Наука и инновации

Повышение эффективности биотехнических систем за счет оптических электротехнологий
Аннотация разработкиРазработана и внедряется в тепличное производство электротехнология переменного облучения на основе создания систем многосвязного управления световым режимом для тепличных растений. В биотехнической системе учитываются следующие факторы: взаимодействие биологического объекта с видимой частью оптического излучения, создание переменного по интенсивности во времени светового режима, пространственное перераспределение оптической энергии в зоне облучаемого объекта, положение технологической поверхности относительно источника света.
Данный подход повышения эффективности биотехнической системы тепличного производства дает следующие преимущества: рациональное использование объема теплиц; сокращает количество источников света и светотехнического оборудования; дает более благоприятный световой режим, при котором увеличивается продуктивность растений. Таким образом, снижается энергоемкость процесса выращивания тепличных растений примерно в два раза, повышается продуктивность растениеводческой продукции более чем на 20% и увеличивается количество выращиваемой продукции.

Abstract of the projectElectrotechnology of alternating irradiation is developed and is being introduced into the hothouse production systems by creating systems of multivariable light conditions control for hothouse plants. In the biotechnical system the following factors must be taken into account: interaction of biological objects with the visible part of the optical radiation, creating light conditions varying in time intensity, spatial redistribution of the optical energy in the area of the irradiated object, the position of the surface relative to the light source.
The given approach of improving the efficiency of biotechnical systems of hothouse production system has the following advantages: a rational utilization of the space of hothouses; the reduction of the number of light sources and lighting equipment; more favorable light conditions increasing plant productivity. Thus the energy intensity of the process of growing hothouse plants reduces by half, productivity of crop production increases by more than 20% and the amount of grown products increases as well.

оптика_1.jpgоптика_2.jpg

Новизна и правовая охрана результатов интеллектуальной деятельностиРазработка соответствует мировому уровню. Разработана оптическая электротехнология переменного облучения тепличных растений с последующим применением их в растениеводстве и технические средства для их реализации.
Аналогов предложенной технологии нет. Новизна технических решений для реализации энергосберегающей технологии подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения, патентами и полезной моделью.
1. Патент 2247898 Российской Федерации F21V21/00. Устройство подвески и перемещения светильников в производственных помещениях /Г.В. Степанчук, Е.Е. Якушева. – № 2003129738/28; Заявлено 06.10.2003.; Опубликовано 10.07.04; Бюллетень № 10. – 4 с.
2. Патент 2328652 Российской Федерации F21V21/02. Устройство выравнивания степени облученности в производственных помещениях /Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка, Е.Е. Якушева. – № 2006142613/28; Заявлено 01.12.2006; Опубликовано 10.07.08, Бюллетень № 19. – 4 с.
3. Патент 9/00 Российской Федерации 11613 U1. Сборно–разборный стеллаж /Г.В. Степанчук, П.В. Гуляев, Е.П. Ключка, П.Т. Корчагин, Е.В. Сергиенко, Э.Э. Петренко. – № 2010131786/21; Заявлено 28.08.10; Опубликовано 27.01.2011; Бюллетень № 3. – 4 с.
4. Патент 25379223 Российской Федерации А01G. Многоярусный стеллаж для научно–исследовательских работ /Е.П. Ключка, Г.В. Степанчук, Э.Э. Петренко, Н.Е. Пономарева. – № 25379223; Заявлено 14.05.2013; Опубликовано 10.01.15, Бюллетень № 1. – 4 с.

Степень готовностиРазработана установка переменного облучения, реализующая рациональные параметры и режимы работы, для создания световых условий необходимых в процессе выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта.
Разработана технология выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта, увеличивающая продуктивность растений на 21% и снижающая расход электроэнергии в 2 раза.


Сведения о внедренииРеализация результатов исследования была осуществлена на базе школьной учебно–производственной теплицы МБОУ СОШ № 16 г. Зернограда Ростовской области. Основные результаты исследования приняты для практического применения в тепличном хозяйстве индивидуального предпринимателя А.Д. Нечта.

Экономический эффектПродуктивность растений за счет применения переменного облучения в среднем повышается более чем на 20%. Экономический эффект разработки: удельная энергоемкость процесса уменьшилась на 3 Вт×ч на единицу продукции; себестоимость – на 30%. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 3 года.

Потенциальные потребителиИспользование оптической электротехнологии переменного облучения в перспективе возможно в промышленных теплицах, в фермерских и личных приусадебных хозяйствах. Данная технология применима как в уже существующих теплицах, так и во вновь создаваемых.

РазработчикиСтепанчук Геннадий Владимирович, кандидат технических наук, доцент
g–stepanchuk@mail.ru;
Ключка Евгения Петровна, кандидат технических наук, доцент
klyuchkae@mail.ru

Контактная информацияАзово–Черноморский инженерный институт
347740, Ростовская область, г. Зерноград, улица Ленина, 21
Тел.: +7 (86359) 43–6–07, Тел./факс: +7 (86359) 43–3–80