X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Актуальная на данный момент оценка радиационных режимов по критерию достаточности [3] оговаривает поддержание гарантированного минимума облученности физиологически активной радиации (ФАР) при минимальных напряжениях, что достигается увеличением коэффициента запаса облучательных установок и дополнительными мощностями ГЛ. Для их характеристики введем коэффициент дополнительного отклонения параметров

(1)

где Фmin – значение потока при минимальном уровне напряжения.

При этом потребляемая мощность при колебаниях Uc от Umin до Umax составит величину

(2)

Расход электроэнергии с учетом изменений Uc определится как

(3)

где Qэн – расход электроэнергии при Uc = Uн;

Kэ – коэффициент изменения расхода электроэнергии, определяемой по формуле

(4)

где φu – плотность распределения напряжения за расходный период.

Эффективная отдача Hλ излучения ГЛ на длине волны при колебаниях Uc определится как

(5)

где Hλн – отдача при Uc = Uн;

Kн = Kλ/Kр – коэффициент отклонения эффективной отдачи.

Колебания и отклонения Uc влияют и на срок службы ГЛ, который по данным [4] определится как

(6)

где τ – номинальный срок службы, час;

q – коэффициент, определяемый типом ламп.

Для оценки влияния Uc на наработку ГЛ введем коэффициент изменения срока службы ГЛ – Kτ, который определится по формуле

(7)

Обозначения расчетных коэффициентов отклонений основных параметров ГЛ от номинальных приведены в табл.1.

Таблица 1. Основные параметры ГЛ и обозначения коэффициентов их отклонений
Параметры	Коэффициент отклонения
Напряжение питания, Uc, В	Kc
Поток ФАР, Ф, Вт	Kф
Плотность потока излучения в спектральных диапазонах Δλ, Фλ, Вт/нм	Kλ
Потребляемая мощность, P, Вт	Kp
Установленная мощность, Pу, Вт	Ky
Эффективная отдача, H, Вт/Вт	Kн
Срок службы, τ, час	Kτ
Энергия излучения, Q, Вт.ч.	KQ
Потребляемая электроэнергия, Э, Вт.ч.	Kэ

На основании полученных данных определены уравнения, связывающие эти коэффициенты с напряжением питания при условии обеспечения облученности ФАР не ниже номинальной.

На основании расчетных данных и регрессионных зависимостей, полученных в [5], определены уравнения, связывающие эти коэффициенты с напряжением питания при условии обеспечения облученности ФАР не ниже номинальной:

(8)

где αλ, bλ, cλ, αp, bp, cp – коэффициенты регрессий.

На базе уравнений (8) получены данные по коэффициентам отклонения для тепличных ламп ДРИ-2000 и ДНаТ-400. Результаты приведены в таблице 2.

Их анализ показывает, что технологические требования к радиационному режиму не обеспечиваются даже в рамках стандарта на напряжение сети. По-прежнему существенно нарушаются допуски на спектральное соотношение. При этом дополнительная установленная мощность составляет величину порядка 15% от номинальной. Отклонение потребляемой мощности доходит до 40%.

Таблица 2. Пределы изменений коэффициентов отклонений параметров ГЛ при изменении напряжения
Тип ГЛ	Коэффициент	ΔUc, % к Uн
		±5	±7,5	±10
ДРИ-2000	Кф	1,00…1,55	0,85…1,68	0,70…1,80
	Кс	1,03…1,47	0,87…1,54	0,71…1,60
	Кз	1,03…1,49	0,89…1,58	0,74…1,30
	Кк	0,83…1,48	0,53…1,76	0,43…2,11
	Кр	1,14…1,42	1,06…1,49	1,00…1,56
	Кд	1,28	1,28	1,28
ДНаТ-400	Кф	1,00…1,38	0,93…1,30	0,88…1,64
	Кс	1,00…1,36	0,94…1,48	0,88…1,60
	Кз	1,06…1,30	1,03…1,38	1,00…1,47
	Кк	0,94…1,45	0,88…1,62	0,78…1,81
	Кр	1,02…1,31	0,94…1,38	0,88…1,45
	Кд	1,16	1,16	1,16

Таким образом, при соблюдении критерия достаточности за счет дополнительных мощностей ГЛ не обеспечиваются технологические требования по спектру, интенсивности, равномерности излучения. При этом возрастают материальные и энергетические затраты. Очевидно, что наиболее полной компенсации потерь можно добиться дополнительным регулированием питания и использованием стабилизирующих устройств для ГЛ. Полученные алгоритмы позволят количественно оценить целесообразность тех или иных способов компенсации отклонений, сопоставить необходимые затраты с технологическими потерями в условиях реальных режимов питания облучательных установок.

Литература

1.Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки; учебное пособие. – СПб,СПбГАУ. 2011 – 242 с.

2.Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Менеджмент и инжиниринг в энергетической сфере агропромышленного комплекса: Учебное пособие.-СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2015.-150 с.

3.Гулин С.В. Энергетическая эффективность спектральных параметров облучательных установок селекционных климатических сооружений// Известия МААО,№18 – 2013 – C.8 -11.

4.Гулин С.В. Регулирование мощности газоразрядных источников облучения растений в вегетационных климатических установках// Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства. – Краснодар, 2014 – C.232-235.

5.Гулин С.В., Пиркин А.Г. Оценка влияния нестабильности питающего напряжения на эффективность функционирования облучательных установок в сооружениях защищенного грунта. Известия СПбГАУ,СПб – 2015- №40 – С.259-264.

6.Гулин С.В. Спектральное перераспределение энергии оптического излучения растениеводческих ламп в режиме регулирования мощности.// Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования. - СПб. СПбГАУ, 2015. - С. 349-352.

Код для цитирования: Скопировать