Технические науки/5.Энергетика.

Шарупич П.В., Шарупич С.В.,  Д.т.н. Шарупич В.П., к.т.н. Шарупич Т.С.,  Капитонов А.И.

НИПИ Градоагроэкопром, Россия

 

Потребность отрасли защищенного грунта Российской Федерации в светодиодном освещении на период до 2035 года на основе тепличных комбинатов типа «Святой Крест»

 

1 Общие замечания

Светодиодные лампы занимают 26% рынка.

Цветные светодиодные источники света функционально-перспективныпосветофизиологии,  энергоэффективности, окупаемости в тепличных комбинатах для облучения растений:

- экономия электроэнергии до 90%;

- срок службы в 5-8 раз больше, чем люминесцентных ламп;

- безопасность использования;

- малые габариты;

- высокая прочность;

- отсутствие ртутных паров, УФ и ИК излучений[1,2].

В связи с этим институтом НИПИ «Градоагроэкопром» компании «Патент» разработана программа потребности отрасли защищенного грунта в светодиодных системах облучения на период до 2035 года на основе тепличных комбинатов типа «Святой крест».

 

2 Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ 6-24С-СК, линейных светодиодных ламп  типа С24-СК, светодиодов  типа КРХХ-080-1  на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 2500 м2

2.1 Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на теплицу площадью  2500 м2

Согласно номенклатуры №1 «Количество облучательных установок типа ЦУПОРТ на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ площадью 2500 м2 для I-VII световых зон», теплица площадью 2500 м2 состоит из 32 рядов модулей автоматизированной приусадебной теплицы типаАПТS-МУГУ-5-ЗР(К)-П(ПК)-Р.

 Каждый ряд включает 24 модуля по 20 облучателейв каждом.

Количество облучателей в теплице площадью 2500 м2определяется согласно  формуле:

                                                 (1)

где: r– количество рядов модулей типаАПТS-МУГУ-5-ЗР(К)-П(ПК)-Р;

m – количество модулей типаАПТS-МУГУ-5-ЗР(К)-П(ПК)-Р в ряду;

о – количество облучателей в модуле;

При r равном 32 ряда, m равном 24 модуля и о равном 20 облучателей выражение  (1) примет вид:

типа ЦПОРТ 6-24С-СК.

2.2 Расчет количества линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на  теплицу площадью 2500 м2

При количестве 6 линейных светодиодных ламп типа С24-СК на облучатель ЦПОРТ 6-24С-СК,  общее количество ламп на теплицу площадью 2500 м2 определяется согласно формуле:

                                                  (2)

где L–число линейных светодиодных ламп типа С24-СК, N–количество облучателей в теплице (смотреть пункт 2.1).

С учетом численного значения выражения (1), выражение (2) примет вид:

 

2.3 Расчет количества светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на  теплицуплощадью 2500 м2

Светодиодная лампы типа С24-СК состоит из 24 светодиодов сине-красного спектра излучения света (3 светодиода с синим спектром излучения и 21 светодиод с красным спектром излучения). Количество светодиодов на теплицу площадью 2500 м2 определяется согласно формуле:

;                                                (3)

где L - число линейных светодиодных ламп типа С24-СК (смотреть пункт 2.2).

типа КРХХ-080-1.

3 Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ 6-24С-СК, линейных светодиодных ламп  типа С24-СК, светодиодов типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 1 га

3.1   Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 1га

3.1.1 Определение количества облучателей теплицы площадью 1 га. Коэффициент пропорциональности площадей определяется согласно выражения:

;                                                         (4)

где S1га – площадь теплицы  1 га; S2500м2 = площадь теплицы  2500 м2.

Количество облучателей на теплицу площадью 1 га определяется согласно формуле:

;                                              (5)

типа ЦПОРТ6-24С-СК.

3.2 Расчет количества линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 1 га

Количество светодиодных ламп  типа С24-СК на площадь  теплицы 1 га определяется согласно формуле (2):

3.3 Расчет количества светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 1 га

Количество светодиодов на  теплицу площадью 1 га определяется согласно формуле (3):

светодиодов типа КРХХ-080-1.

4 Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ 6-24С-СК, линейных светодиодных ламп  типа С24-СК, светодиодов  типа КРХХ-080-1  на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га

4.1   Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га

Вычислим коэффициент пропорциональности по формуле (4):

;                                                         

где S1га =1га; S2800 га =2800 га;

Количество облучателей для тепличного комбината «Святой Крест» площадью 2800 га определяется согласно формуле (5):

;                                                    (5)

облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК.

4.2 Расчет количества линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га

Количество светодиодных ламп  типа С24-СК на тепличный комбинат «Святой Крест»  площадью 2800 га определяется согласно формуле:

,                          (6)

4.3 Расчет количества светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га

Количество светодиодов на  тепличный комбинат «Святой Крест» площадью2800 га определяется согласно формуле:

,                  (7)

5 Количество тепличных комбинатов «Святой Крест» на  Российскую Федерацию

По данным текущего учета, публикуемым Федеральной службой государственной статистики (Росстатом), постоянное население Российской федерации на 1 января 2011 года насчитывало 141,8 миллиона человек.

Один тепличный комбинат «Святой Крест» способен обеспечить продукцией 12 млн. человек. Количество тепличных комбинатов «Святой Крест» на  Российскую Федерацию определяется согласно формуле:

;                                                        (8)

где А – количество тепличных комбинатов «Святой Крест» на Российскую Федерацию; Естраны – население Российской Федерации; Екомбинат – население, которое способен обеспечить продукцией один тепличный комбинат «Святой Крест».

При  Естраны  равном 141,8 млн. человек и  Екомбинат равном 12 млн. человек, выражение (6) примет вид:

5.1   Расчет количества облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на Российскую Федерацию

Количество облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на Российскую Федерацию определяется согласно формуле:

                                               (9)

 облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК.

5.2 Расчет количества линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на Российскую Федерацию.

Количество светодиодных ламп  типа С24-СК на все тепличные комбинаты «Святой Крест»  Российской Федерации определяется согласно формуле:

,                                          (10)

5.3 Расчет количества светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на все тепличные комбинаты «Святой Крест» Российской Федерации

Количество светодиодов на  все тепличные комбинаты «Святой Крест» Российской Федерации определяется согласно формуле (3):

                                             (11)

6 Определение стоимости светотехнического оборудования всех тепличных комбинатов «Святой Крест» Российской Федерации

По данным интернет ресурса http://www.ktl.su стоимость одной линейной светодиодной лампы  типа С24-СК составляет 1500 руб., Стоимость  комплектации всех тепличных комбинатов типа «Святой Крест» Российской Федерации светодиодными лампами типа С24-СК определяется согласно формуле:

                                                  (8)

где, 1500 -  стоимость одной линейной светодиодной лампы, руб.;  - количества линейных светодиодных ламп  типа С24-СК (смотреть пункт 5.2)

Выводы

Количество облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на теплицу площадью  2500 м2 составляет  штук.

Количество линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на  теплицу площадью 2500 м2 составляет 92 160 штук.

Количество светодиодов типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на  теплицу площадью 2500 м2 составляет 2 211 840 штук.

Количество светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на  теплицу площадью 2500 м2 составляет 61 440 штук.

Количество линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 1 га составляет 368 640 штук.

Количество светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на площадь  теплицы 1 га составляет 8 847 360 штук.

Количество облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га составляет 172 032 000 штук.

Количество линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га составляет 1 032 192 000 штук.

Количества светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на тепличный комбинат «Святой Крест» площадью 2800 га составляет 24 772 608 000 штук.

Количество тепличных комбинатов «Святой Крест» на  Российскую Федерацию составляет 12 штук.

Количество облучателей типа ЦПОРТ6-24С-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на Российскую Федерацию составляет 2 064 384 000 штук.

Количество линейных светодиодных ламп  типа С24-СК на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на Российскую Федерацию составляет 12 386 304 000 штук.

Количество светодиодов  типа КРХХ-080-1 на комплект светотехнического оборудования типа КСОРТ-ЖУЭ-ЦУПОРТ-САРОРТ на все тепличные комбинаты «Святой Крест» Российской Федерации составляет 297 271 296 000 штук.

Стоимость светодиодного светотехнического оборудования всех тепличных комбинатов «Святой Крест» Российской Федерации составляет 18,6 трлн. руб.

 

Список использованных источников

1.                 Интернет-ресурс: http://ru.wikipedia.org/;

2.                                                                                                                                                                                                                                                             Шарупич П.В.; Шарупич С.В.; Шарупич Т.С.; Шарупич В.П. АГРОТЕХНОЛОГИЯ. Выращивание лука методом многоярусной узкостеллажной гидропоники под подлотковыми установками облучения растений  типа ПУОРТ-72 С-СК на базе сине-красных светодиодов на многоярусных  узкостеллажных гидропонных установках типа МУГУ-5  теплиц типа Т-100А. Учебник для ВУЗов  – Орел: Патент – Град-РИЦ, 2011, с.308;

3.     Интернет-ресурс: http://www.ktl.su.