Курсовая работа по биотехнологии на тему Перспективы использования светодиодного освещения в живых системах

Введение
Цели и задачи курсового проекта
Целью работы является изучение возможности применения и перспектив использования
светодиодного освещения в живых системах.
В рамках поставленной цели решаются следующие задачи:
‒ изучить особенности светодиодного освещения;
‒ ознакомиться со способами выращивания растений в современных
агропромышленных комплексах;
‒ выявить перспективы применения светодиодного освещения в процессе
выращивания растений.
Содержание курсового проекта. В процессе исследования проводились: рассмотрение
понятия, значения для экономики, истории развития, опыта, проблем и перспектив
использования светодиодного освещения при выращивании растений в
агропромышленных комплексах.
В работе рассматривается возможность применения светодиодного освещения в области
выращивания растений и экономии энергоресурсов как основных факторов влияния на
организацию работы предприятий растениеводства. Проведен анализ литературы с целью
выявления проблем и возможностей использования светодиодного освещения в
различных вариантах выращивания растений в агропромышленных комплексах. В работе
также рассматривается гипотеза высокой эффективности применения светодиодного
освещения при выращивании растений и эксперименты, ее доказывающие.
В результате исследования были определены возможности эффективного использования
светодиодного освещения в процессе выращивания растений.
Конечный пользователь курсового проекта: предприятия и организации, непосредственно
занимающиеся производством сельскохозяйственной продукции, в частности,
растениеводства.
Достигнутые результаты курсового проекта: в настоящее время светодиодные
светильники являются очень привлекательными для использования в освещении теплиц.
Для оценки их возможностей необходимо провести сравнение параметров светодиодных
источников света и применяемых в настоящее время в тепличном хозяйстве ламп.
Глава 1. Описание проблемной области
2
Исследование опыта ведущих стран, имеющих развитую аграрную сферу,
свидетельствует, что в процессе их развития присутствовал этап своего рода
«технологической революции». Происходит вытеснение классического экстенсивного
земледелия точным (прецизионным). Широко внедряются и активно применяются
многооперационные энергосберегающие сельскохозяйственные агрегаты,
геоинформационные технологии, создание биологически активных кормовых добавок,
селекция высокоурожайных сортов растений и выведение высокопродуктивных пород
животных, создаются новые лекарственные средства для животных, получают широкое
распространение современные методы борьбы с эпизоотиями, карантинными
заболеваниями животных и растений.
К числу наиболее острых проблем сельского хозяйства Российской Федерации относятся
общее техническое и технологическое отставание. Сельскохозяйственное производство
находится в большинстве случаев на уровне 60-70-х годов прошлого столетия. Низкий
уровень технологической оснащенности, которая во многом определяется техническим и
технологическим уровнем промышленности и недостаточной квалификацией кадров,
тормозит инновационное развитие агропромышленного комплекса.
Современные российские аграрии и животноводы получили в наследство от прошлого
затратные технологии, поскольку раньше главным было не столько добиться при
минимальном уровне затрат действительно высоких показателей, сколько обеспечить
населению страны занятость. Во время рыночной экономики произошло изменение
приоритетов в направлении повышения эффективности сельскохозяйственного
производства. Это позволяет говорить о том, что в сельском хозяйстве России в настоящее
время происходит технологическая революция.
Современные тенденции развития сельского хозяйства определяются переходом
российской экономики к рыночной от плановой. Это обстоятельство оказывает
существенное влияние на производство в аграрном секторе. Введение после распада
СССР частной собственности на землю, расформирование колхозов и совхозов стало
основой для организации новых типов коллективных и индивидуальных хозяйств, таких
как семейная ферма, кооператив, арендный коллектив, товарищество, и др. Появление и
внедрение в агропромышленности современных технологий выращивания растений, а
также различных энергоффективных технологий позволяет взглянуть на формирование
сельской среды по-новому, требует новой организации предприятий растениеводства.
На развитие технологий выращивания растений оказываю влияние такие глобальные
антропогенные факторы как дефицит земельных и природных ресурсов, рост
численности населения Земли, разрушение природных экосистем, что оказало
стимулирующее воздействие развитие и повсеместное внедрение энергоэффективных
технологий.
Поэтому сегодня для создания новых типов предприятий растениеводства, использующих
новые источники энергии, дан огромный технологический толчок.
Производство продукции предприятий растениеводства осуществляется для поддержания
комфортных параметров температуры и влажности в производственных помещениях
предприятий растениеводства с применением различных агротехнических приемов и
систем климатконтроля.
Формирование объемно-пространственного и конструктивного решения предприятий
растениеводства наиболее подвержено влиянию трех основных признаков:
- размещения выращиваемых растений в объеме сооружения: одноярусное и
многоярусное, поскольку в одноярусном размещении растений могут использоваться
различные аграрные технологии, при многоярусном размещении возможно только
применение гидропоники и аэропоники;
- способа инсоляции предприятий растениеводства, который может быть естественным,
искусственным и совмещенным;
3
- типа производственного процесса выращивания – стационарного, контейнерного или
конвейерного;
- способа обогрева производственных помещений. Обогрев может осуществляться с
использованием систем возобновляемых источников энергии или применения теплых
сбросных вод энергетических или производственных предприятий.
Одноэтажные здания и сооружения растениеводства, имеющие светопрозрачные
ограждающие конструкции, можно использовать для освещения помещений естественное
и совмещенное освещение. Недостаток естественного солнечного света требует
применения искусственного экономичного освещения (например, применение
светодиодного освещения и вращающихся систем выращивания типа «Volksgarden»).
В многоэтажных предприятиях, имеющих светопрозрачные конструкции, в качестве
методов выращивания растений можно применять только гидропонику и аэропонику в