Досветка фитотронно-тепличного комплекса Вавиловского университета

Объект

Фитотронно-тепличный интеллектуальный комплекс Саратовского государственного университета генетики, биотехнологии и инженерии им. Н. И. Вавилова — научная площадка площадью 0,5 га. Установка внесена в реестр портала научно-технологической инфраструктуры России под номером 3994596 и доступна для работы внешним заказчикам. Комплекс объединяет семь растениеводческих модулей и блок аквакультуры: экспериментальную аквапонику и гидропонику, моделирование почвенных условий, ускоренную селекцию сои, пшеницы, томата и огурца, экспериментальное овощеводство и модуль интеллектуального управления агросистемами.

Проектирование началось в октябре 2022 года по программе «Приоритет 2030», комплекс запущен в 2023 году. Университет ведёт здесь работу с мировой коллекцией генетических ресурсов растений ВИР.

Задача

Селекционной теплице нужен не «яркий свет», а воспроизводимые условия: одинаковая облучённость от опыта к опыту и предсказуемое распределение по высоте растения. Разные отделения комплекса работают с разной геометрией посадки — от столов и лотков до кубовых ёмкостей, — и одна и та же схема подвеса даёт в них совершенно разный результат.

Что предложили

Под отделения №3 и №5 — тепличные блоки 18 × 6,5 м, по 117 м² каждый, высота 4 м — специалисты ECOLED-BIO выполнили пять светотехнических расчётов в DIALux и сравнили компоновки между собой. Ключевым критерием сравнения была равномерность: отношение минимальной облучённости к средней по расчётной плоскости.

• Отделение №3 — три ряда стеллажей: 15 светильников ECOLED-BIO-195W-D120 F-MATRIX, 10 F-RING и 20 линейных F-LINE. Установленная мощность 8,1 кВт, удельная — 69 Вт/м². На вертикалях рядов расчёт дал 102, 107 и 104 мкмоль/м²·с средней облучённости при равномерности 0,49–0,58.
• Отделение №5, томат в лотках, вариант с межрядной досветкой: 96 линейных ECOLED-60-LX Fito IP65 внутри рядов и 38 ECOLED-BIO-240W-D120-K3 F-RING верхним светом, 15,1 кВт. Равномерность на рабочей плоскости — 0,45. По высоте полога расчёт дал 137 мкмоль/м²·с на 0,5 м, 155 на 1,0 м и 170 на 1,5 м — нижний ярус отстаёт от верхнего, но не проваливается.
• Альтернатива без межрядного света — 44 светильника ECOLED-BIO-320W F-RING, 14,0 кВт. Верхний ярус полога получает больше, но к низу уровень заметно падает: 108, 121 и 91 мкмоль/м²·с по вертикалям рядов против ровной картины у межрядного варианта. Без света внутри ряда выровнять полог по высоте не удаётся.
• Отдельный расчёт под кубовые ёмкости показал цену локальной подвески: при 36 светильниках равномерность по площади отделения падает до 0,07, а чтобы вывести её хотя бы к 0,20, приборов пришлось бы ставить 56 вместо 36.

Результат

Отделения ускоренной селекции огурца и томата получили досветку, рассчитанную под конкретную геометрию посадки, а не по средней освещённости помещения. Сравнение пяти вариантов на этапе проекта позволило университету увидеть цену каждой компоновки — в светильниках, киловаттах и равномерности — до закупки.

По факту на объекте установлены 38 светильников ECOLED-BIO-240W-D120-K3 F-RING IP67 (SP2), 15 ECOLED-BIO-195W-D120 F-MATRIX (ROSE) и 96 линейных ECOLED-60-LX Fito IP65. Оборудованы два отделения комплекса из семи модулей — остальные университет планирует переоснастить по мере финансирования. Период работ — октябрь–декабрь 2023 года.

Все приведённые уровни облучённости — расчётные: контрольных замеров после пуска на объекте не проводили. Фотографии комплекса — из публикации «Комсомольской правды» от 28 сентября 2023 года.