Подсветка теплиц светодиодными лампами. Освещение в теплице: нормы, требования, нюансы и советы

Подсветка теплиц светодиодными лампами. Освещение в теплице: нормы, требования, нюансы и советы

Успех в разведении тепличных растений во многом зависит от достатка основных факторов для любой культуры – влаги и света. Освещение в теплице, как и своевременный полив, обуславливает развитие растительных клеток, рост побегов, цветение и своевременное плодоношение. Но далеко не всякий свет полезен саженцам, в некоторых ситуациях посевы могут увядать или выдавать буйные побеги вместо объемного урожая или плоды окажутся несъедобными.  Чтобы не допустить порчи растительности в теплице из-за некачественного освещения, стоит разобраться с основными правилами и требованиями для его обустройства.

Нормы и требования

Следует отметить, что все представители растительного мира по-разному реагируют на воздействие светового излучения. Также спектр излучения будет стимулировать различные функции у произрастающих культур, поэтому вам необходимо учитывать длину излучаемых волн, лежащих в ультрафиолетовом или инфракрасном спектре:

• Ультрафиолетовый спектр от 300 до 400 нм – пригодиться для удаления вредоносных микроорганизмов из теплицы, но может использоваться исключительно в профилактических целях. Длительное воздействие окажется губительным для флоры.
• Фиолетовый 400 – 430 нм – позволяет укрепить ствол и повысить устойчивость к внешним погодным факторам.
• Синий спектр 440 – 460 нм – способствует росту как корневой системы, так и листьев, повышает фотосинтез выращиваемых в теплице культур.
• Зеленый 500 – 600 нм – не несет практической пользы для обитателей теплицы, если установить только такие модели приборов освещения, может погибнуть весь урожай.
• Желтый 600 – 620 нм – стимулирует вытягивание растений, что подходит далеко не всем культурам, к примеру, актуально для декоративных деревьев, кустарников и прочих. Но бесполезно для плодоносящих или цветущих.
• Красный спектр 620 – 700 нм – под его воздействием стимулируется выработка углеводов и их дальнейшая транспортировка, что приводит к быстрому развитию плодов или цветоносов.
• Инфракрасное излучение от 780 нм и более приводит к наращиванию температуры растений, что может погубить урожай в теплице.

Выбор конкретного спектра ламп для искусственного освещения производится в соответствии с сортом выращиваемой флоры и требуемого результата. На практике лампы освещения могут содержать сразу несколько спектров, что расширяет их функциональность. Но это относится далеко не ко всем устройствам освещения, поэтому необходимо внимательно изучить особенности влияния световых приборов на микроклимат теплицы и состояние ее обитателей.

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.

Источник: https://doma-na-veka.ru/stati/vybor-tipa-lamp-dlya-osveshcheniya-teplicy-osobennosti-vybora-osveshcheniya-v-teplice

Расчет светодиодного освещения для растений. Световые потребности растений

При выборе приборов освещения нужно понимать, какие спектральные части света, и какая интенсивность свечения нужны растениям. Солнечный свет имеет полный спектр – от ультрафиолетовой части (длина волны до 380 нм) до инфракрасной (выше 700 нм). При организации искусственного освещения оптимальным будет выбор ламп и светильников, в свете которых преобладает синяя и красно-оранжевая части спектра.

• Лучи синей части спектра (430 до 480 нм) способствуют росту в вегетативный период.
• Красно-оранжевые лучи (590 до 700 нм) необходимы растениям на репродуктивной стадии для формирования цветочных бутонов, развития и созревания плодов.

Световая интенсивность определяется не только характеристиками светильника, но и его расположением. Чем ближе источник света к растениям – тем выше уровень освещенности, так как свет меньше рассеивается. При работе светодиодные светильники нагреваются незначительно, поэтому их можно ставить практически вплотную к растениям.

Какой уровень освещенности будет достаточным? Это зависит от конкретного сорта и культуры. Примерные параметры таковы:

• 1000-3000 лк – для тенелюбивых растений;
• до 4000 лк – для культур, которым достаточно рассеянного света;
• до 6000 лк – для растений, нуждающихся в прямом освещении;
• до 12000 лк – для плодоносящих и тропических культур.

Ориентируясь на эти показатели, вам будет удобно подобрать нужное световое оборудование. Что касается нужного количества выбранных вами светильников для требуемого уровня освещенности, здесь вам помогут специалисты нашей компании, которые сделают точный расчет в специальной программе.

Источник: https://doma-na-veka.ru/novosti/svetodiodnoe-osveshchenie-dlya-teplic-i-ego-dostoinstva-znachenie-sveta-dlya-rasteniy

Освещение теплицы светодиодной лентой. Подключение светодиода

А теперь самый интересный (лично для меня) момент. Изначально, в качестве эксперимента, я заказал на AliExpress светодиодные матрицы на 10 ватт и 12 Вольт (10 штук было в одном лоте). Стоит вся эта радость около трёх долларов

Рис.1: Светодиодная матрица.

После того как все матрицы были проверены, попробовал подержать подключение на одной из них около 2-3 секунд, сразу же стало понятно, что она нагревается, поэтому подключать такие элементы можно только с радиатором. Тем более, что и рабочее напряжение у него должно быть не более 12 Вольт, иначе происходит перегрев кристалла. Сам я однажды «спалил» подобную матрицу на 15 Вольтах, перегрев был молниеносным, хотя никаких видимых повреждений при этом не наблюдалось. На самом деле нижняя граница рабочего напряжения у этого элемента находится в районе 9 Вольт. Для предотвращения возможных проблем с перегревом, организуя освещение в теплице, лучше всего будет подключать  эти элементы к стабилизатору напряжения 7812.

Рис.2: Стабилизатор напряжения 7812.

Стабилизатор данного типа даёт на выходе ток до 1 А. То есть он идеально подходит для питания светодиодных матриц.

После этого оптимально будет закрепить элемент на радиаторе с кулером при помощи термопасты, это обеспечит необходимый уровень охлаждения.

Но в дело их так и не пустил, поскольку вспомнил, что у меня уже некоторое время пылятся несколько мотков светодиодной ленты. Таким образом, чтобы обеспечить освещение в тепличке, я применил светодиодную ленту со светодиодами 5730. Температура свечения у неё 6-6,5 тысяч градусов по Кельвину.

Рис.3: Светодиодная лента и внизу – кабельный канал.

Для подсоединения решил воспользоваться специальными коннекторами для светодиодных лент, в которые просто вставляется один конец ленты и зажимается.

Рис.4: Коннекторы для светодиодных лент.

Светодиодная лента прокладывается ровно посередине покрываемой площади теплицы для того, чтобы освещение в теплице было равномерным. Поначалу думал о том, чтобы закрепить ленту при помощи клеящего слоя, который расположен по всей её длине на обратной стороне. Но вполне вероятно, что такое крепление достаточно ненадёжно и долго не продержится, начав отслаиваться. Также был вариант с алюминиевым профилем, но это вышло бы довольно дорого. Поэтому для крепления светодиодной ленты я решил воспользоваться обычным кабельным каналом.

Этот канал может обладать различными параметрами. Поскольку в моём случае ширина диодной ленты составляла 10 мм, то  кабельный канал  взял размером 12х12 мм. Этот элемент разбирается на две составные части и в одну из которых очень удобно вкладывается светодиодная лента. При желании можно вложить её туда даже открыв клеющий слой, так она будет держаться надёжнее.

Чтобы закрепить половинку канала со вставленной в него диодной лентой, поставил специальные клипсы для крепления проводов. Только вместо предусмотренных для крепления гвоздиков, применил небольшие тонкие саморезы. Это позволит достаточно просто демонтировать светодиоды в соответствии с временем года, поскольку вывернуть парочку саморезов куда проще, чем  вытаскивать гвозди. По количеству клипс потребовалось совсем немного, поскольку из-за жёсткого основания лента не прогибается и её необходимо закрепить лищь в нескольких «контрольных» точках.

Для подключения светодиодов к блоку питания потребовался контроллер, соответственно сам блок питания (у меня он был на 15 ватт) и провода. У использованного мной блока питания питающее отверстие (INPUT) рассчитано на 220 Вольт, а выходное (OUTPUT) - соответственно на 15 Вольт.

Рис.5: Блок питания на 15 Вольт.

К входному отверстию подсоединил провод для подключения к сети, к выходному - провод для подключения к разъёму контроллера, а сам контроллер уже соединяется с лентой. Соединительные провода на другом конце ленты следует заизолировать. К контроллеру прилагается пульт управления, который может регулировать режим работы, интенсивность освещения.

В качестве отдельного пожелания можно отметить то, что для лент, обеспечивающих освещение в теплице, весьма пригодится силиконовое покрытие, которое защищает их от влаги. Правда тогда понадобиться удалить небольшую часть силикона на том конце, где лента будет соединяться с коннектором и тщательно зачистить медные контакты. При подсоединении коннектора видно, что от него отходят два провод: красный – плюс, и чёрный – минус. На самой ленте обозначения плюса и минуса также имеются, поэтому путаницы возникнуть не должно.

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.