиг.1) двумя. Второй цоколь 6 снабжен гибким токовводом 7. The MGL contains a burner 1 of optically transparent material with hermetically sealed electrodes 2. Using the mounting elements 3, the burner is fixed in the outer glass bottle 4. The MGL is equipped with either one threaded base 5 or two (as shown in FIG. 1). The second base 6 is equipped with a flexible current lead 7.

Принцип работы предлагаемой МГЛ также идентичен принципу работы известных МГЛ. После подключения МГЛ в схеме последовательно с балластным сопротивлением осуществялется ее зажигание путем подачи на электроды высоковольтного электрического импульса с амплитудой 10-15 кВ. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, по мере разгорания которого в разряд поступают галогениды металлов. В результате формируется дуговой разряд в среде паров галогенидов излучающих металлов с конкретными параметрами: световым потоком, мощностью, напряжением и током на лампе. The principle of operation of the proposed IHF is also identical to the principle of operation of the known IHF. After connecting the MGL in the circuit in series with the ballast, it is ignited by applying a high-voltage electric pulse with an amplitude of 10-15 kV to the electrodes. An arc discharge arises in an inert gas medium, during which metal halides enter the discharge. As a result, an arc discharge is formed in the medium of halides of emitting metals with specific parameters: light flux, power, voltage and current on the lamp.

Количество галогенидов натрия и добавок для обеспечения горелки галогенидами кобальта определено экспериментально и составляет 0,2-14 и 0,1-5 мкмоль/см³ соответственно. При большем количестве добавок уже без достижения дополнительного эффекта увеличиваются затраты на приобретение, обработку, хранение и т.д. При меньшем количестве добавок их недостаточно для обеспечения параметров лампы в течение всего срока службы, так как добавки ужесточатся в процессах взаимодействия с элементами внутренней конструкции горелок и в процессах адсорбции, абсорбции, хемосорбции и т.д.The amount of sodium halides and additives to provide the burner with cobalt halides is determined experimentally and is 0.2-14 and 0.1-5 μmol / cm ^3, respectively. With a large number of additives, even without achieving an additional effect, the costs of acquisition, processing, storage, etc. increase. With fewer additives, they are not enough to ensure lamp parameters throughout the entire service life, since additives will be toughened in the processes of interaction with elements of the internal structure of the burners and in the processes of adsorption, absorption, chemisorption, etc.

Давление инертного газа также определено экспериментально и составляет 133-200 кПа. При большем давлении лампа становится взрывоопасной даже в нерабочем состоянии. При давлении, меньшем 13,3 кПа, происходит распыление электродов лампы в пусковой период, что снижает ее срок службы. The inert gas pressure is also determined experimentally and is 133-200 kPa. At higher pressures, the lamp becomes explosive even when inoperative. At a pressure less than 13.3 kPa, the electrodes of the lamp are sprayed during the start-up period, which reduces its service life.

Спектр лампы изображен на фиг.2. Распределение энергии по спектру излучения в области длин волн 400-700 нм выглядит так: 300-400 нм 20± 10% 400-500 нм 40 ±10% 500-600 нм 40 ±10% что является оптимальным для выращивания огурцов. The spectrum of the lamp is shown in figure 2. The energy distribution over the radiation spectrum in the wavelength range of 400-700 nm looks like this: 300-400 nm 20 ± 10% 400-500 nm 40 ± 10% 500-600 nm 40 ± 10% which is optimal for growing cucumbers.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице. Examples of specific performance are given in the table.

Внедрение изобретения позволит обеспечить оптимальный для выращивания огурцов спектр излучения в области ФАР при практически неизменной себестоимости ламп. При этом повышается продуктивность выращивания огурцов. The implementation of the invention will provide the optimal radiation for the cultivation of cucumbers radiation spectrum in the PAR area with almost constant cost of lamps. This increases the productivity of growing cucumbers.

Claims

1. METAL HALOGEN LIGHT FOR PLANT CULTURE OF PLANTS, containing a burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with inert gas and at least additives to provide the burner with lithium halides, characterized in that sodium halides are additionally introduced into the lamp burner, the components are taken in the following amounts , m • mol / cm ³ :
Additives for providing the burner with lithium halides - 0.1 - 15.0
Sodium halides - 0.2 - 14.0
and the inert gas pressure is 13.3 - 200, about kPa.

2. The lamp according to claim 1, characterized in that additives are additionally introduced into the burner to provide cobalt gaogenides in an amount of 0.1 - 5.0 μmol / cm ³ .