Освещение теплицы Своими руками. Освещение Теплиц Своими Руками: Важная Инструкция

Освещение теплицы Своими руками. Освещение Теплиц Своими Руками: Важная Инструкция

Освещение теплиц

Любой огородник знает, что правильное освещение, это залог хорошего урожая.  Например, один и тот же вид клубники может быть довольно различен при выращивании в разных теплицах, которые используют различную систему освещения. Поэтому перед проведением и установкой электроприборов следует несколько раз подумать и сделать правильный выбор, как сделать освещение в теплице и какие светильники при этом использовать.

Прежде чем приступить к установке осветительных приборов, следует разобраться: какое бывает освещение и зачем оно вообще надо для растений. Некоторые считают, что прекрасно хватит и дневного освещения, для выращивания различных культур. Но это не совсем так.

Для чего растению нужен свет

Освещение парников и тепличное освещение, это та же пища для растений. Потребление света способствует росту растения  и увеличению его массы. Это происходит за счет фотосинтеза.

Данный процесс происходит в результате поглощения  энергии света, которая потребляется в основном листьями.  За счет фотосинтеза происходит и выделение кислорода в атмосферу.  Давайте посмотрим, как влияет освещение на эти процессы.

• От интенсивности освещения зависит и интенсивность фотосинтеза. Так же на этот процесс влияет и окружающая температура и подача воды растениям .Но в этом вопросе важен не только сам свет, который достигает растений, но так же  его спектральный состав, периоды освещения и время отсутствия подачи света.
• Выращиваемые растения могут быть и «длинного дня», которым стимулировать рост и цветение можно при помощи увеличения времени искусственной подачи света, это делается при помощи применения искусственных светильников.

К таким растениям следует отнести корнеплоды, чеснок, лук, капусту. Для такого типа растений освещение должно производиться не менее 12-ти часов . Причем требуется соблюдать именно такой режим, иначе растения вполне вероятно не зацветут.

• Существуют растения и «короткого дня», которым большая подача света может просто навредить и должна составлять строго определенное время, иначе нарушается процесс цветения. Оптимальным временем освещения для таких культур будет 8-10 часов. К этому виду следует отнести помидоры, кабачки, баклажаны, фасоль, перец и т.д. (См.)
•  Есть и «нейтральные растения», к примеру роза, у которых соотношение ночи и дня не влияют на процесс цветения. Но у данного растения рост и высота напрямую зависят от системы подачи освещения. Для растений такого типа делается программированный график подачи.
• Исходя из чувствительности растений, следует учитывать не только суммарный поток света, но и составляющую его спектра. Если например воздействовать на любое растение желтым светом и определенным его количеством, его влияние будет значительно большим, чем применение зеленого или сине-зеленого в том же количестве. Если сказать более доступно, лампа освещения будет более эффективно влиять на развитие и рост побега, чем больше будет выделяться света в нужной части спектра, к которой растение наиболее восприимчиво.

Искусственное освещение Теплиц. Светодиодное освещение Теплиц – передовые технологии в сельском хозяйстве

Освещение растений в теплице с помощью светодиодных источников света

Для любых растений солнечный свет – жизненно необходимая составляющая. Однако, во многих климатических условиях, особенно в зимнее время, его не хватает для того, чтобы обеспечить растения освещением в достаточном количестве. Поэтому в теплицах и оранжереях принимают меры по устройству дополнительных источников света.

И с этой задачей отлично справляются светодиодные системы освещения. Рассмотрим их виды, особенности и преимущества перед другими видами освещения для теплиц.

Фотосинтез в растениях – это процесс, при котором энергия света используется для превращения воды и углекислого газа в различные органические соединения. Для нормального и стабильного развития и роста растениям необходимо освещение не менее 15 часов в сутки.

Совет: не стоит устраивать освещение в теплице на круглые сутки, отдых в 6-7 часов для растений крайне необходим.

Освещение теплицы светодиодами

Однако, растениями используется не весь спектр солнечного света. Наибольшее влияние на их развитие оказывают синий, оранжевый и красный цвета светового потока. Желтый и зеленый спектры большей частью от поверхности растения отражаются.

При устройстве систем освещения в теплицах, оранжереях или парниках основной задачей является создание светового потока, идентичного солнечному свету, с усилением требуемого спектра.

Влияние светового спектра на фотосинтез в растениях

На разных стадиях жизни растения ему требуется в большей мере определенный спектр освещения. Если в начале цикла роста и набора общей массы растения используют активнее синий цвет, то в период цветения и созревания плодов – красный диапазон спектра.

При использовании светодиодных светильников с синим цветом – от 440 нм до 460 нм:

• Корневая система у растений более развитая – в 1,5 – 2 раза.
• Вещества, отвечающие за цветение, образуются гораздо быстрее – в 2 раза.
• Более крепкие стебель и листья.

Недостаток синего спектра приводит к образованию слабого стебля у растения, большими промежутками между узлами стебля.

Применение красного цвета светильников – длина волны от 650 нм до 670нм:

• Масса наземной части растений увеличивается в 1,7 – 2 раза.
• На 7 – 10 дней раньше наступает фаза цветения.
• Увеличивается количество плодов на растении.

По этой причине для освещения в теплицах, оранжереях и парниках желательно применять специальные фитосветильники с определенным излучаемым спектром.

Разновидности тепличных светильников

Для освещения в теплицах, парниках и оранжереях используются несколько видов источников света:

• Обычные лампы накаливания – очень энергозатратный вид освещения. Спектр света, который дают такие светильники, не полностью соответствует потребностям растений. Лампы сильно нагреваются, что может легко привести к ожогу листьев и стеблей.

Лампы накаливания в теплицах

• Люминесцентные светильники – имеют достаточно долгий срок эксплуатации, не нагреваются, недорогие по цене. Но конструкция светильников сложная, они очень требовательны к напряжению в сети. Ртутные лампы (ДРЛ) – применяют чаще всего совместно с натриевыми лампами. Серьезным недостаткам является дороговизна утилизации. Газоразрядные натриевые лампы (ДНаТ и ДНаЗ) – экономичны, высокоэффективны. Но в их спектре практически отсутствует синий цвет.

• Металлогалогенные лампы – излучают световой поток, очень близкий к естественному свету. Довольно дороги, имеют непродолжительный срок службы.

Сложная конструкция металлогалогенной лампы

• Светодиодные светильники – наиболее оптимальный вид источника света для применения в теплицах.

Светодиодное освещение в теплице

Хорошим показателем для сравнения осветительных приборов с различными типами ламп может стать отношение мощности выдаваемого светового потока к потребляемой энергии – светоотдача светильника.

Сравнение различных видов светильников по параметру световой отдачи

Газоразрядные ртутные и натриевые светильники используются в основном в промышленных теплицах. Практически не имеющие серьезных недостатков, светодиоды для освещения растений в теплицах и оранжереях применяются все чаще.

Преимущества светодиодных источников света в теплицах

Освещение теплиц светодиодами не зря приобретает все большую популярность.

У светодиодных фитосветильников масса достоинств перед другими видами освещения:

• Качественные изделия испускают световые волны строго определенной длины.
• Выбор мощности светодиодных ламп позволяет устраивать различную степень освещенности теплицы. Использовать такие источники света можно в качестве основного освещения или дополнительной подсветки растений в теплицах.

Освещение в теплице для огурцов. Выбор способа освещения

Как уже упоминалось выше, растения в разные периоды роста лучше реагируют на определенные спектр освещения. Наиболее «востребованные» ими – красный и синий, тогда как желтый и зеленый практически не участвуют в процессах роста и плодообразования.

Однако монохромное освещение для огурцов в теплице, пусть даже меняющееся по мере необходимости, не дает таких хороших результатов, как полный световой спектр. Дело в том, что оно вызывает у растений стресс, реакцией на который становится быстрый рост и преждевременное созревание плодов,но сами плоды становятся безвкусными и малополезными.

Поэтому очень важно грамотно подобрать и использовать искусственное освещение. Давайте разберемся, какие лампы больше всего подходят для этого, сделав акцент на их экономичность и способность правильно воздействовать на огурцы.

Лампы накаливания

На взгляд человека привычные лампы накаливания дают много света, да ещё и воздух при этом греют. Разве плохо?

Огурцам плохо, потому что они излучают в основном оранжевые, красные и инфракрасные лучи, заставляя стебли растений вытягиваться и деформироваться . А отсутствие синего спектра не дает нормально завязываться и развиваться плодам.

Плохо и хозяину теплицы, так как лампы накаливания потребляют очень много энергии, значительно повышая его затраты на выращивание огурцов.

Люминесцентные лампы

Эти лампы излучают благоприятный для тепличных растений спектр и потребляют меньше энергии. До недавнего времени инструкция по оборудованию теплиц рекомендовала к установке в них именно светильников с такими лампами, которые могли монтироваться как вертикально, так и горизонтально.

Как сделать подсветку в теплице. 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.

. 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:

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.

Освещение теплицы светодиодами. Освещение Теплиц светодиодами

Выращивание овощей, ягод и зелени в открытом грунте требует особых условий. В первую очередь это касается освещения, особенно, если культуры выращиваются в зимнее время или круглогодично. В холодное время года солнечная активность снижается, и развитие растений замедляется из-за недостатка света. Чтобы собирать урожай в течение всего года, нужно не только отапливать теплицу, но и устанавливать в ней освещение.

Одним из самых современных способов освещения теплиц считается метод с использованием светодиодных ламп. Но поскольку у такого освещения есть свои особенности, мы рассмотрим детальнее, какими достоинствами оно обладает, какие лампы лучше устанавливать в конструкциях закрытого грунта и как провести монтаж системы освещения своими руками.

Освещение теплиц светодиодами

Для полноценного развития и плодоношения растениям жизненно необходим солнечный свет. Он состоит из волн разной длины, которые в совокупности составляют видимый спектр, однако считается, что растениям больше всего подходят лучи синего, красного и оранжевого диапазона. Если для освещения будут использовать лампы именно такого спектра, процессы фотосинтеза будут происходить более активно.

Примечание: Волны желтого и зеленого спектра практически не поглощаются листьями растений.

При подборе ламп для освещения теплицы следует также учитывать, что, в зависимости от фазы развития культуры, ей требуются и волны определенного цвета. К примеру, на этапе наращивания зеленой массы преимущество следует отдавать синим волнам, а во время цветения и формирования плодов – красного.

Учитывая эти требования растений к солнечному свету, можно сделать вывод, что в теплицах следует устанавливать такие лампы освещения, которые будут максимально приближены к естественному солнечному свету. При этом лучше усилить красные и синие части спектра, а зеленые и желтые – исключить за ненадобностью.

Светодиодные лампы отвечают всем современным требованиям относительно подсветки растений в конструкциях закрытого грунта (рисунок 1). В прошлом для этой цели использовались преимущественно газоразрядные лампы, но сейчас они считаются устаревшими. При этом основное преимущество светодиодных светильников в том, что они позволяют достичь оптимального баланса между лучами синего и красного спектра, создавая, таким образом, оптимальную среду для развития растений.

К другим достоинствам светодиодных светильников относят:

1. Экономичность: такие светильники потребляют мало энергии, но при этом обеспечивают стабильно высокий уровень освещения. Это условие особенно важно при выращивании тепличных культур с целью дальнейшей реализации.
2. Интенсивность: в сравнении с другими видами ламп, светодиоды обеспечивают стабильно высокую интенсивность светового потока, которая позволяет активизировать процессы фотосинтеза;
3. Высокая продолжительность работы: в среднем, одна светодиодная лампа может беспрерывно светить до 80 тысяч часов, а некоторые модели и больше.

Кроме того, светодиодные лампы являются абсолютно безопасными для человека и окружающей среды. Во-первых, они не излучаются ультрафиолетовые лучи и не вырабатывают озон. Во-вторых, в них не содержится ртути и других вредных веществ, которые могут быть токсичными для человека и растений.

Подсветка на светодиодах LED

Устанавливая подсветку на светодиодах LED в своей теплице, вы будете уверены, что растения получат необходимое количество света, преобразованного в волны разной длины. Вследствие этого растения будут поглощать только те лучи спектра, которые больше всего требуются на конкретной фазе их развития.

У LED-светильников есть несколько важных преимуществ, которые играют особенно важную роль для тепличных культур. Во-первых, они обладают оптимальной световой мощностью, обеспечивая растения необходимым количество света и не вызывая ожогов листьев. Во-вторых, спектр таких светильников идеально подходит для тепличных растений, а при необходимости его можно регулировать. В-третьих, такие светильники не нагреваются, поэтому их использование не изменяет микроклимат теплицы (рисунок 2).

Освещение теплицы расчет. Расчет количества освещения для Теплиц

Если планируется организовать искусственное освещение теплицы своими руками, потребуется учесть следующие параметры:

• Высота размещения источников света над первым листом.
• Тип ламп, их мощность.
• Какую культуру следует осветить, растения разных видов требуют разную интенсивность лучей.
• Общая площадь освещения.
• В какой сезон планируется досвечивание.

Для энергосбережения и увеличения световых потоков в теплице рекомендуется использовать рефлекторы-отражатели: алюминиевые, фольгированные, зеркальные.

Уровень освещения, необходимый для качественного выращивания растений регламентируется агрономическими нормами, минимально допустимый — 6 — 7 kЛk (килолюкс). Исходя из нормативного показателя рассчитывается интенсивность и продолжительность досвечивания теплицы. Осенью, весной меньше, зимой, соответственно, требуется более продолжительный период.

Для достижения минимума освещенности подходят светильники для теплиц, удельная мощность которых 50-100 Вт/м². Количество ламп определяется при проектировании осветительной системы на основе расчета для индивидуального проекта. Самостоятельно выполнить расчеты можно на онлайн калькуляторе. Гарантированно хороший урожай получается при среднем уровне освещенности 10- 12 кЛк, до 20 килолюкс.

Пример расчета освещения теплицы

Для примерного расчета применим формулу:

F=Е x S : Kи, где

F – необходимый световой поток;

S – площадь;

Ки – коэффициент, определяющий использования потока. Для ламп с внешним отражателем — 0,4, встроенным — 0,8.

Допустим, требуется осветить теплицу площадью 18 м2, уровень освещенности 10000 люкс.

F = 10000 х 12 : 0,4 = 300000 люмпен.

Смотрим на типы ламп, например, возьмем Днат на 250 Вт (27 000 люмпен) такой поток может обеспечить: 3000000:27 000 = приблизительно 11-12 ламп.

Далее следует подобрать высоту, на которой будут располагаться лампы, здесь учесть: уровень яркости величина обратно пропорциональная квадрату расстояния. Для точного вычисления высоты подвеса, следует провести эксперимент, замерить интенсивность люксометром. Опыт подсказывает:

• Для освещения одного растения можно использовать лампу 20-30 Вт, на высоте от 50-300 мм.
• Для группы лучше подойдут лампы 50Вт, расстояние до верхнего листа 400-600 мм, а так же светильники до 100 Вт, если требуется большая площадь подсветки.
• Лампы 250 Вт и более размещают на высоте 1000-2000 мм, подходит для больших зимних теплиц.