Как сделать расчет освещения в теплице

Светодиодное освещение теплиц – самая подробная инструкция!

Системы освещения монтируют в теплицах круглогодичного или зимнего использования при выращивании светолюбивых овощей, ягод, рассады и цветов – без подсветки эти культуры не дадут хорошего урожая. Современные системы освещения теплиц все чаще выполняют на светодиодах: они экономичны, долговечны и позволяют регулировать спектр и освещенность в широком диапазоне.

Светодиодное освещение теплиц

Переносной светодиодный светильник для вертикального монтажа

Особенностью светодиодов является направленность их светового потока преимущественно в одном направлении

Потребность растений в солнечном свете

Известно, что дневной белый свет состоит из волн различной длины, в совокупности составляющих видимый спектр. Он ограничен длинами волн от 380 нм (фиолетовый) до 780 (красный).

Спектр солнечного излучения

Растения наиболее восприимчивы к синему, оранжевому и красному диапазонам светового спектра, при воздействии волн этой длины процессы фотосинтеза происходят наиболее интенсивно. Пики восприятия – 445 нм и 660 нм. Зеленую и желтую части спектра растения практически не поглощают. Именно этим объясняется окраска листьев – зеленые волны отражаются от растений.

Спектр для растений

При этом на разных фазах развития растениям требуется различное освещение. Так, при первоначальном активном росте и наборе зеленой массы полезнее синяя составляющая спектра, а в фазе цветения и плодоношения – красная.

Чтобы подсветка растений была эффективной, необходимо создать спектр света, близкий к дневному, а еще лучше – усилить красную и синюю части спектра и для экономии исключить бесполезную желто-зеленую составляющую.

Спектр светодиодной фитолампы

Не менее важный параметр – световой поток в данном спектре от 400 до 700 нм, или показатель фотосинтетической активной радиации. В характеристике ламп он обозначается аббревиатурой PAR и измеряется в микромолях на квадратный метр в секунду – µmol/m2·s.

Потребность различных растений в фотосинтетической активной радиации различна, примеры приведены на рисунке. При более низком показателе растение будет плохо расти и развиваться, при его превышении могут появиться ожоги на листьях.

Оптимальный диапазон PAR для роста и развития разных культур

При расчете экономичности светильников иногда используют понятие светоотдачи, или отношения световой мощности к потребляемой. Чем этот показатель выше, тем экономнее использование лампы и ниже затраты на электроэнергию.

Светоотдача разных типов ламп

Оптимальный светильник для освещения теплицы должен выдавать свет в нужном спектре с достаточным показателем PAR, при этом иметь возможность регулирования спектра в зависимости от фазы роста культур. Светодиодные фитолампы и светильники отвечают этим требованиям, они надежнее и экономнее других видов ламп.

Преимущества светодиодного освещения теплиц

В недавнем прошлом для освещения теплиц в основном использовали газоразрядные лампы. Спектр натриевых ламп высокого давления ДНаТ и ДНаЗ содержит преимущественно красную составляющую, что полезно для растений в фазе плодоношения.

Спектр натриевой лампы ДНаТ

При этом лампы ДНаТ почти не содержат синюю составляющую спектра, поэтому в фазе рассады для подсветки применяют газоразрядные ртутные лампы ДРЛ.

Спектр ртутной лампы ДРЛ

Газоразрядные лампы всех типов обладают большой световой мощностью, хорошим коэффициентом рассеяния, но при этом их световая отдача значительно ниже, чем у светодиодов, и большая часть энергии уходит на нагрев, влияя на микроклимат и увеличивая потери. Подвешивать лампы ДНаТ и ДРЛ необходимо на значительную высоту, чтобы избежать ожогов. В небольших теплицах с высокорослыми растениями их использование затруднено.

Лампы ДНаТ в теплице подвешивают на значительной высоте

Через 1,5-2 года использования световая мощность газоразрядных ламп снижается, они тускнеют и требуют замены. Из-за содержания ртути приходится применять специальные дорогостоящие методы утилизации.

Для подключения ламп ДНаТ и ДРЛ необходима пускорегулирующая аппаратура, что удорожает их первоначальную установку. Большие тепловые потери увеличивают энергопотребление, в результате освещение теплицы газоразрядными лампами обходится довольно дорого, особенно в зимний период.

Подключение лампы ДНаТ через пусковое устройство

По сравнению с газоразрядными лампами, светодиодные фитосветильники LED выдают свет в строго определенном диапазоне, что позволяет добиться максимального фотосинтеза. Пики излучения приходятся на 450 и 650 нм, что соответствует потребностям растений. Также светильник излучает мягкий ультрафиолет в диапазоне 320-380 нм, что повышает холодостойкость растений.

Спектр LED-светильников в сравнении с лампами ДНаТ и ДНаЗ

LED-светильники для освещения теплиц обладают рядом преимуществ:

  • хорошие показатели световой мощности;
  • подходящий для растений спектр и возможность его регулирования;
  • отсутствие нагрева и влияния на микроклимат в теплице;
  • простое подключение к сети;
  • малый расход электроэнергии;
  • экологичность – не требуется специальная утилизация;
  • ремонтопригодность – сгоревшие элементы можно заменить;
  • длительный срок службы – до 100000 часов.

Недостатки светодиодных светильников:

  • высокая цена;
  • направленное излучение, для большой площади требуется много точек освещения.

Благодаря низкому нагреву лицевой части, светильники LED можно размещать на любом расстоянии от растений, не рискуя их обжечь. За счет этого можно существенно сократить площадь теплицы для рассады и низкорослых культур, выращивая их на многоярусных стеллажах.

Выращивание рассады на стеллажах со светодиодной подсветкой

Видео – Сравнение ламп LED и ДНаТ для подсветки растений

Устройство светодиодных ламп и светильников

Светодиодные лампы и светильники для подсветки растений состоят из фитосветодиодов различного спектра, закрепленных на теплоотводящей шине из алюминия. Соединены последовательно в одну или несколько цепей и подключены к управляющему устройству – драйверу.

Все эти элементы помещены в корпус с высокой степенью защиты от влаги. Лицевая часть светильника закрыта рассеивателем из оптического поликарбоната с высоким светопропусканием.

Подключение светильника к сети выполняют с помощью сетевого провода без дополнительных устройств.

Устройство светодиодного светильника

Для фитосветильников используют специальные светодиоды с высокой мощностью, а добиться необходимого спектра можно двумя способами:

  • комбинируя светодиоды разного спектра в нужном соотношении;
  • используя полноспектральные светодиоды для растений.

В первом случае возможно регулирование спектра с помощью отключения части светодиодов.

Это удобно для выращивания растений в течение всего вегетационного периода: на стадии роста рассады соотношение красного/синего света составляет 1:1 или 2:1, с началом цветения и плодоношения синюю составляющую уменьшают, добиваясь соотношения красного и синего от 3:1 до 8:1. Светодиоды с полным спектром имеют установленное соотношение, изменить его не получится.

Комбинированный LED-светильник с соотношением красного и синего 4 к 1

Мощность светодиодных фитосветильников может достигать 1000 Вт и зависит от количества светодиодов.

С увеличением мощности усиливается нагрев, поэтому мощные светильники помещают в алюминиевый корпус и оснащают радиаторами для хорошего теплоотведения.

Существуют также модели светильников с вентиляторами, но они менее надежны: при поломке вентилятора произойдет моментальный перегрев светодиодов и, как следствие, выход из строя.

Светодиодный светильник с алюминиевыми радиаторами

Выбор светодиодных светильников для теплиц

Мощность светильников подбирают, исходя из площади теплицы. По нормам технологического проектирования теплиц для рассады и выращивания зелени облученность должна быть не менее 25 Вт/м2, для овощных культур в стадии плодоношения и цветов – не менее  70 Вт/м2. Оптимальные значения для большинства культур составляют 80-160 Вт/м2.

Мощность светодиодных светильников для растений

Спектр светильников и ламп подбирают, исходя из выращиваемых в теплице культур. Для рассады, ранней зелени и выгонки цветов предпочтительнее лампы с увеличенной составляющей синего света и мягкого ультрафиолета. Для выращивания ягод и овощей подходят лампы с соотношением красного и синего от 4:1 до 8:1.

Светильник для рассады с увеличенной синей составляющей

Еще один важный параметр – угол освещения. Он может составлять 60, 90, 120 градусов. Светильники с углом 60 градусов подходят для направленного освещения, их обычно устанавливают над стеллажами на малой высоте. Угол 90 и 120 градусов позволяет получить более рассеянный свет, такие светильники подвешивают к потолку на цепях или кронштейнах.

Расположение светильников на кронштейнах при общей подсветке

Размещение светильников в теплице

Обзор моделей LED-светильников

Ассортимент светодиодных светильников для теплиц достаточно велик. В таблице представлены несколько моделей, предназначенных для разных типов растений.

Таблица 1. Обзор LED-светильников для теплиц.

МодельТехнические характеристикиНазначение
LED-ФИТО-45/RS Мощность – 45 Вт; PAR – 100 µmol/m2·s; угол освещения – 120 градусов; спектр 730 нм – 8%, 660 нм – 46%, 450 нм – 46%; срок службы – 100000 часов. Для выращивания пряной зелени, лука, салатов, капусты, выгонки цветов. Освещаемая площадь – до 2 м2.
LED-ФИТО-168/RS Мощность – 180 Вт; PAR – 400 µmol/m2·s; угол освещения – 120 градусов; спектр 730 нм – 8%, 660 нм – 46%, 450 нм – 46%; срок службы – 100000 часов. Для выращивания пряной зелени, лука, салатов, капусты, выгонки цветов. Освещаемая площадь – до 7,2 м2.
LED-ФИТО-45/UN Мощность – 45 Вт; PAR – 100 µmol/m2·s; угол освещения – 120 градусов; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 62%, 450 нм – 25%; срок службы – 100000 часов. Для томатов, перцев, баклажанов, огурцов и других овощей в период активного плодоношения. Освещаемая площадь – до 2 м2.
LED-ФИТО-168/UN Мощность – 180 Вт; PAR – 400 µmol/m2·s; угол освещения – 120 градусов; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 62%, 450 нм – 25%; срок службы – 100000 часов. Для томатов, перцев, баклажанов, огурцов и других овощей в период активного плодоношения. Освещаемая площадь – до 7,2 м2.
LED-ФИТО-42/VR Мощность – 45 Вт; PAR – 100 µmol/m2·s; угол освещения – 120 градусов; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 25%, 450 нм – 62%; срок службы – 100000 часов. Для выращивания рассады, саженцев, салатов. Освещаемая площадь – до 2 м2.
LED-ФИТО-168/VR Мощность – 180 Вт; PAR – 400 µmol/m2·s; угол освещения – 120 градусов; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 25%, 450 нм – 62%; срок службы – 100000 часов. Для выращивания рассады, саженцев, салатов. Освещаемая площадь – до 7,2 м2.

Видео – Обзор светодиодных фитоламп для растений

Светодиодный светильник для рассады своими руками

Мощные светильники для теплиц – сложные устройства с точно просчитанным тепловым балансом и защитой от влаги. Сделать их самостоятельно сложно – неправильный тепловой расчет может привести к выходу дорогостоящих светодиодов из строя при первом же перегреве.

Если вы планируете заняться выращиванием овощных или цветочных культур в промышленных объемах, светодиодные светильники лучше приобрести у производителя, а проект освещения заказать у профессионалов. Так вы получите гарантию сбалансированного спектра, длительной работы системы освещения и пожарной безопасности.

Светодиодный светильник для выращивания рассады или зелени в домашней теплице можно сделать самостоятельно.

Освещение рассады самодельным светильником

Для этого вам понадобятся:

  • светодиодные матрицы с полным спектром, 10 штук;
  • LED-драйвер;
  • алюминиевый профиль, дверной или мебельный, длиной 1 м;
  • F-образный пластиковый профиль длиной 2 м;
  • крепежные кронштейны;
  • термоклей;
  • провода МГТФ для соединения светодиодов, сечение 0,1-0,14 мм;
  • провод двужильный и штепсельная вилка;
  • пластиковые хомуты;
  • дрель со сверлом по металлу и пластику;
  • острый монтажный нож;
  • паяльник, флюс и припой, а также теплоотвод, чтобы при пайке не перегреть светодиоды.

Пошаговая инструкция сборки светильника приведена в таблице 2.

Таблица 2. Светильник для подсветки рассады своими руками.

Читайте также:  Скворечник своими руками из пластиковых бутылок: мастер-класс
Этапы, фотоОписание действий
Покупка светодиодов и драйвера Светодиоды и драйвер можно купить в розничном магазине, но стоят они недешево, и найти их бывает сложно. Для снижения цены лучше поискать их на китайских сайтах Ebay или Aliexpress. Мощность светодиодов – 3 Вт, спектр – от 400 до 840 нм с отметкой “full spectrum”. Лучше взять их с запасом в 1-2 штуки на случай брака или выхода из строя. Мощность драйвера – не менее 30 Вт, ток – 600 мА. Для удобства монтажа лучше подобрать драйвер в герметичном пластиковом корпусе.
Проверка полярности светодиодов На выводах светодиодных матриц полярность должна быть указана, но чтобы не перепаивать светильник в случае брака, лучше проверить ее до монтажа. Проверку выполняют мультиметром, установленным в режим «проверки диода». Подсоединяют щупы согласно указанной полярности к контактным дорожкам, при этом диод должен светиться.
Подготовка алюминиевого профиля для теплоотводящей шины Алюминиевый профиль можно приобрести в мебельном магазине. Обрезают профиль длиной 1 м, торцы зачищают наждачной бумагой, чтобы не было заусенцев – ими можно повредить провода при использовании светильника или поцарапать руки. Профиль с монтажной стороны обезжиривают спиртом или растворителем.
Обезжиривание светодиодов Металлическую площадку светодиодных матриц также обезжиривают спиртом или растворителем с помощью ватного диска. До монтажа можно оставить светодиоды прямо на дисках, чтобы повторно не испачкать.
Крепление светодиодов на термоклей Размечают места крепления светодиодов на алюминиевой шине через равные расстояния 9 см. Термоклей наносят на обезжиренную нижнюю поверхность светодиодных матриц по всей площади тонким слоем. Приклеивают светодиоды, стараясь располагать их плюсовыми выводами в одну сторону – так проще будет паять провода.
Соединение светодиодов пайкой Нарезают монтажный провод МГТФ на отрезки 12-13 см, зачищают концы и облуживают их с помощью паяльника. Припаивают провода к светодиодам, соблюдая полярность: плюс первого светодиода к минусу второго и так далее. При пайке используют теплоотвод – металлический пинцет.
Подключение светодиодов к драйверу В шине с обратной стороны делают 2 отверстия Ø3-4 мм в центре и одно отверстие Ø10 мм на расстоянии 10-15 см от них. От провода МГТФ отрезают два куска длиной 75 см, продевают их в отверстия и выводят с разных концов шины. Припаивают их концы к крайним светодиодам. Провода подписывают согласно полярности. Двужильный провод со штепсельной вилкой заводят с одного конца шины и выводят через большее отверстие. Концы жил зачищают и облуживают. Подключают к драйверу согласно схеме, указанной на крышке или в документации.
Установка светоотражателей Светоотражатели выполняют из пластикового профиля F-образной формы. Его используют для отделки оконных откосов. У профиля срезают внутреннюю пластину на высоту 2-3 мм с помощью ножниц или ножа. Отрезают от него два куска длиной 1 м. Складывают их вместе и делают разметку отверстий под крепежные хомуты – 4-5 отверстий на одном уровне. Проколоть их можно раскаленным шилом. Оставшуюся пластину пластикового профиля заводят внутрь алюминиевого профиля, продевают сквозь сделанные отверстия хомуты и затягивают их. Пластиковый профиль образует отражатели, которые достаточно прочно держатся на шине.
Крепление лампы К верхней стороне светильника крепят подвесы или монтажные кронштейны (в зависимости от места установки). Подвешивают лампу над рассадой на высоте от 20 до 40 см. Включают в сеть и проверяют работоспособность.

Видео – Комбинированный светодиодный светильник своими руками

Светодиодные светильники позволяют сэкономить электроэнергию для освещения теплицы, при этом фотосинтез растений ускоряется, урожайность увеличивается на 10-30%, а скорость созревания первых плодов – на 5-14 дней. При правильном расчете и эксплуатации светодиодное освещение теплицы окупается в первые два-три сезона, в дальнейшем оно способствует получению стабильного урожая и прибыли.

Источник: https://teplica-exp.ru/svetodiodnoe-osveshhenie-teplic/

LED освещение теплиц. Расчет светодиодных ламп для теплиц

Для выращивания растений зимой, важно не только создать нужный микроклимат: температуру и влажность, но и организовать правильное освещение теплицы.

Из-за удлинения темного времени суток, короткого светового дня для здорового роста культур становится явно недостаточно.

Чтобы уберечь растения от болезней, увеличить сроки созревания, повысить урожайность устанавливают специальные светодиодные лампы, излучающие свет в требуемом спектре.

Все большее распространение получают светодиодные светильники для теплиц. Они обладают рядом преимуществ перед своими предшественниками: неоновыми газоразрядными, нитридными или люминесцентными подсветками.

Светодиодное освещение теплиц

О достоинствах LED-излучателей, их особенностях и пойдет речь ниже. Кроме этого, приводятся рекомендации по расчету.

Преимущества освещения теплиц светодиодами

Основной плюс светодиодного освещения теплиц заключается в возможности создания необходимого баланса синего и красного спектра, что делает их использование универсальным решением для всех видов культур и цветочных растений. Конструктивно это выполнятся совмещением излучателей разного типа в одном корпусе.

К другим положительным характеристикам светодиодов для теплиц относят:

  • Низкое энергопотребление;
  • высокая интенсивность светового потока, в сравнении с другими типами ламп;
  • долгий срок службы, до 80 тысяч часов и более;
  • КПД от 95%;
  • низкая пульсация;
  • безопасность для человека и окружающей среды: LED не излучает ультрафиолета, не вырабатывает озона и не содержит ртути и других вредных веществ.

Светодиодный светильник для теплиц

Устройство светодиодного осветителя

Светодиодные лампы для теплиц состоят из полупроводниковых излучателей красного или синего спектра, собранных в одну цепь.

В небольших светильниках фитодиоды соединяют последовательно, в крупных – последовательно-параллельно.

Поскольку мощные LED-элементы при работе сильно нагреваются, их помещают на радиатор-теплоотвод – дюралюминиевую пластину. Подробнее про расчет и изготовление радиаторов для светодиодов.

Питание осуществляется через драйвер – устройство, снабженное импульсным выпрямителем напряжения и ограничителем тока (как сделать драйвер). Некоторые модели также оснащают микроконтроллером, с помощью которого происходит управление светильником: задается время включения и выключения или настраивается интенсивность светового потока.

Все компоненты освещения помещают в герметичный корпус. С рабочей стороны устанавливают прозрачный рассеиватель из оптического поликарбоната (как сделать рассеиватель). Подключение к сети производится напрямую, с помощью силового кабеля, без промежуточного оборудования.

Конструкция тепличного LED светильник

Хорошее сравнение светодиодных ламп для освещения теплиц:

Расчет светодиодных светильников для теплиц

Если предполагается самостоятельная организация искусственного освещения, перед проектировкой и расчетами, следует учесть следующие данные:

  • Высота размещения светильников;
  • мощность используемых ламп;
  • сорт выращиваемого растения – требуемая интенсивность освещения для разных видов культур неодинакова;
  • площадь освещаемого участка.

Зная эту информацию, можно переходить к вычислениям. Для расчета светодиодного освещения теплиц используют упрощенную формулу:

В этой формуле F — интенсивность светового потока, Лм; E — уровень освещенности, Лк; S — площадь освещаемого участка, кв.м; КИ – коэффициент использования светового потока. Значение коэффициента равно 0,4 для систем с внешним отражателем и 0,8 – с внутренним.

Пример расчета тепличного освещения

Поскольку в нашем случае производится освещение теплиц светодиодными лампами, расчет будет предполагать использование стандартную зависимость светового потока от электрической мощности. Погрешностью на производителя можно пренебречь.

Расчет. В случае использования светильников с внутренним отражателем, получается следующие вычисления:

F = (6000 * 10) / 0,8 = 75000 люмен.

Т.е. требуемый суммарный световой поток составляет 75000Лм. Используя таблицу, определяется количество требуемых для выполнения задачи ламп определенной мощности: 30 штук категории 25-30 ватт.

Аналогичные действия выполняют и для моделей с внешними отражателями, подставляя соответствующий коэффициент — 0,4.

Важно! Полученный нами световой поток 75000Лм идет из расчета высоты размещения освещения 1м. Высота монтажа светодиодных светильников для теплиц определяется эмпирическим методом.

Также нужно учитывать, что с уменьшением расстояния установки снижается полезная площадь освещения. Иногда поиск компромисса занимает довольно много времени, а факт неправильного подвеса обнаруживается по внешним признакам растений.

Внешние признаки недостатка или избытка света для растений

По этой причине, при размещении искусственного освещения теплиц светодиодными лампами, целесообразно предусмотреть возможность последующей регулировки по высоте.

Рекомендации по оснащению

Несколько обязательных советов при установке светодиодного освещения в теплице.

  1. Выбирайте модели фитосветильников с возможностью регулировки плотности светового пучка, с переключением «красный-синий» спектр. Они универсальны и могут быть отлажены для любого растения.
  2. Используйте рефлекторы и светоотражатели. С их помощью сокращается количество требуемых излучателей, что снижает стоимость светодиодного освещения теплиц и его последующую эксплуатацию.
  3. Включаете подсветку только тогда, когда это нужно. Чрезмерный свет не менее вреден, чем его недостаток. В зимнее время освещение теплиц должно работать около 12-16 часов в сутки, в зависимости от сорта растения.
  4. Старайтесь обойтись меньшим количеством ламп. Лучше установить одну, подходящую по характеристикам, чем несколько менее мощных.
  5. Для правильного развития культур, необходим и солнечный свет. Какой бы совершенной не была подсветка, заменить природное освещение она не сможет. Стремитесь взять максимум от энергии Солнца. Не размещайте теплицу в теневых местах и не загораживайте ее от солнечных лучей.
  6. В некоторых случаях, например, для объемных теплиц и оранжерей, с множеством выращиваемых растений разных видов, целесообразно использовать комбинированную подсветки. Совмещая светодиоды для теплицы с другими типами ламп, можно добиться наиболее приемлемого результата.
  7. Светодиодное освещение для теплиц особенно полезно в межсезонье.

Не стоит забывать и о безопасности. Теплицы относятся к местам повышенного риска поражения электрическим током. Все силовые кабели желательно прокладывать в специальных каналах, защищающих их механических повреждений и влажной среды.

Все вводы и соединения должны быть тщательно изолированы и загерметизированы от попадания влаги. Хорошо использовать трехпроводную схему подключения с защитным заземлением, во избежание несчастных случаев.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/podsvetki-i-svetilniki/svetodiodnoe-osveshhenie-teplic.html

Виды искусственного освещения для теплиц и руководство по автоматизации

Для нормального развития большинству растений требуется не менее 12 часов освещенности в сутки, однако круглосуточное освещение или его недостаток может сильно навредить урожаю. О том, как правильно подобрать освещение для теплиц, сегодня и пойдет речь.

Какое освещение должно быть в теплице

При подборе местоположения теплицы необходимо учитывать естественную освещенность участка, ведь именно свет играет важнейшую роль в развитии растений. Грамотное дополнительное освещение теплицы приводит к улучшению вегетативного процесса и, как следствие, повышению урожайности.

Круглосуточное освещение не приносит никакой пользы, так как растениям требуется не менее шести часов для замедления обменных процессов внутри клеток и «отдыха» от света.

Опытные селекционеры считают, что для каждого культурного растения необходимы индивидуальные условия освещения:

  • для огурцов промежутка между естественным и искусственным светом быть не должно, при этом установка досветки должна проводиться после всхода первой рассады;
  • для лука и зелени требуется установка дополнительного освещения на первоначальных этапах развития;
  • для земляники дополнительное освещение требуется и днем, и ночью;
  • для томатов суммарное освещение составляет около 12 часов.

Время освещения

Время освещения теплицы подбирается в зависимости от вида растений. К наиболее светолюбивым культурам относятся:

  • томаты;
  • огурцы;
  • салат;
  • болгарский перец.

Для данных овощей и зелени требуется не менее 10 часов света каждый день. Но с наступлением холодных сезонов, естественного света становится недостаточно, поэтому для благоприятного развития культуры требуется установка дополнительного искусственного освещения.

Какая польза от ультрафиолета?

В связи с тем, что ультрафиолетовые тепличные лампы имеют широкую область освещения и свет, максимально приближенный к природному, такие лампы положительно действуют на растения благодаря необходимому диапазону излучения.

Читайте также:  Электричество в коттедже

Также к плюсам ультрафиолетовых ламп относится долговечность оборудования и бактерицидные свойства ультрафиолета.

Какое освещение нужно делать в зимнюю теплицу?

Лучшим вариантом освещения парника является естественный природный свет, но так как в зимнее время продолжительность светового дня сильно сокращается, то солнечного света становится недостаточно.

Использование осветительного оборудования позволяет обеспечить растения необходимым количеством света.

Основными факторами, влияющими на развитие растений, являются длительность и мощность освещения.

Внимание: Необходимый растениям диапазон излучения находится в диапазоне от 400 до 700 нанометров.

Немаловажным фактором является также и количество осветительной техники, расположенной внутри теплицы. В зависимости от этапа развития, растениям требуется разное количество света. К примеру, на ранних этапах роста большинству овощей необходимо до 20 часов освещения, а на поздних этапах данный показатель снижается до 12 часов.

Для того чтобы дополнительное освещение теплицы зимой приносило желаемый результат, необходимо учитывать площадь парника. Важно проследить, чтобы освещение было равномерным. В этом может помочь использование светильников со светоотражающими рефлекторами.

Освещение для теплиц разных видов

Из поликарбоната

Одним из главных условий круглогодичного получения урожая является грамотно установленное и распределенное освещение. Крайне важно правильно сочетать естественный и искусственный свет, ведь только в таком случае можно получить максимальную отдачу с каждого квадратного метра теплицы.

Самый большой недостаток солнечного света ощущается в весеннее и зимнее время, поэтому использование поликарбоната в качестве укрывного материала является самым оптимальным вариантом. Материал обладает хорошей светопропускной способностью,но при этом не требует тщательного ухода, в отличие от стекла.

Однако даже поликарбонатные теплицы не в состоянии обеспечить растениям достаточное солнечное освещение на протяжении всего года, поэтому в определенных случаях без источников искусственного света не обойтись.

Опыт фермеров показывает, что лучше всего использовать сразу несколько типов ламп, которые обеспечат растениям полноценное развитие.

Существует несколько видов тепличных ламп:

  • обычные лампы накаливания (дают излишнее излучение неблагоприятного для растений света);
  • ртутные (дают дополнительный нагрев помещения);
  • натриевые (дают высокую светоотдачу желто-оранжевого спектра, что положительно влияет на цветение и плодоношение растений);
  • люминесцентные (наиболее предпочтительный тип ламп, позволяют разместить освещение точечно, хорошо взаимодействуют с ультрафиолетовыми лампами);
  • галогенные (наиболее точно повторяют спектр естественного освещения);
  • светодиодные (дают полезное излучение синего и красного спектра).

Промышленные

Как показывает практика, в промышленных теплицах никогда не используются обычные лампы накаливания, так как низкий коэффициент полезного действия и излишек неблагоприятного для растений света негативно сказываются на урожайности.

В основном промышленные теплицы оснащаются натриевыми лампами, которые обладают спектром, максимально приближенным к солнечному свету. Кроме того, такой тип ламп достаточно экономичен и имеет длительный срок эксплуатации.

К преимуществам натриевых ламп также относятся высокие характеристики в диапазоне красного и синего излучения.

Металлогалогенные лампы также нередко используются в промышленных масштабах, так как обладают широким спектром излучения и компактными размерами, однако высокая стоимость данного оборудования является существенным минусом.

На зимних теплицах

Для искусственного освещения парников в зимнее время могут быть использованы такие виды ламп, как:

  • лампы накаливания: низкий КПД;
  • ртутные лампы (газоразрядные лампы высокого напряжения): большая длительность работы, компактность, дают яркое освещение;
  • лампы на основе натрия: высокая степень светоотдачи, длительный срок работы, менее энергозатратны, чем первые два вида;
  • люминесцентные лампы: дневной свет, идеальны для зимнего освещения, подходит для взрослых растений и рассады, низкая стоимость;
  • металлогалогенные лампы: широкий спектр излучения, компактные размеры, высокая стоимость, трудны в монтаже, необходимость утилизации специальным способом;
  • светодиодные лампы: используются для получения белого, синего и красного излучения, хорошая яркость и светоотдача, энергоэффективны, высокая стоимость;
  • светодиодные ленты: длительный срок работы, компактные размеры, высокая стоимость, затруднения при самостоятельном монтаже.

Системы освещения теплицы: характеристики и фото

С помощью натриевых ламп

Натриевые лампы обладают невысоким спектром радиусного освещения, при этом на инфракрасное излучение приходится большая часть энергии.

При использовании такой лампы велика вероятность перегрева и получения растениями ожогов, поэтому размещать такую лампу лучше всего в отдалении от самих растений.

Светодиодами

Светодиодные лампы представляют собой экологически чистый и современный способ зимнего освещения теплиц. Плюсами светодиодного освещения являются:

  • высокоэффективная отдача;
  • приближенность к солнечному свету;
  • долговечность ламп;
  • устойчивость к повышенной влажности и перепадам температуры;
  • высокая устойчивость к механическим повреждениям.

Внимание: Одна светодиодная лампа может проработать до 15 лет без замены.

Искусственный свет

Искусственное освещение теплиц с помощью обычных ламп накаливания практически бесполезно. Все дело в том, что такие лампы обладают низким КПД и невысоким спектром радиусного излучения, при этом большая часть энергии тратится на излучение инфракрасного света.

В случае использования такой лампы располагать оборудование лучше в отдалении от растений во избежание перегрева и ожогов. Кроме того, в процессе нагревания у таких ламп отсутствует синий цвет, что недопустимо для использования в тепличных условиях.

Энергосберегающими лампами

Наиболее подходящим вариантом для освещения теплиц является использование люминесцентных ламп, так как во время работы они не нагреваются и обеспечивают благоприятный для растений микроклимат.

Стоимость таких ламп невысока. Однако при приобретении люминесцентной лампы необходимо учитывать, что лампы нельзя назвать миниатюрными, поэтому потребуется определенное количество свободного пространства.

Виды освещения для разных типов растений

Для огурцов

Освещение теплицы, в которой выращиваются огурцы, должно подчиняться определенным правилам:

  • при нехватке естественного света, в теплице необходимо установить дополнительное освещение;
  • нельзя допускать перерыв между искусственным и дневным освещением (использование световых реле обеспечит автоматическое освещение);
  • суточная норма освещения огурцов – 12 часов;
  • в течение 6 часов растение должно находиться в темноте;
  • при использовании искусственного света необходимо поддерживать температуру светового дня +/- 8 градусов;
  • для роста необходимо синее излучение;
  • во время цветения и образования завязей требуется красное излучение.

Для лука

Опытные селекционеры уверяют, что лук нормально развивается при естественном освещении парника, однако растению характерен бледно-зеленый цвет листьев.

Для повышения упругости листьев и интенсивности их окраски рекомендуется использовать дополнительное освещение с помощью фитоламп.

Для клубники

Для выращивания клубники в закрытом грунте предпочтительнее использование ламп дневного освещения метровой длины и мощностью в пределах 40-50 ватт. Как показывает практика, одной такой лампы хватает для освещения от 3 до 6 квадратных метров теплицы. Для равномерного распределения света потребуется регулярная перестановка и поворот мешков и других емкостей с рассадой.

Степень освещенности имеет особое значение при выращивании клубники. Как правило, для данной культуры необходимо получение 130-150 люкс на протяжении 12-14 часов. Излучаемый свет должен быть теплого спектра.

Для земляники

Несмотря на то, что закладке цветочных почек земляники способствует короткий световой день, для формирования соцветий необходимо длительное освещение на протяжении 14-18 часов.

В природных условиях такая длительность светового дня наступает только весной, благодаря чему уже в мае растение зацветает.

Однако в другое время достигнуть необходимой продолжительности светового дня можно с помощью неоновых, флуоресцентных или ртутных ламп, благодаря чему увеличится фотосинтез и рост земляники, а листья приобретут темно-зеленую окраску.

В результате использования дополнительного освещения плодоношение наступает гораздо раньше, а его объемы удивляют многих бывалых фермеров, не использующих ламп.

Для помидор

После прорастания рассады томатам требуется дополнительное освещение. Опытные фермеры рекомендуют в первые дни подсвечивать рассаду на протяжении 20, постепенно снижая световой день в теплице до 16, а затем и до 12 часов.

Внимание: Культура предпочитает прямой, а не рассеянный свет.

Круглосуточное освещение губительно для томатов, так как может вызывать физиологические расстройства, в том числе хлороз.

Как рассчитать освещение в теплице: формула

При возникновении необходимости в дополнительном освещении теплицы, необходимо обратить внимание на ряд определенных параметров, в том числе на:

  • высоту размещения источников света;
  • тип и мощность ламп;
  • разновидность культуры;
  • общую площадь теплицы, нуждающуюся в освещении;
  • сезон.

Для примерного расчета допустимо применение формулы: F=ЕxS/Kи, где F – обозначает необходимый световой поток; S – площадь теплицы, требующая освещения;

Ки – коэффициент, определяющий использование потока. (Для ламп со встроенным отражателем — 0.8, с внешним — 0.4).

К примеру, необходимо освещение теплицы общей площадью 12 квадратных метров, за уровень освещенности возьмем 10 тысяч люкс. В таком случае формула будет выглядеть так: F = 10 000х12/0,4

Итого: 300 тысяч люмпен.

Источник: http://kakteplica.ru/stroitelstvo/osveshhenie/rukovodstvo-kak-sdelat-osveshhenie-dlya-teplic.html

Как установить светодиодную подсветку и лампы для теплиц?

Виды теплиц

16.01.2018

1 тыс.

699

8 мин.

Световые лучи жизненно необходимы растениям для роста, и при недостатке естественного солнечного потока в сезонные периоды короткого дня прибегают к установке в теплицах искусственных ламп различного типа.

Не все спектры излучения способствуют правильному развитию культур: есть и такие, что угнетают процесс фотосинтеза, и эти цвета желательно исключать. Делается это подбором светильников соответствующего типа.

В последнее время все большее распространение приобретает светодиодная подсветка, основанная на LED-технологии, позволяющая организовывать именно тот спектр, в котором нуждается растение.

Рассчитать необходимое количество освещения в теплице несложно, если ознакомиться с методикой. Да и монтаж осветительной арматуры труда не составит: все составляющие детали доступны для приобретения в комплекте с лампами.

Ознакомление с приведенной информацией поможет оснастить теплицу правильными лампами.

Замечено, что при наличии искусственного освещения теплица приносит гораздо больший урожай, чем только при солнечных лучах. Объясняется это просто: свет растениям необходим в течение не меньше 10 часов в сутки, значит, в зимних, весенних и осенних условиях будет ощущаться его дефицит.

Ламп, способных в точности воспроизвести естественный спектр, пока не создано, но комбинирование источниками позволяет приблизиться к стопроцентному замещению. Поэтому выбору светильников для теплиц придается большое значение.

По утверждению ученых-биологов, излучения различных спектров неодинаково воздействуют на развитие растений:

  • фиолетовый и синий цвета стимулируют фотосинтез и ускоряют рост овощей без ущерба плотности тканей;
  • оранжевый и красный тона приносят максимум энергии для образования цветков и плодов культуры, но их избыток может погубить тепличные овощи;
  • ультрафиолетовый спектр оказывает содействие образованию в листьях витаминов, увеличивает способность противостоять холоду;
  • желтые и зеленые лучи затормаживают процессы фотосинтеза – стебли становятся истонченными и вытягиваются вверх.

Для создания комфортных условий растениям следует понимать, когда цель установки искусственного освещения не заменить, а дополнить естественное, то монтаж ламп делают из расчета, что они не препятствуют проникновению солнечных лучей.

В зависимости от выращиваемой культуры освещение включают на несколько часов работы, равное разнице между 10―16 часами общего периода освещения и продолжительностью светового дня.

Неправильно оставлять горящими светильники на полные сутки – это приводит к истощению растений: они должны побыть в темноте не меньше 6 часов.

На заре развития тепличного хозяйства лампам накаливания альтернативы не было: их ценили не только за способность освещать, но и за тепло, выделяемое при этом. Сегодня ситуация изменилась значительно благодаря внедрению новых технологий в производстве искусственных источников, и на смену традиционным лампам накаливания пришли:

  • люминесцентные или дневного света;
  • ртутные;
  • натриевые лампы высокого давления;
  • металлогалогеновые;
  • светодиодные;
  • инфракрасные.

При одинаковом количестве излучения световой и тепловой энергии новое поколение приборов имеет более экономные показатели по электропотреблению. У каждого из перечисленных видов светильников есть положительные и отрицательные качества по отношению к воздействию на растения. Их знание поможет выбрать правильные лампы для теплицы.

Читайте также:   салатовый цвет в интерьере современной квартиры (42 фото)

Освещение люминесцентными лампами

Наибольшее распространение наблюдается на небольших укрытых площадях.

Аппараты дневного света выпускают в вариантах холодного и теплого белых цветов, в дополнение к ним устанавливают ультрафиолетовую лампу, которая способна своим излучением исключить появление болезнетворных бактерий на почве и растениях. Для больших площадей лучше подобрать светильники иного типа. К преимуществам люминесцентных приборов относят:

  • экономичность и невысокую стоимость;
  • яркость и излучение почти полного спектра, что позволяет использовать лампы на любой стадии роста – от рассады до созревания плодов;
  • простоту монтажа и отсутствие влияния на микроклимат теплицы – прибор не греется.

Отрицательные признаки: значительные габариты ограничивают поток солнечных лучей днем, низкая светоотдача, не допускается эксплуатация при влажности свыше 70%, а при уменьшении температуры ниже 16 ºС лампа может погаснуть. Монтируют приборы в горизонтальном или вертикальном положении на расстоянии 15―50 см для светолюбивых культур и на высоте больше полуметра – для других.

Разновидность лампочек дневного света – специальные ртутные устройства для применения в теплицах. Полное название – дуговая ртутная люминесцентная лампа для фотосинтеза растений (ДРЛФ).

Их спектр излучения приближен к красному, что предполагает использование в период плодоношения.

Начинка из паров ртути обуславливает опасность таких приборов в эксплуатации и проблемы с утилизацией отработавших свой срок изделий.

Металлогалогеновые лампы

Первые излучают в большей мере красный и оранжевый потоки спектра и служат дополнением к синей части естественного дневного источника. Стимулируют цветение и созревание овощей. Их преимущества:

  • экономичность и дешевизна – при аналогичных показателях энергопотребления светодиодных ламп цена ниже;
  • высокая светоотдача – в несколько раз больше, чем у люминесцентных приборов;
  • долговечность – от 6 до 20 тыс. часов работы.

К недостаткам относят их небезопасность по причине содержания внутри натрия и ртути и невозможность эксплуатации при скачках напряжения больше 5%. Другие минусы носят спорный характер: выделение тепла при горении нежелательно летом, но зимой – только на пользу. Красный спектр не рекомендован саженцам, но не вредит взрослым растениям.

Металлогалогеновые лампы излучают ультрафиолет и синюю часть света, способствуя укреплению молодых побегов и ускоряя их рост. Стоят приборы недешево, но и служат долго. Существенный недостаток – боязнь влаги: при попадании капель некоторые модели взрываются. Лампы от компании Philips лишены этого минуса – в их производстве используют кварцевое стекло.

Предназначены для обогрева теплицы в холодное время. Они все больше вытесняют привычные источники тепла для зимних оранжерей: дрова, электрические устройства водяного и воздушного способа передачи нагрева. Инфракрасные лампы не греют воздух, а передают энергию непосредственно на почву и растениям, тем самым создают имитацию естественных климатических условий.

Преимуществами таких светильников является способность нагрева поверхностей без высушивания воздуха в теплице.

На приборы устанавливают терморегуляторы, которые позволяют значительно экономить электроэнергию, отключая аппарат по достижению нормативного уровня нагрева. Излучение не причиняет никакого вреда человеку, работает бесшумно.

Есть возможность устраивать различную степень тепла отдельным растениям посредством регулировки мощности и удаления лампы от выращиваемой культуры.

Светодиодная цокольная лампа

Второе название – LED-лампы, светодиоды обрели за получение эффекта свечения посредством технологии LED (Light-emitting diode): излучение фотонов происходит при касании катода и полупроводника, присоединенного к аноду. Типы свечений могут трансформироваться с применением диодов разной конструкции.

Они пришли на смену индикаторам на лампах накаливания, где стали востребованными за малые габариты, низкое электропотребление и отсутствие нагрева.

Современные светодиодные светильники, используемые при освещении теплиц, состоят из нескольких десятков LED-ламп – от их количества зависит потребляемая мощность и эффективность лучевого потока в сторону растений.

LED-лампа трубчатая

Конструкция светильника может состоять из одного или нескольких светодиодов. Основные модели ламп для теплиц:

  1. 1. Точечные источники ограниченных размеров – применяются для небольших участков рассады.
  2. 2. Трубы различной протяженности – для освещения длинных узких грядок.
  3. 3. Прожекторы осветительные – конструкции для охвата большой площади на значительной удаленности. Исполняется прибор в герметичном корпусе и предназначен для условий повышенной влажности. В спектр излучения включаются волны: красная, голубая, ультрафиолетовая и инфракрасная.
  4. 4. Таблетки квадратной формы – для широкоформатных грядок.
  5. 5. Ленты светодиодные – хороши тем, что размещаются в произвольном порядке.

Выпускаются сборные диоды в рулонах длиной 5 м и больше. Сочетания LED-ламп установлены в вариантах 15:5, 10:4, 5:1 – последнее означает, что после пяти красных диодов идет 1 синий элемент. Комбинации варьируются в зависимости от требуемой задачи фотосинтеза: для накапливания углеводов – красный спектр, создание аминокислот – синий свет.

Освещение по LED-технологии подходит для всех типов теплиц, в том числе промышленных, оранжерей и зимнего сада. Его применяют для повышения урожайности выращиваемых культур. Помимо принадлежности лучей к определенному спектру, значение имеет и угол освещения – их различают три:

  • 60º для выращивания огурцов, перцев и томатов;
  • угол 90º нужен растениям, требовательным к сбалансированному излучению;
  • 120º покрывает большие площади и используется при выращивании зелени – салатов, укропа, петрушки и лука.

Расчет освещения выполняется следующим образом. Световой поток измеряется в люменах (лм) – для светодиодных цокольных ламп его величина, в зависимости от мощности, составляет от 400 при 6 Вт, до 1000 лм при 13 Вт. У LED-ламп Luminus CSM-360 40–80 Вт эта величина 6000 лм.

Световой поток, приходящийся на единицу площади, называют люксом (лк). Это освещенность – по регламентам агротехники, она не должна быть меньше 5 тыс. лк на 1 кв. м, только тогда растения смогут цвести. Нижний порог, когда рост прекращается, – 3 тыс. лк/кв.

м, а стандартной считают норму 12 тыс. лм на 1 кв. м.

Соотношение люмена и люкса: 1 лм = 1 лк/кв. м. То есть, с освещением квадрата площади теплицы при нормативе 5000 лк справятся 5 светодиодных цокольных ламп мощностью 13 Вт каждая. Соответственно, на оранжерею в 10 кв. м потребуется 50 таких LED-диодов.

Подвесной монтаж светодиодных ламп

Изготовленные в заводских условиях лампы для теплиц заключены в прочный и герметичный корпус, исключающий попадание капель воды на контакты. В комплект поставки включаются специальные приспособления для монтажа.

Чаще всего LED-светильники подвешивают посредством троса или цепи к несущей конструкции сборной теплицы или потолку.

Высота до верхушек устраивается в регулируемом варианте: этим достигается возможность усиливать интенсивность светопоглощения растениями, приближая к ним лампы.

Реже LED-диоды крепят непосредственно к потолку. Для этого выбирают образцы с рефлекторами для уменьшения потерь светового потока.

Если применяют модели ленточного исполнения, то составные элементы должны быть довольно мощными, а само изделие защищено от воды по классу влагозащиты IP65―IP67.

При сборке используют управляющие схемы, посредством которых отдельные участки могут отключаться и изменять освещенность растений.

Приобретать светильники надо у известных качеством своего оборудования поставщиков: Siemens, Osram, Philips, Legrand. Преимущества светодиодных ламп:

  • низкое, по сравнению со всеми другими типами ламп, потребление электроэнергии;
  • способность функционировать при минимальном напряжении – от солнечных батарей;
  • значительный эксплуатационный ресурс – до 100 тыс. часов работы;
  • отсутствие нагревания лампы, устойчивость диодов к колебаниям температур;
  • возможность подобрать излучения, которые действительно необходимы в настоящий момент растениям;
  • экологичность – в составляющих частях устройства нет вредных веществ.

Единственный минус в применении светодиодных ламп – высокая стоимость. При мощности светильника 50 Вт, цена его находится в пределах 3―5 тысяч рублей.

Источник: https://naogorode.net/lampy-dlya-teplic/

Светильники для теплиц: как рассчитать уровень освещенности

Свет имеет первостепенное значение для растений. И особенно актуальна эта проблема при культивировании их в условиях закрытых помещений, методом гидропоники.

Свет имеет двойственную природу. С одной стороны, без него растения не могут развиваться, с другой – слишком большая температура от источников вызывает угнетение развития. Необходимо выяснить несколько взаимосвязанных вопросов: какие лампы использовать и сколько.

Для чего нужны светильники

Практика показывает, что существует прямая зависимость между количеством света и урожайностью. При плохом освещении растения оказываются недостаточно крепкими, могут неправильно развиваться и так далее. И в настоящее время примерно половина стоимости продукции теплиц – это стоимость осветительного оборудования и электричества.

Свет активирует процесс фотосинтеза, то есть, производства органических соединений из воды и окиси углерода. Важным при этом является не только интенсивность процесса, но и спектральный состав излучения. Во время роста, развития и созревания плодов преимущественно используются разные спектры.

Нужно также соблюдать чередование дня и ночи. Для каждого растения длина светового дня может быть разной, что необходимо учитывать при планировании.

Пример расчета

При расчете освещенности теплицы необходимо учитывать многие параметры: тип лампы, расстояние до растений, наличие отражателей, другие оптические характеристики.

Для приблизительного расчета рекомендуется применить упрощенную формулу: F=ExS/Kи. В этом уравнении F – требуемый световой поток, S – площадь, а Ки – коэффициент использования потока. Для систем со встроенным отражателем коэффициент принимается равным 0,8, с внешним – 0,4.

Предположим, что требуется уровень в 10 000 люкс на площади 2 кв. метра. Используя лампы с внешним отражателем (Ки=0,4) получаем F=10000×2 кв.м/0,4=50 000 лм.

Такой поток может обеспечить лампа ДНАТ мощностью 400 Вт (48 000 лм) или два таких источника по 250 Вт (27 000 лм каждый). Если использовать модель с зеркальным отражателем, получим требуемый поток F=25 000 лм.

В результате достаточно одной лампы в 250 Вт (27 000 лм).

Теперь нужно экспериментально подобрать высоту подвеса. Пятно освещенности должно совпадать по площади с расчетным. Но нельзя забывать, что уровень яркости обратно пропорционален квадрату расстояния. Так как учесть все параметры в предварительном расчете невозможно, после установки источника следует проверить данные экспериментально (люксометром).

Какие лампы в каком случае можно использовать

Чтобы подсветить одно растение, можно применить лампу мощностью 20-30 Вт, подвешенную на высоте от 5 до 30 см.

Группы растений подсвечиваются лампами мощностью от 50 Вт (с расстояния 40-60 см) или мощностью в 15-100 Вт, с расстояния 50-100 см – в зависимости от размера группы.

Мощные лампы от 250 Вт лучше размещать на высоте 1-2 м в больших помещениях. А источники от 400 Вт и выше применяются для освещения зимних садов или оранжерей, для комнаты они будут слишком яркими. Кроме того, при использовании ламп большой мощности необходимо сделать расчет проводки, чтобы не допустить перегрузки системы.

Нужно также заметить, что использовать много ламп вместо одной нецелесообразно. Особенно старых ламп накаливания большого диаметра. Они начнут перегреваться и быстро выйдут из строя. Также возрастут расходы на электричество. Лучше использовать источники с рефлектором или установить отражающее покрытие стен.

При использовании гроубоксов или гроутентов не стоит выбирать лампы большой мощности, натриевые или лампы накаливания, так как они слишком сильно греются. А внутренняя отделка отражающим покрытием делает освещенность намного ярче. Но в каждом случае необходимо использовать люксометр.

Источник: https://agrodom.com/advice/svetilniki-dlya-teplits-kak-rasschitat-uroven-osveshchennosti/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector