СуперСадовод
  • Экономный свет для тепличных растений

    22.05.2015

    Экономный свет для тепличных растенийВ теплицах, где мы выращиваем нашу пищу, огромное количество энергии тратится впустую и в результате растения получают слишком много, но совсем не того вида, света. А это может вызвать у растений стресс или даже повредить им.

    Исследователи из Технологического университета Чалмерса работают над уникальным методом, позволяющим определить, сколько и какого типа свет хотят сами растения.

    В современных теплицах применяются так называемые натриевые лампы высокого давления, которые мало чем отличаются от ламп, используемых для уличного освещения. Как правило, у них есть только два положения — включено или выключено.

    В современных теплицах всё очень высокотехнологично, за исключением освещения, – объясняет аспирант систем автоматического контроля в Чалмерс, Анна-Мария Карстенсен.

    Температура и подпитка растений тщательно контролируются. А вот регулировка освещённости сильно отстаёт от всего остального.

    Световой спектр, обеспечивающийся натриевыми лампами высокого давления, весьма приблизительно соответствует тому спектру, который растения используют в процессе фотосинтеза.

    Растения недополучают очень много синего и красного цветов спектра, которые им нужны как раз больше всего. В то же время они получают большую долю инфракрасного света, который для некоторых культур вреден, и желтый свет, который растения по большей части не могут использовать в сколь-нибудь значительной степени.

    Исследовательский проект Чалмерса призван выяснить, сколько и какого типа свет требуется различным растениям в каждый промежуток времени. В процессе исследования учёные использовали спектрометр для измерения длины волн света отправляемого растениями обратно.

    Существуют два способа, при помощи которых растения отправляют свет обратно:
    • Прямое отражение, когда свет отражается обратно, будучи не поглощён листом.
    • Флуоресценция, когда свет испускается самими растениями. Этот свет создается в процессе фотосинтеза, и длина его волн отличается от длины волн искусственного освещения.

    Исследователи постарались проанализировать эти сигналы, чтобы определить, в каком освещении нуждаются растения. На рисунке показана приблизительная схема фотосинтеза.

    В реальности, существует ряд существенных различий в зависимости, например, от того, какое это растение, в каком оно цикле развития и какая температура.

    Это неизведанная область, – говорит Торстен Уик, доцент технического контроля и руководитель исследовательского проекта.

    То, как растения реагируют на свет, как правило, определяется взятием образцов с самих листьев или с участка рядом с ними при помощи специального оборудования. Мы же проводим анализ удаленно, используя возможности контроля ламп.

    Это означает, что измерения могут быть проведены у всей популяции растений, что автоматически позволяет нам определить усреднённый тип света, который необходим конкретному виду растений.

    Целью данного проекта является создание системы, которая использует реакцию растений для автоматической регулировки освещения в теплице.

    Естественный солнечный свет вполне может дополняться светом ламп для обеспечения общего освещения удовлетворяющего потребности растений, как с точки зрения яркости, так и с точки зрения светового спектра.

    Такого эффекта можно добиться за счёт использования современных светодиодных (LED) ламп, которые состоят из нескольких групп светодиодов с разными спектрами света и регулируемой яркостью. Такую лампу вполне возможно запрограммировать на освещение, регулируемое в зависимости от потребностей растений.

    Эта технология имеет огромный потенциал для экономии энергии, – сообщает Торстен Уик. – Мы рассчитываем на то, что нам удастся сэкономить около 30 процентов энергии за счет перехода с натриевых ламп на светодиодные.

    Кроме того, можно сэкономить около 20 процентов, регулируя при помощи нашего метода интенсивность света и его спектр. А это означает, что теплицы только в Европе смогут сэкономить столько же электричества, сколько потребляет половина Швеции.

    Экономный свет для тепличных растений



  • Нравится
    Оставьте Ваш комментарий

    Пожалуйста напишите комментарий



    Яндекс.Метрика