Светильники для теплиц и оранжерей
Светодиодные лампы для теплиц – освещение тепличными светильниками
Для быстрого роста растений в условиях теплицы одного только уютного микроклимата будет недостаточно. Необходимо, также, восполнить недостаток естественного освещения, который особенно заметен зимой и ранней весной.
В последнее время с этой целью успешно применяются сверхъяркие светодиодные лампы для растений, обладающие уникальными характеристиками, о которых и пойдет речь далее.
Правила устройства освещения
Все культурные растения можно отнести к светолюбивым, но в различных видах это качество проявляется по-разному.
Баклажаны и перец потребляют большое количество света и при его недостатке тут же сбрасывают цвет, оставляя владельца без урожая. Их близкий родственник по семейству пасленовых – помидор – к условиям освещения менее требователен, а особый его сорт, называемый Черри, упорно растет и плодоносит даже в тени.
Похожей выносливостью обладают капуста, лук, петрушка, салат и огурцы, а вот укроп, например, комфортно себя чувствует только на хорошо освещенных участках. Обобщая, можно отметить, что растения, с которых мы собираем плоды или цветы, нуждаются в более интенсивном освещении, чем те, продукция которых имеет вид листьев. При организации освещения в теплице все это необходимо учитывать, как и то, что потребность в освещении у одной и той же культуры меняется от месяца к месяцу.
Идеальным устройством для восполнения недостатка естественного освещения в теплице был бы источник света, полностью воспроизводящий видимую часть солнечного излучения. Но ученым еще только предстоит порадовать нас изобретением этого чуда.
Рекомендуем также более подробно прочитать про светодиодные светильники для аквариума.
Все лампы, применяемые в теплицах на сегодняшний день, работают в той или иной части светового диапазона, поэтому владельцу кустов и грядок следует знать, как именно каждая из них влияет на растение:
- зеленый цвет листьев и стеблей большинства растений говорит о том, что средняя часть солнечного спектра (именно к ней относятся волны, воспринимаемые нашими глазами как оттенки зеленого) ими почти полностью отражается;
- крайние участки спектра – сине-фиолетовый и красно-оранжевый – усваиваются с удовольствием. Как показали исследования, световые волны синих оттенков способствуют вегетативному росту растений;
- красные оттенки отвечают за цветение и развитие плодов.
Комбинация красных и синих сверхъярких светодиодов обеспечивает оптимальные для фотосинтеза условия освещения.
Подбор режима
Как же правильно подобрать продолжительность искусственной досветки? Здесь следует учитывать фотопериодичность растения, то есть зависимость стадий его развития от длительности светлой части суток. Все культуры делятся на три разновидности:
- Растения длинного дня (корнеплоды, капуста и др.). Начинают цвести только после того, как продолжительность дня окажется более 12 часов. Как правило, это растения, произрастающие в высоких широтах.
- Растения короткого дня (пасленовые, тыквенные и др.). С точностью до наоборот: цветут, как только день станет короче 12 часов. Однако при продолжительности светового дня менее 10-ти часов рост многих из них прекращается. К этой категории относится большинство тропических растений.
- Нейтральные. На все эти мелочи не обращают внимания.
Поведение некоторых растений является более сложным. Так, например, условием цветения китайской астры является чередование длинных и коротких дней.
Зная, к какой группе фотопериодичности относятся произрастающие в теплице культуры, ее владелец может так подобрать длительность искусственного освещения, чтобы продуктивность растений оказалась максимальной.
Подвод электрокабеля к теплице проще всего осуществить в траншее, глубина которой должна составлять не менее 80 см. На дно траншеи следует уложить кирпичи, поверх них – кабель, а сверху – слой черепицы. Она защитит кабель от повреждений в том случае, если владелец по забывчивости предпримет в данном месте какие-либо земляные работы.
Выбираем тепличный светильник на светодиодах
Основным критерием, который следует учитывать при выборе светодиодных ламп для оранжерей и теплиц, является интенсивность излучения в сине-фиолетовом (длина волны – 450 – 460 нм) и красно-оранжевом (620 – 630 нм) спектрах. Следует отметить, что для каждого вида растений существует свое оптимальное сочетание этих видов излучения, которое достигается путем применения разного количества красных и синих диодов.
Как правило, производитель указывает перечень растений, для которых наилучшим образом подходит та или иная модель светодиодной лампы. Так, например, существуют специальные виды светильников, предназначенные для ускоренного выращивания рассады.
В настоящий момент активно ведутся работы по созданию доступных светильников на основе белых видов светодиодов, с большой точностью повторяющих солнечный спектр. Но до тех пор, пока они появятся в продаже, приходится экспериментировать с комбинациями синих и красных излучателей.
Подбирая светильники для теплицы, следует учитывать и тот факт, что светодиоды излучают свет направленно. Поэтому для эффективного освещения всего растения лампы необходимо располагать под определенным углом друг к другу, величина которого зависит от вида культуры.
Чаще всего угол свечения составляет 60, 90 или 120 градусов. Точные рекомендации на этот счет также должны приводиться в документации на осветительный прибор.
Ограниченный угол излучения также обуславливает необходимость применения большего числа точек освещения, чем могло бы быть использовано в случае применения на той же площади люминесцентных ламп для растений или лампочек накаливания. Это необходимо учитывать при выборе количества светодиодных ламп.
Светильники на светодиодах стоят пока достаточно дорого, поэтому продолжительность предоставляемого на них гарантийного срока имеет весьма существенное значение. Стандартная гарантия для моделей нижнего ценового сегмента составляет 3 года, более дорогие версии обеспечиваются гарантийным обслуживанием в течение 5 лет. Предложения с гарантийным сроком менее 3-х лет следует рассматривать с большой осторожностью.
Дополнительную информацию о правилах досветки рассады читайте здесь.
Как правило, светодиоды к концу гарантийного срока становятся менее яркими. При этом производитель не указывает, сколько именно люменов потеряет прибор. Рекомендуем перед совершением покупки изучить отзывы пользователей, успевших приобрести понравившуюся вам модель и на своем опыте проверить, как меняется ее яркость с течением времени.
Проштудируйте форумы на предмет соответствия реального срока службы светодиодов заявленному производителем (обычно обещают от 50 до 100 тыс. часов).
Не забывайте, что для теплиц характерна высокая влажность воздуха и некачественно выполненный светильник или любой другой электроприбор может стать причиной поражения электротоком. В связи с этим при выборе изделия следует обращать внимание на класс электробезопасности (наивысшим считается класс I) и класс влаго-пылезащиты (для тепличных приборов приемлемым считается класс IP67).
Хотя светодиоды и характеризуются малым потреблением энергии, суммарная мощность всех ламп может оказаться весьма солидной.
Перед покупкой ламп убедитесь, что используемая в теплице проводка может выдержать данную нагрузку.
Подробнее о современных видах тепличных ламп можно узнать, посмотрев следующее видео. В нем аспирант БГАУ Ильшат Каримов демонстрирует уникальные возможности и описывает характеристики лампы, разработанной им и его коллегами учеными.
Популярные модели
AtomSvet BIO
Эти светодиодные светильники, ориентированные на применение в теплицах, собираются из импортных компонентов самого высокого качества. В легком алюминиевом корпусе с анодированной защитой установлены светодиоды японской компании Nichia Corporation, имеющие собственную систему шунтирования и ресурс, превышающий 50 тыс. часов. Линзы из специального сверхпрозрачного поликарбоната поставляются другим известнейшим поставщиком – немецкой компанией Bayer-Makrolon LED.
Светильники AtomSvet BIO генерируют оптимальное для развития растений световое излучение без мерцания и чрезмерного нагрева. При этом они соответствуют наивысшим критериям безопасности:
класс влаго-пылезащиты – IP67;
класс защиты от поражения электротоком – I.
В светильниках предусмотрен регулятор интенсивности освещения, при использовании которого потери на реактивную мощность составляют не более 2%. Эксплуатация изделий допускается при температурах до +40С.
Оптимальной считается такая высота подвеса светильника, при которой расстояние от него до самой верхней части ближайшего растения будет составлять 50 – 100 см (кроме 4-х модульных, установку которых следует согласовывать с поставщиком).
В линейке AtomSvet BIO представлены три модели светодиодных светильников:
-
Одномодульный.
Потребляемая мощность: 40 Вт.Световой поток: 3800 лм.Назначение: применение в бытовых условиях для выращивания рассады, светолюбивых цветов и различных домашних растений.
Вес светильника – 2,2 кг при размерах 270х200х110 мм.
2-модульный.Потребляемая мощность: 70 Вт.Световой поток: 6650 лм.Назначение: выращивание домашних растений в бытовых условиях, а также ранних помидоров, огурцов и салата – в небольших теплицах.
Вес светильника – 3,6 кг при размерах 360х200х110 мм.
Светильник поставляется с крепежной скобой и соединительной коробкой.
4-модульный.Потребляемая мощность: 150 Вт.Световой поток: 14200 лм.Назначение: выращивание различных овощей и салатных культур в крупных тепличных хозяйствах во время зимы.
Вес светильника – 6,4 кг при размерах 670х200х110 мм.
Светильник поставляется с крепежной скобой и соединительной коробкой.
Фокус УСС 120 БИО
Свои светильники для теплиц и оранжерей компания Фокус также создает на основе японских светодиодов от Nichia Corporation. Материалом для линз служит обычное стекло.
Модель УСС 120 БИО обладает следующими характеристиками:
- потребляемая мощность: 100 Вт;
- световой поток: 4000 лм;
- угол излучения: 120 градусов.
Фокус УСС 60 БИО
Более доступная модель светильника с такими характеристиками:
- потребляемая мощность: 60 Вт;
- световой поток: 2000 лм;
- угол излучения: 120 градусов.
Из всех видов ламп, применяемых в теплицах, светодиодные светильники являются наиболее прогрессивным вариантом. Правильно подобрав сочетание синего и красного излучения, можно значительно увеличить производительность тепличного хозяйства либо ускорить рост зеленых любимцев в домашних условиях. Главное – с должным вниманием отнестись к выбору параметров светильника и отдать предпочтение надежному производителю с проверенной репутацией.
Системы освещения и светильники для теплиц и оранжерей
Компания «АтомСвет Энергосервис» предлагает современные светодиодные светильники AtomSvet® BIO, предназначенные для искусственного освещения растений в условиях защищенного грунта, а также системы искусственного освещения (СИО) Grower на базе этих светильников. Применение AtomSvet® BIO обеспечивает рост урожайности при снижении энергопотребления до 2,5 раз в сравнении с газоразрядными лампами. Использование СИО Grower обеспечивает дополнительный экономический эффект путем управления режимом освещения в течение суток на площади от 450 м2.
Светодиодное освещение для растений, представленное серией AtomSvet® BIO, было разработано ведущими инженерами компании-производителя «АтомСвет Энергосервис» совместно с крупнейшими научными учреждениями Российской Федерации, работающими в этой области ботанических исследований: Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева, Институт биофизики СО РАН (г. Красноярск), Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии (г. Москва).
Благодаря подбору светодиодов различных цветов и интенсивности их свечения светильники для теплиц AtomSvet® BIO моделируют спектр электромагнитного излучения, оптимальный для фотосинтеза с учетом видовых особенностей растений. Для каждой сельскохозяйственной культуры разработан свой тип спектра, оптимальный для выращивания именно этой культуры с учетом световой зоны ее предполагаемого выращивания.
Результаты исследований светодиодных светильников для растений ТМ «АТОМСВЕТ» доказали их высокую эффективность при выращивании различных сельскохозяйственных культур и продемонстрировали существенную экономию потребляемой электроэнергии по сравнению с традиционно используемыми аналогами для парников и теплиц с натриевыми лампами ДНаТ.
- Потребляемая мощность: 130 – 180 Вт
- Корпус: экструзионный алюминий
- Степень защиты IP67
- Потребляемая мощность: 130 – 180 Вт
- Корпус: экструзионный алюминий
- Степень защиты IP67
Выращивание томатов под светодиодными тепличными светильниками ТМ «АТОМСВЕТ»
Медаль Министерства сельского хозяйства РФ
Министерство сельского хозяйства России наградило светильники серии AtomSvet® BIO серебряной медалью в номинации «Инновационное оборудование для модернизации теплиц для выращивания растений по технологии светокультуры». Дополнительно светильники БИО были удостоены золотой медали в составе комплекса оборудования разработки ВНИИСБ для малообъемной гидропоники выращивания растений.
Особенности освещения для теплиц и оранжерей
LED-освещение теплиц имеет ряд преимуществ перед традиционными источниками искусственного света.
| Традиционные источники искусственного света | Светодиодные светильники AtomSvet® BIO |
| Высокое энергопотребление | Применение светодиодного освещения для теплиц позволяет снизить расход электроэнергии до 2,5 раз по сравнению с любым другим источником искусственного света. Возможность расширения производственных площадей тепличного хозяйства на базе имеющихся энергетических мощностей. |
| Низкий КПД ФАР (не более 35%) |
Путем подбора светодиодов различных цветов (красный, оранжевый, синий, белый, ближний ИК) для искусственного освещения теплиц специалисты компании создали спектры, наилучшим образом моделирующие спектры ФАР с учетом видовых особенностей культур. |
| Деградация светового потока (падение уровня излучения) | Отсутствие деградации светового потока, свойственной традиционным тепличным светильникам с лампами ДНаТ, и связанной с этим необходимости замены ламп каждые три года. Использование светотехники Atomsvet® BIO позволяет увеличить период эксплуатации приборов более чем в 3 раза. |
| Деградация светового потока в течение трех лет и нормативный уровень освещенности | Традиционные источники света, несмотря на благоприятный тепличный климат, имеют свойство деградации светового потока. Согласно регламентам многих тепличных хозяйств, через три года следует производить полную замену ламп. Использование высококачественных светодиодов и комплектующих позволяет увеличить этот период более чем в два раза при использовании светильников AtomSvet® BIO |
| Высокое тепловыделение | Низкое тепловыделение, позволяющее устанавливать светильники Atomsvet® BIO непосредственно над освещаемыми растениями, что уменьшает потери света, а также сокращает количество и потребляемую мощность. Дополнительное облегчение процессов управления динамикой температурного режима в теплицах. |
| Низкий уровень защиты от попадания пыли и влаги | Освещение парников и теплиц в условиях высокой влажности способствует быстрому выходу оборудования из строя. Светильники AtomSvet® BIO полностью герметичны (класс защиты IP67), кроме того, корпус покрыт антикоррозийным слоем, что препятствует распространению ржавчины. |
Задачи и технологические особенности LED-освещения растений
Основная задача LED-освещения для растений — обеспечение оптимальных условий для фотосинтеза не только на стадиях роста и наращивания биомассы растений, но и управление процессами органогенеза в процессе всей вегетации. В серии AtomSvet® BIO это достигается за счет оптимально подобранного соотношения светодиодов с различной длиной волны свечения, дающих спектр излучения, близкий к спектру ФАР и учитывающий видовые особенности фотосинтеза различных культур растений.
Модельный ряд AtomSvet®BIO для освещения промышленных теплиц и оранжерей
| Модель | Потребляемая мощность | Вес светильника | Питающее напряжение/ частота | Цена LED светильника (с НДС) |
| AtomSvet®BIO хх-130 (хх) H | 130 Вт | 6,4 кг | 150-265 В/ 40 – 60 Гц | 25 500 руб. |
| AtomSvet®BIO хх-180 (хх) H | 180 Вт | 7,6 кг | 150-265 В/ 40 – 60 Гц | 27 500 руб. |
| Тип спектра | Описание |
| 01 | Зеленные культуры, рассада овощных культур для световых зон V-VII |
| 02 | Зеленные культуры, рассада овощных культур для световых зон I-IV |
| 03 | Пасленовые: томат, картофель, баклажан, стручковый перец |
| 04 | Чайно-гибридная роза и другие розоцветные |
| 05 | Огурец |
Расшифровка обозначений светильников
AtomSvet®BIO ХХ-ААА (СС)
ХХ – тип спектра
ААА – потребляемая мощность (Вт)
(СС) – кривая силы света, °
Светильники могут комплектоваться различными типами оптических систем, выбор которых определяется требованием создания максимально равномерной освещенности в теплице. Доступны следующие типы КСС: 30°, 120°, 140/110°.
Экономическая эффективность AtomSvet® BIO
Эффективность применения LED-светильников AtomSvet®BIO подтверждена рядом успешно реализованных проектов по замене приборов ДНаТ на светодиодные из серии AtomSvet® BIO. Эксперименты, проведенные в крупнейших тепличных хозяйствах России, наглядно продемонстрировали результаты светодиодного освещения:
- экономию электроэнергии до 2,5 раз;
- рост урожайности, который для салата составляет до 14,5%;
- улучшение товарного вида растений.
Светильники AtomSvet® BIO с 2014 г. используются на нескольких салатных линиях агрокомбината «Весна» – одного из крупнейших тепличных хозяйств юга России.
Приведенный ниже расчет экономической эффективности для проекта установки светодиодных светильников вместо аналогов с ДНаТ 100 Вт будет полезен тем, кто планирует купить светодиодное освещение для теплиц.
Базовые параметры расчета:
| Культура | Салат |
| Прогнозное удорожание электроэнергии | 6,50% |
| ИПЦ* на светильники | 7,00% |
| Площадь, м2 | 2592 |
| Норма освещенности, лк | 14250 |
| Часов досветки в год | 3220 |
| Урожайность с оборота с 1 м2, кг | 7 |
| Стоимость 1 кг, руб. | 100 |
| Оборотов в году при досветке | 11 |
| Процент брака продукции | 10,00% |
| Процент прироста урожая | 14,50% |
| Утилизация лампы ДНаТ 1000 Вт, руб./шт. | 27 |
*Индекс потребительский цена светодиодных светильников на 2016 год (по информации из официальных источников)
| Традиционные светильники | Светодиодные светильники | |
| Модель | ДНаТ | BIO-02-180 |
| Количество | 276 | 750 |
| Потребляемая мощность | 1060 | 180 |
| Затраты на обслуживание в год | 236,1 | |
| Стоимость с НДС* | 8 500 | 27 500 |
| Средний срок службы/лет. | 5 | 12 |
| Гарантийный срок/мес. | 36 | 60 |
| Рабочих часов в год. | 3220 | 3220 |
| Сравнение проектов | AtomSvet® BIO | Традиционное освещение |
| Стоимость проекта без учета НДС, руб. | 16 066 875,00 | 4 520 742,00 |
| Количество светильников | 750 | 276 |
| Пиковое потребление электроэнергии, кВт | 135,00 | 292,56 |
| Потребление электроэнергии, | 434 700,00 | 942 043,20 |
| Высвобождающуюся мощности с одного юнита, кВт | 157,56 | |
| Экономия расходов на освещение с учетом удорожания электроэнергии, руб. | 21 876 681,78 | |
| Возможный прирост дополнительной площади на имеющихся мощностях, м² | 3025 | |
| Экономия электроэнергии | 53,86% | |
| Срок окупаемости проекта за счет экономии электроэнергии, лет | 5 | |
| Срок окупаемости проекта за счет прироста урожая, лет | 5,6 | |
| Срок окупаемости проекта за счет экономии электроэнергии и прироста урожая, лет | 4 | |
Преимущества светильников AtomSvet® BIO
- экономия электроэнергии: снижение расходов на светокультуру до 60 % от существующих показателей;
- возможность расширения тепличного хозяйства без выделения дополнительных энергоносителей;
- повышение урожайности до 14,5% (салат), улучшение товарного вида растений;
- отсутствие деградации светового потока, свойственного традиционным тепличным светильникам с лампами ДНаТ, и связанной с этим необходимости замены ламп каждые три года. Использование Atomsvet® BIO позволяет увеличить период эксплуатации светильников более чем в 2 раза;
- низкое тепловыделение, позволяющее устанавливать Atomsvet® BIO непосредственно над освещаемыми растениями, что уменьшает потери света, а также сокращает количество и потребляемую мощность;
- низкие показатели затенения;
- возможность выбора моделей с различными вариантами оптических систем в зависимости от высоты подвеса;
- высокая степень защиты от пыли и влаги IP67;
- гарантия 5 лет.
На протяжении всего срока службы в приборах не требуется замена источника света.
Купить светодиодное освещение для растений
Вы можете бесплатно протестировать LED-освещение для растений ТМ «АТОМСВЕТ».
Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет
Led-светильники экономичны, энергоэффективны и долговечны, и потому их часто используют для подсветки растений на садово-огородных объектах. Рассмотрим, какие светодиоды для теплиц лучше использовать, каковы их главные особенности, какие виды бывают и каковы их преимущества, как правильно выполнить расчет освещения для тепличного помещения, а также каковы особенности применения светодиодных ламп, лент и прожекторов в данных условиях.
Особенности светодиодных светильников
В естественных условиях растение подсвечивается солнечных светом, представляющем собой набор излучения семи различных цветов. В отличие от них лампы, применяемые для искусственного освещения, работают в достаточно узком диапазоне спектра. Например, традиционные лампочки накала характеризуются температурой порядка 2800К, в то время как Солнце продуцирует световой поток в 5000К.
Это нельзя не учитывать при выборе светильников для теплиц, в том числе светодиодного типа. Чем ближе светотехнические характеристики освещения будут ближе к натуральным, тем больше пользы получат культуры. Кроме того, на разной стадии развития растениям требуется излучение конкретной части спектра. Например, в период вегетации это синий оттенок, а во время цветения и набора массы – красный.
В обеспечении наилучшего освещения в условиях теплицы в настоящий момент времени существуют светодиодные лампы и другие светильники этого вида. С их помощью можно создать экономную, яркую и насыщенную цветную подсветку. Особенно удобен RGB-вариант лед-полосок. С их помощью можно переключать оттенок излучения в соответствии с заданной программой. К тому же led-элементы отличаются оптимальным соотношением между синим и красным цветом.
Совет! Подбирая лампочки для подсветки теплицы, необходимо помнить, что в отличие от приборов освещения жилых помещений для растений требуется свет максимально близкий по характеристикам к солнечному. Лучше всего для этой цели подходят лед-лампы и прочие светодиодные светильники. Благодаря им можно усилить полезный синий и красный оттенок, и убрать за ненужностью желтый и зеленый.
Виды светодиодного освещения
Существует несколько видов светодиодных светильников, которые допустимо применять для освещения теплицы. Это такие разновидности, как:
- Отдельные приборы – лампы, лед-элементы – применяются для подсветки небольшой массы рассады.
- Трубчатые – размещаются в протяженных оранжереях.
- Прожекторные осветители – устанавливаются на больших площадях тепличных комплексов.
- Квадратные плафоны, так называемые «таблетки» – предназначены для профессионального использования в подсветке стеллажей.
- Лэд-полоски – благодаря гибкости легко монтируются в любой нужной конфигурации, и потому сфера их применения широка и универсальна.
При выборе типа светодиодного светильника для освещения теплицы нужно учесть несколько важных нюансов: во-первых, для повышения эффективности и экономии для отдельных ламп нужно использовать отражатели; во-вторых, светоисточник необходимо монтировать так, чтобы он непрерывно без перегрева работал до 16 часов в сутки, что особенно актуально ранней весной и поздней осенью; в-третьих, электропроводка и сами приборы подсветки должны иметь надежную изоляцию и высокую степень защиты от повышенной влажности в парниках и теплицах.
Основные преимущества
Как отмечалось выше, главное достоинство светодиодного освещения для теплицы заключается в возможности подбора гармоничного баланса между синим и красным оттенками. Помимо этого, имеется ряд других плюсов:
- Экономный энергорасход.
- Более насыщенный световой поток в сравнении с другими модификациями ламп.
- Стабильность параметров подсветки на весь заданный период.
- Долговечность – качественные лед-приборы способны работать до 100 тыс. часов.
- Почти 100%-ый КПД.
- Минимальные параметры пульсации.
- Полная экологическая безопасность.
- Отсутствие в излучении вредного для растений ультрафиолетовой и инфракрасных компонент спектра.
- Высокая влагозащищенность и термостойкость.
- Простота установки – в большинстве случаев монтаж светодиодного устройства не отличается от аналогичной процедуры для простой бытовой лампы и доступен своими руками.
- Диодное освещение практически не выделяет тепла и не влияет на микроклимат помещения теплицы.
Обратите внимание! При большом числе явных преимуществ светодиодные лампы и прочие лед-элементы достаточно дороги и имеют небольшой угол светового потока. Однако при расчете на долгосрочную перспективу использования они оказываются более экономичны, чем все возможные другие виды светоисточников.
Расчет светодиодного освещения теплицы
При расчете светодиодного освещения для теплиц нужно учитывать ряд факторов:
- Высота ламп от поверхности грунта.
- Мощность.
- Требуемый уровень освещенности (зависит от конкретного вида культур).
- Площадь помещения.
Для проведения расчета применяется формула:
- F – интенсивность, в люменах.
- E – степень освещенности, в люксах.
- S – площадь теплицы, м 2 .
- Ки – коэффициент пользы потока излучения (для систем с внешним рефлектором = 0,4, для внутренних – 0,8).
Чтобы было понятно, как на практике проводить подобный расчет по данной формуле, рассмотрим наглядный пример.
Необходимо создать качественное освещение для выращивания томатов, что соответствует по требованиям выращивания культуры порядка 7000 Лк полноценного солнечного излучения на каждый квадратный метр. Для теплицы 4х2 или 8 м 2 и применении светильников с внутренним отражателем (лампой) расчётная формула выглядит следующим образом:
F = (7000х8)/0,8 = 70000 Лм.
Далее обратившись к таблице можно определить какое количество ламп потребуется для создания такой суммарной светимости. Если это категория 25-30 Вт, то их потребуется порядка 28 штук при равномерном распределении по теплице.
Приведенная формула для расчета используется на уровне 1 метра. При изменении высоты в действие вступает закономерность, согласно которой освещенность изменяется обратнопропорционально квадрату расстояния. Например, при поднятии лампы до 2-х метров интенсивность света на грунте снизится в 4 раза, и напротив, при снижении ее до 0,5 метра – возрастет в 4 раза.
Светодиодные лампы для теплиц
Главное преимущество ламп светодиодного типа заключается в их стойкости к влажному нагретому воздуху. Насыщенность теплой атмосферы теплицы водой – одно из основных условий роста и развития выращиваемых культур. Поэтому применение подобных лед-светильников оправдано с этой точки зрения. Кроме того, они сами не производят большого количества тепла и не повышают температуру внутри помещения, что особенно актуально для небольших парников.
Светодиодные лампы различаются по:
- Типу цоколя – от стандартного до специального.
- Коррозионной стойкости.
- Наличию системы крепления (для тепличного освещения существуют специальные монтажные ленты).
По времени применения они делятся на две категории:
Первые используются для постоянной круглосуточной подсветки, вторые – для продления времени освещения теплицы по захождении солнца.
Совет! При выборе ламп для освещения теплицы рекомендуется ориентироваться на брендовых светодиодных производителей – Philips, Osram, Siemens и проч. Это послужит гарантией их стабильной и долговечной службы.
Диодная лента для парника
Светодиодная лента – это узкая, длиной до 5 метров полоска из гибкого материала – по сути пластичная модификация печатной платы с расположенными на равном расстоянии и с заданной плотностью лед-элементами. Помимо прочих преимуществ, удобство ее использования заключается в легкости монтажа – на обратной стороне имеется самоклеящаяся основа, с помощью которой изделие можно закрепить на элементах металлического каркаса или специального профиля.
Сфера ее применения достаточно широка – ее можно монтировать как для основного, так и для дополнительного освещения теплиц, парников, укрываемых грядок, а также просто на подоконнике с рассадой. Особенно актуально использование такого лэд-светильника при небольшой высоте и достаточной протяженности конструкции под выращивание растений. При выборе светодиодной ленты важно учесть несколько важных параметров:
- Тип диодов. В основном они характеризуются размером кристаллов 3528, 2835, 5050 и т.д. Основное различие между ними – по интенсивности светового потока. Так, led-элемент 5050 выдает 12 Лм, а 3528 – 5 Лм. Зная требуемую мощность для конкретной культуры, можно подсчитать, какое количество ламп должно быть на 1 метре лед-полоски.
- Светодиодные ленты, специально выпускаемые для теплиц, имеют заданную периодичность лед-кристаллов, светящих только синим и красным цветом. Данная характеристика указана в маркировке изделия. Например, 15:5 – означает, что 15 красных сменяют 5 синих диодов и такое чередование продолжается по всей длине полоски. Сочетание двух основных сегментов спектра светового потока позволяют оптимизировать и ускорить рост растения.
- Степень влагостойкости. Для теплиц, оранжерей и парников индекс защиты должен начинаться от IP65 и выше.
Светодиодная лента в отличие от ламп не вырабатывает много тепловой энергии. Это позволяет размещать ее максимально близко к частям растений (до 15 см), без риска опалить их. Благодаря этому повышается светопоглощение и дается возможность снизить мощность освещения и, следовательно, сэкономить на расходе для подсветки теплицы.
Лед-прожектора для теплиц
В сравнении со светодиодными лампами и полосками лед-прожектора обладают большей мощностью и направленностью светового потока. Сфера их применения – освещение просторных теплиц. Там, где имеется возможность установить на достаточной высоте один светильник, монтируют приборы подобного типа. Модели, специально выпускаемые для сельскохозяйственных целей, могут излучать как одну, так и сразу несколько длин волн:
- Синяя (450 нм) – ускорение роста зеленной массы растения.
- Красная (640 нм) – улучшение процесса цветения.
- Ультрафиолетовая область (380 нм) – уничтожение вредителей и профилактика болезней.
- Инфракрасный диапазон (более 700 нм) – поддержка и обогрев культур в холодное время года.
Светодиодные прожектора производятся в стандартном исполнении или специальном. В первом случае они продуцируют только излучение в видимом диапазоне длин волн (красном и синем), во втором – в дополнение в ИК- и УФ-сегментах спектра. При этом независимо от модификации, как и лампы и ленты они должны иметь высокий индекс защиты от влаги – как минимум IP65.
Рекомендация! При выборе светодиодных приборов освещения для теплиц обращать внимание лучше на универсальные модели – с возможность переключения между синим и красным частями спектра. Так можно не меняя светоисточника обеспечить качественную подсветку в течение всего периода роста растения.
Основные выводы
Светодиодные приборы освещения оптимальны в качестве подсветки для выращивания растений в теплицах. Они экономны, не нагреваются, долговечны и влагостойки. Кроме того, модели для сельскохозяйственного назначения продуцируют только полезные синее и красное излучение и исключает прочие длины волн. По внешнему исполнению и конструкции они делятся на следующие виды:
- Отдельные – лампы, диоды.
- Трубки.
- Прожекторы.
- Квадратные.
- Полоски.
Главные преимущества светодиодного освещения для теплиц сводятся к экономии энергии, насыщенности и стабильности светотехнических параметров, долговечности, высокому КПД, безвредности, легкости установки и простоте в уходе. При расчете их мощности нужно учитывать высоту размещения, мощность, требования освещенности для растения и площадь помещения. При этом самыми распространенными типами светильников, применяемых в подобных условиях, являются лампы, ленты и прожектора.
Если вы имеете опыт применения в своих теплицах приборов для светодиодного освещения, обязательно поделитесь такой полезной информацией в комментариях.
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.
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.
| Зависимость светового потока от мощности светодиодной лампы | |
|---|---|
| Мощность светодиодной лампы, Вт | Световой поток, Лм |
| 2-3 | 250 |
| 4-5 | 400 |
| 6-10 | 700 |
| 10-12 | 900 |
| 12-15 | 1200 |
| 18-20 | 1800 |
| 25-30 | 2500 |
Пример. Требуется осветить площадь в 10 квадратных метров тепличных томатов, минимально допустимым уровнем 6000 Люкс.
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.
При увеличении/уменьшении высоты размещения светильников, световой поток изменяется согласно правилу обратных квадратов. При высоте освещения 2м — освещенность на уровне земли упадет в 4 раза; 3м — в 9 раз; 0,5м — вырастет в 4 раза и т.д.
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.
- Выбирайте модели фитосветильников с возможностью регулировки плотности светового пучка, с переключением «красный-синий» спектр. Они универсальны и могут быть отлажены для любого растения.
- Используйте рефлекторы и светоотражатели. С их помощью сокращается количество требуемых излучателей, что снижает стоимость светодиодного освещения теплиц и его последующую эксплуатацию.
- 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.
- Старайтесь обойтись меньшим количеством ламп. Лучше установить одну, подходящую по характеристикам, чем несколько менее мощных.
- 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.
- 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.
- 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.
Тепличные светильники Освещение теплиц
Тепличные светильники ЖСП, работающие с натриевыми газоразрядными лампами, применяются для создания приближенного к естественному освещению теплиц и оранжерей. Тепличные светильники монтируются в линейные системы, установленные на гибких тросах. Корпуса тепличных светильников, как правило, изготавливаются из коррозийно стойкой стали, после чего покрываются специальной порошковой краской, защищающей от механических повреждений.
Тепличное освещение: задачи, особенности оборудования, выбор
Качество освещения прямо влияет на эффективность тепличных комплексов. Какие светильники подходят для освещения теплиц? На что обратить внимание при выборе оборудования для тепличного освещения?
Какие задачи решает тепличное освещение?
Для жизнедеятельности растений необходимы минеральные вещества в почве, вода, подходящая температура воздуха и освещение. В условиях тепличного комплекса огородные и садовые культуры нуждаются в дополнительном искусственном освещении. Это связано с недостаточной продолжительностью светового дня в холодное время года, низкой интенсивностью естественного освещения из-за облачности и расположения солнца низко над горизонтом.
Тепличное освещение искусственно увеличивает продолжительность светового дня для растений. Это способствует росту и закаливанию тепличных культур. Также осветительное оборудование влияет на температуру воздуха в теплице. Это в первую очередь касается натриевых ламп, которые выделяют много тепла.
В разные периоды развития садовые и сельскохозяйственные культуры должны освещаться светом разного спектра. Например, ультрафиолетовое излучение закаливает растение и останавливает избыточную вегетацию. Свет синего и фиолетового спектра стимулирует рост побегов и листьев. Красный и оранжевый свет стимулирует цветение и формирование плодов.
В естественных условиях растения получают свет нужного спектра в достаточном количестве и в нужное время. А в теплицах можно регулировать освещение с помощью светильников с источниками света разных спектров.
Какие светильники применяются для освещения в теплицах?
Оборудование для освещения теплиц классифицируется по типу источника света. В число наиболее распространенных входят:
- Светильники с лампами накаливания. Они применяются в небольших бытовых теплицах. Излучают красный, оранжевый и желтый свет. Выделяют много тепла, которое дополнительно обогревает теплицу. В промышленных масштабах практически не используются из-за низкого КПД.
- Натриевые лампы высокого давления. Благодаря невысокой стоимости и низким энергозатратам входят в число наиболее популярных приборов для освещения теплиц. Излучают свет широкого спектра, близкий к естественному освещению. Недостаток — необходимость использования дополнительного оборудования для регулирования спектра излучения в разные периоды развития растений.
- Светодиоды. С помощью светильников этого типа можно регулировать спектр света. Светодиодное оборудование самое долговечное и энергоэффективное. Недостатком можно считать более высокую стоимость по сравнению с натриевыми или металлогалогенными лампами.
Также для освещения теплиц применяются люминисцентные, металлогалогенные и ртутные лампы. Но они не нашли широкого применения из-за недостатков: низкой энергоэффективности, ограниченного спектра света и содержания ядовитых веществ, опасных для растений и персонала.
Какие светильники выбрать для теплицы: натриевые или светодиодные?
В больших промышленных теплицах целесообразно применять светильники с натриевыми лампами высокого давления и светодиоды.
Натриевые лампы в несколько раз дешевле светодиодов, при этом практически не уступают последним по энергоэффективности. Этот тип светильников выделяет много тепла: температура лампы во время работы превышает 1000 °C. Это одновременно преимущество и недостаток устройств данного типа.
Лампы дополнительно обогревают теплицу. Но из-за этого снижается эффективность приборов и повышаются расходы на освещение. Кроме того, при некорректной установке лампы могут обжигать растения.
Важный недостаток натриевых светильников — сильная пульсация света. Она негативно влияет на людей, которые работают в теплице.
Светодиодные светильники — оптимальное решение для теплиц. Они превосходят оборудование с натриевыми лампами по энергозатратам. Светодиодные лампы не нагреваются, поэтому не обжигают растения.
Важное преимущество — возможность регулирования спектра света. Растениям нужен свет синего и красного спектра. Свет других спектров практически не влияет на развитие растений.
Использование осветительных приборов с красным и синим спектром света или комбинированных красно-синих светильников не только стимулирует рост растений, но и повышает эффективность потребления энергии. В отличие от натриевых ламп, светодиоды позволяют исключить из освещения теплиц фактически бесполезные спектры.
Светодиоды служат до 50 тыс. часов без изменения характеристик света. Поэтому они значительно превосходят осветительное оборудование других типов по долговечности. Энергоэффективность и долговечность светодиодных светильников компенсируют их высокую стоимость в средне- и долгосрочной перспективе.
Центр изучения сельского хозяйства в контролируемой среде (CEAC) (работает при университете штата Аризона) и компания Philips в 2016 году обнародовали данные эксперимента по использованию натриевых и светодиодных светильников для освещения теплиц в условиях невесомости. Урожайность листового салата при освещении светодиодами выросла более чем в два раза по сравнению с использованием натриевых ламп. А эффективность использования энергии в теплицах со светодиодным освещением увеличилась на 56 %.
Какие технические характеристики учитывать при выборе приборов?
Выбирайте светильники с учетом мощности светового потока. Этот показатель измеряется в люменах. Чтобы определить необходимое для теплицы количество светильников, нужно знать мощность светового потока, площадь тепличного помещения и плановый уровень освещенности. Последний показатель зависит от требовательности к свету растений, которые выращиваются в теплице.
В отличие от натриевых ламп высокого давления, светодиодное оборудование позволяет регулировать мощность светового потока. Это учитывают при расчете необходимого количества светильников.
Чтобы определить уровень потребления энергии, ориентируйтесь на мощность светильников. Этот показатель рассчитывается в ваттах. Также обращайте внимание на способ крепления оборудования, вес и размеры, требования к температуре воздуха и напряжению тока в сети.
Что нужно запомнить о тепличном освещении?
Большие теплицы можно освещать натриевыми или светодиодными светильниками. Первые дешевле, вторые — долговечнее и экономнее. С помощью светодиодов теплицы лучше освещать светом тех спектров, которые необходимы для развития растений. Исключение ненужных спектров уменьшает расход электричества. Светодиодное оборудование мало нагревается, что также повышает его энергоэффективность.
Загрузка...
