Тривалість опромінення розсади 3 страница

16. Косинус кута між перпендикуляром, опущеним з кінця світної лінії, на горизонтальну площину, і лінією, що з’єднує цей кінець з точкою розрахунку визначають за формулою

 

(3.14)

 

17. Приймають коефіцієнт додаткової освітленості, який враховує дію віддалених світильників та відбиті світлові потоки, μ = 1,1...1,2 та коефіцієнт запасу k_з (табл. 1.3).

18. Визначають фактичну освітленість у точці розрахунку А

 

(3.15)

 

Аналогічно проводиться розрахунок від сусідніх ліній (світильників) і визначається сумарна освітленість точки А від усіх ліній (світильників).

19. Визначають відповідність фактичної освітленості нормованій за допустимим відхиленням освітленості

 

(3.16)

 

Примітка. Отримане значення відхилення повинно входити в межі -10...+20 %. Якщо умова не виконується, то вибирають інше джерело світла, або перераховують кількість рядів світильників (тобто приймають інше попереднє значення L_В) і знову проводять перевірочний розрахунок.

20. Остаточно вибирають світильник і виписують технічні дані обраного джерела світла (тип, потуж­ність, напруга, світловий потік).

21. Визначають питому потужність освітлювальної установки

 

(3.17)

 

де Р_л - потужність обраного джерела світла (лампи), Вт.

22. Роблять висновки по роботі.

Таблиця 3.1 - Завдання варіантів для виконання ПР № 3

Варіант	Призначення приміщення	Розміри приміщення, м
довжина	ширина	висота
	Пташник, кури м’ясні			3,9
	Корівник			3,4
	Телятник			3,8
	Пташник, кліткове утримання			4,0
	Доїльний зал			3,5
	Свинарник-маточник			3,4
	Пташник, молодняк курчат			3,6
	Корівник			3,8
	Телятник			4,0
	Кормоцех			5,0
	Пташник, гуси			3,2
	Свинарник, поросята-сисуни			3,7
	Доїльний зал			3,4
	Корівник			3,4
	Пташник, качки			3,3
	Телятник			3,5
	Кормоцех			4,6
	Свинарник, кнури			4,1
	Корівник			3,7
	Пташник, кури-несучки			3,6
	Доїльний зал			3,2
	Телятник			3,7
	Свинарник-відгодівельник			3,4
	Корівник			4,1
	Кормоцех			4,5
	Пташник, індичата			3,8
	Корівник			3,4
	Телятник			3,5
	Свинарник-маточник			3,8
	Свинарник, ремонтний молодняк			4,0
	Корівник на 200 голів			3,2

 

Приклад розв'язання

Завдання: Визначити кількість світильників для даного приміщення, розрахувати освітлення методом світних ліній, вибрати джерело світла та здійснити його перевірку.

Вихідні дані варіанту № 31: призначення приміщення, вид тварин - корівник на 200 голів; розміри приміщення - довжина А=70 м, ширина В=20 м, висота Н=3,2 м.

Хід виконання роботи

 

1. Приймаємо систему освітлення - загальну рівномірну.

2. Вибираємо вид джерела світла - люмінесцентні лампи. Обираємо світильник з ЛЛ для особливо вогких приміщень з хімічно-активним середовищем типу ЛСП18-40, повністю пилонепроникний, габаритні розміри 1330×152×204 мм, підвісний, одноламповий, лам­па ЛБ40 (дод. 6 [2]).

3. Обчислюємо розрахункову висоту підвішування світильників Н_р, м за фор­мулою

 

,

 

де h_зв - висота звисання світильника, приймаємо h_зв =0,3 м;

h_р - висота робочої поверхні (годівниці), приймаємо h_роб =0,2м.

 

 

4. Приймаємо вид КСС - косинусна (Д), та відносну відстань між світильниками λ за умовою

 

,

 

де λ_с та λ_е - відповідно світлотехнічно та економічно найвигідніша відносна відстань між світильниками λ_с =1,2...1,6 та λ_е =1,6...2,1 (табл. 1.1). Приймаємо λ=l,4...1,8.

5. Знаходимо попередню відстань між рядами світильників L_B, м

 

 

Приймаємо L_B=4,3 м.

6. Відстані від стін до світильників l_А,В, м для приміщень, у яких робочі місця не знаходяться біля стін, становлять

 

 

7. Обчислюємо кількість рядів світильників п_В, шт. у приміщенні

 

 

Приймаємо n_B=5 рядів.

8. Визначаємо відстань між рядами світильників L_B, м

 

 

9. Для знаходження числа світильників у ряду, так як лінія світильників вважа­ється безперервною, задаємося величиною L'₀, м, виходячи з умови

 

 

де L^'₀ - проміжок між світильниками, приймаємо L'₀ =1,2 м.

 

 

10. Визначаємо кількість світильників у ряду n_A, шт.

 

 

Приймаємо п_А =27 шт.

11. Розраховуємо дійсну відстань між світильни­ками L₀, м

 

 

12. Знаходимо загальну кількість світильників у приміщенні N, шт.

 

 

13. На плані приміщення розміщуємо світильники, вказуючи необхідні геомет­ричні розміри, та наносимо контрольну точку А (точка симетрії між чотирма світильниками) в межах робочої поверхні, в якій освітлення найгірше. Заміряємо найкоротшу відстань від конт­рольної точки до проекції ряду в горизонтальній площині, Р = L_В/2 =2 м (рис. 3.2).

Примітка. Розрахункову точку потрібно брати в центрі поля – простору, обмеженого чотирма ближніми світильниками.

Рис. 3.2 - Розміщення світильників (світних ліній) на плані приміщення.

 

14. Визначаємо силу світла з одиниці довжини лампи в площині, перпендикулярній осі лінії за формулою

 

 

де Ф_л – світловий потік лампи, Ф_л =3200 лм (дод. 6);

L – довжина лампи, L=1,2 м (дод. 6).

 

 

15. Визначаємо кут a між лініями, які з’єднують кінці світної лінії з точкою розрахунку

 

 

Тоді 0,635.

16. Визначаємо косинус кута між перпендикуляром, опущеним з кінця світної лінії, на горизонтальну площину, і лінією, що з’єднує цей кінець з точкою розрахунку

 

 

17. Приймаємо коефіцієнт додаткової освітленості μ=1,15, коефіцієнт запасу k_з=1,3 (табл. 1.3) і нормовану освітленість Е_н=75 лк (дод. 2).

18. Визначаємо фактичну освітленість у точці розрахунку А від чотирьох ближніх світильників

 

19. Визначаємо відповідність фактичної освітленості нормованій за допустимим відхиленням освітленості

 

 

Отримане значення відхилення входить в допустимі межі -10...+20 %. Отже джерело світла вибрано вірно.

20. Остаточно вибираємо світильник ЛСП18-40 з лампою ЛБ40. Технічні дані лампи: потужність Р_л = 40 Вт, напруга на лампі U_л=109 В, світловий потік Ф_л = 3200 лм.

21. Визначаємо питому потужність освітлювальної установки

 

 

22. Роблять висновки по роботі.

Контрольні запитання

 

1. Чому в даному методі, як джерела світла, використовують лише люмінесцентні лампи?

2. В яких випадках застосовують метод світних ліній?

3. Який метод розрахунку освітлення, точковий чи світних ліній, є кращим таточнішим?

Практична робота №4

 

Тема: Розрахунок та вибір установок для опромінення рослин у теплиці.

Мета: Навчитись розраховувати і вибирати опромінювальні установки з точковими джерелами випромінювання для опромінення рослин у теплиці.

Теоретичні відомості

 

Щоб отримати розвинену розсаду або навіть плоди в зимово-весняний період використовують тепличні споруди. Для вирощування якісної та повноцінної проду­кції денного світла та сонячних променів недостатньо, тож для їх поповнення засто­совують різні опромінювальні установки рослин. Найпоширеніші типи опромінювального обладнання: ОТ-400, УОРТ-2-3000, УОРТ-6-1000, УОРТ-15-400 тощо.

Для опромінення рослин використовують джерела світла - газорозрядні лампи низького і високого тиску, які характеризуються показни­ком фітовіддачі η_в.фт, мфт/Вт. Найвищий рівень фітовіддачі мають лампи типу ЛФ-40-1, ЛФ-40-2.

Для опромінення рослин, здебільшого, використовують установки з точковими джерелами випромінювання порівняно великої одиничної потужності, тобто газорозрядними лампами високого тиску. Такі установки потребують найменших затрат на їх обслуговування, що дає їм переваги в порівнянні із установками з лінійними джерелами випромінювання порівняно малої одиничної потужності, тобто газорозрядними лампами низького тиску.

При розрахунку опромінювальних установок, які використовуються при виро­щуванні рослин, слід пам'ятати ряд вимог:

- спектральний склад джерел випромінювання не повинен містити випромінювання, яке гнітить рослини;

- опроміненість повинна рівномірно розподілятися по поверхні рослин;

- рівень опроміненості повинен бути достатнім для нормального здійснення процесу фотосинтезу та формування рослин;

- установка не повинна перегрівати рослини, які опромінюються, та заважати догляду за ними (стаціонарні опромінювачі з потужними джерелами випромінюван­ня підвішують на висоті не менше 0,5 м над рослинами);

- застосування опромінювальної установки повинно бути рентабельним і безпечним в експлуатації.

При вирощуванні рослинно-овочевої продукції при допомозі додаткового досвічування опромінювальними установками затрати електроенергії немалі, але вони скуповують себе за рахунок високої ціни на вирощену ранню продукцію. Також ці способи вирощування дозволяють ефективно впроваджувати селекційну роботу та одержувати 3-4 врожаї на рік.

Хід виконання роботи

 

1. Вибирають опромінювальну установку для вирощування розсади, вказуючи їїтип, кількість та тип, потужність, фітопотік ламп-опромінювачів.

2. Визначають фітовіддачу лампи η_ф, мфт/Вт за виразом

 

(4.1)

 

де Ф_ф.л - фітопотік лампи (табл. 4.1), мфт;

Р_л - потужність лампи-опромінювача (табл. 4.1), Вт.

 

Таблиця 4.1.

Технічні дані опромінювальних установок, опромінювачів і ламп

Тип установки	Тип опромінювача	Кількість опромінювачів, шт.	Джерело опромінення	Фітопотік, мфт
УОРТ-1-6000	ОТ-6000		ДМ4-6000
УОРТ-2-3000	ОТ-3000		ДМ4-3000
-	УОРТУ2-3000		ДМ3-3000
-	ГСП26-1000-001-УХЛ4		ДРИ 1000-5
-	ГСП26-400-001-УХЛ4		ДРИ 400-5
УОРТ-6-1000	ГСП26-1000		ДРИ 1000-5
УОРТ-15-400	ГСП26-400		ДРИ 400-5
02ДП-ДРИ2000-УХЛ4 “Светотрон”	-		ДРИ 2000-6
КОП2-001-УХЛ4 “Светотрон”	-		ДРИ 2000-6
-	ОГС01-1000-УХЛ4 “Фотос-1”		ДРИ 1000-6
-	ОГС01-2000-001-УХЛ4 “Фотос-3”		ДРИ 2000-6
-	ОГС01-3500-001-УХЛ4 “Фотос-5”		ДРИ 3500
-	ССП03-750-001-УХЛ4		ДРВ 750
-	ЖСП18-400-001-УХЛ4		ДНаТ 400
-	ОТ-400(ДРИ, КР)		ДРИ 400-5
-	ОТ-400 МИ-045-У5		ДРЛФ 400-1
-	ОТ-400 МЕ-046-У5		ДРЛФ 400-01
-	ОТ-1000 МИ-049-У5		ДРЛФ 1000
-	РСП15-2000-01		ДРЛ 2000

 

 

3. Розрахункову потужність установки Р_р, кВт, яка створює достатню опроміненість для нормального росту рослин, обчислюють за формулою

 

(4.2)

 

де S - площа опромінюваної поверхні, м²; Е_ф - необхідна фітоопроміненість, мфт/м² (10000 – для розсади томатів, 8500 – для розсади огірків, 13700 – для плодів огірків, 16400 – для плодів томатів); η_в.фт - коефіцієнт використання фітопотоку, η_в.фт = 0,5...0,7.

Примітка. Близько 50% потужності, яку споживають опромінювачі, перетво­рюється в теплову енергію, саме цей фактор враховує коефіцієнт використання фітопотоку, η_в.фт.

 

4. Визначають кіль­кість опромінювачів п_опр, шт. за формулою

 

, (4.3)

 

де Р_оп - потужність одного опромінювача, кВт.

Приймають кількість опромінювачів п_опр, шт., заокруглюючи деся­тковий дріб за математичними законами до цілого числа, та опромінювальних установок.

5. Знаходять установлену потужність опромінювачів (опромінювальних установок) Р_у, кВт з ви­разу

 

(4.4)

 

6. Для обчислення витрати електроенергії за період вегетації рослин необхідно знати тривалість роботи опромінювального обладнання Т, год., яку знаходять з ви­разу

 

(4.5)

 

де Т_п, Т_с, Т_др, Т_пр - тривалість, відповідно, проростання на­сіння, вирощування сіянців, розсади до розстановки та після розстановки (табл. 4.2), діб;

t_n, t_c, t_др, t_пр - тривалість опромінення за добу, відповідно, проростання насін­ня, вирощування сіянців, розсади до розстановки та після розстановки (табл. 4.2), год./добу.

 

 

Таблиця 4.2.

Тривалість опромінення розсади

Період вегетації	Огірки	Помідори
t, год/добу	Т, діб	t, год/добу	Т, діб
Проростання насіння		2…3		2…3
Вирощування сіянців	16 (8)	12…15	16 (8)	10…12
Вирощування розсади до розстановки	16 (8)	10…12	16 (8)	12…15
Вирощування розсади після розстановки	14 (7)	10…12	14 (7)	20…25

Примітка. В дужках вказана тривалість в годинах при періодичному опромінюванні.

 

7. Визначають витрати електроенергії на опромінення W, кВт·год по формулі

 

(4.6)

 

8. Роблять висновки по роботі.

 

Таблиця 4.3. Завдання по варіантах для виконання ПР № 4

Варіант	Площа опромінення, м2	Розсада культури	№ варіанту	Площа опромінення, м2	Розсада культури
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори			помідори
		огірки			огірки
		помідори

 

 

Приклад розв'язання

Завдання: Вибрати тип опромінювача і опромінювальної установки для опромінення розсади овочів у теплиці. Визначити кількість опромінювачів, їх потужність та витрати електроенергії на опромінення.

Вихідні дані варіанту № 31: розсада культури - огірки; площа опромінення –1000 м².

Хід виконання роботи

 

1. Для опромінення розсади огірків у теплиці вибираємо опромінювальну установку типу УОРТ-2-3000: тип опромінювача ОТ-3000, кількість опромінювачів - 2 шт., тип ламп-опромінювачів – ДМ4-3000.

2. Визначаємо фітовіддачу лампи η_ф, мфт/Вт за виразом

 

 

де Ф_ф.л - фітопотік лампи, Ф_ф.л = 467000 мфіт (табл. 4.1);

Р_л - потужність лампи-опромінювача, Р_л = 3000 Вт (табл. 4.1).

 

 

3. Розрахункову потужність установки Р_р, кВт, яка створює достатню опроміненість для нормального росту рослин, обчислюємо за формулою

 

 

де S - площа опроміненої поверхні, S = 1000 м²;

Е_ф - необхідна фітоопроміненість, Е_ф =8500 мфт/м²;

η_в.фт - коефіцієнт використання фітопотоку, η_в.фт=0,7.

 

 

4. Визначаємо кі­лькість опромінювачів п_оп, шт. за формулою

 

 

де Р_оп - потужність одного опромінювача, Р_оп = 3 кВт.

 

 

5. Визначаємо кі­лькість опромінювальних установок п_оу, шт. за формулою

 

 

де n_оп.оу - кількість опромінювачів в одній опромінювальній установці, n_оп.оу = 2.

 

 

Остаточно приймаємо 13 опромінювальних установок УОРТ-2-3000 для рівномірного їхрозміщення над площиною вирощування розсади. Загальна кількість опромінювачів n_оп = 26 шт.

6. Знаходимо установлену потужність опромінювальних установок (опромінювачів) Р_у, кВт

 

 

7. Для економного використання електроенергії приймаємо періодичний режим опромінення (опромінювачі вимикаються на дві години після кожних двох годин роботи).

Визначаємо тривалість роботи опромінювачів за період вегетації Т, год., яку знаходимо з ви­разу

 

,

 

де Т_п, Т_с, Т_др, Т_пр - тривалість, відповідно, проростання на­сіння, вирощування сіянців, розсади до розстановки та після розстановки. Приймаємо Т_п=2 доби, Т_с=13 діб, Т_др=11 діб, Т_пр=11 діб (табл. 4.2);

t_n, t_c, t_др, t_пр - тривалість опромінення за добу, відповідно, проростання насін­ня, вирощування сіянців, розсади до розстановки та після розстановки. Приймаємо t_п=24 год/добу, t_с=8 год/добу, t_др=8 год/добу, t_пр=7 год/добу (табл. 4.2).

 

 

8. Визначаємо витрати електроенергії на опромінення W, кВт·год.

 

 

9. Висновки по роботі.

 

Контрольні запитання

 

1. Що таке фітопотік лампи і як він себе проявляє?

2. Які лампи застосовують для опромінення рослин у теплиці?

3. Перспективи та труднощі вирощування рослин в умовах захищеного ґрунту.

 

 

Практична робота №5

 

Тема: Розрахунок і вибір стаціонарної установки ультрафіолетового випромі­нювання.

Мета: Навчитись розраховувати та вибирати стаціонарні установки для ульт­рафіолетового опромінення тварин (птиці) методом коефіцієнта використання вітального потоку.

Теоретичні відомості

 

Під дією ультрафіолетового (УФ) випромінювання в шкірі тварин відбувається реакція утворення з пасивного провітаміну активно діючого вітаміну D, який віді­грає активну роль у регулюванні обміну речовин. При недостачі вітаміну D порушу­ється мінеральний, білковий і вуглецево-жировий обмін. Наслідком цього є такі за­хворювання як ацитоз, остеомаляція, рахіт тощо. При цьому затримується ріст і розвиток молодняку, частішають захворювання, знижується продуктивність тварин і птиці.

Сонячні промені містять УФ-випромінення, але вони не проходять крізь скло, стіни, стелю. Тож тварини та птиця, які не потрапляють під прямі сонячні промені і утримуються постійно в приміщенні без вигулювання мають підвищену потребу в УФ-опромінюванні. З цією метою застосовують лампи з УФ спектральним складом: ЛЭ, ЛЭР, ЛЭО, ДРВЭД, ДРТ. Ці лампи мають підвищений вітальний (еритемний) потік Ф_віт.