Сравнительная оценка основных характеристик натриевых и светодиодных тепличных облучателей

Показали, что на смену традиционным натриевым тепличным облучателям приходят более эффективные светодиодные. (Цель исследования) Провести сравнительную оценку основных характеристик натриевых и светодиодных тепличных облучателей при равном фотосинтетическом фотонном потоке. (Материалы и методы) Собрали базу данных о 79 натриевых облучателях (34 облучателя с электронной пускорегулирующей аппаратурой и 45 – с электромагнитной) и 118 – светодиодных. Сравнительную оценку провели в два этапа. На первом этапе получили математические модели зависимости мощности, массы, площади и стоимости облучательных установок от генерируемого ими фотосинтетического фотонного потока. На втором этапе решили системы уравнений натриевых и светодиодных тепличных облучателей по каждой характеристике. (Результаты и обсуждение) Потребляемая активная мощность светодиодных облучателей по сравнению с натриевыми в среднем на 33 процента меньше. Площадь светодиодных облучателей в 2,5 раза больше, чем натриевых с электронным балластом, и на 44 процента больше, чем натриевых облучателей с электромагнитным балластом. Масса светодиодных облучателей в 3,5 раза больше, чем натриевых с электронным балластом, и на 20 процентов больше, чем натриевых с электромагнитным балластом. Стоимость светодиодных облучателей дороже, соответственно в 3,5 и 4,3 раза. (Выводы) Светодиодные облучатели более энергоэффективны по сравнению с натриевыми. Однако из-за высокой стоимости их внедрение требует технико-экономического обоснования, включающего дополнительные критерии оценки: срок службы, эксплуатационные затраты, цена электроэнергии и другие.

1. Прикупец Л.Б. Светодиоды в тепличном освещении: возможности и реальность // Светотехника. Специальный выпуск. 2019. С. 8-12.

2. Мишанов А.П., Маркова А.Е. Влияние различных типов облучателей на коэффициент энергоэкологичности в светокультуре салата // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. N92. С. 25-31.

3. Ракутько С.А., Маркова А.Е., Судаченко В.Н., Колянова Т.В. Определение эффективности светодиодных источников облучения при выращивании рассады томата и огурца // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2013. N84. С. 82-89.

4. Смирнов А.А., Прошкин Ю.А., Соколов А.В. Оптимизация спектрального состава и энергетической эффективности фитооблучателей // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. N1(34). С. 53-60.

5. Молчан О., Обуховская Л., Трофимов Ю., Пугачевский А. LED-освещение в производстве продукции растениеводства закрытого грунта // Наука и инновации. 2018. N5(183). С. 38-43.

6. Pardo G.P., Aguilar C.H., Martínez F.R., Canseco M.M. Effects of light emitting diode high intensity on growth of lettuce (Lactuca sativa L.) and broccoli (Brassica oleracea L.) seedlings. Annual Research & Review in Biology. 2014. 19. 2983-2994.

7. Fan X.X., Xu Z.G., Liu X.Y., Tang C.M., Wang L.W., Han X.L. Effects of light intensity on the growth and leaf development of young tomato plants grown under a combination of red and blue light. Scientia Horticulturae. 2013. 153. 50-55.

8. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D., Hsu M.H., Yang Z.W., Yang C.M. The effects of red, blue, and white light-emitting diodes on the growth, development, and edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata). Scientia Horticulturae. 2013. 150. 86-91.

9. Schwend T., Prucker D., Peisl S., et al. The rosmarinic acid content of basil and borage correlates with the ratio of red and far-red light. European Journal of Horticultural Science. 2016. 81. 5. 243-247.

10. Chen X.-L., Xue X.-Z., Guo W.-Z., et al. Growth and nutritional properties of lettuce affected by mixed irradiation of white and supplemental light provided by light-emitting diode. Scientia Horticulturae. 2016. 200. 111-118.