|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Стимулятор росту рослин на сонячних елементів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії Сонячні елементи справді вражають уяву, як тільки згадуєш про незвичайну множину їх застосування. Відомі як мініатюрні сонячні елементи, що живлять годинник, так і порівняно потужна сонячна батарея для системи електропостачання високоінтенсивних ламп розжарювання. Справді, сфера застосування сонячних елементів досить широка. Нижче описується застосування сонячних елементів, яке важко буде повірити. Йдеться про фотоелектроперетворювачі, що стимулюють зростання рослин. Звучить неправдоподібно? Зростання рослини Для початку найкраще познайомитися з основами життя рослин Більшість читачів добре відоме явище фотосинтезу, який є основною рушійною силою в житті рослин. Фактично фотосинтез є процес, завдяки якому сонячне світло дозволяє здійснити харчування рослин. Хоча процес фотосинтезу значно складніший за пояснення, яке можливе і доречне в цій книзі, цей процес полягає в наступному. Лист кожної зеленої рослини складається з тисяч окремих клітин. Вони містять речовину, звану хлорофілом, яка між іншим і надає зеленого забарвлення листям. Кожна така клітина є хімічним заводом у мініатюрі. Коли частка світла, звана фотоном, потрапляє у клітину, вона поглинається хлорофілом. Енергія фотона, що вивільняється при цьому, активізує хлорофіл і дає початок ряду перетворень, що призводять в кінцевому підсумку до утворення цукру і крохмалю, які засвоюються рослинами і стимулюють зростання.
Ці речовини зберігаються у клітині, доки знадобляться рослині. З упевненістю можна припустити, що кількість поживних речовин, якими лист може забезпечити рослину, прямо пропорційно до кількості сонячного світла, що падає на його поверхню. Це схоже перетворення енергії сонячним елементом. Декілька слів про коріння Однак рослини одного сонячного світла недостатньо. Щоб виробляти поживні речовини, лист повинен мати вихідну сировину. Постачальником таких речовин є розвинена коренева система, якою вони всмоктуються з грунту. Точніше, не лише з ґрунту, а й із повітря. На щастя для людини і тварин, рослини дихають днем вуглекислим газом, яким ми постійно збагачуємо атмосферу, видихаючи повітря, у складі якого ставлення вуглекислого газу до кисню значно збільшено порівняно з повітрям, яке ми вдихаємо. Коріння, що є складною структурою, так само важливі для розвитку рослини, як і сонячне світло. Зазвичай коренева система настільки ж обширна і розгалужена, як рослина, яке вона живить. Наприклад, може виявитися, що здорова рослина висотою 10 см має кореневу систему, що йде в землю на глибину 10 см. Звичайно, так буває не завжди і не у всіх рослин, але, як правило, це так. Отже, було б логічно очікувати, що якби вдалося якимось чином посилити зростання кореневої системи, то верхня частина рослини наслідувала б її приклад і на стільки ж виросла б. Насправді так і відбувається. Було виявлено, що завдяки незрозумілій ще до кінця дії слабкий електричний струм справді сприяє розвитку кореневої системи, а отже, і росту рослини. Передбачається, що подібна стимуляція електричним струмом дійсно доповнює енергію, одержувану звичайним шляхом при фотосинтезі. Фотоелектрика та фотосинтез Сонячний елемент, як і клітини листа при фотосинтезі, поглинає фотон світла та перетворює його енергію на електричну. Проте сонячний елемент на відміну листа рослини виконує функцію перетворення набагато краще. Так, звичайний сонячний елемент перетворює на електричну енергію принаймні 10% падаючого на нього світла. З іншого боку, при фотосинтезі в енергію перетворюється майже 0,1% падаючого світла. При підключенні одного сонячного елемента до кореневої системи рослини має місце стимуляція її зростання. Але тут є одна хитрість. Вона полягає в тому, що стимуляція росту коренів дає найкращі результати у затінених рослин. Чи є якась користь від стимулятора кореневої системи? Це можна вирішити, глянувши на фотографію двох рослин. Обидва вони одного типу і віку, росли в ідентичних умовах. У рослини зліва розташовувався стимулятор кореневої системи. Для експерименту були вибрані саджанці довжиною 10 см. Вони росли в приміщенні при слабкому сонячному освітленні, що проникає через вікно, розташоване на значній відстані. Жодних спроб віддати перевагу якійсь рослині не робилося, крім того, що лицьова панель фотоелектричного елемента була орієнтована у напрямку сонячного світла. Експеримент продовжувався близько 1 міс. Ця фотографія зроблена на 35-й день. Звертає увагу той факт, що рослина зі стимулятором кореневої системи більш ніж у 2 рази більша за контрольну рослину.
Дослідження показали, що для рослин, що висвітлюються яскравим сонячним світлом, користі від стимуляції кореневої системи мало чи ні зовсім. Ймовірно, це тому, що таким рослинам цілком достатньо енергії, яка отримується при фотосинтезі. Очевидно, ефект стимуляції проявляється лише тоді, коли єдиним джерелом енергії рослини є фотоелектричний перетворювач (сонячний елемент). Однак слід пам'ятати, що сонячний елемент перетворює світло на енергію значно ефективніше, ніж лист при фотосинтезі. Зокрема, він може перетворити на корисну кількість електроенергії світло, яке для рослини було б просто марним, наприклад світло від люмінесцентних ламп і ламп розжарювання, щодня використовуються для освітлення приміщень. Досліди також показують, що у насіння, яке зазнало впливу слабкого електричного струму, прискорюється проростання і збільшується кількість пагонів і в кінцевому рахунку - врожайність. Конструкція стимулятора зростання Все, що необхідно для перевірки теорії, - це єдиний сонячний елемент. Однак ще знадобиться пара електродів, які можна було б легко встромити в землю поблизу коріння (рис. 2).
Можна швидко і просто випробувати стимулятор кореневої системи, встромивши в землю поблизу рослини пару довгих цвяхів і з'єднавши їх проводами з будь-яким сонячним елементом. Розмір сонячного елемента в принципі не має значення, оскільки сила струму, необхідна стимуляції кореневої системи, мізерно мала. Однак для досягнення найкращих результатів поверхня сонячного елемента повинна бути достатньо великою, щоб уловлювати більше світла. З урахуванням цих умов стимулятора кореневої системи було обрано елемент діаметром 6 див. До диска елемента були приєднані два стрижні з нержавіючої сталі. Один із них був припаяний до тильного контакту елемента, інший - до верхньої струмознімальної сітки (рис. 3). Однак використовувати елемент як кріплення для стрижнів не рекомендується, так як він занадто крихкий і тонкий.
Найкраще сонячний елемент закріпити на металевій пластині (переважно з алюмінію чи нержавіючої сталі) кілька більших розмірів. Переконавшись у надійності електричного контакту пластинки з тильного боку елемента, можна під'єднати один стрижень до пластини, інший - до струмознімальних грат. Можна зібрати конструкцію і по-іншому: помістити елемент, стрижні та все інше у пластмасовий захисний футляр. Для цієї мети цілком підійдуть коробочки з тонкої прозорої пластмаси (наприклад, для упаковки ювілейних монет), які можна знайти в галантерейному, господарському магазині або магазині канцелярських товарів. Необхідно лише так зміцнити металеві стрижні, щоб вони не прокручувалися та не гнулися. Можна навіть залити весь виріб рідким полімерним складом, що отверждается. Однак слід мати на увазі, що при затвердінні рідких полімерів відбувається усадка. Якщо елемент і приєднані стрижні надійно закріплені, жодних ускладнень не виникне. Погано закріплений стрижень при усадці полімерного компаунду може зруйнувати елемент і вивести його з ладу. Елемент також потребує захисту від впливу довкілля. Кремнієві сонячні елементи трохи гігроскопічні, здатні вбирати невелику кількість води. Звичайно, згодом вода трохи проникає всередину кристала і руйнує найбільш схильні до впливу атомні зв'язки. В результаті погіршуються електричні характеристики елемента, і зрештою він повністю виходить із ладу. Механізм деградації параметрів сонячних елементів під впливом вологи інший: насамперед відбувається корозія металевих контактів і відшарування покриттів, що просвітлюють, поява на торцях сонячних елементів провідних перемичок, що шунтують pn-перехід. Якщо елемент залитий відповідним полімерним складом, можна вважати проблему вирішеною. Інші способи кріплення елемента вимагатимуть інших рішень. Список деталей Сонячний елемент діаметром 6 см; 2 стрижні з нержавіючої сталі довжиною близько 20 см; Відповідна коробка із пластмаси (див. текст). Експеримент зі стимулятором зростання Тепер, коли стимулятор готовий, необхідно встромити два металеві стрижні в землю поблизу коріння. Решта зробить сонячний елемент. Можна поставити такий простий експеримент. Взяти дві однакові рослини, бажано вирощених в аналогічних умовах. Розсадити в окремі горщики. В один із горщиків встромити електроди стимулятора кореневої системи, а другу рослину залишити для контролю. Тепер необхідно однаково доглядати за обома рослинами, одночасно поливаючи їх і приділяючи їм однакову увагу. Приблизно через 30 днів можна помітити разючу різницю між двома рослинами. Рослина зі стимулятором кореневої системи буде явно вищою за контрольну рослину і на ній буде більше листя. Цей експеримент найкраще проводити у приміщенні, використовуючи лише штучне висвітлення. Стимулятор можна використовувати для кімнатних рослин, підтримуючи їх у здоровому стані. Садівник або людина, що займається розведенням квітів, може використовувати його для прискореного проростання насіння або покращення кореневої системи рослин. Незалежно від виду використання цього стимулятора можна добре поекспериментувати у цій галузі. Автор: Байєрс Т.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ GaAs-сонячні батареї для дахів електромобілів ▪ Птахи уникають радіоактивності ▪ Пластик, придатний до нескінченної повторної переробки ▪ Оптимальне поєднання сільськогосподарських культур та сонячних панелей ▪ Сонячні панелі з дешевої сировини
▪ І тут з'явився винахідник (ТРВЗ). Добірка статей ▪ стаття Гальський півень. Крилатий вислів ▪ стаття Що таке анемія? Детальна відповідь ▪ стаття Антуріум. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття З'єднання конденсаторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Блок живлення Сі-Бі радіостанції. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: севич Оригінально. Олександр Зустрічав я способи стимуляції струмом, але там прив'язувалась батарейка з опором, що обмежує струм. Тобто, струм ішов і вночі. Ось тепер думаю, мабуть, розтишку треба вночі спати давати.
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page