Плазменное освещение для теплиц

Инновационная технология плазменного освещения для теплиц оздоравливает растения

И позволяет сократить количество пестицидов

Компания Ceravision Limited, создатель нового научного подхода к освещению для садоводства и овощеводства, объявила о результатах тестовых испытаний, проведенных за последние шесть месяцев на различных культурах.

Так, на лицензированной промышленной конопле технология плазменного освещения ускорила рост растений на 40% по сравнению с другими осветительными решениями.

Испытания в других теплицах на культурах также показали преимущества — более быстрый рост, меньшее количество пестицидов и меньше отходов.

Новый и запатентованный подход Ceravision к осветительным приборам основан на способности генерировать уникальные спектры света с очень высокими уровнями ультрафиолетового излучения A и UV-B.

Этот ультрафиолетовый спектр имеет решающее значение для тепличного производства.

Ультрафиолетовое излучение приносит пользу растениям, поскольку оно увеличивает выработку вторичных метаболитов, которые действуют как «солнцезащитные средства» и повышают содержание терпенов, флавоноидов и терпенов, улучшающих аромат, цвет, пищевые и лекарственные свойства урожая.

УФ также повышает защиту от насекомых-вредителей и патогенных вирусов, способствует ускоренному опылению.

Плазменный светильник UV420 разработан для дополнения традиционных осветительных приборов PAR. Со спектром, сконцентрированным от 280 до 550, он обеспечивает УФ-А и УФ-В, которые не передаются через оранжерейное стекло и недоступны при использовании традиционных ламп PAR.

Барри Престон, главный научный сотрудник компании, сказал: «Мы рады, что запатентованный индивидуально подобранный спектр света нашей недавно разработанной технологии повышает урожайность, вкус и качество для целого ряда культур и имеет революционный потенциал для изменения продуктивности всей тепличной индустрии».

Источник статьи: http://www.agroxxi.ru/zhurnal-agromir-xxi/novosti/innovacionnaja-tehnologija-plazmennogo-osveschenija-dlja-teplic-ozdoravlivaet-rastenija.html

ПЛАЗМЕННАЯ ЛАМПА

Используемый в обиходе термин «плазменная лампа» объединяет два типа устройств, схожих по принципу работы, но применяемых в разных сферах.

Изделия первого типа, изобретённые и запатентованные в 1894 году Николой Теслой, в настоящее время применяются в чисто декоративных целях. Устройство представляет собой стеклянную сферу, внутри которой размещён единственный электрод.

При включении на электрод подаётся переменный электрический ток с напряжением в несколько киловольт и высокой частотой (порядка 20–30 кГц). После подачи тока на конце электрода возникает мощный коронный разряд.

Вторым электродом служит окружающая среда или соприкасающийся со стеклянной ёмкостью объект. В результате внутри сферы возникают многочисленные разряды-молнии. Направление им придают силовые линии электромагнитного поля; молнии концентрируются в местах его усиления — например, в точке прикосновения пальцем.

С целью снижения напряжения пробоя сфера заполняется инертным газом или газовой смесью. Ещё одно преимущество технологии — придание разрядам различного цвета (красного, розового, зелёного, синего и так далее). В числе используемых газов — неон (Ne), криптон (Kr) и ксенон (Xe).

Преимущества таких источников света — малая потребляемая мощность (5–10 Вт), отсутствие нитей накаливания, долговечность и, разумеется, красота. Главный недостаток — опасность поражения электрическим током при прикосновении к сфере металлическим предметом или при одновременном прикосновении к лампе и заземлению.

Кроме того, сильное электромагнитное поле вокруг устройства не позволяет размещать его вблизи цифровой аппаратуры.

Плазменные источники света второго типа — газоразрядные лампы, в которых используется свечение возникающей при нагревании в парах газа плазмы.

ВИДЫ, ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАЗМЕННЫХ ЛАМП

Основными разновидностями таких устройств являются:

• ртутные (Mercury-Vapor lamps, или MV);
• металлогалогенные (Metal-Halide lamps, или MH);
• натриевые (High-Pressure Sodium lamps, или HPS);
• серные (сульфидные, плазменные, Light Emitting Plasma, или LEP).

Лампы первых трёх типов обычно не называются плазменными и имеют существенные недостатки, главный из которых — неестественное освещение с преобладанием синего или красного спектра. Кроме того, ртуть, используемая в MV, крайне токсична, и такие устройства необходимо собирать и утилизировать в особом порядке.

При использовании в качестве светящегося вещества того или иного металла возбуждаемый в атомах резонанс ограничен значениями, характерными для природы вещества.

Сера же отличается полиформизмом — способностью к формированию молекул, состоящих из произвольного числа атомов. Каждая такая молекула характеризуется индивидуальной частотой резонанса. В итоге совокупность молекул даёт полный (непрерывный) спектр, практически идентичный солнечному свету.

Существенным затруднением при изготовлении устройств является невозможность использования металлических электродов. Сера — неметалл, при нагревании активно взаимодействующий с веществом электрода и разрушающий его. В качестве альтернативного способа возбуждения резонанса в начале 1990-х годов Майклом Ури и Чарльзом Вудом было предложено использовать микроволновое излучение.

СВЧ-волны, разогревающие серные пары в инертном газе, продуцируют аналогичные применяемым в микроволновых лампах магнетроны. С целью уточнения терминологии используемые в лампах магнетроны часто называют лайтронами.

Излучатель имеет форму герметичного стеклянного сосуда (колбы), в которой находятся буферный инертный газ и несколько миллиграммов порошкообразной серы. Диаметр стеклянной ёмкости — от 30 до 50 мм. Для обеспечения наибольшего эффекта и равномерного прогрева колбу помещают в резонатор и обеспечивают её непрерывное вращение.

Частоты излучения стандартного магнетрона — около 2,5 ГГц — вполне достаточно для запуска процесса. Необходимой составляющей лампы является система охлаждения, поскольку температура стенок колбы может доходить до 1000°C. При это наружная температура устройства не превышает 60°C.

Плазменные лампы по большинству характеристик превосходят источники света других типов:

• КПД — 85–90% (у ламп накаливания — 10%, у светодиодных — 30–50%);
• срок службы — в среднем 50000 часов (1000 и 50000 часов соответственно);
• светоотдача — 80–150 лм/Вт (10–15 и 80–170 Лм/Вт соответственно);
• ослабление светоотдачи за время использования — не более 10% (40–60% и 30% соответственно);
• коэффициент цветопередачи — 85–100 (100 и 70–90 соответственно);
• цветовая температура — 4500–7500 К (2000–2800 и 2700–6500 К соответственно).

Среди достоинств изделий необходимо отметить высочайший КПД, полный спектр излучаемого света, аналогичный солнечному, долговечность, экологичность и сильный световой поток. Основные недостатки — высокая стоимость и ограниченный ассортимент продукции.

Особенности эксплуатации плазменных ламп напрямую связаны с двумя из перечисленных выше параметров: большой мощностью и полным спектром излучения. Первый фактор предопределил использование устройств для освещения помещений с большой высотой потолков (более 6 м) и открытых пространств.

Серные светильники и прожекторы используются в торговых центрах, складах, аэропортах, на стадионах, вокзалах, нефтяных вышках, для подсветки рекламы, зданий и сооружений.

Благодаря полному спектру света и отсутствию «мигания» плазменное оборудование идеально подходит для проведения теле- и киносъёмок, а также выращивания растений.

Для освещения дома и квартиры более популярны другие типы ламп:

• люминесценые;
• светодиодные.

Для отдельных помещений, например, ванной или кухни также могут применяться галогенные источники света.

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ РАСТЕНИЙ И ТЕПЛИЦ

Большинство растений нуждается в солнечном или искусственно создаваемом свете. При несоблюдении этого условия они хуже растут, болезненно вытягиваются, хуже цветут и не плодоносят, а листья начинают желтеть.

В российских условиях наблюдается отчётливый недостаток естественного освещения в осенне-зимний период. Следовательно, возникает необходимость «подсвечивать» домашние и тепличные растения. При этом необходимо учитывать их видовые особенности.

Растения короткого дня нуждаются в свете исключительно для вегетации; цветение и плодоношение у них происходит зимой или осенью. Растения длинного дня, напротив, могут нормально цвести, только если световой день составляет не менее 12–14 часов. На цветение некоторых культур свет вовсе не влияет, однако без него они постепенно чахнут.

При применении в теплицах источников искусственного освещения важно также учитывать влияние на растения преобладания различных спектров излучения:

• синий — активизирует фотосинтез;
• жёлтый и зелёный — приводят к деформации и увяданию;
• оранжевый и красный — стимулируют цветение и образование завязи;
• ультрафиолетовый — формирует устойчивость к холоду.

Полностью замещать солнечный свет искусственным не рекомендуется: преобладание того или иного спектра вместо полноценного излучения приводит к болезни растения. Ртутные светильники характеризуются слабым световым потоком и не подходят для больших теплиц.

Металлогалогенные, с их преимущественно синим спектром, помогают укрепиться корням, однако тормозят цветение. Натриевые, напротив, обладают красным спектром и подходят для активизации процессов цветения и образования завязей.

Использовать их рекомендуется на всех стадиях развития культуры, кроме цветения: в этот период лучше применять натриевые источники света. При пренебрежении этим советом наблюдается резкое снижение урожайности, однако сами плоды отличаются высоким качеством.

Подбор количества светильников и высоты их размещения следует производить эмпирически: главное требование — равномерное освещение всей площади помещения. Как показывает практика, для большинства теплиц вполне достаточно одной плазменной лампы.

Одно из лучших решений для освещения теплиц — плазменные лампы серии PSH от корпорации LG. Ресурс устройств превышает 60000 часов; мощность — 730 Вт. Цветовая температура — в диапазоне 4500–7500 К; светоотдача — более 80 Лм/Вт.

Параметры сети: переменное напряжение 220 В, частота 50/60 Гц. Вес устройства с балластом — всего 19 кг. Угол наклона луча — 50–120 о .

Развитие технологии производства плазменных источников света и выход на рынок новых производителей позволяют в ближайшем будущем рассчитывать на снижение цен на продукцию и расширение ассортимента. А значит, подобрать безопасную и долговечную лампу для теплицы станет значительно проще.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник статьи: http://eltechbook.ru/lampa_plazmennaja.html

Освещение в теплице: нормы, требования, нюансы и советы

Успех в разведении тепличных растений во многом зависит от достатка основных факторов для любой культуры – влаги и света. Освещение в теплице, как и своевременный полив, обуславливает развитие растительных клеток, рост побегов, цветение и своевременное плодоношение. Но далеко не всякий свет полезен саженцам, в некоторых ситуациях посевы могут увядать или выдавать буйные побеги вместо объемного урожая или плоды окажутся несъедобными. Чтобы не допустить порчи растительности в теплице из-за некачественного освещения, стоит разобраться с основными правилами и требованиями для его обустройства.

Нормы и требования

Следует отметить, что все представители растительного мира по-разному реагируют на воздействие светового излучения. Также спектр излучения будет стимулировать различные функции у произрастающих культур, поэтому вам необходимо учитывать длину излучаемых волн, лежащих в ультрафиолетовом или инфракрасном спектре:

• Ультрафиолетовый спектр от 300 до 400 нм – пригодиться для удаления вредоносных микроорганизмов из теплицы, но может использоваться исключительно в профилактических целях. Длительное воздействие окажется губительным для флоры.
• Фиолетовый 400 – 430 нм – позволяет укрепить ствол и повысить устойчивость к внешним погодным факторам.
• Синий спектр 440 – 460 нм – способствует росту как корневой системы, так и листьев, повышает фотосинтез выращиваемых в теплице культур.
• Зеленый 500 – 600 нм – не несет практической пользы для обитателей теплицы, если установить только такие модели приборов освещения, может погибнуть весь урожай.
• Желтый 600 – 620 нм – стимулирует вытягивание растений, что подходит далеко не всем культурам, к примеру, актуально для декоративных деревьев, кустарников и прочих. Но бесполезно для плодоносящих или цветущих.
• Красный спектр 620 – 700 нм – под его воздействием стимулируется выработка углеводов и их дальнейшая транспортировка, что приводит к быстрому развитию плодов или цветоносов.
• Инфракрасное излучение от 780 нм и более приводит к наращиванию температуры растений, что может погубить урожай в теплице.

Выбор конкретного спектра ламп для искусственного освещения производится в соответствии с сортом выращиваемой флоры и требуемого результата. На практике лампы освещения могут содержать сразу несколько спектров, что расширяет их функциональность. Но это относится далеко не ко всем устройствам освещения, поэтому необходимо внимательно изучить особенности влияния световых приборов на микроклимат теплицы и состояние ее обитателей.

Влияние света на культуры

Выбор типа ламп для освещения теплицы

Современный рынок осветительного оборудования предоставляет довольно широкий выбор моделей ламп, отличающихся принципом действия. Поэтому перед началом организации освещения в теплице вы должны разобраться с целесообразностью использования конкретного типа.

Лампы накаливания

Представляют собой самый дешевый вариант приборов освещения, но применять их для теплиц крайне нецелесообразно. Во-первых, спектр ламп накаливания будет уместен лишь на этапе набора массы. Во-вторых, огромный процент израсходованной электроэнергии будет уходить на выделение тепла, что уместно для обогрева теплицы. В-третьих, температура от ламп накаливания способна разрушать поликарбонатные теплицы и даже может оставлять ожоги на саженцах. Также обладают низкой светоотдачей – порядка 5 – 8 Лм/Вт.

Натриевые

Натриевые лампы обладают куда лучшей светоотдачей, чем лампочки Ильича, в пределах от 80 до 130 Лм/Вт, что выходит значительно экономнее. Однако температура внутренней трубки в них достигает 1300°С, а наружная колба свободно разогревается до 400°С, поэтому рассчитывать освещение на основе натриевых приборов нужно с учетом расстояния до побегов. Также одним из недостатков является один световой спектр, пригодный для процесса плодоношения.

Ртутные

Ртутные лампы выделяют не такой мощный поток освещения, как натриевые. А выделение света происходит за счет ионизации паров ртути, которые в случае разгерметизации колбы моментально окажется в окружающем пространстве, что крайне неблагоприятно отразиться на состоянии растений и пригодности дальнейшего употребления в пищу их плодов. К преимуществам ртутных светильников относят простоту монтажа и хорошие эксплуатационные параметры.

Металлогалогенные

Обладают хорошим спектром свечения среди газоразрядных ламп, хорошо зарекомендовали себя на этапе выращивания рассады, когда культуры в теплице развиваются и входят в стадию активного роста.

Существенными недостатками металлогалогенных приборов освещения для теплиц являются:

• высокая себестоимость;
• влияние качества напряжения на светопередачу;
• быстрый выход со строя в случае нарушения условий подключения.

Светодиодные

Светодиодные лампы обладают отличной светоотдачей – в пределах 80 – 120 Лм/Вт, также они способны выдавать любые диапазоны спектра, в зависимости от установленных в них кристаллов. Многие производители комбинируют в рамках модуля одной лампы сразу несколько светодиодов с красным, синим или желтым цветом. Такой шаг делает светодиодный светильник в теплице универсальным, как для всходов семян, так и для их дальнейшего развития и плодоношения.

Светодиодное освещение

Весомым преимуществом является хорошая световая мощность и интенсивность светового потока при низком потреблении электроэнергии. Также светодиодные лампы не боятся разгерметизации колбы и способны светить около 30 000 часов. Единственным недостатком для них является относительно высокая цена, но она с лихвой окупается за годы эксплуатации.

Галогенные

Представляют собой разновидность газоразрядных ламп, содержащих пары брома и йода в колбе. Характеризуются монохромным свечением, приемлемым для локального освещения теплицы, спектр максимально приближается к солнечному свету. Однако галогенки боятся прямого прикосновения руками и попадания на них капелек влаги, поэтому такие приборы освещения требуют дополнительной защиты при монтаже и во время работы. Отличаются непродолжительным сроком эксплуатации, но и невысокой себестоимостью.

Люминесцентные

Отличаются хорошей светоотдачей – в пределах 25 – 50 Лм/Вт и продолжительным сроком эксплуатации, в сравнении с лампами накаливания. Люминесцентные лампы обладают подходящим спектром для выращивания рассады и укрепления побегов. Недостатком этого прибора освещения является газонаполненная трубка, содержащая пары ртути, взаимодействие которой с растениями крайне нежелательно.

Особенности освещения теплиц разного типа

Помимо этого, учтите особенности конструкции и материалов изготовления теплицы, так как от этого зависит результат освещения сельскохозяйственных культур в них. Наиболее популярными в использовании являются поликарбонатные модели из полупрозрачных материалов или сплошные здания.

Поликарбонатные

Важным фактором поликарбонатных теплиц является наличие естественной освещенности, попадающей внутрь от солнца в дневное время.

Благодаря наличию прозрачных стен и крыши вы можете сэкономить ощутимый процент электроэнергии, расходуемой для ламп. Однако и условия содержания таких теплиц имеет ряд важных нюансов:

• На этапе монтажа теплицы учитывайте ее ориентировку относительно сторон света и других построек на участке таким образом, чтобы получалась максимальная продолжительность освещения от солнца.
• В процессе эксплуатации мойте поликарбонатную теплицу весной и осенью. Желательно использовать дезинфицирующую смесь, чтобы предотвратить развитие мха, лишайников и других представителей флоры, ухудшающих проникновение естественного освещения.
• Монтаж светильников должен производиться таким образом, чтобы их конструкция не отбрасывала тень на саженцы, в то же время, обеспечивая равномерное освещение по всей площади.
• Разместите по периметру теплицы фольгу или другие отражающие элементы, которые повысят интенсивность освещения у грунта. Постарайтесь избегать поглощающих поверхностей.

Промышленные

В виду полного отсутствия естественного света, интенсивность подсветки лампами должна обеспечивать суточную норму для обитателей теплицы. Поэтому здесь вам обязательно пригодятся разные варианты приборов освещения, к примеру, хорошо комбинируются инфракрасные светильники с натриевыми лампами. Не забывайте, что помимо освещения, в промышленных сооружениях необходимо обеспечивать и обогрев культур, который также можно получить от осветительного оборудования. Периодически освещение сочетается с вентилированием пространства для предотвращения возникновения плесени или грибков, которые непременно возникнут в отсутствие солнечного света.

Нюансы освещения теплиц

При выборе и обустройстве освещения в парнике вам также необходимо учитывать фактор периодов, сменяющихся ежедневно или ежегодно. Что позволит выстроить эффективную систему выращивания растений.

Зимой

С наступлением холодов уменьшается и продолжительность светового дня, что снижает интенсивность излучения от естественного источника. В это время теплицу освещают лампами, практически не учитывая солнечные лучи, для культур в зимней теплице продолжительность дня рассчитывается не менее 12 часов. Что особенно актуально при выращивании огурцов, пасленовых, перца и тыквы. А вот для помидор, моркови, свеклы и других, продолжительность освещения следует увеличивать до 13 – 14 часов.

Ночью

Если вы дополняете дневное освещение, то лампы можно эффективно использовать в ночные часы. Такое освещение включается в пасмурную погоду, когда растения недополучили света днем или при технической необходимости делать перерыв в работе оборудования. В случае ежедневного ночного освещения, можно автоматизировать процесс за счет использования таймеров или реле времени.

Советы по электромонтажу

Для организации освещения в теплице обязательно воспользуйтесь советами опытных специалистов:

• перед началом установки светильников обязательно спланируйте места расположения и нужное количество;
• корпус осветительного оборудования в теплице должен подключаться к защитному заземлению согласно п.1.7.51 ПУЭ;
• все места соединения проводов фиксируются пайкой, обжимом или клеммой в соответствии с требованиями п.2.1.21 ПУЭ;
• на вводе в теплицу установите щиток и обустройте в нем систему защиты от перегрузок и аварийных режимов;
• при креплении светильников в поликарбонатных теплицах используйте специальные подставки или каркасы.

Источник статьи: http://www.asutpp.ru/osveschenie-v-teplitse.html