Способ фильтрации инфракрасного излучения источников света

О И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 284500 Согоз Советских Социалистическихеспубли т. свидетельства М ависимое Заявлено 23.711,1968 ( 1257555/30-15)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 14.Х.1970. Бюллетеньл. 451, 9/24 МПК А 01 д 9/24УДК 613.165.6(088,8) омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРДата опу ликования описания 20.1.19 Авторыизобретения Черноусов Ильин, Б, С. Мошков, Г. Д. Плескач и Заявитель рофизический научно-исследовательский институт СПОСОБ ФИЛЬТРАЦИИ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕЦ ИСТОЧНИКОВ СВЕТАявляются еплопоте Изобретение относится к технике фильтрации инфракрасной (ИК) составляющей в излучении источников света, применяемой в научных исследованиях, в технологическом оборудовании для выращивания сельскохозяйственных культур при искусственном освещении.В настоящее время в работе с рядом ценных сельскохозяйственных культур (томаты, редис и т. д.) наилучшие результаты достигнуты при облучении выращиваемых растений светом ламп накаливания (типа ЗН) и ксеноновых ламп высокого давления (типа ДКсТВ 6000), ИК-излучение которых фильтруется,Известно несколько способов фильтрации ИК-излучения. Однако для использования в промышленных условиях (например, при создании овощных фабрик) наиболее приемлемым является применение водного экранирующего слоя, который обеспечивает надежное поглощение ИК-излучения. Одновременно проточная вода используется для охлаждения источников света.Недостатками известного способазначительные непроизводительные три и большой расход воды.Проведенные эксперименты показали, что при температуре воды на выходе экрана 1,=40 С с ней отводится около 70% потребляемой лампами типа ЗН - 17 энергии.При мощности источников света плотностью 4,8 квт/лг-, полезной плошади овощной фабрики 1 га и длительности суточного облучения 5 14 час непроизводительные теплопотери составляют 400000 мегакалорий в сутки. Расход воды при температуре на входе экрана =30 С ( Л/= 10 С) составляет 40000 .пз/сутки.Повышснис температурьг воды на выходе 10 экрана до величины, близкой к точке кипения(90 - 95 С), что позволило бы утилизировать отводимое с водой тепло и сократить расход воды, создаст горячий потолок, приводящий к нарушению водного режима в растениях, 15 вплоть до их гибели.Целью изобретения является разработкатакого способа фильтрации 11 К-излучения источников света, который позволяет утилизировать отводимое с водой (или с другой жид костью) тепло и позволяет сократить ес расход, ооеспечивая при этом физиологически благоприятные условия для выращиваемых растений.Поставленная цель достигается тем, что 25 расход воды через экран поддерживают науровне, обеспечивающем нагрев ее до темпсратуры 90 - 95 С, а световой поток пропускают через дополнительный фильтр, снимающий ИК-излучение самой горячей воды.30 Второй экран также может быть пли жнд284500 Предмет изобретения Составитель В. Дементьев Редактор Е. Н. Хорина Техред А. А. Камышникова Корректор Н, Л. БронскаяЗаказ 39321 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45 Типография, пр,Сапунова, 2 костным или твердотельным. Нормальная неопасная для растений температура второгоэкрана может поддерживаться за счет обдува его.Вода, нагретая до 90 - 95 С, может бытьподана в любой теплоотборник, например всистему отопления.За счет увеличения перепада температурводы на входе и выходе первого экрана сокращается расход воды,10Второй, более удаленный от источниковсвета экран для снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов можетвыполняться из таких материалов, как оконное стекло или ацетобутиратцеллюлозная 15пленка.П р и мер 1. Фильтрация ИК-излучения источников света с помощью двух водных экранов.Такими экранами служат два горизонтальных водных слоя, ограниченных снизу обычным стеклом и разделенных воздушным промежутком (в данном случае, стекло - конструктивный материал).Первый экран из воды, одновременно охлаждающей лампы, и стекла, интенсивно поглощает ИК-излучение ламп с длиной волныХ)1,2 лкл и нагревается до температуры 90 -95 С, которая поддерживается на заданномуровне регулированием потока воды. 30Нагретый до температуры 90 - 95 С экрансам является источником длинноволновогоИК-излучения, которое оказывает отрицательное воздействие на растения, нарушая их водный режим. Максимум интенсивности этого 35излучения лежит при температуре:90 С вобласти 8 лкл, В данном случае, второйэкран, более удаленный от источников света,должен достаточно интенсивно поглощатьИК-излучение в области от 2,7 - 3,0 до 75 - 4080 лкл. Слой воды отвечает этому требованию, а регулируя скорость протекания воды,можно поддерживать температуру второгоэкрана, например, равной температуре окружающей среды, т. е. полностью устранять 45влияние горячего потолка. Расход воды вовтором экране незначителен, так как энергия,поглощаемая им, составляет весьма неоольшую часть (8 - 12%) от всей выделяемой лампами энергии. 50П р и и е р 2. Фильтрация ИК-излучения источников света с помощью двух экранов -водного (первого) и выполненного из твердого материала (второго).Первый экран аналогичен описанному в 55примере 1.Поскольку требования ко второму экрануслабее чем к первому и энергия, поглощаемая вторым экраном, значительно меньше чем первым (см. пример 1), второй экран может выполняться без жидкостного охлаждения и нз таких материалов, как оконное стекло или ацетобугиратцеллюлозная ленка,Экраны, как н в примере 1, разделены воздушным промсжутком.Однако установившееся значение температуры второго экрана в условиях естественной конвекции может оказаться недостаточно благоприятным для отдельных культур. В этом случае снижение температуры второго экрана до физиологически нормальной величины достигается обдувом его более или менее интенсивным охлаждающим воздушным потоком, улучшающим конвективный теплообмен с окружающей средой.Применение способа, описанного в примере 2, снижает капитальные затраты и эксплуатационные расходы.Использование двух экранов, одни из которых является водным, обеспечивает надежную фильтрацию ИК-излучения с длиной волны Х)1,2 лкл. В случае необходимости устранения ИК-излучения с г.(1,2 лкл в первом или втором экранах хгокно применить материал, поглощающий излучение с л)0,8 лкл, например стекло типа СЗС 14.Общие дополнительные потери световой энергии, вызванные применением второго экрана, не превысят 9 - 12%.Предлагаемый способ прост в осуществлении, его внедрение на фабриках искусственно выращиваемых овощей приводит к снижению себестоимости продукции за счет утилизации отводимого с водой тепла. 1. Способ фильтрации инфракрасного излучения источников света при выращивании сельскохозяйственных культур в условиях искусственного освещения путем пропускания светового потока через экран с проточной водой, отличающиися тем, что, с целью максимальной утилизации тепла, отводимого водой экрана, и сокращения ее расхода, последний поддерживают на уровне. обеспечивающем нагрев воды до температуры 90 - 95 С, а инфракрасное излучение самбй горячей воды устраняют путем пропускания его через воздушный промежуток и дополнительный экран, например твердотельный.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры дополнительного твердотельного экрана до физиологически нормальной величины, его охлаждают путем обдува.