Лучшие светильники для промышленных теплиц: наш топ-3

Лучшие светильники для промышленных теплиц: наш топ-3

В больших промышленных теплицах целесообразно применять светильники с натриевыми лампами высокого давления и светодиоды.
Натриевые лампы в несколько раз дешевле светодиодов, при этом практически не уступают последним по энергоэффективности. Этот тип светильников выделяет много тепла: температура лампы во время работы превышает 1000 °C. Это одновременно преимущество и недостаток устройств данного типа.

Лампы дополнительно обогревают теплицу. Но из-за этого снижается эффективность приборов и повышаются расходы на освещение. Кроме того, при некорректной установке лампы могут обжигать растения.

Важный недостаток натриевых светильников — сильная пульсация света. Она негативно влияет на людей, которые работают в теплице.

Светодиодные светильники — оптимальное решение для теплиц. Они превосходят оборудование с натриевыми лампами по энергозатратам. Светодиодные лампы не нагреваются, поэтому не обжигают растения.

Важное преимущество — возможность регулирования спектра света. Растениям нужен свет синего и красного спектра. Свет других спектров практически не влияет на развитие растений.

Использование осветительных приборов с красным и синим спектром света или комбинированных красно-синих светильников не только стимулирует рост растений, но и повышает эффективность потребления энергии. В отличие от натриевых ламп, светодиоды позволяют исключить из освещения теплиц фактически бесполезные спектры.

Светодиоды служат до 50 тыс. часов без изменения характеристик света. Поэтому они значительно превосходят осветительное оборудование других типов по долговечности. Энергоэффективность и долговечность светодиодных светильников компенсируют их высокую стоимость в средне- и долгосрочной перспективе.

Центр изучения сельского хозяйства в контролируемой среде (CEAC) (работает при университете штата Аризона) и компания Philips в 2016 году обнародовали данные эксперимента по использованию натриевых и светодиодных светильников для освещения теплиц в условиях невесомости. Урожайность листового салата при освещении светодиодами выросла более чем в два раза по сравнению с использованием натриевых ламп. А эффективность использования энергии в теплицах со светодиодным освещением увеличилась на 56 %.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое промышленные теплицы

Фермерская теплица для промышленного выращивания круглый год. Размеры каркасов такой теплицы создают оптимальное пространства для воплощения любых идей. В такой конструкции промышленной теплицы можно одновременно выращивать множества культур: зелени, овощей, цветов и даже деревьев.

Каркас для фермерской теплицы такого размера выполняется со стрельчатыми арками, из профильной трубы прямоугольного сечения. Монтаж каркаса фермерской теплицы проводиться без использования сварки, с помощью болтов и гаек входящих в комплект конструкции. Такой подход позволяет легко и достаточно быстро собирать конструкцию, а при необходимости перемещения: разбирать и перевозить.

Вы можете выбрать фермерскую теплицу с сотовым поликарбонатом или же пленкой. Также вы можте приобрести просто каркас. Теплица под поликарбонат имеет доступную стоимость.

Для расчёта стоимости просто свяжитесь с менеджерами Промгидропоника, а также мы проконсультируем ваc по подбору оборудования в теплицу.

Зачем используются светильники в промышленных теплицах

• Эффективность, доказанная практикой . Светильники были протестированы в ведущих научных центрах страны — в Академии сельского хозяйства им. К. А. Тимирязева (Москва) и в Институте биофизики СО РАН (Красноярск). Как показали исследования, при выращивании салата под светильниками AtomSvet^®и лампами ДНаТ, «светодиодные» образцы превзошли своих оппонентов и товарным видом, и биомассой – листья салата приобрели более плотную фактуру и насыщенный зеленый цвет, а превосходство в массе составило 14,5%. Результаты, полученные учеными, подтверждают и профессиональные тепличники – специалисты агрокомбинатов «Московский» и «Весна».
• Высокое качество освещения . Светодиодные светильники для помещений теплиц дают излучение с широким спектральным диапазоном, который стимулирует процесс фотосинтеза практически у всех видов сельскохозяйственных культур.
• Энергоэффективность . Согласно данным агрокомбината «Московский» светильники AtomSvet^®BIO, установленные над линией для выращивания салата взамен ламп ДНаТ, снизили уровень энергопотребления в 2,5 раза.
• Длительный эксплуатационный период . Светодиоды и драйверы рассчитаны на 50 000 часов бесперебойной работы. Производитель гарантирует, что в течение 5 лет световой поток будет соответствовать всем заявленным характеристикам. Для сравнения: качество освещения классических ламп снижается уже после трех лет эксплуатации.
• Высокий класс защиты от пыли и влаги — IP67 . Надежная защита от внешних факторов достигается за счет плотного соединения корпуса и плафона, дополнительной герметизации драйвера и заливки электрических схем компаундом.
• Прочность и надежная антикоррозийная защита . Благодаря анодированному покрытию алюминиевый корпус светильника не ржавеет даже в условиях высокой влажности, а прочный рассеиватель из немецкого поликарбоната Makrolon LED выдерживает сильные удары и другие механические воздействия.

Какие типы светильников наиболее популярны для использования в промышленных теплицах

Свет и цвет

За последние годы в цветоводческом секторе теплиц России произошли заметные изменения. Введено в строй около 70 га современных теплиц в Карачаево-Черкесии, Краснодарском крае, Ленинградской, Московской, Пензенской, Калужской и др. областях, в которых с использованием передовых агротехнологий и инженерных решений круглогодично выращиваются многие виды цветов.

Сектор промышленных цветочных теплиц, использующий метод интенсивной светокультуры растений, является одним из самых энергоёмких (по удельным электрическим параметрам) и, одновременно, самых энергоэффекивных, среди различных областей использования искусственного освещения. Установленная на единицу площади электрическая мощность достигает уровней 120-130 Вт/кв. м., освещённость – 15 клк, продолжительность освещения в год – до 5000 часов. Немногим более 100 га цветочных теплиц России потребляют в год больше электроэнергии, чем всё уличное освещение Москвы и Санкт-Петербурга. Всё это однозначно говорит о важности искусственного освещения для выращивания цветочных культур с технической стороны. Учитывая также хорошо известную огромную важность оптического излучения для жизнедеятельности растений с физиологической стороны, ниже мы подробно рассмотрим основные светотехнические аспекты выращивания цветочных культур в промышленных теплицах.

Рис1. Естественное освещённость в теплице в средней полосе европейской части России

I. ЕСТЕСТВЕННАЯ ИНСОЛЯЦИЯ И НЕОБХОДИМОСТЬ ДОСВЕТКИ

На рис. 1 приведены усреднённые данные распределения естественной освещённости по месяцам в стеклянных теплицах для средней части России. Если задаться минимально допустимым уровнем освещённости в цветочной теплице 12 клк, то очевидно, что без дополнительного электрического освещения невозможно обойтись в период с сентября по апрель, то есть 8 месяцев в году. При этом 3 месяца (ноябрь – январь) искусственное освещение в теплицах существенно преобладает, достигая 75-80% от суммарного (естественное + искусственное). На рис. 2 приведён примерный спектр суммарного излучения для указанного периода, измеренный нами в теплице с помощью спектроколориметра «ТКА» г. Санкт-Петербург, сопряжённого с нетбуком Lenovo. В качестве электрических источников света использовались натриевые лампы. Конечно, как видно из рис. 2, растения в теплице в самые «тёмные» месяцы года не получают излучения с полноценным спектром в области ФАР, однако и в этом случае естественная составляющая существенно дополняет спектр натриевых ламп, в котором почти отсутствует синефиолетовый диапазон ФАР.

В секторе промышленных цветочных теплиц, использующих метод интенсивной светокультуры растений, наиболее популярны следующие типы светильников:

• Натриевые лампы: широко используются в теплицах из-за своей высокой эффективности и длительной службы.
• Лампы с металлическим галогеном: характеризуются высокой светотехнической эффективностью и длительной службой.
• Лампы с полимерным галогеном: менее эффективны, чем предыдущие типы, но более дешёвы и просты в использовании.
• LED-освещение: современный тип освещения, характеризующийся высокой энергоэффективностью, долгой службой и низким уровнем шума.

Выбор типа светильника зависит от конкретных условий использования, таких как размер теплицы, тип выращиваемых культур, климатические условия и т.д.

Какие факторы следует учитывать при выборе светильников для промышленных теплиц

• Существенная экономия электроэнергии.

Инвестируя в подобную технологию, можно получить существенное снижение затрат на электроэнергию в процессе эксплуатации устройств. Если сравнивать с лампами ДНаТ, светодиоды требуют в 2-2,5 раза меньше электричества. При этом эффективность роста растений в теплице не ухудшается, а срок службы фитосветильников составляет около 50 тысяч часов.

• Спектр излучения сочетается с кривой фотосинтеза.

Максимальные показатели попадают в зону наиболее эффективного поглощения света хлорофиллом. При этом светильники могут использоваться на всех стадиях роста культур, в то время как лампы ДНаТ (в силу нехватки синего света) способствуют хрупкости и вытянутости представителей флоры.

• Не требуется соблюдение особых условий утилизации.

В светодиодах нет вредных веществ, поэтому после окончания срока службы их не нужно уничтожать специальным образом.

• Нет мощного теплового излучения.

Фитосветильники можно располагать вблизи растений без ухудшения их состояния. Благодаря этому сокращается количество ламп, которые необходимы для освещения культур.

Также можно напомнить, что лампы ДНаТ приходится менять приблизительно с периодичностью раз в 1-1,5 года. У светодиодов же отсутствует деградация светового потока.

Среди многообразия выбора фитосветильников от разных производителей можно выделить модель INDUSTRY.3-430-248/248 от компании «ЛидерЛайт». Его мощность составляет 370 Вт. Обладая удачным спектром излучения и длиной волны, он способствует пропорциональному развитию корневой системы, а также надпочвенных стеблей и листьев.

Какие характеристики светильников наиболее важны для промышленных теплиц

Давайте рассмотрим какие лампы в теплицах используют:

Накаливания

Обладает невысоким спектром радиусного освещения. Большая часть энергии приходится на инфракрасное излучение . Располагать такую лампу желательно подальше от растений, так как велика вероятность ожогов и перегрева.

Газоразрядная высокого напряжения (ртутная, металлогалогенная, натриевая)

Обладает высокой светоотдачей и компактными габаритами, однако рациональное использование возможно только на очень большой площади (например для освещения промышленных теплиц).

Очень хорошо подходит для выращивания рассады .

Натриевые лампы считаются лампами для роста растений в теплице.

Это один из самых высокоэффективных и подходящих методов.

К недостаткам можно отнести непродолжительный срок эксплуатации, а в случае повреждения лампы можно существенно навредить урожаю .

Светодиодная

Светодиодные лампы — экологически чистый и самый современный способ для освещения теплиц зимой. Высокоэффективная отдача максимально приближена к солнечному естественному освещению. Долговечность таких ламп для теплиц зимой поражает – одна лампа может работать до 15-ти лет без замены. Не реагирует на повышенную влажность и перепады температуры.

Такие лампы для теплиц с высоким тепловыделением, обладают высокой устойчивостью к механическим повреждениям.

Люминесцентная

Люминесцентные лампы для теплиц идеально подойдут для использования в небольших по размерам помещениях . Имеют невысокую стоимость и длительный срок службы. Яркий спектр освещенности и защита от перенагревания позволяют использовать эти лампы для теплиц для роста растений (как для рассады, так и для полного цикла развития и плодоношения) Недостатком служит повышенная влажность воздуха, которая не должна превышать 70 % .

Ультрафиолетовая

Ультрафиолетовые лампы для теплиц имеют широкую площадь освещения , максимально приближенный к природному освещению. Кроме того для растений в теплице положительно действует, так как содержит необходимый диапазон излучения. Лампы достаточно долговечны к тому же имеют , пагубно влияющие на болезнетворные микроорганизмы.

Какие бренды светильников наиболее популярны для использования в промышленных теплицах

Революционность использования LEDосвещения теплиц не столько в повышении урожайности и экономии энергии, а скорее в возможности изменения свойств растений. Традиционные светильники имеют заведомо жестко заданный вариант светового спектра, в полной мере не нужный или даже вредный для фотосинтеза растений (у одних ламп эта радуга состоит из «широких мазков», у других — из «узких» (длина волны), но набор цветов, как правило, неизменен). Светодиодный же кристалл способен испускать определенную длину волны, то есть конкретную полоску спектра. С развитием полупроводников стало возможно продуцировать разные длины волн и, соответственно, регулировать чистоту цвета до десятков нанометров в самом широком диапазоне — от инфракрасного до ультрафиолетового. «Главное, теперь цвета спектра можно комбинировать, как в конструкторе, а это открывает головокружительные перспективы перед растениеводством, — не скрывает вдохновения заведующий кафедрой физиологии растений РГАУ МСХА имени К. А. Тимирязева, доктор биологических наук Иван Тараканов . — У нас впервые появляется инструмент, который позволит нам намного быстрее в чистом виде получить новые заданные свойства растений при фотосинтезе — от органолептических до химических. Можно менять вкусовые качества, цвет и форму, регулировать витаминный состав, подбирая разные комбинации спектра». Это в МСХА имени Тимирязева уже доказали в ходе практических опытов в экспериментальных тепличных установках на некоторых культурах. «Фотосинтез происходит в основном в разных комбинациях красного и синего спектров и в разное время вегетации. Это сложный, многоступенчатый химический процесс, на разных стадиях которого образуются те или иные соединения, определяющие качество плодов, — поясняет Иван Тараканов. — За счет одной комбинации спектра нам удалось в определенный период жизни растения сначала увеличить биомассу, вес плода, а потом сменить спектр — и усилить вкус, витаминный состав. Эксперименты проводились на салатах, огурцах, томатах и других культурах. К примеру, редис при одном спектре освещения дал только ботву, при другом — меньший стебель, но крупный корнеплод. Сейчас в МСХА продолжают исследовать влияние светодиодов на рост и свойства растений благодаря полученному в прошлом году гранту Российского научного фонда. Проект «Фоторегуляция морфогенеза и продукционного процесса растений в условиях интенсивного культивирования» будет иметь прикладное значение для бизнеса. «В этой работе уже есть элементы ноу-хау, о которых не могу говорить. Но речь идет как раз о создании “спектральных рецептов” регулирования роста и развития растений: когда надо ускорить фотосинтез, когда притормозить и так далее». Подобные научные разработки в мире ведут в основном R&D-подразделения ведущих производителей тепличных осветителей. Так же, как и аграрии, они опасаются проронить лишнее слово при обмене опытом, который тоже оформился сравнительно недавно. «Зарубежные компании неохотно обнародуют свои исследования, что затрудняет информированность ученых и бизнеса по этой теме. И это понятно, поскольку разработки стратегические, — говорит президент ассоциации “Теплицы России” Наталия Рогова . — Поэтому мы последние несколько лет активно проводим конференции с участием ведущих разработчиков LED-технологий для агросектора, что дает результаты: конструктивный прямой обмен опытом постепенно налаживается».

Какие типы световых источников наиболее эффективны для использования в промышленных теплицах

Для обеспечения дополнительного освещения в теплицах используют различные типы осветительных элементов.

Традиционные лампы накаливания из-за их низкой эффективности практически не используются для освещения теплиц, особенно в промышленных масштабах, поэтому не стоит даже рассматривать этот вариант.

Люминесцентные лампы уже давно применяются для дополнительного освещения теплиц, и их установка не требует специальной подготовки. Данные осветительные приборы могут монтироваться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Люминесцентные лампы имеют оптимальный для растений спектр освещения, долговечны, не нагреваются при работе, недорогие и потребляют мало электроэнергии.

К недостаткам можно отнести низкую светоотдачу, которая зависит от напряжения. При низком напряжении осветительный прибор вообще не запустится. Кроме того, эти конструкции достаточно громоздки и в настоящее время все чаще заменяются более эффективными и компактными источниками дополнительного освещения.

Энергосберегающие элементы освещения просты в использовании, так как в отличие от люминесцентных ламп их можно вкрутить в стандартный патрон. В отличие от люминесцентных ламп они не требуют дополнительного оборудования и относительно недороги. Такие элементы освещения подходят для небольших теплиц.

Натриевые лампы в основном используются в большинстве промышленных теплиц. Эти осветительные элементы имеют спектр, близкий к естественному солнечному свету. Они экономичны и имеют долгий срок службы. К тому же натриевые лампы обладают высокими показателями в диапазоне синего и красного света.

Зеркальные натриевые лампы были специально разработаны для использования в теплицах. Отражающая зеркальная поверхность светильника обладает высокой эффективностью, а благодаря вращающемуся основанию можно направить поток света в нужное место. Кроме того, в комплекте с зеркальными натриевыми лампами идет специальный пускорегулирующий аппарат.

Металлогенная лампа по своему световому спектру считается наиболее подходящей для использования в теплицах. Однако такие осветительные элементы достаточно дорогие и имеют небольшой срок службы, который зависит от частоты включения осветительных приборов. Благодаря своей компактности металлогенные лампочки производят очень мощный поток света.

Светодиодные лампы или led-лампы являются самыми популярными среди всего многообразия осветительных приборов. В настоящее время вы можете купить как отдельные предметы, так и блоки, позволяющие освещать большие площади. Светодиодные лампы для использования в теплицах представлены приборами типа ДС 50, ДС Агро или Агро 66, которые способны обеспечить растения ярким светом, имеют пыле- и влагозащищенный корпус, и специальное покрытие, предназначенное для продления срока службы металла.

Примечательно, что светодиодные лампы отличаются низким энергопотреблением и могут давать красный, синий или комбинированный свет. В настоящее время ведется разработка белых светодиодов, которые способны отдавать весь солнечный спектр, что позволяет выращивать растения полностью на искусственном освещении.

Какие типы светильников наиболее экономичны для использования в промышленных теплицах

Освещение теплиц и оранжерей

Одним из важнейших условий для роста и развития растений является свет. Ведь только при хорошем освещении растения могут получить достаточно энергии для фотосинтеза. Потребность в освещении у разных культур различна, а зависит она от сорта, периода вегетации, фазы развития растений. Рассмотрим основные принципы освещения теплиц и оранжерей.

При установке теплицы или оранжереи желательно учитывать ее расположение относительно сторон света. Если Вы хотите получать естественное освещение теплицы в течение всего дня, то ставить ее желательно в направлении с юга на север, при этом стеклянные скаты крыши окажутся направленными на юг и на запад. Это позволит свету проникать в помещение полдня с одной стороны и полдня — с другой. В поставленных таким образом теплицах, оранжереях растения развиваются равномерно во все стороны, без искривлений. Но ранней весной, осенью и, конечно, зимой, световой день не достаточно продолжителен для нормального роста и развития овощных, плодовых культур и цветов. А это может привести к значительному снижению урожая или сокращения сроков цветения, но самое главное, это может оказаться причиной гибели растений. Чтобы избежать такого плачевного результата, необходимо продлить световой день, дать растениям столько света, сколько им необходимо.

Продолжительность светового дня очень сильно влияет на получение качественного и раннего урожая. Однако нужно помнить, что разные виды растений по-разному реагируют на продолжительность освещения. Есть два типа растений:

1- растения длинного светового дня (чеснок, корнеплоды, лук, капуста и т.д.),

2- растения короткого светового дня (кабачки, помидоры, фасоль, баклажаны, перец и т.д.).

Первый тип растений нуждается в освещении продолжительностью более 12 часов, а второй тип — от 8 до 10 часов. Очень важно придерживаться правильного режима освещения, иначе цветущие декоративные растения могут вовсе не зацвести, а гнать вегетативную массу; овощные корнеплоды будут цвести как клумба, но не дадут урожай; зелень (перо лука, укроп, салат и т.д.) выгонит стрелки.

Для того чтобы продлить световой день в теплицах или оранжереях, необходимо устанавливать дополнительное освещение. Но прежде чем покупать необходимые лампы, нужно провести электрическую проводку. Сначала нужно проложить основной кабель к теплице. Сделать это можно либо подземным способом, либо по верху, на безопасной высоте. Хорошо, если это сделает профессиональный электрик. Затем необходимо сделать проводку в самой теплице. Для этого можно использовать провода с диаметром сечения 2 квадрата, не меньше. Лучше, если провода будут двух цветов — один цвет для фазы, второй — для ноля. Также нужно приобрести гофру, в которую будут спрятаны провода. После необходимо все провода подсоединить к отдельному щитку, к которому будут подключаться все используемые электроприборы. Тут же нужно расположить необходимое количество розеток с плавкими предохранителями, которые нужно снабдить рубильником для быстрого обесточивания всей теплицы. Вся работа по монтажу электропроводки должна выполняться по всем правилам техники безопасности! Нужно помнить, что теплица или оранжерея — помещения с повышенной влажностью воздуха, поэтому все соединения проводов должны быть тщательно заизолированы, а используемые приборы для освещения должны быть влагоустойчивыми.