人工氣候室調節光照以及二氧化碳的原理分析

 光照強度以及二氧化碳濃度是植物有機物質合成的重要因素，兩者的強度以及濃度直接影響到了有機物質合成量，對產量有著直接的影響性。種子在發芽后，慢慢的存在葉綠素開始進行光合作用，有機物質的合成直接影響到了幼苗的生長以及發育，種子發芽的最佳環境是人工氣候室，該環境內不僅僅能夠為種子發芽提供合理的溫濕度，同時能夠進行調解環境中的光照強度以及二氧化碳濃度，為幼苗的生長發育起到了促進的作用，智能人工氣候室是如何進行調解環境中的光照強度以及二氧化碳的濃度呢？
　　植物生長室光源的設計的2個原則：一是光源的光譜類同于太陽光的光譜；二是光源的光照強度大于所栽培植物生長發育所需的光飽和點。研究表明：植物進行光合作用所需的譜線并不包括所有的太陽光譜線，其所需譜線主要分布在400~500nm紫光區和600~700nm的紅光區，其他譜線對植物的光合作用貢獻不大。綜合比較國內外各種植物型人工光源的光譜曲線，選定了荷蘭飛利浦農藝鈉燈和金鹵燈，利用鈉燈和金鹵燈組合得到的光譜性能很好的滿足了植物光合作用對光照的要求。為了提供不同光照強度的光環境，將所有鈉燈和金鹵燈光源分為高、中、低3檔，并進行組合交替排列，從而提供植物生長發育均衡的光照環境。
　　CO2的調控。CO2的調控準確的說應該是CO2的補償控制，因為在氣候室的技術指標中，CO2的變化范圍是大氣本底至1200mg/kg。CO2的含量可以二氧化碳檢測儀測定。通過CO2調控系統采用韓國KCD公司生產的紅外線CO2傳感器測量氣候室內的CO2濃度。CO2氣源采用液態鋼瓶存儲，經過減壓后的CO2氣體通過專用管道到達氣候室，并在此管道安裝CO2氣體噴嘴和控制電磁閥。其控制過程為：紅外線CO2傳感器測量氣候室內的CO2濃度，由計算機與實驗設定的CO2濃度比較，通過PID及模糊控制算法，控制氣候室CO2的濃度。如果氣候室內的CO2濃度高于大氣本底值，并且需要降低時，通過新風換氣系統或植物生長吸收降低。