Сколько света нужно для теплиц

Содержание

Как организовать оптимальное освещение теплиц
LED освещение теплиц. Расчет светодиодных ламп для теплиц
Преимущества освещения теплиц светодиодами
Устройство светодиодного осветителя
Расчет светодиодных светильников для теплиц
Пример расчета тепличного освещения
Рекомендации по оснащению

Как организовать оптимальное освещение теплиц

Сколько нужно света в теплице и каким он должен быть

Теплица уже готова: есть фундамент, каркас, остекление (пленка или сотовый поликарбонат), засыпана почва, сформированы гряды. Продуманы технические вопросы обогрева и полива. И вроде ничего не забыто… стоп! А где освещение и нужно ли вообще освещение теплиц? Естественного света днем вроде бы хватает, а ночью растения должны отдыхать – так зачем зря платить за электричество? Давайте разбираться вместе, правильное ли это рассуждение.

Зачем растению свет

В растениях идет важный химический процесс: строительство из простых маленьких молекул гигантских органических цепочек, которые «складываются» в само растение. Для любого процесса нужна энергия, растения ее берут из световых лучей. Фотон света, падая на поверхность листа, запускает биохимические реакции, в результате которых нарастает масса – корни, стебли, листья и плоды. Процесс соединения атомов из простых минеральных молекул в гораздо более сложные органические, происходящий в растениях под действием световых лучей, называется фотосинтезом. Нет света – нет фотосинтеза, а нет фотосинтеза – растение не растет. Не разрастаются корешки, побеги не выбрасывают новых листьев, не закладываются бутоны, а о плодах вообще остается только мечтать.

Сколько нужно света и каким он должен быть

Потребность в количестве света у каждого вида растений разная. Кроме того, она изменяется в течение жизни растения. Все культурные растения светолюбивы, какие-то больше, какие-то меньше. Очень светолюбивы все пасленовые, причем перец и баклажан светолюбивее томата и сбрасывают все бутоны при недостатке света. Из томатов самый теневыносливый – «черри». Огурцы, салаты, петрушка, луки и капуста могут немного «потерпеть», а укроп — не может. Общий принцип тут такой — все растения, выращиваемые ради цветов и плодов — светолюбивей тех, что выращиваются ради съедобных листьев.

У растений есть еще такая характеристика, как фотопериодичность. Суть ее в том, что для перехода растения к цветению и образованию плодов нужна определенная продолжительность светлого времени суток. «Растениям длинного дня» для перехода к цветению нужно, чтобы свет был более двенадцати часов в сутки, «растениям короткого дня» – менее двенадцати. Есть растения, нейтральные к величине светового дня.

Почему разным растениям нужно разное количество света

Тыквенные, пасленовые — растения короткого дня или нейтральные. Капуста, корнеплоды — зацветают при длинном дне, что, конечно, в их случае, совсем нежелательно. Некоторая путаница может быть с декоративными культурами, поскольку их много и не всегда есть информация, к какой группе по фотопериодичности относится очередная цветочная новинка. Есть среди декоративных культур и совсем особенные, например Callistephus sinensis (астра китайская), которая зацветает, когда ряд длинных дней чередуется с рядом коротких. Общее правило таково — тропические растения принадлежат к группе короткого дня, северные — длиннодневные.

Но даже растения короткого дня (а это большинство тепличных растений) прекращают рост, если светлый период суток меньше десяти часов. Поэтому если растения не растут, не зацветают, а рассада вытягивается, придется предусмотреть в теплице возможность искусственного досвечивания. Самое трудное при этом — выбрать лампы для освещения теплиц, ведь выбирать придется из доброго десятка вариантов, различных по стоимости, энергопотреблению и цветовому спектру.

Еще недавно существовало мнение, что для вегетативного роста нужна только синяя часть спектра, а для плодоношения — красная. Соблюдение этого правила приводит к получению безвкусных, «пустых» овощей и зелени, вкусом похожей на обычную траву. Растению нужен весь спектр полностью, а не монохромное излучение, и это придется учесть при выборе ламп. Сразу нужно отметить, что ламп, полностью аналогичных по спектру солнечному свету еще не придумали, и, возможно, вам придется сочетать разные виды ламп.

Виды ламп для досвечивания

Обратная сторона медали – их низкий КПД: на световое излучение идет только половина затраченной энергии, остальное — на нагрев корпуса. Еще хуже, что у ламп накаливания неблагоприятный для растений световой спектр: чересчур много инфракрасных, красных и оранжевых лучей, что приводит к вытягиванию стеблей и деформации листьев. Поэтому для выращивания рассады и получения плодов лампы накаливания не применяются. Они подходят только для выгонки: лука, корневой петрушки, щавеля и прочей зелени. Для этого их подвешивают над растениями на высоте примерно 50 см.

Могут монтироваться в теплице как горизонтально, так и вертикально. Основной недостаток: невысокая светоотдача, яркость напрямую зависит от напряжения. При недостатке напряжения лампа может вообще не включиться.

Энергосберегающие люминесцентные лампы

Легки в применении, так как вкручиваются в обычный патрон, не нуждаются в дополнительном оборудовании, как люминесцентные, стоят вполне приемлемо. Для владельцев небольших тепличек они подходят, пожалуй, больше, чем другие лампы.

Ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)

Даже в специальной модели для теплиц слишком сильное ультрафиолетовое излучение тормозит развитие растений. Это свойство ртутных ламп можно использовать, если рассада перерастает или вытягивается. Имеют высокую светоотдачу и низкое энергопотребление, легко монтируются. Ультрафиолетовые лампы для теплиц сильно греются. Большой недостаток — присутствие ртути, если такая лампа разобьется в теплице, весь урожай придется выбросить.

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД, ДНА, ДнаТ)

Если натриевая лампа специально спроектирована для теплиц, она хорошо имитирует солнечный свет, но ей все равно не хватает излучения в синей части спектра, важной для вегетативного роста растений. Зеркальные светильники для теплиц с натриевыми лампами имеют отражатели, вращаются и устанавливаются в любом нужном положении. Недостатки: не все просто с подключением, нуждаются в присутствии в цепи таких элементов как ИЗУ и пускорегулирующий механизм, что может помешать вам сделать освещение теплицы своими руками.

Металлогалогенные лампы (МГЛ, ДРИ)

Считаются практически идеальными для теплиц по световому спектру, но стоят очень дорого и при этом недолговечны, причем срок службы сильно зависит от частоты включения лампы.

Привлекательно то, что светодиоды потребляют мало электроэнергии, могут освещать (на выбор) синим, красным или комбинированным светом. Разрабатывается новинка – белые светодиоды, которые смогут перекрыть весь солнечный спектр. Когда это случится, растения можно будет выращивать полностью на искусственном освещении. Освещение теплицы светодиодными лампами экологично, безопасно.

Лампы дают много света и при низком напряжении, производятся под все существующие типы цоколей. Можно купить уже готовые светодиодные светильники, состоящие из лампы в изготовленном специально для нее корпусе и драйвера. Срок службы светильника 3000-5000 часов, после чего его заменяют целиком. Единственный недостаток светодиодных ламп и светильников — высокая стоимость (500-1000 рублей и выше). Лучше приобретать не китайские, а отечественные фито-светильники, поскольку спектр в них уже подобран под наши широты.

Самостоятельная электрификация теплицы

Хорошо, если теплица уже электрифицирована, тогда останется только закрепить выбранные светильники или вставить лампы в патроны. Если же нет, то лучше всего пригласить для подводки кабеля к теплице электрика, так как велика опасность удара током. Кабель может быть натянут на столбы или спрятан в траншее. Провести подготовительные работы – установить столбы или подготовить траншею вполне можно самостоятельно, предварительно посмотрев освещение для теплиц видео.

Глубина траншеи должна быть не меньше восьмидесяти сантиметров. Она не должна пересекаться с дренажной системой. Уложенный на дно траншеи кабель накрывают сверху черепицей, чтобы случайно не повредить его при перекопке в случае, если впоследствии вы забудете, где именно он проходит под землей.

Если решено тянуть кабель по воздуху, то его крепко привязывают к натянутой между столбами проволоке. Нужно следить, чтобы его не задевали ветви растущих деревьев.

Кабель подводится к щиту, а от него уже делается разводка проводов к розеткам и выключателям. Нужно учитывать, что эксплуатация электрооборудования в теплице проходит при повышенной влажности воздуха и продумать, как сделать освещение в теплице максимально электро и пожаробезопасным.

Подведем итоги. При необходимости досвечивания, в теплицах устанавливают лампы, выбор которых зависит в основном от вашего бюджета. Лампы для теплиц включают утром и вечером, искусственно удлиняя световой день минимум до десяти часов. Вся электропроводка в теплице должна быть идеально изолирована, чтобы исключить короткое замыкание и электротравмы. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник статьи: http://econet.ru/articles/158516-kak-organizovat-optimalnoe-osveschenie-teplits

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.