Искусственная досветка в теплицах: новые технологии и возможности

Искусственная досветка в теплицах: новые технологии и возможности

В нашем современном мире растениеводство становится все более популярным и эффективным способом производства пищевых продуктов. Однако, для успешного выращивания растений в теплицах необходимо обеспечить оптимальное освещение. Именно здесь искусственная досветка играет ключевую роль.

### Новые технологии и возможности

Современные технологии искусственной досветки в теплицах предлагают множество возможностей для улучшения урожая и качества растений. Одним из наиболее революционных изменений в этой области является использование светодиодных ламп.

#### Светодиодные лампы

Светодиодные лампы являются одним из наиболее эффективных и экономичных методов искусственной досветки. Они потребляют меньше энергии, чем традиционные лампы накаливания или люминесцентные лампы, и имеют более длительную службу.

Кроме того, светодиодные лампы могут быть настроены на определенный спектр световых волн, который наиболее благоприятен для определенных видов растений. Это позволяет оптимизировать рост растений и увеличить урожай.

### Другие технологии и возможности

Помимо светодиодных ламп, существует множество других технологий и возможностей искусственной досветки в теплицах.

#### Интеллектуальные системы управления

Интеллектуальные системы управления позволяют автоматически регулировать интенсивность и спектр световых волн, чтобы обеспечить оптимальные условия для роста растений.

#### Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение может быть использовано для уничтожения бактерий и грибов, которые могут угрожать растениям.

#### Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение может быть использовано для ускорения роста растений и увеличения урожая.

### Заключение

Искусственная досветка в теплицах является одним из наиболее важных факторов для успешного выращивания растений. Современные технологии и возможности, такие как светодиодные лампы, интеллектуальные системы управления, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, позволяют оптимизировать рост растений и увеличить урожай.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое искусственная досветка в теплицах

С середины прошлого века и до нынешних дней электрические светильники – оптимальный источник искусственного освещения теплиц. Но чтобы получить качественную досветку и повысить урожайность растений, к выбору светильников нужно подойти максимально ответственно.

Современный рынок светотехники предлагает большой выбор осветительных приборов для теплиц, которые различаются источниками света, уровнем энергопотребления, эффективностью освещения, ценой и множеством других параметров. Покупая светильники, нужно опираться на следующие характеристики:

• Мощность (Ватт) — энергопотребление прибора за час непрерывной работы.
• Световой поток (люмен) — владея информацией о количестве света, излучаемого каждой лампой, удастся организовать систему освещения с оптимальным числом светильников.
• Цветовой спектр света — электромагнитные волны разной длины, воспринимаемые пигментами растения. К примеру, вещества, улавливающие световые волны красного сегмента спектра, отвечают за полноценное развитие корней и плодов. На лучи синего спектрального диапазона реагируют пигменты зеленой биомассы растения. Для стимуляции фотосинтеза в листьях нижнего яруса необходимы желто-зеленые световые волны. Еще один важный фактор, который нужно учесть при организации искусственного освещения теплицы, это ультрафиолет. Невидимая, но важная часть светового излучения препятствует излишнему вытягиванию стебля, делает растения устойчивыми к воздействию холода и микроорганизмов. Оптимальная система освещения теплицы должна состоять из приборов с излучением широкого спектрального диапазона – в этом случае светильники будут стимулировать и вегетативное развитие растений, и созревание плодов.
• Экономичность — тепличная система освещения должна иметь оптимальное соотношение мощности и потребления электричества. Энергоемкое осветительное оборудование приводит к значительным затратам на оплату энергии, снижает рентабельность агропромышленного предприятия и сводит на нет все выгоды высокой урожайности.
• Уровень защиты от пыли и влаги (IP) — светильники, защищенные от негативного воздействия внешних факторов, являются лучшим вариантом для тепличных сооружений, где грунт выступает источником пыли, а регулярный полив приводит к высокому уровню влажности. Здесь наиболее подходят приборы с IP67, которые имеют непроницаемый корпус и дополнительную герметизацию элементов освещения и питания.

Какие растения могут быть подсвечены искусственной досветкой

Свет для любого растения, наряду с питанием и влагой - это жизнь. Световая энергия превращается растением в необходимые для жизни и развития углеводы. При этом из воздуха поглощается углекислота, а возвращается кислород.

В естественной среде растения получают необходимый свет от солнца. В домашних условиях солнечной световой энергии бывает недостаточно, что самым негативным образом сказывается на росте, развитии, урожайности. Особо актуальной проблема становится в осенне-зимний период с коротким световым днем и недостатком прямых лучей от высоко стоящего солнца.

Выращивание растений при искусственном освещении, грамотно организованном с учетом их потребностей, позволяет садоводу создавать для зеленых питомцев благоприятные условия для развития и даже добиваться повышения продуктивности. При этом 100% рабочей формулы искусственного света нет, ведь разные культуры разнятся потребностями и реакцией на избыток и дефицит света.

В то же время, отталкиваться необходимо от выявленных закономерностей и правил, рассчитывая искусственное освещение для комнатных растений .

Критерии необходимости и эффективности ИО для растений в закрытом грунте

Без ИО (искусственного освещения) не обойтись, если пасмурных дней больше, чем солнечных, а также если прямого естественного света растения получают менее 3,5-4 часов в день и/или температура содержания превышает 22°C.

От ИО будет толк, если:

• Будет соблюден спектральный состав, чтобы растения получали набор необходимых на том или ином этапе жизни лучей с волной определенной длины – от короткого ультрафиолета, до длинных инфракрасных лучей. Каждый спектр играет свою роль в процессах жизнедеятельности растений.
• Режим освещения покроет потребности растений в длине светового дня. Так, например, для вегетативной фазы активного набора зеленой массы света нужно больше, соответственно, световой день будет долгим. Для перехода на цветение и созревание некоторым культурам необходимо не только изменение спектрального состава лучей, но и снижение продолжительности дня до 12-14 часов, а то и до 8-10 часов.
• Будет обеспечена необходимая культурам интенсивность света – от 3 до 10 тысяч люкс (от слабого до сильного, яркого света).
• Будет соблюдена цикличность по типу смены дня и ночи, можно без плавного утрене-вечернего перехода. Круглосуточное освещение нерационально, растениям необходим также и отдых, во время которого происходит усвоение питательных веществ. Придется переключать свет самостоятельно или настроить цикличность с помощь таймера.

Какие типы искусственной досветки используются в теплицах

Цель компании - Производство решений под каждый запрос, полностью соответствующих техническим требованиям с наилучшей ценой!

Фито освещение для досветки растений

1. Кратко о типах досветки в теплицах:

Верхняя досветка – это самый распространенный сегодня тип искусственной досветки в теплицах. Светильники применяются для освещения растений «сверху» и располагаются над растениями.

Ценозная досветка – это освещение «внутри куста». Светильники идут сквозь грядку и освещают внутреннюю поверхность на которую не попадает свет от верхней досветки.

Межрядная досветка – это освещение между грядками. Светильники располагаются с внешней стороны куста и освещают его боковые поверхности. (по аналогии с ценозом)

Стеллажная досветка – это освещение, применяемое в вертикальных теплицах. Светильники располагаются под потолком «следующего этажа».

При проработке теплицы обязательно понять: какого типа теплица, что и как в ней выращивают.

2. Кратко о спектрах излучения:

Солнечный спектр (примерный):

Свет натриевой лампы ДНаТ (примерный):

Спектры белых светодиодов:

Спектры монохромных светодиодов (в т.ч. для фито применения):

Длинны волн: 450нм, 470нм, 500нм, 530нм, 590нм, 620нм, 660нм, 720нм.

Монохромные диоды применяются в различных комбинациях друг с другом и с белыми светодиодами. Это делается для того, чтобы получить нужный спектр.

Для изменения спектрального состава света с течением времени применяются светильники с многоканальным диммингом (управлением яркостью различных цветов).

Типы искусственной досветки в теплицах

Компания специализируется на производстве решений для различных запросов, соответствующих техническим требованиям с наилучшей ценой. Фитоосвещение для досветки растений является одним из направлений нашей деятельности.

Типы досветки в теплицах

• Верхняя досветка: это самый распространенный тип искусственной досветки в теплицах. Светильники располагаются над растениями и обеспечивают верхнее освещение.
• Ценозная досветка: это освещение "внутри куста". Светильники располагаются сквозь грядку и освещают внутреннюю поверхность, на которую не попадает свет от верхней досветки.
• Межрядная досветка: это освещение между грядками. Светильники располагаются с внешней стороны куста и освещают его боковые поверхности.
• Стеллажная досветка: это освещение, применяемое в вертикальных теплицах. Светильники располагаются под потолком "следующего этажа".

Спектры излучения

При выборе типа досветки важно учитывать спектр излучения. Ниже приведены примеры спектров различных источников света:

• Солнечный спектр: примерный спектр солнечного света.
• Свет натриевой лампы ДНаТ: примерный спектр света натриевой лампы.
• Спектры белых светодиодов: примерные спектры белых светодиодов.
• Спектры монохромных светодиодов: примерные спектры монохромных светодиодов, применяемых в фитоосвещении.

Длины волн монохромных диодов: 450нм, 470нм, 500нм, 530нм, 590нм, 620нм, 660нм, 720нм. Монохромные диоды могут быть использованы в различных комбинациях друг с другом и с белыми светодиодами для получения необходимого спектра.

Управление спектром

Для изменения спектрального состава света с течением времени могут быть использованы светильники с многоканальным диммингом (управлением яркостью различных цветов).

Как искусственная досветка влияет на рост растений

Большинство людей обходится искусственным освещением помещений, т.е. освещением люстр, светильников, бра и т.д. Но не все растения принимают такой свет, кроме того лампы накаливания излучают тепло, которое вредит растениям, если они близко находятся. Поэтому если вашим растениям недостаточно света используйте, например, люминесцентные лампы. Освещение от них максимально приближено к естественному свету и они почти не излучают тепла. Кроме того, люминесцентные лампы расходуют энергии в 4 раза меньше, чем лампы накаливания.

Сейчас в продаже имеются самые различные люминесцентные лампы, так что от вас требуется только купить и повесить. Расстояние, которое указывается для размещения растений - 30-60 см для декоративно-лиственных и 15-30 для декоративно-цветущих - весьма условно. Это значит, что если имеется много ламп и во всем помещении от этого очень светло - так же, как в ясный день летом, то растения не нужно размещать так близко к лампам. Но если у вас одна - две лампы, на все помещение их явно не достаточно, и растения размещают как можно ближе к лампам, на указанном выше расстоянии. Если растение оказывается расположенным к лампе какой-то одной стороной, то периодически его надо поворачивать, чтобы крона оставалась равномерной. Если не достаточно освещения даже тем растениям, которые стоят на подоконнике, то можно подвесить лампы дневного света с обоих боков в нише окна.

Использование одной люминесцентной лампы на 20 Вт, на расстоянии 30 см от декоративно-лиственного растения, например, циссуса или фикуса бенджамина средних размеров, бывает вполне достаточно, чтобы восполнить недостаток естественного освещения осенью и зимой.

Продолжительность искусственного освещения напрямую зависит от естественного. Обычно это несколько часов утром или несколько часов вечером. Т.е. лампы дневного света будут включены у вас утром, до того как вам надо будет уходить на работу, а вечером до того времени, когда вы ложитесь спать. Но в общей сложности это время должно составлять около 6-8 часов. В особо пасмурные дни до 12 часов. Если день будет особенно солнечным, достаточно 3-4 часов искусственного освещения. Для того чтобы осенью и зимой растения цвели, например, сенполии, им нужно около 12-14 часов хорошего непрерывного освещения.

От длины светового дня будет зависеть качество цветения и количество цветков. Следует только учитывать, что большинство растений нуждаются в периоде покоя и длительное вынужденное цветение зимой истощает растения (за исключением зимне-цветущих растений). Есть такое понятие - светокультура - это растения, выращенные частично или полностью на искусственном освещении.

Если крупное растение, например, монстера стоит на полу в углу комнаты, освещения с одной стороны будет недостаточно или оно будет не равномерным, если же лампа будет подвешена к потолку, это может оказаться далеко от растения. В этом случае можно разместить по одной лампе на каждой из стен, а растение отставить от них на расстояние 40-60 см, тогда освещение будет более равномерным и достаточным.

Какие преимущества искусственной досветки перед естественным светом

0

Подсветка имеет большое значение при выращивании рассады гидропонным способом, но вырастить сильные растения без естественного освещения не получится. Поэтому рассаду и сеянцы выставляют на подоконник южного окна.

Достаточная концентрация солнечного света обеспечит хороший рост саженцев, но если выставить молодые растения в полутень, они вытянуться к солнцу, и вы не получите качественного посадочного материала.

Световое пятно – наибольшая концентрация света. Если растение находится под световым пятном, скорость его роста увеличивается. Как правило, световое пятно от солнца распространяется на расстоянии 20 см от окна, а затем рассеивается.

Рассеянного солнечного света для нормального роста рассады недостаточно, поэтому садоводы используют отраженный свет или искусственную подсветку.

Отраженный свет

Для того чтобы увеличить концентрацию солнечного света используйте зеркала. Отраженный солнечный свет эффективнее прямых солнечных лучей, так как концентрируется непосредственно на рассаде. Наиболее эффективный способ «собрать» отраженный свет – поставить зеркало на подоконник и развернуть к рассаде под углом 45^О. Тогда свет попадет на все ближайшие к зеркалу растения.

Для отражения света можно использовать алюминиевую фольгу. Она собирает солнечный свет хуже, чем зеркало, но для небольшого количества саженцев вполне подойдет.

Искусственная подсветка

Если вы выращиваете большое количество рассады – используйте три вида ламп:

• лампы дневного света;
• красные светодиоды;
• синие светодиоды .

Синие светодиоды стимулируют образование клетчатки, необходимой для роста саженцев. Красные светодиоды излучают световые волны красного спектра, которые увеличивают выработку хлорофилла. Лампы дневного света имеют наибольшую светоотдачу, благодаря которой рассада не вытягивается.

Используйте подсветку только как дополнительный источник света в зимний период при выращивании сеянцев. Ни в коем случае нельзя убирать ящики с рассадой от солнца. Искусственное диодное освещение не сможет обеспечить растения всем спектром световых волн.

Подсветку для овощных культур выключают через две недели после появления первых всходов. В дальнейшем её используют только в пасмурную погоду. Такие растения, как петуньи или анютины глазки нуждаются в постоянной подсветке до высаживания в грунт.

Какие недостатки искусственной досветки

Естественное или природное освещение – вид, получаемый от природных источников света. Внутренняя природная инсоляция помещения создается за счет направленной лучистой энергии солнца, рассеянных в атмосфере световых потоков, проникающих в помещение через световые проемы, и света, отраженного от поверхностей.

Искусственное освещение получают с помощью специальных источников светового излучения, а именно: ламп накаливания, люминесцентных или галогенных ламп. Искусственные источники света, также как и естественные, могут давать прямой, рассеянный и отраженный свет.

Особенности

Естественной инсоляции присуще важное свойство, связанное с изменением уровня освещенности в течение короткого временного промежутка. Изменения носят случайный характер. Изменить мощность светового потока не в силах человека, он может его только подкорректировать определенными средствами. Так как источник естественного света находится примерно на одном расстоянии от всех освещаемых предметов, то по локализации такое освещение может быть только общим.

Искусственный метод в отличие от природного в зависимости от удаленности и направления источника света позволяет сделать общую и местную локализацию. Местная подсветка с общим вариантом дает комбинированный вариант. Посредством искусственных источников достигаются световые показатели, необходимые для определенных условий труда и отдыха.

Плюсы и минусы двух видов освещения

Рассеянные и равномерные световые лучи естественного происхождения наиболее комфортны для глаз человека и обеспечивают неискаженное восприятие цвета. В то же время прямые лучи солнца имеют слепящую яркость и недопустимы на рабочих местах и в быту. Снижение уровня освещенности в условиях пасмурного неба или в вечернее время, т.е. неравномерное его распределение, не дает возможности ограничиться только естественным источником света. В период, когда длительность светового дня достаточно долгая, достигается значительная экономия энергопотребления, но при этом происходит перегрев помещения.

Основной недостаток искусственного освещения связан с несколько искаженным цветовым восприятием и достаточно сильной нагрузкой на зрительную систему, возникающей вследствие микропульсации потоков света. Используя в помещении точечное освещение, при котором мерцание ламп взаимно компенсируется и по своим характеристикам наиболее приближено к рассеянному солнечному свету, нагрузку на глаза можно минимизировать. Также точечный свет может осветить отдельную зону в пространстве и позволяет экономно относиться к энергоресурсам. Для искусственного освещения необходим источник энергии в отличие от естественного, но зато такое освещение имеет постоянное качество и силу светового потока, которые можно подобрать по своему усмотрению.

Применение

Применение только одного вида освещения в большинстве случаев нерационально и не соответствует потребностям человека в сохранении его здоровья. Так, полное отсутствие естественной инсоляции в соответствии нормативам по охране труда отнесено к вредным факторам. Квартиру без природного света даже трудно представить. Источники искусственного света позволяют максимально обеспечить комфортные параметры освещенности и кроме этого применяются в дизайнерском оформлении помещения. Для общего освещения жилого помещения люстры используются чаще всего. Для подсветки локальной зоны отлично подходят бра или торшеры. Благодаря абажуру или плафону свет от таких источников мягкий и рассеянный. Это свойство позволяет широко использовать такие светильники не только с практической целью освещения, но и для выделения какого-либо элемента интерьера. К тому же современные искусственные источники света настолько разнообразны и симпатичны, что и сами прекрасно украшают интерьер.

Как выбрать оптимальную систему искусственной досветки для теплицы

Дополнительное светодиодное освещение для теплиц может быть выполнено при помощи ламп следующих видов:

Ртутные лампы (подходят только модели высокого давления). Такие системы греются быстро, при включении изучают повышенное количество ультрафиолета.

Стандартные лампы накаливания. На данный момент применяются редко, так как требуют повышенных затрат электроэнергии. При длительной эксплуатации подобные лампы могут стать причиной серьезных ожогов и вреда, причиняемого листьям выращиваемых культур.

Экономные люминесцентные лампы. Выпускаются в большом ассортименте, стоят недорого, отличаются длительными эксплуатационными сроками. При использовании излучают в необходимом спектре, создавая подходящие условия для выращивания сельскохозяйственных культур.

Натриевые лампы. Отличаются экономным потреблением электроэнергии, обеспечивают излучение в спектре, максимально приближенном к естественному. Но для полноценного вегетативного роста использования одни только натриевых систем недостаточно.

Металлогалогенные лампы. Для тепличного искусственного освещения подходят хорошо, но отличаются высокой стоимостью и малыми эксплуатационными сроками. Кроме того, подобные лампы оснащаются ограничителями горения.

Светодиодные фитолампы. На данный момент являются оптимальным выбором для теплиц любого типа. Стоимость выше, чем для других светотехнических систем, но она полностью оправдывается низким расходом электроэнергии, длительными эксплуатационными сроками. В продаже имеются различные модели, лампы определенного спектра свечения или универсальные. Для отдельных видов культур можно использовать специальные режимы досветки без ограничения времени работы ламп.

Как эффективно использовать искусственную досветку в теплицах

1. Имеющийся опыт показывает, что растения при освещении их светодиодами проходят полный цикл своего развития от прорастания из семян до плодоношения за то же время, в течение которого растения под светом люминесцентных ламп только начинают цвести.
2. Экономичность в смысле электропотребления. У светодиодных ламп оно втрое меньше, чем у натриевых, и в десять, чем у обычных ламп накаливания. Иначе говоря, после установки светодиодного освещения в теплице стоимость электроэнергии снизится в несколько раз при сохранении уровня освещенности.
3. В зависимости от модели подсветка имеет долгий службы (от пятидесяти до ста тысяч часов), гарантийный период работы – от 3 до 5 лет и срок эксплуатации порядка 10 лет. Это означает, что установив в теплице такие лампы однажды, вам не придется их менять на протяжении нескольких лет.
4. Важным преимуществом является экологическая чистота и исключение необходимости утилизировать лампы, обусловленное отсутствием в их составе вредных компонентов (например, ртути). Поэтому использование их в теплицах весьма предпочтительно.
5. Высокая универсальность имеющихся на рынке моделей светильников. Их конструкция предусматривает несколько способов монтажа: подвесной, с помощью тросов или цепей, крепление к потолку, настенный способ установки и т.д.
6. Отсутствие сильного нагрева при эксплуатации как у ламп накаливания, что облегчает процесс поддержания требуемого климата внутри теплицы.

Как искусственная досветка влияет на экономическую эффективность тепличного хозяйства

В конце вебинара эксперты Fluence OSRAM ответили на вопросы фермеров и владельцев тепличных комплексов.

Почему дополнительный свет важен для выращивания огурцов?

Свет — фундаментальный ресурс, необходимый для фотосинтеза. Без него не может расти ни одно растение. При снижении интенсивности и продолжительности освещения в течение суток огурцы будут расти плохо. По крайней мере, ждать хорошего урожая не приходится. Обеспечив им доступ к достаточному количеству света, производители могут получать больше плодов по сравнению с использованием только естественного освещения, когда низкая интенсивность света и короткий световой день не позволяют максимально реализовать потенциал урожайности культуры. Искусственное электрическое освещение повышает эффективность производства не только огурцов, но и томатов, зелени, цветов и других культур.

Насколько целесообразно применение светодиодного освещения в южных широтах?

Важной характеристикой светодиодов является выделение меньшего количества тепловой энергии, чем у других светильников. Благодаря этому огуречные теплицы могут использовать дополнительное освещение весной или в более жарком климате, обеспечивая высокие объемы производства качественных плодов круглый год. Кроме того, светодиоды гораздо эффективнее преобразуют энергию в фотоны света.

Насколько важен естественный солнечный свет? Ведь возможности искусственной подсветки практически не ограничены?

При выращивании овощей желательно по максимуму использовать естественный солнечный свет. И не только в целях экономии энергии и снижения затрат. Только в условиях, максимально приближенных к природным, можно получить качественную, вкусную и ароматную продукцию.