Өсімдіктер мен жылыжайларды жарықтандыруды жобалау және есептеу

 Жасанды жарық көздері: жылыжай шамдарының жүрегі

Жылыжайларды жасанды жарықтандырудың қарқындылығы фотосинтез процесінде қолданылатын квант деп аталатын электромагниттік өріс энергиясының элементар бөлігі бар фотондар немесе бөлшектер санымен сипатталады. Өсімдіктер пайдаланатын жарық энергиясының мөлшері мкмоль/м2*с бірліктерімен өрнектеледі. Өсімдіктер, алайда, адамның көзінен айырмашылығы, сәулеленудің толқын ұзындығына сезімталдығымен ерекшеленеді. Сондықтан жарық энергиясының кванттары толқын ұзындығына байланысты әр түрлі қарқындылықтағы әрекетті тудырады, жылыжайларды жарықтандыру үшін жарықтың жалпы мөлшерін ғана емес, оның спектрлік құрамын да ескеру қажет. Мысалы, қызыл түсті жарық диапазонындағы жарық энергиясының белгілі бір мөлшерімен сәулеленудің әсері жасыл жарықтың немесе тіпті көкшіл-жасыл түстің бірдей дозасымен сәулеленгенге қарағанда айтарлықтай үлкен болады. Басқаша айтқанда, жылыжай шамдары өсімдіктің дамуын неғұрлым қарқынды түрде ынталандырса, соғұрлым сәулеленетін энергия өсімдік ең сезімтал сәулелену спектрінің диапазонында болады.
Жалпыға қолжетімді жасанды жарық көздерінің ішінде электр энергиясын фотосинтетикалық белсенді сәулелену энергиясына айналдырудың ең жоғары тиімділігі мыналар болып табылады біргеветодиодты фитожарықтандыру , сондықтан олар негізінен жылыжайларды жарықтандыру үшін қолданылады.
 

Олардың жоғары энергетикалық ПӘК және энергияның таралуының спектрлік ыдырауы әртүрлі типтегі жылыжайларды ассимиляциялық жарықтандыру үшін ең тиімді, жан-жақты және энергияны үнемдейтін шамдардың осы түрі екенін көрсетеді. Негізінен, жарықдиодты модельдер фитоламп - фитопрожекторлар толық спектрлі, жылыжай шамдары үшін арнайы әзірленген, олар IP65 деңгейіндегі шаң мен ылғалдан қорғайды және 380-ден 800 нм-ге дейінгі сәулеленудің толық спектрі қолданылатын жаңа кристалдарды қолдану арқасында, бұл тіпті күн сәулесі болмаған кезде де өсімдіктерді тиімді өсіруге мүмкіндік береді. .
Көгілдір сәулеленудің қосымша бөліктері фотосинтездің қарқындылығын арттырады, ал қызыл және инфрақызыл толқындар өсімдіктің де, оның тамыр жүйесінің де өсуін арттырады, яғни жылыжайларды мамандандырылған жасанды жарықтандырудың тиімділігі басқа жарықтандыру түрлерімен салыстырғанда жоғары. Жылыжайларды жарықтандыруда натрий, сынап доғалы және люминесцентті лампалар, қыздыру шамдары да сирек қолданылмайды. Шамдар мен шамдардың қандай да бір түрін орнату көбінесе өсімдіктердің нақты мәдениетіне байланысты.

Жылыжайларды жарықтандырудың біркелкілігі
Жылыжай шамдары жарықтандыру жүйесінің өте маңызды элементі болып табылады. Олардың арқасында жарық көздері энергиямен қамтамасыз етудің оңтайлы жағдайында жұмыс істейді. Дегенмен, арматура, ең алдымен, жарық көздерінің сәулеленуін кеңістікте таратуға жауапты. Арнайы әзірленген рефлекторлар жарықты шағылыстырады, осылайша ол жарық түсетін бүкіл бетке мүмкіндігінше біркелкі түседі. Осының арқасында жылыжайдағы арматуралардың орналасуын жобалауға болады, осылайша олардың астында өсірілетін барлық өсімдіктер тікелей жылыжай шамының астында немесе олардың арасындағы бос орынға қарамастан энергияның бірдей бөлігін алады.

Жылыжайларды жасанды жарықпен жарықтандырудың екі түрін ажырату керек: 

• өсімдіктерді табиғи жарықтандыру кезеңінде сіңіретін жарық энергиясының қажетті мөлшерімен қамтамасыз ететін жылыжай шамдары. Жарықтандырудың бұл түрі фотосинтетикалық белсенді сәулеленудің (ФАР) сәулелену кезеңіндегі жарық энергиясының тығыздығы 400-ден 1000 мкмоль/м2*с аралығында болуын талап етеді.
• екінші түрі - жылыжайларды фотопериодтық жарықтандыру. Ол түнде өсімдіктерді жарықтандыру арқылы күнді ұзарту үшін жасанды жарықты пайдалануды қамтиды. Жасанды жарықтандыру арқылы күн мен түннің ұзақтығын өзгерту арқылы өсімдіктердің гүлденуін тездетуге немесе тоқтатуға болады. Жарықтандырудың бұл түрі 5-10 мкмоль/м2*с деңгейінде энергияның салыстырмалы түрде аз мөлшерін қажет етеді.

Кейбір жылыжайларда белгілі бір уақыт аралығында жылыжайларды циклдік, қысқа мерзімді жарықтандыру да кейбір жылыжайларда өсу мен гүлденуді басқарудың тиімді әдісі болуы мүмкін. Артқы жарықтың сипатталған түрлерін (және тек артқы жарықтарды ғана емес, сонымен қатар суару және жылыту және желдету жүйелерін) пайдалану арқылы оңай автоматтандыруға болады. ббағдарламаланатын таймерлер мен уақыт релесі.

Қорытындылар

Жобалау кезіндегі жалпы ұсынымдар өсімдіктер мен жылыжайларға арналған жарықтандыру: 

• өсімдіктер электромагниттік сәулелену диапазонының бір бөлігін ғана пайдаланады, яғни толқын ұзындығы 400-700 нм, алайда ұзын толқынды (инфрақызыл) сәулелену де өсімдіктердің өсуіне әсер етеді;
• жылыжайларды жарықтандырудың екі түрі бар: тұрақты жарықтандыру және фотопериодтық жарықтандыру;
• жоғары қысымды натрий шамдары әрқашан жылыжай шамдары үшін тамаша жарық көзі бола бермейді. Жекелеген жағдайларда өсімдіктердің мәдениеті мен міндеттеріне байланысты әртүрлі АЖ пайдаланылады, бірақ толық спектрлі сәулеленуі бар жарықдиодты фито-шамдар барған сайын танымал бола түсуде, өйткені олардың пайдалану және техникалық қызмет көрсету тиімділігі, сондай-ақ ұзақ қызмет ету мерзімі ішінде жарықтандыру сипаттамаларының беріктігі мен жоғары тұрақтылығы бойынша даусыз артықшылықтары бар. 10-15 жылға дейін ;
• жабдықты үнемдемеген дұрыс - сапалы жарықтандыру жабдықтарын сатып алу ұзақ мерзімді экономикалық тиімділікті және өсімдіктердің өсуіне қолайлы жағдайларды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді;
• жылыжайларды жарықтандыруды жобалау құжатталған ережелер мен ережелерге сәйкес жүзеге асырылуы тиіс екенін есте ұстаған жөн. Бұл тапсырмада тек осындай жұмыстарда тәжірибесі бар жарықтандыру мамандары ғана көмектесе алады, сондықтан мердігерді таңдағанда олардың портфолиосына ерекше назар аудару керек.