Ультрафиолетовые светодиодные лампы 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

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