ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ ОСВЕЩЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Ютазинская средняя общеобразовательная школа»

ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ ОСВЕЩЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ

Выполнила: Гараева З.Р., 8б класс,

Руководитель: Филиппов С.В, к.т.н.

Ютаза 2024

Содержание

Введение

МОСКВА, 3 дек - РИА Новости. Более 60% россиян самостоятельно выращивают овощи, фрукты и другие сельскохозяйственные культуры, большинство из них объясняют это тем, что собственная продукция более полезная, свидетельствуют данные опроса ВЦИОМ.

Зимой в средней полосе длительность светового дня составляет около 8 часов (10,5 часов – в конце февраля), и это катастрофически мало для растений, особенно на ранней стадии вегетации.

В среднем рассаде овощных и цветочных культур необходимо 14-16 часов освещения в сутки. В первые пару дней после появления всходы можно досвечивать круглосуточно – это поможет им расправить листочки и окрепнуть. Расстояние до растений должно быть 20 см.

Цель:

Разработать конструкцию, которая будет обеспечивать достаточное освещение при минимальных затратах электроэнергии.

Задачи:

1. Изучить существующие конструкции для досвечивания растений.
2. Изучить их преимущества и недостатки.
3. Разработать и изготовить свою конструкцию.
4. Произвести измерения освещенности при разной высоте расположения ламп с горизонтальным расположением отражателей и с наклонными отражателями под 45 градусов.

Состояние вопроса

Аналог

Известно многоярусное устройство для выращивания растений (RU 142 236 U1 Бюл. № 17) заключающееся в том, систему обеспечения светового режима, состоящую из группы источников света в каждой секции и светоотражающих экранов (пленочный или листовой пластик с коэффициентом отражения 0,8 и более) по периметру каждой секции с возможностью их установки и удаления при работах по уходу за растениями.

Недостатком является то, что отсутствует регулировка освещения по высоте.

Полезная модель RU 157 119 U1, Бюл. № 32) Способ содержит цилиндрический плафон из матового стекла и систему управления режимами источников излучения, при этом каркас устройства состоит из верхней и нижней разъемных частей, верхняя в виде формы выпуклой вверх дуги, внутренняя поверхность представлена отражателем ; кассета источников излучения имеет вид полой трубы с сечением правильного четырехугольника, помещенная в цилиндрический плафон из матового стекла, при этом источники излучения представлены светоизлучающими диодами.

Недостаток: регулировка освещения осуществляется за счет изменения мощности ламп.

Светоотражение на потолке и частично по бокам

Прототип

Состоит из стойки, лампы, отражателя и механизма регулировки высоты.

Теоретическая часть

Освещённость численно равна световому потоку, падающему на участок поверхности единичной площади:

𝐸𝑣=𝑑Φ𝑣/𝑑𝜎.

Единицей измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ) служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10 000 люксов). В отличие от освещённости, выражение количества света, отражённого поверхностью, называется светимостью.

Освещенность – это показатель светового потока, который рассчитывается на 1 квадратный метр помещения. Она измеряется в люксах и обозначается как Лк.

Формула проста: 1 Лк = 1 Лм/м2

(1 люмен света, который падает на 1 квадратный метр помещения равен 1 люксу)

Наше предложение

Состоит из стойки, лампы, регулировка по высоте, отражателя. Сделать отражатель с изменяемой геометрией, что позволит увеличить эффективность освещения.

Экспериментальная часть

Измерения проводили с помощью датчика света конструктора Lego mindstorm EV3.

Произвели замер освещенности при выключенных лампах 39 люкс.

Произвели замеры при горизонтальном расположении отражателей и разной высоте расположения ламп. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1

Произвели замеры освещенности при расположении отражателей под 45 градусов и разной высоте расположения ламп. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2

Вывод:

1. Предложенная конструкция позволяет осуществлять регулировку освещения по высоте.
2. При уменьшении высоты уровень освещенности увеличивается.
3. При расположении отражателей под углом 45 градусов уровень освещенности увеличивается.