Метод стабилизации светового пятна
В представленной работе предлагается решение вопроса стабилизации светового пятна с помощью системы световых датчиков, расположенных на границе освещенности. Предлагаемая система стабилизации светового пятна реализована в действующей модели.
Действующая модель стабилизатора светового пятна включает в себя 4 датчика освещённости, расположенных границе светового пятна. Платформа с источником света, имеющая несколько степеней свободы в двух плоскостях, имитирует работу орбитального отражателя. Команда на коррекцию положения светового пятна поступает от любого из 4 датчиков в случае падения освещённости ниже заданного уровня на управляющий компьютер, который запускает рабочую программу обратной связи, выполненную в среде NXT-G. Программа обратной связи осуществляет беспроводное управление соответствующим двигателем для наклона платформы в сторону сработавшего датчика. Так как размеры датчика много меньше размера светового пятна, «чувствительность» системы обратной связи позволяет проводить своевременную коррекцию, пока смещение светового пятна от заданного положения не достигло критической величины.
Влияние вторичного освещения на жизнедеятельность растений и животных
Исследования в университетах и прикладных лабораториях показали, что темп фотосинтеза связан с числом фотонов между 400 и 700 нм — так называемым фотосинтетическим потоком фотонов (Photosynthetic Photon Flux-PPF) [5]. Чем выше показатель PPF в расчете на ватт, тем более источник света эффективен для выращивания растений. Как известно, энергия фотонов может различаться в зависимости от длины волны (цвета излучения). Это означает, что, хотя растения и используют синюю и зеленую часть спектра для роста или фотосинтеза, красную часть спектра они используют гораздо более эффективно. Таким образом, при использовании метода вторичного освещения растения можно выращивать круглый год. Так, при использовании фотопериодического освещения для тепличных культур [6] были получены отличные результаты.
Имея в виду, прежде всего, повышение урожайности злаковых растений, не будем забывать и о фундаментальных основах фотосинтеза - очевидно, что ночная подсветка лесопарковых зон в черте городов будет способствовать снижению уровня углекислого газа и обогащению городского воздуха кислородом.
Предполагаемое влияние изменения ритма смены дня и ночи на жизнедеятельность животных имеет как позитивные оценки, так и негативные. Сельскохозяйственные животные (крупный и мелкий рогатый скот, птицы), имеющие инстинктивную мотивацию поведения, будут испытывать негативное влияние от отсутствия тёмного времени суток. Однако, в закрытых помещениях (стойловое содержание, птицефабрики) имеется возможность искусственного поддержания нужных ритмов. Сказанное относится и к режиму труда и отдыха человека. Что касается дикой природы, то вторичное освещение лесных массивов и природных заповедников не предполагается. С другой точки зрения, отсутствие света в ночное время было для человека с древних времён тяжёлым негативным психологическим фактором. В медицине издавна известен самый негативный период земных суток для процессов в организме человека: с 3 до 4 часов ночи, когда даже длинноволновое излучение Солнца за счёт дифракции не достаёт данный участок поверхности Земли шириной в один часовой пояс. Мягкое вторичное естественное освещение в ночной период будет только позитивно влиять на здоровье человека, все ритмы которого так или иначе настроены на ритмы электромагнитной активности Солнца. Режим сна при этом можно выделять в любое удобное время суток с помощью технических средств.
Заключение
В данной работе были получены следующие результаты:
• разработана система стабилизации пятна вторичного солнечного света для задач круглосуточной альтернативной энергетики;
• разработана действующую модель стабилизации работы отражателя с обратной связью, управляемой специальной программой;
• определена область возможного применения геосинхронного отражателя солнечного света для задач всесезонного растениеводства;
• произведён расчёт уровня освещённости отражённого с помощью отражателя света в подспутниковой точке;
Библиографический список
1. Цандер Ф. А./«Перелеты на другие планеты»/«Техника и жизнь» №13 1924
2. Алферов Ж. И., Кантор В.В./Солнце светит ночью/ «Правда», 1981
3. Сабанчиев А./проект "Орбитальное зеркало"/Всероссийская олимпиада "Созвездие", 2010г
4. Семенов Ю. П./Новые Российские технологии в ракетно-технической технике последних лет /ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК/ 2000, том 70, № 8, с. 696-709
5. Тимирязев/Жизнь растений/с.65 - 90
6. Интернет ресурс: www.philips.ru / Технология освещения теплиц
7. Интернет ресурс: www.battery-industry.ru/Литиевые батареи эволюционируют благодаря нанотехнологиям