植物工廠光照和溫度調(diào)控-在線瀏覽
2024-09-15 08:37本頁面
【正文】 要素，其中包括：作物對光的響應(yīng)；其他環(huán)境因素的影響；作物對光照度、光照時間和光譜成分的要求；可產(chǎn)生最佳效果的光源；最均勻光照系統(tǒng)的設(shè)計；系統(tǒng)的投資及運行費用等。另外，選擇人工光源時，還要考慮光源的熱負(fù)荷。所以在選擇人工光源時，一定要充分考慮光源的發(fā)光效率。白熾燈發(fā)光效率很低（約10～20lm/W），目前，常用的白熾燈為40～100W，一般只作為輔助光源應(yīng)用。通過改變熒光粉的成分可獲得不同的可見光譜。由于熒光燈提供線光源，一般可獲得更均勻的光照。☆ 金屬鹵化物燈 一種新型光源，具有發(fā)光效率高（約100lm/W）、光色好、壽命長和輸出功率大等特點，是目前高強度人工光照的主要光源。安裝燈具時應(yīng)同時考慮設(shè)置反光罩，使光照更均勻，光照強度更大。廣泛用于蔬菜及花卉的光合補光。由于產(chǎn)熱量小，低壓鈉燈與高壓鈉燈可以更加接近作物。20nm左右，波長正好與植物光合作用和形態(tài)建成的光譜范圍吻合。PPF 設(shè)置為150mols1，R/B 比為20的LED和金屬鹵化物燈的對照試驗相比，R/B比為10的LED光源的植物產(chǎn)量無論從干物重還是品質(zhì)來講都比金屬鹵化物燈要好。同時，脈沖發(fā)光也有利于植物的光合作用。由于藍(lán)色LED成本還比較高，LED光源的大規(guī)模推廣應(yīng)用還需要一段時間。單純從植物的光合作用來講，激光的單色性與直向性對植物生長不利，但激光光源具有體積小、重量輕、低電壓、脈沖發(fā)光、干涉性好、壽命長等優(yōu)點，再加上它功率高、發(fā)光效率好、可以用電流直接調(diào)節(jié)。最近，使用工作在860nm附近的AlGaAs的激光可發(fā)出430nm附近的藍(lán)色光，工作在9 0 0 n m 附近的AlGaAs 的激光可發(fā)出450nm 附近的藍(lán)色光。日本東海大學(xué)的高正基教授和大阪大學(xué)的中山正宣教授早在1994年就提倡使用激光作為植物工廠的照明光源。LD在植物工廠的實用化不僅可以解決21世紀(jì)的糧食不足問題,而且連能源和資源不足的問題也會迎刃而解。光源布置在設(shè)計一個有效的光照系統(tǒng)時有許多影響因素，燈的布置取決于作物、光照度、溫室高度、燈的大小等。溫室中反映光照均勻程度的參數(shù)為照度均勻率，即室內(nèi)最小照度與最大照度之比。溫度環(huán)境及其控制技術(shù)溫度和植物生長的關(guān)系密切，溫度對作物的重要性在于必須在一定的溫度條件下，作物才能進(jìn)行體內(nèi)生理活動及其生化反應(yīng)。其中，室外擾量有：室外空氣溫度、濕度、太陽輻射強度、風(fēng)速、風(fēng)向等；室內(nèi)擾量包括采暖系統(tǒng)、照明及其他設(shè)備的散熱，作物及栽培床的散熱、散濕等。室內(nèi)熱環(huán)境控制就是通過一定的工程措施，人為地調(diào)節(jié)室內(nèi)與外界環(huán)境之間的熱量變化，使溫度維持在作物生長需要的水平。夏季外界氣溫較高，為了防止室內(nèi)溫度過高，應(yīng)盡量減少室內(nèi)得熱量，增加散熱量。冬季室外氣溫較低，室內(nèi)外溫差大，為了保持室溫，應(yīng)盡量減少失熱量，增加得熱量。植物工廠內(nèi)的氣溫和栽培床基質(zhì)（或營養(yǎng)液）的溫度對作物的光合作用、呼吸作用、光合產(chǎn)物的輸送、根系的生長以及水分和養(yǎng)分的吸收均有著顯著的影響。溫度控制的主要內(nèi)容和技術(shù)如下：加溫供暖系統(tǒng)一般由熱源、熱媒管道和散熱器等組成。熱媒有熱水、熱風(fēng)、蒸汽?！?熱水供暖 植物工廠一般采用熱水供暖系統(tǒng)集中供暖。一般采用低溫?zé)崴┡ü⒒厮疁囟确謩e為95℃和70℃）。在系統(tǒng)管道和散熱器的連接上采用單管式或雙管式。散熱器一般布置在作物層附近或栽培床下?！?地上部加熱 地上部加溫主要由熱源、空氣換熱器、風(fēng)機
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