Освітлювальний пристрій кліматичної камери, наприклад фітотрона

1. Освітлювальний пристрій кліматичної камери, наприклад фітотрона, що містить корпус з світлопрозорим днищем, лампи, патрубки подачі повітря, вентилятори і канали видалення повітря, який відрізняє ться тим, що корпус має параболоцилі 3 83709 4 льного пристрою є перегрів ламп із-за недостатстрою: вибором профілю внутрішньої відбивної нього охолодження їх, що призводить до низької поверхні і розміщенням ламп та вихідних каналів, ефективності роботи цього пристрою. що дозволяє підтримувати оптимальні значення Прототипом вибраний освітлювальний притемператури ламп. стрій [4], в якому застосовані вертикальні, часткоПропонований освітлювальний пристрій місво перфоровані пластини (перегородки), що перетить параболоциліндровий корпус із внутрішньою кривають порожнину, утворену корпусом і відбивною поверхнею, світлопрозоре днище, вхідрозсіювачем. Пристрій має вхідні вентиляційні ні патрубки на торцях корпусу, в яких встановлені отвори, виконані в його протилежних торцях, один вентилятори, випускні канали: у вер хній частині вихідний вентиляційний отвір у центральній частикорпусу у вигляді перфорації, виконаних над ламні корпусу, який суміщений з вхідним отвором копами і забезпечених регульованими заслінками, і в жуха для пускорегулюючої апаратури (ПРА). Кожух нижній - у вигляді щілин, утворених відігнутими для ПРА має на торцях вихідні отвори, забезпечекраями бічної поверхні корпусу і днищем, забезпені лопатками. Лампи освітлювального пристрою чених регулюючими вставками. Профіль відбивної прототипу охолоджують шляхом одночасної подаповерхні корпусу виконаний у вигляді кривої з кочі двох потоків повітря з протилежних торців корординатами hі, уі: пусу і ви ходом повітряного потоку через отвір в hi = hi -1 - tg( arctg(hi -1 /( y 0u · ( i - 1))) / 2 + p / 4) · ( y 0 - u · i) центральній частині корпусу. Повітряний потік , надходить в кожух для ПРА і виходить з нього узyi = ±( y0 - u · (i - 1)) , довж поверхні корпусу. Недоліком пристрою [4] є лабіринтовий шлях охолоджуючих повітряних потоків із змінним кутом «атаки», що веде до додаткового нагрівання повітря. При цьому можливий нерівномірний процес теплопередачі з охолоджуваних ламп при проходженні охолоджуючим повітрям лабіринтового шляху. Це не забезпечує надійність роботи ламп великої потужності, причому днище освітлювального пристрою буде недостатньо охолоджуватися, що непридатне для кліматичних камер, де використовуються потужні джерела світла. Проходження повітряним потоком крізь ряд перекриваючих вертикальних перегородок призводить до утворення застійних зон в місцях зміни кута «атаки», збільшенню аеродинамічного опору із-за місцевих опорів перфорації, що додатково збільшує енерговитрати на транспортування повітря, тобто знижує ефективність експлуатації освітлювального пристрою. До недоліку прототипу слід віднести і зміну на 900 напряму повітря, яке виходить, внаслідок чого додатково зростає аеродинамічний опір пристрою. Недоліком освітлювального пристрою прототипу є також залежність витрати повітря, яке проходить через нього, від роботи системи припливної вентиляції, що подає повітря в приміщення. При зменшенні витрати повітря або відключенні системи припливної вентиляції, що подає повітря в приміщення, освітлювальний пристрій стає непрацездатним із-за перегріву ламп. При освітленні кліматичних камер (типу фітотрона) таким пристроєм із-за перегріву ламп, розсіювача, корпусу відбуватиметься передача підвищених теплоприпливів у робочий об’єм камер. Тому вказаний вище пристрій у разі застосування його для освітлення кліматичних камер не забезпечить ефективне освітлення, збільшить теплове навантаження на систему мікроклімату камери фітотрона і ускладнить її експлуатацію. Завданням, на рішення якого направлений пропонований винахід, є забезпечення рівномірного світлового потоку і зниження теплоприпливів, що надходять в робочий об’єм кліматичної камери (фітотрона), підвищення надійності експлуатації освітлювального пристрою. Це досягається удосконаленням конструкції освітлювального при де y0 - напівширина світлопрозорого днища, u - крок напівширини світлопрозорого днища, i - кількість розрахункових крапок, i = 1 2,3,... k, де k = y0 / u - 1 . , Лампи розміщують уздовж фокусної лінії профілю відбивної поверхні корпусу. Пропонована конструкція передбачає варіант приєднання вихідних повітряних каналів фітотрона до вхідних патрубків освітлювального пристрою з використанням перемикального клапана. Пропонована конструкція освітлювального пристрою дозволяє скоротити теплоприплив в робочий об’єм фітотрона за рахунок зниження надмірного тепловиділення як від конвективного, так і променистого нагрівання світлопрозорого днища освітлювального пристрою. Пропоноване розміщення ламп над світлопрозорим днищем і вибір профілю відбивної поверхні корпусу освітлювального пристрою дозволяє забезпечити рівномірність освітлення робочого об’єму фітотрона, а також підвищити надійність і безпеку експлуатації за рахунок підтримки температури ламп на рівні оптимальних значень. У запропонованому пристрої вентилятори розташовані у вхідних патрубках на його протилежних торцях, повітряні потоки, що ними нагнітаються, направлені назустріч один одному. При взаємодії цих потоків усередині корпусу осві тлювального пристрою створюється надмірний тиск, при якому повітряні потоки, що зустрілися, змішуються, розділяються і рухаються з підвищеною турбулентностю до ви хідних отворів: у вигляді перфорації в корпусі над лампами і у вигляді щілин між корпусом і днищем, що дозволяє підвищити коефіцієнт конвективного теплообміну. Тоді як в прототипі лабіринтовий рух повітря із зміною кута "атаки" підвищує аеродинамічний опір пристрою і вимагає підвищених енерговитрат для забезпечення роботи освітлювального пристрою. У пропонованому нами пристрої перерозподіл повітряних потоків усередині корпусу дозволяє здійснити ефективне охолоджування як зовнішньої поверхні днища освітлювального пристрою, що є світ-лопрозорою стелею фітотрона, так і ламп пристрою. У пропонованому освітлювальному пристрої при зміщу 5 83709 6 ванні зустрічних потоків відбувається формування строю фітотрона. На Фіг.3 - вид освітлювального охолоджуючих повітряних потоків в горизонтальній пристрою зверху. і вертикальній площинах, яке призводить до тепОсвітлювальний пристрій 1 фітотрона 2 склаловідведення при різних температурних натисках. дається з параболоциліндрового корпусу 3, з внуОхолоджування зовнішньої поверхні днища відбутрішньою відбивною поверхнею 4 і містить джеревається переважно в горизонтальній площині. При ла світла - лампи 5. На торцях освітлювального цьому температура повітря, що виходить зі щілин пристрою 1 у вхідних патрубках 6 встановлені венміж корпусом освітлювального пристрою і днищем, тилятори 7. Над лампами 5 в корпусі 2 освітлювавизначається різницею температур між темперального пристрою 1 виконані перфорації 8, які затурою днища освітлювального пристрою і темпебезпечені регульованими заслінками 9. ратурою повітряного потоку, який подається в Світлопрозоре днище 10 утворює з відігнутими освітлювальний пристрій. краями бічної поверхні корпусу 2 вихідні щілини Охолоджування ламп повітряним потоком від11, які забезпечені регулюючими вставками 12. бувається переважно у вертикальному напрямі. Освітлювальний пристрій 1 встановлюють в наПри цьому температура повітря, що виходить з правляючих санчатах зверху фіто трона 2, який перфорації корпусу над лампами, визначається обладнаний системою мікроклімату 13 і вихідними різницею температур між температурою поверхні повітроводами 14, приєднаними до вхідних патруколб ламп і температурою охолоджуючого повітбків 6 освітлювального пристрою 1 і забезпечениряного потоку. Температура повітря, що виходить ми перемикальним триходовим клапаном 15. зі щілин нижньої частини корпусу осві тлювального Освітлювальний пристрій працює таким чипристрою нижче за температуру повітря, що ви хоном. Вмикають лампи 5 при одночасному вмиканні дить з перфорації верхньої частини корпусу. вентиляторів 7. Випромінюваний потік світла відВитрата повітря через перфорації у вер хній бивається від внутрішньої відбивної поверхні 4 і частині освітлювального пристрою регулюється за крізь світлопрозоре днище 10 надходить в рободопомогою заслінок. Витрата повітря в нижній часчий об’єм фітотрона 2. Повітряні потоки, які нагнітині освітлювального пристрою регулюється за таються назустріч один до одного вентиляторами допомогою зміни регулюючих вставок. Викорис7, перемішуються усередині корпусу 3, інтенсивно тання регульованих заслінок і регулюючи х вставок охолоджують лампи 5 і світлопрозоре днище 10 і дозволяє плавно змінювати витрату повітря через виходять крізь перфорації 8 і бічні щілини 11 освівихідні щілини в нижній частині освітлювального тлювального пристрою 1. За допомогою регульопристрою і через перфорації в його верхній частиваних заслінок 9 і регулюючих вставок 12 встановні. При цьому відбувається пониження температулюють режим роботи освітлювального пристрою 1. ри поверхні світлопрозорого днища, що призвоЯкщо температура повітря, що виходить з фідить до скорочення теплоприпливів в камеру тотрона 2, нижче температури навколишнього пофітотрона, тобто до зменшення теплового наванвітря, то за допомогою перемикального клапана 15 таження на його систему мікроклімату. вихідні повітроходи 14 підключають до вхідних У пропонованому пристрої охолоджування патрубків 6 освітлювального пристрою 1. Повітря, ламп відбувається зустрічними повітряними потощо ви ходить з фітотрона 2, підмішується до повітками з утворенням змішаного потоку підвищеної ряного потоку, який подається в освітлювальний турбулентності, що дозволяє знизити температуру пристрій 1, знижуючи при цьому енерговитрати на ламп і відповідно зменшити перепад температур експлуатацію фітотрона 2. зовнішньої поверхні ламп і повітря в освітлювальДжерела інформації: ному пристрої. Це веде до зниження термічних 1. Вегетационный климатический шкаф ВКШ напруг в місцях механічних і електричних з’єднань, 73. Проспект Ленинградского АФИ. Л. 1977. 8с. що підвищує надійність експлуатації ламп. 2. Ермаков Е.И., Черноусое И.Н., Медведева У запропонованому пристрої можливо також И.В. Установка с кварцевыми галогенными ламдодаткове зниження енерговитрат за рахунок підпами для интенсивного выращивания растений. мішування повітря, що виходить з фітотрона при Докл. ВАСХНИЛ,1976 №8. температурі його нижче за температуру навколи3. Ермаков Е.И., Черноусов И.Н. Вегетационшнього повітря, до потоку повітря у вхідному патная установка для интенсивного культивирования рубку освітлювального пристрою. растений. МЭСХ, 1985, с.52-55. На Фіг.1 зображений пропонований освітлю4. А.с. СССР №1341446 кл. F21 L 16/16 (Венвальний пристрій фітотрона, фронтальний вигляд. тилируемый светильник), 1987. - прототип. На Фіг.2 - подовжній розріз освітлювального при 7 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 83709 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601