Освещение для закрытой теплице

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; К_И – 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.

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.

Источник статьи: http://svetodiodinfo.ru/podsvetki-i-svetilniki/svetodiodnoe-osveshhenie-teplic.html

Освещение в зимней теплице

Конец осени – начало нового сезона для людей, которые не могут заставить себя есть «резиновые» помидоры и безвкусную петрушку из супермаркета. Творческого авантюризма и здорового научного интереса у таких овощеводов достаточно, чтобы попробовать выращивать овощи и зелень в зимних теплицах. Во многих регионах климат слишком суров для того, чтобы выращивать растения в отапливаемых прозрачных теплицах: из-за больших теплопотерь и потерь светового излучения нередко оказывается, что «отапливаешь и освещаешь улицу».

Мы изучили опыт участников FORUMHOUSE о выращивании растений на полной светокультуре и рассказываем вам, к какому результату привели эти эксперименты.

Участник FORUMHOUSE Berestov никогда не покупает зимой невкусные помидоры и огурцы, и считает, что лучше самому выращивать их в теплой теплице, максимально используя для освещения ночной тариф на электричество.

На эту мысль Berestovа натолкнул тепличный комбинат, расположенный в десяти километрах от его участка.

Осенью, вечером, когда на улице темно, небо над комбинатом желтое, от натриевых ламп. Как огромный пожар.

Эта фотография сделана в конце октября, в девять вечера, температура на улице +3 градуса.

Это зарево говорит об огромных потерях светового излучения даже в очень теплой стеклянной теплице. А в теплице, отделанной изнутри оцинкованными листами, все излучение света от ламп достанется растениям, считает участник нашего портала.

А небольшой процент, который поглотится оцинковкой, превратится в тепловую энергию и тоже пойдет в дело.

Кстати, о ночном тарифе: растения можно подсвечивать ночью, но большинство из них должны отдыхать от света как минимум три-четыре часа в сутки. А минимизировать потери отраженного света можно, постелив на пол прозрачной теплицы черную пленку.

Она будет сразу преобразовывать свет в ИК диапазон, который не уйдет через поликарбонат.

Решение выращивать растения на полной светокультуре чаще всего объясняется тем, что теплица – это обычно хобби, а не коммерческий проект. Есть еще основная работа, поэтому всю дорогу подбрасывать в топку дрова, чтобы выращивать томаты в прозрачной отапливаемой теплице, времени нет.

Так, томаты и огурцы на полной светокультуре выращивал yevich. Его эксперимент начался в середине августа (когда были посеяны в кассеты семена двух хороших гибридов крупноплодных томатов), а урожай снимали в декабре, уже перед новым годом.

Отапливаемая комната размером 530 на 330 сантиметров была обклеена фольгоизолом, также были подвешены шесть ДНаТ (дуговых натриевых трубчатых ламп) на 400 ватт, поставлены горшки, установлен бак для капельного полива с электронным управлением. С помощью обогревателя в помещении поддерживалась температура в 21 градус. После пикировки поддерживал дневную температуру 19-20°C, ночная ночную 17-18°C.

Окон в помещении не было, то есть, это была полная светокультура.

Трудность в выращивании томатов этим методов еще и в том, что эти растения требуют, чтобы ДНаТ находились постоянно на расстоянии 40-60 см от растения, поэтому примерно раз в неделю их приходится поднимать и крепить, для чего требуется специальная конструкция. А кроме ДНаТ, растения досвечивались «люмками».

Эксперимент показал, что полная светокультура не для помидоров. Получилось слишком дорого, при том, что урожай был более, чем скромным.

Оборудование комнаты под 70 кустов обошлось в 3300 баксов и по 150 баксов за свет ежемесячно. Помидоров 2 кг. Да, они очень вкусные, но дорого.

Одной из причин такого скромного урожая стал выбор сорта – Yevich сознательно остановился на поздних сортах, как самых вкусных. В «уличной теплице» эти помидоры давали до 20 килограммов с куста, а возможности ДНаТ с возможностями солнца в этом плане, конечно, несравнимы.

Вот теперь и думай, что лучше: бесплатно топить или светить.

Кстати, огурцы при полной светокультуре показывают гораздо лучший результат:

Однажды поставили светильники в тепличное хозяйство при смоленской АЭС (тепло даром, свет практически тоже). Освещенность была там что-то под 22 кЛк. Первые огурцы пошли через месяц.

А «зеленый лук» может расти в абсолютной темноте, только в последние два дня его можно «досветить» для придания зеленого цвета.

У нас в городе уже есть непрозрачная кирпичная теплица на полностью искусственном освещении. Понятно, что для лука света надо намного меньше, но теплица работает и даже приносит прибыль.

Укроп уже более трудная культура для выращивания в такой теплице. Без ультрафиолета он вырастает совершенно «полиэтиленовым», без запаха. А рассчитать искусственный ультрафиолет крайне трудно – чуть переборщив, можно легко погубить растения.

Заняв под теплицу отапливаемую комнату, yevich пришел к выводу, что бесплатное освещение будет гораздо выгоднее, чем бесплатное тепло. Выращивание растений без участия солнечного света оказалось дорогим и неэффективным. И если источником искусственного тепла может стать, что угодно: уголь, газ, дрова, то источником искусственного света в любом случае будет являться электричество.

Просто дешевле дровами «топить улицу», чем теплицу электричеством освещать.

Участник FORUMHOUSE SlavaSu решил выращивать овощи и зелень зимой на продажу. Изучив все подходы к зимним теплицам, он посчитал разумным не отказываться от солнечного света полностью, а сделать теплицу-гибрид: часть сооружения из светопрозрачного материала, а часть — из непрозрачного.

При таком подходе северная сторона, а также часть восточной и западной стен хорошо утеплены, а южная часть теплицы сделана из поликарбоната.

Если сделать южную сторону аркой, то можно поймать максимум солнечных лучей: независимо от угла солнца над горизонтом будет участок под прямым углом к солнцу. И можно сделать механизм, который будет накрывать арку утеплителем.

По общему мнению многих пользователей нашего портала, частично прозрачная теплица дает возможность растениям использовать бесценную энергию солнца. Конечно, в непрозрачной зимней теплице потери тепла гораздо меньше. Но:

Как только наступит день побольше, то и тепла, и света в прозрачной теплице будет много, а вот в непрозрачной как раз этого будет мало.

Часть теплицы нужно все-таки сделать прозрачной. А досветку растений можно производить не вечером, а начинать за 3-4 часа до восхода солнца, т.е. ночью. Если утреннего солнца маловато, оставлять включенное освещение работать от аккумуляторов, заряжаемых ночью, по дешевому тарифу.

Теплосбережение теплицы не должно становиться идеей-фикс, нужно искать разумный компромисс и, если вы не собираетесь выращивать исключительно «зеленый лук», все-таки есть смысл подумать о прозрачном остеклении. Это могут быть:

• Стеклопакеты.
• Поликарбонат.
• Двойное остекление из тонкого (4 мм) поликарбоната.

Если речь идет о совсем маленькой теплице, то для сокращения теплопотерь на ночь ее можно укрывать утеплителем.

Cчитаю, что маленькую теплицу вполне можно использовать круглый год. В тёмное время суток накрывать её сверху утеплителем, с целью сокращения теплопотерь.

Источник статьи: http://www.forumhouse.ru/journal/articles/7006-osveshenie-v-zimnej-teplice