Освещение теплиц светодиодными лампами расчет

Содержание

LED освещение теплиц. Расчет светодиодных ламп для теплиц

Освещение теплиц светодиодными лампами расчет

Для выращивания растений зимой, важно не только создать нужный микроклимат: температуру и влажность, но и организовать правильное освещение теплицы.

Из-за удлинения темного времени суток, короткого светового дня для здорового роста культур становится явно недостаточно.

Чтобы уберечь растения от болезней, увеличить сроки созревания, повысить урожайность устанавливают специальные светодиодные лампы, излучающие свет в требуемом спектре.

Все большее распространение получают светодиодные светильники для теплиц. Они обладают рядом преимуществ перед своими предшественниками: неоновыми газоразрядными, нитридными или люминесцентными подсветками.

Светодиодное освещение теплиц

О достоинствах LED-излучателей, их особенностях и пойдет речь ниже. Кроме этого, приводятся рекомендации по расчету.

Преимущества освещения теплиц светодиодами

Основной плюс светодиодного освещения теплиц заключается в возможности создания необходимого баланса синего и красного спектра, что делает их использование универсальным решением для всех видов культур и цветочных растений. Конструктивно это выполнятся совмещением излучателей разного типа в одном корпусе.

К другим положительным характеристикам светодиодов для теплиц относят:

  • Низкое энергопотребление;
  • высокая интенсивность светового потока, в сравнении с другими типами ламп;
  • долгий срок службы, до 80 тысяч часов и более;
  • КПД от 95%;
  • низкая пульсация;
  • безопасность для человека и окружающей среды: LED не излучает ультрафиолета, не вырабатывает озона и не содержит ртути и других вредных веществ.

Светодиодный светильник для теплиц

Устройство светодиодного осветителя

Светодиодные лампы для теплиц состоят из полупроводниковых излучателей красного или синего спектра, собранных в одну цепь. В небольших светильниках фитодиоды соединяют последовательно, в крупных – последовательно-параллельно. Поскольку мощные LED-элементы при работе сильно нагреваются, их помещают на радиатор-теплоотвод – дюралюминиевую пластину. Подробнее про расчет и изготовление радиаторов для светодиодов.

Питание осуществляется через драйвер – устройство, снабженное импульсным выпрямителем напряжения и ограничителем тока (как сделать драйвер). Некоторые модели также оснащают микроконтроллером, с помощью которого происходит управление светильником: задается время включения и выключения или настраивается интенсивность светового потока.

Все компоненты освещения помещают в герметичный корпус. С рабочей стороны устанавливают прозрачный рассеиватель из оптического поликарбоната (как сделать рассеиватель). Подключение к сети производится напрямую, с помощью силового кабеля, без промежуточного оборудования.

Конструкция тепличного LED светильник

Хорошее сравнение светодиодных ламп для освещения теплиц:

Расчет светодиодных светильников для теплиц

Если предполагается самостоятельная организация искусственного освещения, перед проектировкой и расчетами, следует учесть следующие данные:

  • Высота размещения светильников;
  • мощность используемых ламп;
  • сорт выращиваемого растения – требуемая интенсивность освещения для разных видов культур неодинакова;
  • площадь освещаемого участка.

Зная эту информацию, можно переходить к вычислениям. Для расчета светодиодного освещения теплиц используют упрощенную формулу:

F = (E * S) / КИ

В этой формуле F — интенсивность светового потока, Лм; E — уровень освещенности, Лк; S — площадь освещаемого участка, кв.м; КИ – коэффициент использования светового потока. Значение коэффициента равно 0,4 для систем с внешним отражателем и 0,8 – с внутренним.

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.

Пример. 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:

F = (6000 * 10) / 0,8 = 75000 люмен.

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.

Рекомендации по оснащению

Несколько обязательных советов при установке светодиодного освещения в теплице.

  1. Выбирайте модели фитосветильников с возможностью регулировки плотности светового пучка, с переключением «красный-синий» спектр. Они универсальны и могут быть отлажены для любого растения.
  2. Используйте рефлекторы и светоотражатели. С их помощью сокращается количество требуемых излучателей, что снижает стоимость светодиодного освещения теплиц и его последующую эксплуатацию.
  3. Включаете подсветку только тогда, когда это нужно. Чрезмерный свет не менее вреден, чем его недостаток. В зимнее время освещение теплиц должно работать около 12-16 часов в сутки, в зависимости от сорта растения.
  4. Старайтесь обойтись меньшим количеством ламп. Лучше установить одну, подходящую по характеристикам, чем несколько менее мощных.
  5. Для правильного развития культур, необходим и солнечный свет. Какой бы совершенной не была подсветка, заменить природное освещение она не сможет. Стремитесь взять максимум от энергии Солнца. Не размещайте теплицу в теневых местах и не загораживайте ее от солнечных лучей.
  6. В некоторых случаях, например, для объемных теплиц и оранжерей, с множеством выращиваемых растений разных видов, целесообразно использовать комбинированную подсветки. Совмещая светодиоды для теплицы с другими типами ламп, можно добиться наиболее приемлемого результата.
  7. Светодиодное освещение для теплиц особенно полезно в межсезонье.

Не стоит забывать и о безопасности. Теплицы относятся к местам повышенного риска поражения электрическим током. Все силовые кабели желательно прокладывать в специальных каналах, защищающих их механических повреждений и влажной среды.

Все вводы и соединения должны быть тщательно изолированы и загерметизированы от попадания влаги. Хорошо использовать трехпроводную схему подключения с защитным заземлением, во избежание несчастных случаев.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/podsvetki-i-svetilniki/svetodiodnoe-osveshhenie-teplic.html

Расчет количества светодиодных ламп для освещения теплиц

Освещение теплиц современными светодиодными лампами — один из важнейших критериев, который считается залогом хорошего урожая выращиваемых культур.

Световой поток генерирует оптимальные условия, необходимые для питания, развития, прочих важнейших процессов жизнедеятельности растительности.

Строя собственную теплицу, нужно обязательно учитывать для культур, которые планируется выращивать, потребность в солнечном свете или искусственном, заменяющем солнечные лучи в зимний период года.

Особенности светодиодных приборов освещения

Светодиодные осветители предоставляют растительности для ее полноценного развития нужный световой поток, который преобразуется в волны разной длины. Флора теплиц в результате поглощает исключительно тот излучаемый световым источником спектр, который ей более всего необходим.

Излучение светодиодных источников, кроме этого, максимально приближено к натуральному солнечному излучению. Его спектр содержит лишь полезные волны для развития растительности.

Основные преимущества использования диодных источников освещения для выращивания различных культур в тепличных условиях

  • Стабильность установленной интенсивности света на протяжении необходимого временного периода.
  • Светодиоды имеют КПД более 80 процентов.
  • Инфракрасные, ультрафиолетовые волны полностью отсутствуют.
  • Абсолютно экологически безопасный световой источник.
  • Освещение тепличных культур исключительно волнами необходимого спектра.
  • Если сравнивать с другими источниками света, светодиодные лампы наиболее экономичные в плане расходов на электричество.

Важно! Единственным недостатком эксплуатации такого светотехнического оборудования для теплиц считается высокая стоимость осветителей.

Поэтому не каждый начинающий предприниматель может себе позволить организацию тепличного светодиодного освещения на первом этапе сельскохозяйственной деятельности. Но впоследствии это очень выгодный вариант освещения, так как система освещения с применением светодиодных элементов за счет продолжительного срока эксплуатации окупается вдвойне.

Варианты светодиодного тепличного освещения

Производители светодиодных осветительных приборов классифицируют несколько их вариантов. Поэтому потребитель имеет возможность подобрать себе именно те изделия, которые оптимально подойдут для выращиваемых культур, по количеству стеллажей и площади теплицы.

Основные типы приборов освещения для теплиц с применением светодиодных источников света

  • Одиночные — такая подсветка применяется чаще всего для выращивания рассады в небольших объемах.
  • Трубы — при обустройстве в теплице длинных и узких стеллажей это незаменимое осветительное устройство.
  • Прожектора — светодиодные осветители, при помощи которых можно обеспечить необходимое количество световой энергии для растительности, занимающей большую площадь, при этом на удаленном расстоянии.
  • Таблетки — осветители квадратной формы, которые предоставляют возможность организовать профессиональную осветительную систему для широкоформатных тепличных стеллажей.
  • Ленты — это довольно компактные световые устройства, которые можно изготавливать самостоятельно в домашних условиях. Они очень удобны в эксплуатации, так как их можно размещать где и как удобно, при необходимости переносить на другие участки.
Читайте также  Теплицы своими руками самые лучшие проекты

Расчет светодиодных тепличных точек освещения

Чтобы рассчитать достаточное число светодиодных элементов освещения для теплицы, нужно учитывать следующие моменты:

  • световой поток осветительного прибора;
  • расстояние от источника света и выращиваемой растительностью;
  • расстояние между самими источниками освещения.

Для расчета потока света, нужного для полноценного развития растительности, которое в свою очередь осуществляется при рассеянном световом потоке, необходимо брать на 1 м2 площади теплицы 3 000 Лк.

Если освещенность лампы составляет 500 Лм, рассчитать освещение на 1 м2, когда расстояние от осветительного устройства до растения составляет 0.3 м, можно по следующей формуле.

Освещенность делим на расстояние и умножаем на значение требуемой освещенности лампы на 1 м2 = световой поток, где:

  • освещенность = 500/(0.3х0.3) = 5 555 Лк;
  • 500 — освещенность светодиодного источника;
  • 0.3 — расстояние по системе СИ;
  • 0.3 — значение нужной освещенности лампы на 1 м2 по системе СИ.

К сведению! Можно просчитать данные параметры на онлайн-калькуляторе.

Учитывая 30 процентов потерь световой энергии в результате преодоления расстояния от светового источника до растения, приблизительное значение составит 3 890 Лк. Соответственно, на 1 м2 насаждений, предпочитающих рассеивающий свет, можно использовать один светодиодный источник мощностью 10 Вт.

К сведению! Для соцветий, цветов растительности, выращиваемой в тепличных условиях, рекомендуется поддерживать освещенность на 1 м2 от 5 000 Лк.

Светодиодные тепличные лампы

Лампы для освещения теплиц не боятся влаги, поэтому можно не бояться, что на их поверхность попадет вода во время полива рассады в теплице. Такое светотехническое оборудование не перегревается, это позволяет поддерживать для нормального развития растений необходимую температуру.

Преобразованные лучи LED-осветителей имеют красный или синий лучи спектра, который способствует быстрому росту рассады, цветению, развитию плодов культур. Длинные световые волны, излучаемые светодиодными источниками, доходят практически до самой коневой системы.

Все модели диодных осветителей производятся под разный тип цоколя, имеют антикоррозионное покрытие.

Важно! Лампы светодиодные можно покупать по отдельности, как один источник света, или в лентах, на которых оборудовано сразу несколько светодиодных элементов.

На рынке светотехнического оборудования осветительные устройства данной категории представлены двух типов.

  • Постоянные — предназначены для продолжения светового дня, например включаются на несколько часов после захода солнца.
  • Фотопериодические — предназначены для освещения теплицы на протяжении 24 ч.

Выбор типа светильников зависит от выращиваемых культур.

Важно! Чтобы дорогостоящая система освещения теплицы, организованная при помощи светодиодных источников света, прослужила достаточно продолжительный период времени, рекомендуется приобретать такое светотехническое оборудование исключительно брендовых компаний — это Philips, Osram, Siemens, Legrand и прочие.

Ленты светодиодные для парника

LED-лента – печатная гибкая плата, оснащенная светодиодными элементами, которые размещены на одинаковом расстоянии друг от друга. Такие осветительные системы выпускаются в рулонах длиной от 5 м.

Изделия отличаются простотой монтажа, предоставляют возможность выращивать плодоносные культуры не только в условиях теплицы, но и в парниках, даже в жилых помещениях на подоконнике. При этом светодиодная лента будет выполнять функцию дополнительной подсветки комнаты, потребляя минимальное количество электроэнергии.

Диодные элементы, в зависимости от цепи освещения, представлены разных конфигураций 10:3, 15:5, прочих. Наиболее востребованные конструкции ленточных осветителей на рынке — 5:1 (данная маркировка обозначает, что после каждых пяти диодов красного цвета устанавливается один синий светодиодный элемент).

К сведению! Красные диоды в период фотосинтеза растительности способствуют образованию углеводов, синие диоды — аминокислот. Это основное условие для клеточного деления. Такие осветительные ленты можно сделать своими руками в бытовых условиях.

Светодиодные тепличные прожектора

В теплицах светодиодные прожектора могут применяться как основное либо добавочное освещение. Ключевая задача такого оборудования аналогична целям прочих тепличных осветительных приборов — волновой спектр обязан способствовать обогащению выращиваемой растительности в тепличных условиях, в период цветения, вегетации.

Важно! Главное преимущество прожекторов с диодным световым источником — высокая герметичность. Для теплиц, где преобладает повышенная влажность, это достаточно значимый показатель.

В спектр такого устройства освещения можно включать следующие волны:

  • Голубые — длина волны 430—460 нм, предназначены для ускорения роста культуры.
  • Красные — длина 630—660 нм, предназначены для лучшего развития, цветения рассады.
  • Ультрафиолетовые — длина 380 нм, ускоряют рост растительности, способствуют уничтожению вредоносных насекомых. Но они считаются вредными для здоровья человека, поэтому в стандартную модификацию тепличных систем освещения не входят. Этот спектр может быть добавлен производителем по желанию клиента, в случае изготовления светотехнического оборудования под заказ.
  • Инфракрасные — ускоряют развитие растительности, но негативно влияют на состояние человеческого здоровья, поэтому тоже не входят в стандартную комплектацию осветительных систем. Также добавляются производителями под заказ.

Инфракрасное освещение теплиц в зимний период

Инфракрасные лампы также пользуются спросом у предпринимателей, занимающихся тепличным выращиванием культур. Принцип работы таких осветителей напоминает работу стандартных световых источников с нитями накаливания.

По конструкции такое устройство представляет стеклянную колбу, которая чаще всего красного цвета. Данный параметр увеличивает КПД осветительного прибора. Волны, проходящие через красное стекло, теряют большую часть видимого света.

Важно! Светильники инфракрасного излучения, благодаря возможности формирования идеальных условий для развития культур, обогрева помещения, пользуются большим спросом.

Характеристики инфракрасных ламп, которые рекомендованы для эксплуатации в теплицах:

  • мощность максимальная — порядка 250 Вт;
  • температурные показатели — не более 600 0С;
  • волновой ИК-спектр — от 3.5 до 5 мкм.

Чтобы верно рассчитать необходимое число ИК-осветителей на 1 м2, обязательно нужно учитывать, на какой высоте они будут размещаться. Если игнорировать данное условие, можно нарушить климатический баланс в теплице, что отрицательно повлияет на развитие выращиваемой растительности.

Заключение! Освещение теплицы светодиодными лампами принесет только пользу как для развития растений, так и для их урожайности. Данные показатели также можно увеличить благодаря светодиодным обогревателям.

Источник: https://cdelct.ru/baza/svetodiodnye-lampy-dlya-teplits.html

Светодиодное освещение теплиц — самая подробная инструкция!

Системы освещения монтируют в теплицах круглогодичного или зимнего использования при выращивании светолюбивых овощей, ягод, рассады и цветов – без подсветки эти культуры не дадут хорошего урожая. Современные системы освещения теплиц все чаще выполняют на светодиодах: они экономичны, долговечны и позволяют регулировать спектр и освещенность в широком диапазоне.

Светодиодное освещение теплиц

Переносной светодиодный светильник для вертикального монтажа

Особенностью светодиодов является направленность их светового потока преимущественно в одном направлении

Потребность растений в солнечном свете

Известно, что дневной белый свет состоит из волн различной длины, в совокупности составляющих видимый спектр. Он ограничен длинами волн от 380 нм (фиолетовый) до 780 (красный).

Спектр солнечного излучения

Растения наиболее восприимчивы к синему, оранжевому и красному диапазонам светового спектра, при воздействии волн этой длины процессы фотосинтеза происходят наиболее интенсивно. Пики восприятия – 445 нм и 660 нм. Зеленую и желтую части спектра растения практически не поглощают. Именно этим объясняется окраска листьев – зеленые волны отражаются от растений.

Спектр для растений

При этом на разных фазах развития растениям требуется различное освещение. Так, при первоначальном активном росте и наборе зеленой массы полезнее синяя составляющая спектра, а в фазе цветения и плодоношения – красная.

Чтобы подсветка растений была эффективной, необходимо создать спектр света, близкий к дневному, а еще лучше – усилить красную и синюю части спектра и для экономии исключить бесполезную желто-зеленую составляющую.

Спектр светодиодной фитолампы

Не менее важный параметр – световой поток в данном спектре от 400 до 700 нм, или показатель фотосинтетической активной радиации. В характеристике ламп он обозначается аббревиатурой PAR и измеряется в микромолях на квадратный метр в секунду – µmol/m2·s.

Потребность различных растений в фотосинтетической активной радиации различна, примеры приведены на рисунке. При более низком показателе растение будет плохо расти и развиваться, при его превышении могут появиться ожоги на листьях.

Оптимальный диапазон PAR для роста и развития разных культур

При расчете экономичности светильников иногда используют понятие светоотдачи, или отношения световой мощности к потребляемой. Чем этот показатель выше, тем экономнее использование лампы и ниже затраты на электроэнергию.

Светоотдача разных типов ламп

Оптимальный светильник для освещения теплицы должен выдавать свет в нужном спектре с достаточным показателем PAR, при этом иметь возможность регулирования спектра в зависимости от фазы роста культур. Светодиодные фитолампы и светильники отвечают этим требованиям, они надежнее и экономнее других видов ламп.

Преимущества светодиодного освещения теплиц

В недавнем прошлом для освещения теплиц в основном использовали газоразрядные лампы. Спектр натриевых ламп высокого давления ДНаТ и ДНаЗ содержит преимущественно красную составляющую, что полезно для растений в фазе плодоношения.

Спектр натриевой лампы ДНаТ

При этом лампы ДНаТ почти не содержат синюю составляющую спектра, поэтому в фазе рассады для подсветки применяют газоразрядные ртутные лампы ДРЛ.

Спектр ртутной лампы ДРЛ

Газоразрядные лампы всех типов обладают большой световой мощностью, хорошим коэффициентом рассеяния, но при этом их световая отдача значительно ниже, чем у светодиодов, и большая часть энергии уходит на нагрев, влияя на микроклимат и увеличивая потери. Подвешивать лампы ДНаТ и ДРЛ необходимо на значительную высоту, чтобы избежать ожогов. В небольших теплицах с высокорослыми растениями их использование затруднено.

Лампы ДНаТ в теплице подвешивают на значительной высоте

Через 1,5-2 года использования световая мощность газоразрядных ламп снижается, они тускнеют и требуют замены. Из-за содержания ртути приходится применять специальные дорогостоящие методы утилизации.

Для подключения ламп ДНаТ и ДРЛ необходима пускорегулирующая аппаратура, что удорожает их первоначальную установку. Большие тепловые потери увеличивают энергопотребление, в результате освещение теплицы газоразрядными лампами обходится довольно дорого, особенно в зимний период.

Подключение лампы ДНаТ через пусковое устройство

По сравнению с газоразрядными лампами, светодиодные фитосветильники LED выдают свет в строго определенном диапазоне, что позволяет добиться максимального фотосинтеза. Пики излучения приходятся на 450 и 650 нм, что соответствует потребностям растений. Также светильник излучает мягкий ультрафиолет в диапазоне 320-380 нм, что повышает холодостойкость растений.

Спектр LED-светильников в сравнении с лампами ДНаТ и ДНаЗ

LED-светильники для освещения теплиц обладают рядом преимуществ:

  • хорошие показатели световой мощности;
  • подходящий для растений спектр и возможность его регулирования;
  • отсутствие нагрева и влияния на микроклимат в теплице;
  • простое подключение к сети;
  • малый расход электроэнергии;
  • экологичность – не требуется специальная утилизация;
  • ремонтопригодность – сгоревшие элементы можно заменить;
  • длительный срок службы – до 100000 часов.
Читайте также  Теплая теплица зимой без отопления

Недостатки светодиодных светильников:

  • высокая цена;
  • направленное излучение, для большой площади требуется много точек освещения.

Благодаря низкому нагреву лицевой части, светильники LED можно размещать на любом расстоянии от растений, не рискуя их обжечь. За счет этого можно существенно сократить площадь теплицы для рассады и низкорослых культур, выращивая их на многоярусных стеллажах.

Выращивание рассады на стеллажах со светодиодной подсветкой

Обратите внимание! Светодиоды можно использовать как для полноценного освещения, так и в качестве подсветки, корректирующей спектр.

Устройство светодиодных ламп и светильников

Светодиодные лампы и светильники для подсветки растений состоят из фитосветодиодов различного спектра, закрепленных на теплоотводящей шине из алюминия. Соединены последовательно в одну или несколько цепей и подключены к управляющему устройству – драйверу.

Все эти элементы помещены в корпус с высокой степенью защиты от влаги. Лицевая часть светильника закрыта рассеивателем из оптического поликарбоната с высоким светопропусканием.

Подключение светильника к сети выполняют с помощью сетевого провода без дополнительных устройств.

Устройство светодиодного светильника

Для фитосветильников используют специальные светодиоды с высокой мощностью, а добиться необходимого спектра можно двумя способами:

  • комбинируя светодиоды разного спектра в нужном соотношении;
  • используя полноспектральные светодиоды для растений.

В первом случае возможно регулирование спектра с помощью отключения части светодиодов.

Это удобно для выращивания растений в течение всего вегетационного периода: на стадии роста рассады соотношение красного/синего света составляет 1:1 или 2:1, с началом цветения и плодоношения синюю составляющую уменьшают, добиваясь соотношения красного и синего от 3:1 до 8:1. Светодиоды с полным спектром имеют установленное соотношение, изменить его не получится.

https://www.youtube.com/watch?v=DjWsJZ4UCTo

Комбинированный LED-светильник с соотношением красного и синего 4 к 1

Мощность светодиодных фитосветильников может достигать 1000 Вт и зависит от количества светодиодов.

С увеличением мощности усиливается нагрев, поэтому мощные светильники помещают в алюминиевый корпус и оснащают радиаторами для хорошего теплоотведения.

Существуют также модели светильников с вентиляторами, но они менее надежны: при поломке вентилятора произойдет моментальный перегрев светодиодов и, как следствие, выход из строя.

Светодиодный светильник с алюминиевыми радиаторами

Обратите внимание! Срок службы светодиодов – от 50 до 100 тысяч часов, у вентилятора этот показатель в несколько раз меньше. По этой причине покупать светильники с принудительным охлаждением нецелесообразно – срок их полезного использования будет ограничен работой вентилятора.

Выбор светодиодных светильников для теплиц

Мощность светильников подбирают, исходя из площади теплицы. По нормам технологического проектирования теплиц для рассады и выращивания зелени облученность должна быть не менее 25 Вт/м2, для овощных культур в стадии плодоношения и цветов – не менее  70 Вт/м2. Оптимальные значения для большинства культур составляют 80-160 Вт/м2.

Мощность светодиодных светильников для растений

Источник: https://teplica-exp.ru/svetodiodnoe-osveshhenie-teplic/

Светодиодное освещение теплиц: виды подсветки, расчет

Современный рынок усовершенствуется с каждым днем. Существенные перемены происходят и в тепличном освещении. Привычные лампы накалывания и люминесцентная подсветка постепенно уходят в прошлое, достойным их последователями становятся светодиодные светильники для теплиц. Давайте, узнаем больше об этом новшестве осветительной индустрии, которое уже успело завоевать доверие многих фермеров.

Особенности светодиодных светильников

Светодиодные светильники предоставляют растениям необходимый для их развития свет, преобразовывающийся в волны различной длины. Таким образом, флора теплиц поглощает только тот спектр излучения, в котором больше всего нуждается.

Кроме того, излучения светильников  максимально приближено к естественным солнечным лучам. В их спектр входят только полезные для роста растений волны.

В перечень значимых преимуществ так же включены:

  • Стабильность заданного освещения на протяжении необходимого времени.
  • КПД светодиодов превышает отметку в 80%.
  • В спектре отсутствуют ультрафиолетовые и инфракрасные волны.
  • Высокие показатели экологичности.
  • Освещение растений теплиц только волнами определенного спектра.
  • Сравнительно низкий уровень энергозатрат по сравнению с другими видами освещения.

Единственным минусом применения светодиодных светильников в теплицах является его относительно высокая стоимость. Не каждый фермер готов отдать за подсветку от 200 до 1500$ (в зависимости от площади помещения).

Виды светодиодного освещения

Производители классифицируют несколько видов светодиодных приборов, из которых потребитель может выбрать себе тот, который будет соответствовать количеству стеллажей в теплице и типу растений. Различают следующие осветительные приборы:

  1. Одиночные светильники – подсветка данной формы применяется для выращивания небольшого количества рассады.
  2. Трубы – незаменимый прибор, если в теплице размещаются узкие и длинные стеллажи.
  3. Прожектора – приборы, способные осветить растения, занимающие значительную площадь и с большего расстояния.
  4. Таблетки – квадратные формы светильника позволяют обеспечить профессиональное освещение стеллажей широкого формата.
  5. Ленты – осветительные приборы, которые можно размещать в произвольном порядке. Зачастую, данный вид осветительного оборудования изготавливают своими руками.

Расчет светодиодного освещения теплицы

Для расчета необходимого количества светодиодных ламп необходимо учитывать их световой поток, а так же расстояние между осветительным прибором и растениями.

Если требуется рассчитать световой поток, необходимый для растения,  развитие которого происходит при рассеянном свете, нужно взять 3000 лк на кв. м.

В результате, если лампа обладает освещенностью в 500 лм и вам требуется произвести расчет на 1 кв. м. освещения при расстоянии от прибора до растения в 30 см, по выведенной на практике формуле:

Сетовой поток= освещенность/расстояние* значение необходимой освещенности лампы на 1 кв. м.

В нашем примере, освещенность составит 500/(0.3*0.3) = 5555 лк.

  • 500- освещенность лампы;
  • 0,3 – расстояние, приведенное в систему СИ;
  • 0,3 – значение необходимой освещенности на кв. м., переведенное в систему СИ.

Учитывая, что потери при заданном расстоянии от прибора к растению составляют 30%, получаем примерное значение в 3890 лк. Получается, что для растений любящих рассеивающий свет достаточно 1 лампы мощностью 10 Вт на кв. м.

Для развития соцветий и цветов тепличных растений следует поддерживать освещенность значением не ниже 5000 лк на кв. м.

Светодиодные лампы для теплиц

Светодиодные лампы не боятся воды, поэтому можно не переживать, если в случае полива, жидкость попадет на их поверхность. Такие приборы не перегреваются, что дает возможность не беспокоиться о повышение необходимой для растительности температуры.

Преобразованные led — устройствами лучи в синем и красном спектре способствуют ускорению развития рассады, бутонизации, цветению и плодоношению. Длина волн способна  практически достигнуть корневой системы растения.

Все лампы данного вида производители изготавливают под различные типы цоколей, а продуманное до мелочей покрытие приборов предотвращает развитие коррозии.

Светодиодные лампы можно приобрести по отдельности, смонтировав для них специальную крепежную систему либо купить уже готовую под это ленту.

Все осветительные устройства представлены на рынке двумя видами:

  1. Постоянными.
  2. Фотопериодическими.

Последние используют для круглосуточного освещения теплицы, а первые – для продления светового дня, то есть на определенное количество часов.  Их выбор зависит от типа, выращиваемой продукции.

Для того чтобы светодиодные лампы прослужили потребителю не один год, эксперты рекомендуют применять только товары брендовых производителей. К примеру, Philips, Siemens, Legrand, Osram и т. д. Так как светодиоды бывают разных цветовых спектров, для достижения определенных задач их можно объединять. За счет использования ламп, которые излучают отличные длины волн, можно значительно увеличить урожай.

Светодиодная лента для парника

Светодиодная лента представляет собой гибкую печатную плату, на которой на одинаковом расстоянии расположены светодиоды.  Производители выпускают ее в рулонах, длина, которой зачастую составляет от 5 метров и более.

  Простота крепления данного вида освещения позволяет выращивать плодоносные растения не только в теплицах, но и на подоконнике, парниках.

Ленту можно применять и в качестве дополнительной подсветки, ведь она достаточно – энергосберегающая.

При этом сочетания светодиодов представляется в различных конфигурациях 15:5, 10:3 и т. д., в зависимости от цели освещения. Наиболее популярное – 5:1. Это означает, что на после каждых 5-ти красных диодов будет следовать 1 синий. Во время фотосинтеза первые – нужны для накапливания углеводов, вторые – способствуют образованию аминокислот, что является основным условием для деления клеток.

Светодиодные прожектора для теплиц

Светодиодные прожектора могут использоваться в теплице в качестве основного и дополнительного освещения. Его основная задача ничем не отличается от целей других осветительных устройств – спектр волн должен способствовать обогащению растений во время цветения, а так же вегетации. Важное преимущество данного прибора – повышенная герметичность, что играет  роль в теплицах, в которых наблюдается повышенная влажность.

В спектр прожектора можно включить любые из перечисленных волн:

  1. Голубую – ускоряет рост растений. Ее длина составляет 430, 460 нм.
  2. Красную – положительно влияет на процессы роста и цветения растений. Длина – 630. 660 нм.
  3. Ультрафиолетовую – способствует росту растений и уничтожает вредных насекомых. Однако УФ волны, длина которых составляет 380 нм, являются вредными для человеческого здоровья, поэтому их не включают в стандартную модификацию. Но при желании потребителя, производители могут добавить в сборку и ультрафиолетовый спектр.
  4. Инфракрасную – ускоряет рост растений, но имеет отрицательное влияние на здоровье человека. Поэтому данного спектра, как и УФ волн, нет в стандартной сборке. Однако при желании, нет ничего невозможного. Заботливые о клиентах производители светодиодов могут добавить ИК волны в модификацию.

Инфракрасное освещение для зимних теплиц

Лампы инфракрасного спектра действия так же пользуются спросом у фермеров, занимающихся сельскохозяйственной деятельностью. При этом их принцип работы довольно схож со значимостью обычных ламп накаливания.

Строение данного осветительного  прибора представляет собой колбу, стекло которой, зачастую, обладает красным цветом. Эта характеристика повышает КПД инфракрасных ламп.

При прохождении через окрашенное стекло волны, остаток видимого света сводится к минимуму.

Осветительные приборы инфракрасного излучения обладают высоким спросом за счет возможности создания идеальных для роста и развития растений условий и обогрева помещения.

В основном потребители применяют в теплицах лампы, характеристики которых соответствуют следующим требованиям:

  • Показатели температуры не превышают 600 0С.
  • Максимальная мощность колеблется на уровне 250 Вт.
  • Спектр ИК волн находится в приделах 3,5-5 мкм.

Для правильного расчета количества таких ламп на кв. м. рационально учитывать высоту их подвеса. Пренебрежение данного показателя может привести к климатическому дисбалансу, который неблагоприятно отразится на тепличных растениях.

Читайте также  Белокрылка в теплице как избавиться

Что лучше использовать для освещения теплицы

Светодиодные лампы принесут пользу всем типам теплиц. Они подходят как для промышленных теплиц, так и для оранжерей, зимнего сада.

Светодиодные обогреватели можно применять для увеличения показателей урожая.

Важную роль при выборе играет ее световой пучок. Принадлежность к тому или иному спектру определяется длиной волны. Помимо описанных выше красных и синих диодов, в модификацию осветительных приборов могут быть включены и оранжевые, желтые, зеленые и голубые диоды.

При выборе светильников для теплиц важно обращать внимание и на угол освещения. Их существует три:

  1. Угол в 600.
  2. Угол в 900.
  3. Угол в 1200.

Первый наклон освещения идеально подходит для выращивания томатов, огурцов и перца, а так же для цветущих растений. В свете под углом в 900 нуждаются растения, которые требуют сбалансированного излучения.

Увеличение зоны покрытия освещения требуют салат, петрушка, лук, укроп и другие виды зелени.

Пример выращивания огурцов в теплице под светодиодным светом

Убедиться в эффективности светодиодных светильников можно на опытном эксперименте, представленном в видео:

Цветы на огурцах сорта «Пиколино», который не требует опыления,  появляются на 15-ый день после появления ростка.  Первые плоды образовались спустя 3 недели.

Подведя итог

Отсутствие информации по led-лампам для растений не дает владельцам теплиц однозначного ответа на вопрос: «Что эффективней: ДНат или светодиоды?». Но данная статья показывает, что у освещения данного типа есть высокие перспективы.

Изначально значительная стоимость светодиодных ламп довольно быстро окупается за счет ряда их преимуществ. Кроме того, качественная продукция брендовых производителей будет освещать теплицы ни один и не два года.

Поэтому led — лампы смело можно отнести к категории экономичных осветительных приборов.

Источник: http://ledno.ru/lampy/dlya-doma/led-podsvetka-teplic.html

Расчет необходимого освещения и выбор ламп для теплиц

Освещение для теплиц особенно актуально весной и осенью, когда световой день заметно сокращается. Кроме того, свет для теплиц необходим в зимнее время для правильного развития и полноценного роста растений. Длительность светлого периода не должна быть менее 12 ч, лучше 16, необходимый промежуток времени для покоя – 6 ч.

В статье подробно расскажем, какое освещение должно быть, какие лучше лампы подобрать. Подробно остановимся на вопросе, как рассчитать освещение в теплице. Откроем секреты, как правильно организовать свет в зимний период.

Какое освещение должно быть в теплице

Растения воспринимают свет не так как человеческий глаз, им нужен красный сегмент спектра для цветения, развития плодов, корней, длина волн от 600 до 700 нанометров. Синяя область с длиной волн в диапазоне 400-500 нм способствует вегетативному росту. Растения для развития и созревания нуждаются в солнечном свете, следовательно, в теплице следует создать именно такой спектр.

Полезный спектр, способствующий выращиванию обильного урожая

Монохромное искусственное освещение теплиц создает стрессовые условия для выращивания тепличных культур: овощи, фрукты меняют вкус, теряют многие полезные свойства, порой могут быть непригодны в пищу. Цветы же растут быстрее, монохром способствует более яркой, насыщенной окраске. Одно из важных условий хорошего урожая – обеспечение в теплице полноценного солнечного освещения:

  • Фиолетовые, синие лучи благоприятно влияют на фотосинтез, растения крепнут, быстро растут.
  • Желтый, зеленый сегмент – угнетают фотосинтез, растения неестественно вытягиваются, болеют.
  • Оранжево-красный — обеспечивает благоприятные условия для цветения, развития плодов, но избыток лучей приводит к гибели урожая.
  • Ультрафиолет создает условия, способствующие накоплению витаминов, повышает устойчивость к холодам.

Полезный совет:  Если теплица пристроена к зданию, с одной стороны глухая, то поверхность рекомендуется отделать светоотражающей пленкой, чтобы создать максимально комфортные условия для растений. 

Предлагаем видео, где подробно рассказано, как влияет цвет на рост и развитие растений.

Выбор ламп

В холодный сезон продолжительность светового дня недостаточна для полноценного развития растений, поэтому необходимо дополнительное освещение в теплице зимой. Сегодня рынок не в состоянии предложить универсальное решение. Чтобы создать комфортные условия в теплице следует подобрать сразу несколько видов ламп. Сбалансированная система позволит выращивать обильный урожай круглый год.

Специализированные магазины предлагают самые разные лампы для теплиц, как выбрать правильно и не растеряться в этом многообразии, если маркетологи расхваливают продукцию на все лады? Для этого следует изучить основные характеристики ламп.

Как сделать освещение в теплице, схема для ламп Днат

Лампа накаливания

Лампы накаливания прекрасно освещают теплицу, служат небольшим подогревом для воздуха. Но не выгодны экономически: слишком большое потребление энергоресурсов.

Спектр ламп накаливания 600 нм, что совсем не способствует нормальному развитию растений. При злоупотреблении подобным освещением, растения получают ожоги, так как образуется избыток оранжевых, инфракрасных, красных лучей.

Стебли неестественно вытягиваются, происходит деформация листьев.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы имеют благоприятный спектр для выращивания растений. Они долговечны, относительно недороги, теплоотдача таких светильников очень низкая. Принцип работы идентичен светосберегающим, но последние способны осветить только незначительную площадь.

Устанавливают люминесцентные лампы в специальных металлических коробах, реже вертикально в пластиковой осветительной арматуре.

Ультрафиолетовые лампы для теплиц

Современные ультрафиолетовые лампы работают по принципу люминесцентных: в колбе образуется УФ-излучение, благодаря взаимодействию электромагнитного разряда и ртути.

Из увиолевого или кварцевого стекла изготавливается газоразрядная трубка, которая имеет свойства пропускать УФ-лучи. Увиолевые более безопасны, так как снижают уровень образования озона.

Добавляя разные компоненты при производстве стекла, производители создают лампы, работающие в строго заданном диапазоне, можно подобрать благоприятный спектр освещения.

Освещение в теплице из поликарбоната ультрафиолетовыми лампами

Ртутные лампы

ДРЛ лампы ртутные высокого давления. Быстро нагреваются и излучают лучи из ближнего ультрафиолетового спектра. Полезно такое освещение для улучшения фотосинтеза в очень небольшом количестве, совокупно с солнечным светом. Рекомендованы к использованию в период созревания плодов. Не безопасны, эксплуатация возможна при стабильном напряжении, перепады не могут быть более 5%.

Использование ртутных ламп в теплице

Натриевые лампы

Натриевые лампы (дэнас, днас, днат) высокого давления. Очень экономичны, с большой теплоотдачей, эффективно использование для освещения теплицы ламп мощностью более 400Вт. Натриевые лампы для теплиц создают оранжево-красное монохромное освещение близкое у солнечному.

Минус ламп – мало синих лучей. Производители доработали изделие, сейчас можно купить улучшенный вариант ламп для теплиц с более интенсивными лучами синего спектра.

Специалисты заметили способность натриевых ламп привлекать насекомых-вредителей, что является значительным препятствием для их применения в теплице.

На фото натриевая лампа

Светодиодные лампы

Светодиодные светильники для теплиц (LED) по одиночке создают монохромное освещение, но огромный спектр изделий позволяет подобрать комбинацию из светодиодов и составить благоприятный спектр индивидуально под каждый вид растений.

Светодиоды для теплиц экономичны, долговечны, работают исправно при низком напряжении. Интенсивность света можно регулировать их количеством и размещением ламп на разной высоте.

При росте саженцев лучше освещение теплицы светодиодными лампами синего спектра, для созревания плодов следует использовать оранжевый и красный сегмент лучей.

Профессиональные led лампы для теплиц – подсветка в нескольких спектрах

Инфракрасные лампы для теплиц

Инфракрасные лампы и нагреватели используют для обогрева теплиц. Это энергосберегающие системы, создающие благоприятные условия для роста растений, схожие с естественными.

Для более эффективного использования приборы оснащают регуляторами, ручными или автоматическими, так полностью можно контролировать микроклимат.

Если конвективное отопление сначала прогревает воздух, то инфракрасное — действует на растения и почву, а затем они отдают тепло в воздух.

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.

Расположение осветительных приборов зависит от типа и мощности ламп, а также от вида культуры

Полезно знать:  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.

Особенности освещения зимней теплицы

Растения прекращают рост, если имеют доступа света менее 10 часов. Освещение для теплиц зимних необходимо продолжительностью от 12 до 16 часов, в зависимости от культуры. Для полноценного урожая зимой растения следует подсвечивать 2 способами:

  • Светоприборы используют в дневное время для дополнительной подсветки.
  • Фотопериодический свет — освещение ночью.

В качестве отопления в зимних теплицах актуальны инфракрасные системы.

Посмотрите ролик с подробными объяснениями, как выбрать лампы и организовать освещение теплицы зимой — нормативные видео-советы профессионалов.

Вторая часть подробно рассказывает о роли интенсивности освещения.

Источник: https://SetRoom.ru/osveshhenie/raschet-neobxodimogo-osveshheniya-i-vybor-lamp-dlya-teplic.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сад и огород