RU2126190C1

RU2126190C1 - Device for illumination of plants

Info

Publication number: RU2126190C1
Application number: RU94016751A
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Минаев; В.Н. Ильин; Ю.В. Репин; Ю.Н. Тимарин
Original assignee: Акционерное общество "Лисма-КЭТЗ"
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1999-02-10

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: device has illumination source, starting equipment and light distribution unit. Illumination source is designed as metal-halogen lamp which outputs light with following power distribution in photosynthesis active radiation bandwidths with 5% tolerance: 30% for 400-500 nm, 45% for 500-600 nm, 25% for 600-700 nm. Metal-halogen lamp is filled with following components: doping for torch supply with sodium, scandium, and thorium halides, respectively of 0.1-6.0, 0.05-0.6 and 0.02-0.5 mg per cubic centimeter. Mercury content is within range of 0.5-8.0 mg per cubic centimeter. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует световой прибор для облучения растений. The present invention relates to the electrical industry, in particular, improves the light device for irradiating plants.

Известен световой прибор для облучения растений, принятый за прототип, содержащий источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и светоперераспределяющее устройство [1]. Known light device for plant irradiation, adopted as a prototype, containing a radiation source, ballasts and light distribution device [1].

Описываемая установка содержит в качестве источника излучения ртутную лампу высокого давления. The described installation contains a high-pressure mercury lamp as a radiation source.

Недостатком указанной установки является крайне неоптимальное распределение энергии излучения в области фотосинтетически активной радиации (ФАР): от 400 до 500 нм - 35%, от 500 до 600 нм - 50%, от 600 до 700 нм - 15%. The disadvantage of this setup is the extremely non-optimal distribution of radiation energy in the field of photosynthetically active radiation (PAR): from 400 to 500 nm - 35%, from 500 to 600 nm - 50%, from 600 to 700 nm - 15%.

Как видно в красной области ФАР составляет всего 15%. То [2] же излучение в этой области должно быть не ниже 20%, только при этом условии обеспечивается высокая урожайность большинства овощных культур. As can be seen in the red region, the PAR is only 15%. That [2] the same radiation in this area should not be lower than 20%, only under this condition a high yield of most vegetable crops is ensured.

Целью предлагаемого изобретения является повышение продуктивности овощных культур. The aim of the invention is to increase the productivity of vegetable crops.

Поставленная цель достигается тем, что в световом приборе для облучения растений, содержащем источник излучения, пускорегулирующую аппаратуру и светоперераспределяющее устройство, указанный источник излучения представляет собой металлогалогенную лампу, генерирующую излучение со следующим распределением энергии в области фотосинтетически активной радиации:
от 400 до 500 нм - 30±5%, от 500 до 600 нм - 45±5%, от 600 до 700 нм - 25±5%.This goal is achieved by the fact that in a light device for plant irradiation containing a radiation source, ballasts and a light distribution device, said radiation source is a metal halide lamp that generates radiation with the following energy distribution in the region of photosynthetically active radiation:
from 400 to 500 nm - 30 ± 5%, from 500 to 600 nm - 45 ± 5%, from 600 to 700 nm - 25 ± 5%.

В составе наполнения металлогалогенной лампы использованы следующие компоненты:
добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия, скандия и тория в количестве от 0,1 до 6,0 мг/см³, от 0,05 до 0,6 мг/см³ и от 0,02 до 0,5 мг/см³ соответственно,
ртуть - от 0,5 до 8,0 мг/см³.The following components were used in the filling of a metal halide lamp:
additives to provide the burner with sodium, scandium and thorium halides in an amount of from 0.1 to 6.0 mg / cm ³ , from 0.05 to 0.6 mg / cm ³ and from 0.02 to 0.5 mg / cm ³ respectively,
mercury - from 0.5 to 8.0 mg / cm ³ .

В предлагаемом световом приборе состав наполнения обеспечивает близкое к оптимальному распределение энергии излучения металлогалогенной лампы в области ФАР для выращивания большинства овощных культур. In the proposed light device, the composition of the filling provides a near-optimal distribution of the radiation energy of the metal halide lamp in the PAR area for growing most vegetable crops.

Конструкция светового прибора содержит металлогалогенную лампу (1), фиг. 1, соединенную последовательно с балластным сопротивлением (2), которое может быть индуктивным (3), емкостным (4), индуктивно-емкостным (5) или электронным (6). Для зажигания лампы используется зажигающее устройство (7) развивающее электрический импульс от 1,5 до 6,0 кВ. Балластное сопротивление (2) вместе с зажигающим устройством (7), составляют пускорегулирующее устройство (8) светового прибора. Для перераспределения излучения металлогалогенной лампы (1) на зеленый лист растений используется светоперераспределяющее устройство. The design of the light device contains a metal halide lamp (1), FIG. 1, connected in series with ballast resistance (2), which can be inductive (3), capacitive (4), inductive-capacitive (5) or electronic (6). To ignite the lamp, an ignition device (7) is used that develops an electrical impulse from 1.5 to 6.0 kV. Ballast resistance (2) together with the ignition device (7) make up the ballast device (8) of the light device. A light redistributing device is used to redistribute the radiation of the metal halide lamp (1) onto the green leaf of plants.

Принцип работы светового прибора следующий: после подключения его в сеть питающего напряжения последовательно с балластным сопротивлением осуществляется зажигание металлогалогенной лампы путем подачи на электроды высоковольного импульса, генерируемого зажигающим устройством. Возникает дуговой разряд в среде галогенидов металлов и ртути с фиксированными параметрами: напряжением, током, мощностью и световым потоком. Светоперераспределяющее устройство ориентирует излучение металлогалогенной лампы на зеленую массу растений. The principle of operation of the light device is as follows: after connecting it to the supply voltage network, a metal halide lamp is ignited in series with the ballast by supplying a high-voltage pulse generated by the igniting device to the electrodes. An arc discharge arises in the environment of metal and mercury halides with fixed parameters: voltage, current, power and light flux. The light distribution device orientates the radiation of the metal halide lamp onto the green mass of plants.

Распределение энергии излучения светового прибора в области ФАР определено экспериментально из условий получения наибольшей урожайности большинства овощных растений и является следующим: от 400 до 500 нм - 30±5%, от 500 до 600 нм - 45±5%, от 600 до 700 нм - 25±5%. The distribution of the radiation energy of the light device in the PAR area is determined experimentally from the conditions for obtaining the highest yield of most vegetable plants and is as follows: from 400 to 500 nm - 30 ± 5%, from 500 to 600 nm - 45 ± 5%, from 600 to 700 nm - 25 ± 5%.

При соотношении энергии излучения, выходящем из указанного диапазона, урожайность овощных культур снижается. When the ratio of the energy of radiation out of the specified range, the yield of vegetable crops decreases.

Количество компонентов наполнения в металлогалогенной лампе также определено экспериментально и составляет в мг/см³:
для добавок для обеспечения горелки галогенидами натрия, скандия и тория от 0,1 до 6,0, от 0,05 до 0,6 и от 0,02 до 0,5 соответственно;
для ртути от 0,5 до 8,0.The number of filling components in a metal halide lamp is also determined experimentally and is in mg / cm ³ :
for additives to provide the burner with sodium, scandium and thorium halides from 0.1 to 6.0, from 0.05 to 0.6 and from 0.02 to 0.5, respectively;
for mercury from 0.5 to 8.0.

При меньшем количестве добавок их недостаточно для нормальной работы лампы в течение всего срока службы, т.к. добавки уходят из разряда в процессах взаимодействия с элементами конструкции металлогалогенной лампы, а также в процессах адсорбции, абсорбции и хемисорбции. With fewer additives, they are not enough for normal lamp operation throughout the entire service life, as additives leave the discharge in the processes of interaction with structural elements of a metal halide lamp, as well as in the processes of adsorption, absorption and chemisorption.

При большем количестве добавок дополнительного положительного эффекта достичь не удается. В тоже время расходы на приобретение, разработку, хранение и дозировку компонентов наполнения увеличивается. With more additives, an additional positive effect cannot be achieved. At the same time, the costs of the acquisition, development, storage and dosage of filling components are increasing.

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

Применение предлагаемого изобретения позволит увеличить урожайность большинства овощных культур при практически неизменной себестоимости светового прибора для облучения растений. The application of the invention will increase the yield of most vegetable crops with almost the same cost of a light device for plant irradiation.

Claims

1. A light device for plant irradiation, containing a radiation source, ballasts and light distribution device, characterized in that the radiation source is a metal halide lamp that generates radiation with the following energy distribution in the field of photosynthetically active radiation: from 400 to 500 nm - from 25 up to 35%, from 500 to 600 nm - from 40 to 50%, from 600 to 700 nm - from 20 to 30%.

2. The device according to claim 1, characterized in that the following components are used in the filling of the metal halide lamp: additives to provide the burner with sodium, scandium, and thorium halides from 0.1 to 6.0 from 0.05 to 0.6 and from 0 , 02 to 0.5 mg / cm ^3, respectively, mercury - from 0.5 to 8.0 mg / cm ³ .