Расчет освещенности теплиц натриевыми лампами

Организация систем освещения для тепличных хозяйств

Овощи, ягоды, цветы и другие растения любят свет. Поэтому важно выбрать правильные светильники для теплиц круглогодичного или зимнего пользования. В противном случае говорить о хорошем урожае не приходится.

Современные системы освещения для теплиц основаны на светодиодах, характеризующихся экономичностью, долговечностью, возможностью функционирования в разном спектре. Используются в парниках и другие лампы.

Значение света для растений

Растения, выращиваемые в большинстве регионов России и стран СНГ, получают необходимое количество света только в летнее время года. В другие сезоны без дополнительных источников света не обойтись! При отсутствии естественного или качественно спроектированного искусственного освещения растения зачахнут и погибнут. Особенно важна подсветка зимой.

На рост влияют законы фотосинтеза: только при наличии света в листиках и стебле вырабатываются органические вещества!

При слабом освещении появляются следующие дефекты:

• изменение формы, замедление роста;
• отсутствие цветения (урожая);
• неестественное удлинение черенков и стеблей;
• пожелтение листиков, расположенных снизу.

С целью получения большого урожая выполните все технологические рекомендации, правильно отрегулировав продолжительность и интенсивность свечения.

Растения делятся на несколько категорий в зависимости от потребности в определенном количестве света:

1. Короткий день – цветут только осенью/зимой, когда ночь продолжительнее дня. Цветение появляется после сокращения светового дня. В темноте происходит вегетация, затем, когда день станет продолжительнее ночи, растения начинают цвести и приносить урожай.
2. Длинный день – такие культуры цветут только при условии, если световой день длится не менее 13 часов. Когда ночь продолжительнее дня, то плоды плохо формируются и не появляются.
3. К отдельной категории относятся растения, цветение которых не зависит от продолжительности дня. Они будут цвести в любой ситуации, за исключением чересчур короткого времени освещения, что приводит к увяданию.

к содержанию ↑

Какое освещение должно быть в теплице

Лучше всего на рост любых культур влияют красные и синие световые лучи. При организации искусственного нельзя забывать о естественном освещении! Источники света одного цвета подойдут только для цветов, что сделает их ярче и красочнее.

В списке ниже рассмотрено влияние определенного цвета световых лучей на растения:

• синие лучи ускоряют процесс фотосинтеза, обогащая его;
• зеленые или желтые – деформируют и изменяют толщину стебля;
• красные и оранжевые улучшают цветение, но здесь главное не переборщить, иначе растение погибнет;
• ультрафиолетовые лучи повышают количество витаминов, формируемых в листьях.

Для монтажа правильного освещения и повышения урожайности руководствуйтесь следующими рекомендациями:

1. Инфракрасные или ультрафиолетовые лучи, продолжительное время воздействующие на стебли и листья, ухудшают урожай.
2. Экспериментируйте и определите идеальное расстояние между источником света и листьями.
3. Не забывайте о нормах освещения – читайте специализированные книги, в которых указывается, какое освещение подходит для определенных культур.

к содержанию ↑

Световой спектр

Несмотря на развитие технологий, сегодня нет такой лампы, которая полностью бы передавала спектр солнечных лучей. Для повышения эффективности освещения используют комбинированные системы. К примеру, ультрафиолетовые лучи повышают устойчивость к морозам, оранжевые или красные ускоряют цветение.

Выбор ламп

Универсальных систем освещения для любых растений не существует! Для создания наиболее комфортных условий принято использовать разные виды ламп, разделяя теплицу на несколько зон. После того, как максимальный баланс найден, урожайность существенно повысится, а растения можно будет выращивать круглый год.

Лампа накаливания

В теории такие источники света можно использовать для теплиц. Не рекомендуется использовать «лампочки Ильича» в конструкциях из поликарбоната. Излучаемый лампами накаливания свет находится в красном диапазоне, что негативно сказывается на растениях.

К достоинствам относится низкая стоимость, но недостатков существенно больше:

• отсутствие синего спектра (только красные и оранжевые лучи);
• возможность повреждения поверхности листьев, что приводит к деформации и утончению стеблей;
• высокая температура при эксплуатации, вредящая рассаде;
• большое потребление электрической энергии.

к содержанию ↑

Люминесцентные лампы

Наиболее подходящими для тепличного освещения являются люминесцентные лампы, они характеризуются долговечностью, дешевизной и низкой тепловой отдачей. По принципу работы они энергосберегающие, но обычные «экономки» освещают лишь малую площадь.

Для установки обязательно применение защитных коробов. В редких случаях подходят вертикальные пластиковые корпуса.

Ультрафиолетовые лампы для теплиц

Принцип действия и конструкция схожи с люминесцентными. Внутрь колбы закачиваются пары ртути, взаимодействующие с электромагнитным разрядом. Трубка производится из кварцевого стекла, способного пропускать ультрафиолетовые лучи. Отличный вариант для дополнительного освещения растений в небольших помещениях, куда проникает солнечный свет. Существенно ускоряется и повышается эффективность фотосинтеза.

Более безопасными считаются увиолевые (вместо кварцевых) трубки, не влияющие на формирование озона. Для регулировки спектра освещения в стекло добавляются иные компоненты.

Ртутные лампы

ДРЛ – разновидность ламп с колбой, заполненной ртутью. Характеризуются быстрым нагревом и световым потоком в ближнем ультрафиолетовом диапазоне. Рекомендуется применять в малых комнатах вместо ультрафиолетовых ламп. Подходят для освещения во время созревания плодов. При эксплуатации обеспечьте стабильное напряжение с перепадами не выше 5 % от заданного значения.

Натриевые лампы

Натриевые люминесцентные лампы высокого давления гарантируют наилучшую световую отдачу по отношению к расходуемой электроэнергии. Человек плохо воспринимает спектр излучения, но для растений очень полезны красные, желтые и зеленые оттенки таких источников. Очень распространены в системах тепличного освещения.

Основные преимущества натриевых ламп:

• низкая стоимость;
• малое потребление электроэнергии;
• долговечность – срок службы превышает 20 000 часов;
• высокая световая отдача по сравнению с обычными лампами накаливания;
• большая тепловая отдача – экономия на отоплении теплицы в зимнее время года;
• красно-оранжевый спектр ускоряет цветение и рост плодов;
• КПД превышает 30 %.

По недостаткам отметим высокий нагрев, снижающий пожарную безопасность и требующий дополнительных мер предосторожности.

Светодиодные лампы

Светодиодный светильник создает монохромное освещение, однако производители подбирают нужную комбинацию светодиодов для получения благоприятного спектра индивидуально под каждое растение. Это экономичные, долговечные устройства, работающие от блока питания на низком напряжении.

Для изменения интенсивности света регулируют количество и высоту установки LED-диодов. Для роста саженцев идеально подходят синие светодиоды, для созревания плодов – красно-оранжевые.

Инфракрасные лампы для теплиц

Такие лампы сравнимы с обогревателями и используются преимущественно для обогрева тепличных хозяйств. Энергосберегающая система создает лучшие условия для роста растений, схожие с естественными. Для улучшения эксплуатации устройства дополняются регуляторами. В случае с конвекторами осуществляется прогрев воздуха. Инфракрасные лампы воздействуют на растения и почву, а уже после передают тепло через воздух.

Расчет количества освещения для теплиц

Очень важно рассчитать правильное число ламп в зависимости от выращиваемых растений и площади теплицы. Негативно сказывается и избыток, и недостаток. В первом случае стебли и листья повреждаются из-за большого количества тепла, а во втором замедляется рост и развитие. Ниже представлен метод расчета для ртутных или натриевых ламп высокого давления.

Освещение в люксах зависит от расстояния до растения. Если цветок находится в метре от лампы, то растения получают 1000 люкс, в двух метрах – 250, в трех – 111 и т. д.

Есть усредненные значения для ДРЛ и НЛВД, представленные в таблице ниже.

Площадь, кв. см	Мощность, Вт
60х60	150
90х90	250
120х120	400
200х200	600

При расчете обязательно учтите отражение от рефлекторов (если они установлены). Количество отражаемых лучей зависит от качества поверхности зеркала и может составлять от 80 до 90 %.

Особенности освещения зимней теплицы

Если летом нужда в искусственном освещении не возникает, то зимой необходимость вполне очевидна. Растения должны получать достаточное количество света не менее 12 часов в день (и больше). При обустройстве тепличного освещения руководствуются принципами, описанными в начале статьи.

Также нельзя оставлять освещение на круглые сутки – максимальная продолжительность составляет 16 часов, поскольку растениям требуется некоторое время и для ночного отдыха. Идеально использовать в тепличных хозяйствах системы автоматизированного освещения с включением и выключением света по таймеру.

Электрификация своими руками

С такой работой справится даже новичок в сфере электрики. Проведите под землей или по воздуху кабель от распределительного короба дома до оранжереи.

Для подземной прокладки соблюдайте следующие требования:

• глубина не менее 0,8 метра;
• провод защищается гофрированной трубкой или прячется внутрь короба;
• траншея не пересекается с дренажной системой.

При воздушной прокладке убедитесь в том, что электрические провода не проходят сквозь ветки и не касаются их при сильных порывах ветра. После проведения кабеля в теплицу останется выполнить внутреннюю разводку к точкам, где устанавливаются розетки и выключатели. Соблюдайте рекомендации при расчете сечения кабеля.

Владельцы зимних тепличных хозяйств должны понимать, что опыт работы с культурами – лишь половина дела. Остальные 50 % успеха зависят от внешней конструкции и качественно выполненного оборудования, включая освещение. Только при совокупности этих аспектов получится достичь положительного результата и собрать большой урожай.

Источник статьи: http://220.guru/osveshhenie/svetilniki/dlya-teplic.html

Расчет освещения для теплиц, выбор ламп

Очень важно, чтобы растения, выращиваемые в закрытом грунте, получали нужный спектр лучей и в достаточном количестве. Летом с этим проблем нет – солнце обеспечивает эту потребность сполна.

Для эксплуатации парников ранней весной, поздней осенью, зимой придется подумать над тем, как рассчитать освещение в теплице, лампы какого типа выбрать и по какому принципу их использовать. Сегодня мы постараемся ответить на все эти вопросы.

Организация освещения в теплице

Хорошие лампы для парников обойдутся дорого, однако затраты вполне окупятся увеличением урожайности культур.

Каким должно быть освещение теплицы

Ученые выяснили, что воздействием лучей определенного спектра можно стимулировать растения в разные фазы их развития:

• Вегетативный рост – синяя область спектра, волны 400-500 нанометров.
• Цветение, завязывание плодов – красная область спектра, волны 600-700 нанометров.

В результате появились и стали использоваться специальные лампы для освещения теплиц из поликарбоната, обеспечивающие нужный спектр. Однако дальнейшие исследования показали, что эта стимуляция роста/созревания основывается на стрессе растений из-за монохромного излучения. Красивые на вид овощи, зелень и ягоды были бедны на вкус, аромат, витамины, микроэлементы.

Сказанное выше указывает на то, что подбор искусственного освещения теплиц должен быть грамотным. Нельзя делать упор только на какую-то одну длину волн – растения должны получать весь спектр солнечных лучей. Его могут обеспечить далеко не все лампы, поэтому к их выбору надо подходить внимательно.

Какое освещение должно быть в теплице: подбираем лампы, способные обеспечить спектр, максимально близкий к солнечному Обратите внимание: не существует лампы, которая давала бы весь спектр лучей, необходимый для выращивания растений в теплицах. Поэтому лучший вариант – использование ламп разных типов. Одни будут работать постоянно, другие периодами.

Делаем освещение теплицы своими руками: расчет количества ламп

Важно правильно рассчитать количество ламп на площадь теплицы, так как их недостаток приведет к замедлению развития растений, а избыток – к повреждению их избыточным теплом от приборов. Далее предлагаем способ расчета для ртутных/натриевых ламп высокого давления.

Основная формула для расчета: освещение (1000 люкс) = ½ расстояния до растения. Следовательно, на расстоянии 1 метра от лампы растения получают 1000 люкс, 2 метра – 250 люкс, 3 метра – 111 люкс и т. д. Падение освещенности будет соответственно в 1, 4, и 9 раз.

Также к ртутным/натриевым светильникам для теплиц есть усредненные цифры, которыми можно пользоваться для расчетов. Они отражены в следующей таблице:

Показатели охвата площади лампами разной мощности Обратите внимание: в расчетах следует учитывать отражение от рефлекторов, если они есть. В зависимости от качества зеркальной поверхности, от нее может отражаться 80-90 % лучей.

Какие лампы выбрать?

Начнем со старых добрых ламп накаливания. В качестве освещения для теплиц их использовать нежелательно уже потому, что излучение будет преимущественно красным, оранжевым и инфракрасным. А это, как упомянуто выше, хорошо только для взрослых растений на стадии цветения, плодоношения. Рассада же под лампами накаливания сильно вытягивается, при этом стебли остаются тонкими, зеленая масса набирается плохо.

Также надо отметить, что «лампа Ильича» сильно разогревается во время работы. Это само по себе не плохо для освещения теплицы зимой, так как получается дополнительный обогрев к основному отоплению. Однако этот вариант оправдан максимум для выгонки зелени – петрушки, лука, укропа и т. д. Для огурцов, томатов лампы накаливания не подходят совершенно.

Как сделать освещение в теплице: лампа накаливания

Освещение теплицы зимой нормативное, видео содержит рассказ, подтверждающий неприхотливость лука к характеру и количеству ламп.

Ртутные лампы высокого давления для парника подойдут хорошо. Светоотдача высокая, спектр благоприятный для растений – фотосинтез проходит отлично. В продаже можно найти специальные светильники с такими лампами для теплиц. Недостаток – ртуть внутри колбы делает прибор опасным. Если он разбился, то растения, землю и все предметы на которые попало вещество придется утилизировать. Кроме того, некоторые культуры в период вегетации придется дополнительно подсвечивать лучами синего спектра.

Лампы для теплиц, как выбрать: ртутные светильники имеют спектр, подходящий всем растениям Обратите внимание: натриевые лампы для теплиц дают спектр, практически идентичный солнечному, с отличным балансом красного и синего. Поэтому они идеальны для растений закрытого выращивания. Для выращивания различных культур в закрытом грунте выпускаются специальные светильники, имеющие зеркальные светоотражающие панели, увеличивающие КПД. Минус натриевых ламп – высокая цена, поэтому целесообразнее их применять в промышленных парниках. Натриевые лампы

Светодиодные лампы для теплиц – самый совершенный вид освещения на данный момент. Один диод может работать в одной спектральной группе. Соответственно, есть возможность подобрать разноцветные элементы так, чтобы получился подходящий состав лучей. В продаже можно найти как готовые лампы, так и отдельные ленты, из которых можно самостоятельно собирать систему освещения. Еще один плюс светодиодов для теплиц – небольшая цена, малая энергозатратность, продолжительный срок службы.

Освещение теплицы светодиодными лампами может сочетать несколько секторов цветового спектра

Инфракрасные лампы для теплиц именно в качестве светильников не используются. Они применяются как обогреватели, помогающие согреть почву и сами растения. Нужное же количество лучей этого спектра обычно обеспечивается другими типами освещения. Ультрафиолет в парниках применяется, но только в качестве дополнительной подсветки. Он улучшает фотосинтез в зеленой массе культур, помогает набору достаточного количества витаминов, микроэлементов, обеззараживает помещение.

Дополнительное освещение: ультрафиолетовые лампы для теплиц

Зимняя теплица, особенности освещения

Летом длина светового дня оптимальна для развития и плодоношения большинства тепличных культур. Зимой же он сильно укорачивается. А если учесть, что растениям нужно минимум 12 часов освещения, то необходимость в продлении дня при помощи ламп становится очевидной.

Минимальное время работы ламп определяется тем, что выращивается в теплице:

• Культуры короткого светового дня. Баклажан, кабачок, тыква, патиссон, фасоль, кукуруза, южные сорта томатов, определенные сорта огурцов, перец. Плодоношение в условиях 12-ти часового освещения начинается раньше. Такой режим очень важен в период начала вегетации.
• Культуры длинного светового дня. Пастернак, шпинат, петрушка, укроп, щавель, салат, редис, сельдерей, брюква, редька, морковь, репа, овощной горох, лук, свекла, все виды капуст, северные сорта томатов. Свет для теплиц тут требуется от 13 часов/сутки.
• Нейтральные культуры. Бамия, некоторые сорта томатов, огурцов, фасоли, спаржа, арбузы. Для этих растений продолжительность освещения теплицы не важна.

При выборе вида ламп обязательно учитываем характер выращиваемых культур

Также надо помнить, что освещение для теплиц зимних не должно работать круглосуточно. Максимальное время функционирования – не более 16-ти часов подряд. Растениям необходим ночной отдых – минимум 6 часов. Если есть возможность, лучше оборудовать в парнике автоматизированную схему включения/выключения.

Обратите внимание: начало вегетации культур длинного дня должно проходить при 12-ти часовой работе ламп. Прибавляется количество часов после того, как растения разовьют корневую систему и наберут нужное количество зеленой массы. Увеличение дня стимулирует цветение посадок, завязь и рост плодов.

Источник статьи: http://roomgood.ru/raschet-osveshheniya-dlya-teplic-vybor-lamp/