Световой поток для теплицы

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:

1. Отдельные приборы – лампы, лед-элементы – применяются для подсветки небольшой массы рассады.
2. Трубчатые – размещаются в протяженных оранжереях.
3. Прожекторные осветители – устанавливаются на больших площадях тепличных комплексов.
4. Квадратные плафоны, так называемые «таблетки» – предназначены для профессионального использования в подсветке стеллажей.
5. 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:

1. Экономный энергорасход.
2. Более насыщенный световой поток в сравнении с другими модификациями ламп.
3. Стабильность параметров подсветки на весь заданный период.
4. Долговечность – качественные лед-приборы способны работать до 100 тыс. часов.
5. Почти 100%-ый КПД.
6. Минимальные параметры пульсации.
7. Полная экологическая безопасность.
8. Отсутствие в излучении вредного для растений ультрафиолетовой и инфракрасных компонент спектра.
9. Высокая влагозащищенность и термостойкость.
10. Простота установки – в большинстве случаев монтаж светодиодного устройства не отличается от аналогичной процедуры для простой бытовой лампы и доступен своими руками.
11. 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:

1. Высота ламп от поверхности грунта.
2. Мощность.
3. Требуемый уровень освещенности (зависит от конкретного вида культур).
4. Площадь помещения.

Для проведения расчета применяется формула:

1. F – интенсивность, в люменах.
2. E – степень освещенности, в люксах.
3. S – площадь теплицы, м 2 .
4. 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:

1. Типу цоколя – от стандартного до специального.
2. Коррозионной стойкости.
3. 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:

1. 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.
2. 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.
3. 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:

1. Синяя (450 нм) – ускорение роста зеленной массы растения.
2. Красная (640 нм) – улучшение процесса цветения.
3. Ультрафиолетовая область (380 нм) – уничтожение вредителей и профилактика болезней.
4. 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:

1. Отдельные – лампы, диоды.
2. Трубки.
3. Прожекторы.
4. Квадратные.
5. 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.

Источник статьи: http://svetilnik.info/svetodiody/osveshhenie-teplitsy-svetodiodnymi-lampami.html

Световой поток для теплицы

Освещение в теплице – обязательное условие для обеспечения нужного уровня биохимических реакций, которые необходимы для запуска механизма фотосинтеза. При недостаточном свете реакции замедляются, из-за чего есть риск остаться без урожая и даже без самих растений.

Особое значение качественное освещение имеет в зимнее время, когда солнечных лучей в разы меньше. Недостаток света в теплице можно компенсировать с помощью грамотно продуманной искусственной подсветки. Использовать ее круглый год не рекомендуется из-за возможного неблагоприятного воздействия. Искусственный свет будет уместен в холодное время года – в период с конца октября до начала апреля.

Основные правила освещения в теплицах зимой

Искусственное освещение теплицы также должно подчиняться следующим правилам:

• Для роста растений подсветка должна работать 12-15 часов в день.
• Время отдыха от света для тепличных посадок составляет минимум 6 часов (все осветительные приборы выключаются).
• Время подсветки должно подбираться с учетом стадии развития растения. К примеру, для некоторых овощей на начальном этапе свет необходим в течение 20 часов, а на позднем – 12 ч.
• Растениям, которые приносят плоды, требуется больше света, чем зелени.
• Световой поток должен быть равномерным. Это обеспечивают рефлекторы, за счет которых свет меньше рассеивается и имеет фокусировку.
• Цветовая температура (диапазон излучения) должна соответствовать той, что положительно влияет на растение в определенной стадии развития.

Важно еще и то, что северным растениям требуется длинный световой день (более 12 часов), а тропическим – короткий (8-10 часов). К последним относятся:

• фасоль,
• кабачки,
• перец,
• баклажаны,
• томаты.

Длинный световой день необходим для таких культур, как капуста, лук, огурцы, корнеплоды и чеснок. Это тоже важно учитывать, определяя, каким будет освещение для теплицы.

Важный параметр освещения – диапазон светового спектра

В конкретные фазы развития растения хорошо воспринимают спектр света определенных диапазонов. В целом для роста им необходимы излучения всех цветов, просто в какой-то период тот или иной диапазон должен преобладать.

В связи с этим, выбирая, какой свет нужен в теплице, нужно обязательно учитывать цветовую температуру используемых ламп. Разный искусственный свет определенным образом воздействует на культуры:

• Синий (400-500 нм) – важен для хорошего вегетативного роста растений. Цветовая температура в пределах 6000-6500 К. Такой свет предпочитает рассада. Если она вытягивается, можно использовать ртутные лампы, поскольку они имеют повышенное излучение близко к ультрафиолетовой области. Но стоит помнить о риске: если лампа разобьется, весь урожай станет непригоден.
• Зеленый (500-600 нм) – обязателен на стадии фотосинтеза. Подходящий диапазон цветовой температуры – 4000-4500 К.
• Красный (600-700 нм) – обязателен для растений в период цветения, поскольку играет важную роль в плодоношении. Цветовая температура в диапазоне 2700-3200 К – в нем преобладают волны указанной длины.

Свет в диапазоне 380-400 нм и 700-750 нм обладает регуляторной функцией, поэтому необходим в минимальных количествах. Диапазон меньше 380 нм и выше 750 нм оказывает на посадки неблагоприятное влияние.

При расчете освещения теплицы часто приходится комбинировать несколько ламп с разным спектром излучения, поскольку все они необходимы для нормального роста растений. Это обусловлено тем, что пока нет ламп, которые с точностью имитировали бы солнечный белый свет. Световой поток может быть только максимально приближен к нему.

Требования к светильникам в теплицах

Применение светодиодных светильников для освещения теплиц получило наибольшее распространение. Причина как раз в максимальном приближении к солнечному свету. Сотрудники НАСА, произведя расчет освещения теплицы светодиодными лампами, даже смогли вырастить растения в условиях космоса.

Кроме того, сочетание множества областей спектра в светодиодах дает эффект, схожий с внесением в почву специальной подкормки. Установку светодиодных светильников осуществляют чаще в виде обычных линейных систем на гибких тросах. Среди плюсов применения LED-светильников в теплицах также отмечаются:

• снижение испарения влаги из грунта;
• возможность установки вплотную к культурам из-за отсутствия нагрева;
• низкое энергопотребление;
• возможность добиться нужного диапазона излучаемого спектра.

Подбирая светильники для теплиц, специалисты комбинируют разные светодиоды:

• 1 синий (470 нм) + 6 оранжевых (612 нм) + 12 красных (660 нм).
• 1 синий (около 450 нм) в начальной фазе роста, а затем 1 красный (660 нм).

При низкой установке у светильников должен быть тупой угол светового излучения, т. е. больше 90°. Важны и размеры приборов: чем они компактнее, тем меньше источник загораживает собой солнечное излучение.

Источник статьи: http://ksosvet.ru/blog/osveshchenie-teplicy-svetodiodnymi-lampami-vazhnye-nyuansy