Led светильники для теплиц


Led светильники для теплиц

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 для теплиц
Рисунок 1. Светодиодное освещение теплицы

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).

Лед лампы для теплиц
Рисунок 2. Устройство LED светильника

Кроме того, подобные лампы считаются экологичными, так как после завершения срока их службы не нужно проводить специальную утилизацию, а все сгоревшие элементы светильника можно легко заменить на новые. При этом следует учитывать, что LED-лампы стоят дорого, и обладают направленным излучением, поэтому для освещения большой площади понадобится большое количество точек с лампами

Лампы ДНаТ для теплицы

Светильники ДНаТ – это натриевые лампы, свет которых принадлежит преимущественно к красному диапазону спектра, который идеально подходит для растений в фазе цветения и плодоношения. Однако следует учитывать, что в свете таких ламп практически не содержатся лучи синего спектра, поэтому их применение на этапе роста рассады и наращивания зеленой массы практически не имеет смысла.


днат лампы
Рисунок 3. Устройство ДНаТ лампы

Также следует учитывать, что такие светильники отличаются высокой мощностью и коэффициентом рассеивания, но при этом обладают низкой световой отдачей. Кроме того, большая часть энергии в ДНаТ лампах уходит на их непосредственный нагрев, что, соответственно, нарушает микроклимат теплицы.

Примечание: Высокая мощность ламп ДНаТ имеет и некоторые последствия для их размещения. Чтобы свет не вызвал ожоги листьев, светильники нужно подвешивать на максимально возможную высоту.

Но основным недостатком ДНаТ ламп в сравнении со светодиодными светильниками является непродолжительный срок службы. Уже через полтора-два года они начинают тускнеть и их приходится менять. При этом следует учитывать, что в подобных изделиях содержится ртуть, и для их утилизации требуются специальные условия (рисунок 3).

Кроме того, лампы ДНаТ потребляют много энергии, и их использовании в больших теплицах может быть экономически невыгодным в зимнее время.

Устройство светодиодного освещения теплиц

Чтобы организовать светодиодное освещение теплицы правильно, нужно учитывать несколько важных нюансов. Во-первых, выбирать следует лампы с функцией регулировки плотности светового пучка и возможностью переключения с синего на красный спектр и обратно. Так вы получите универсальный осветительный прибор, который будет подходить ля любых растений и фаз их роста.

Другие нюансы устройства светодиодного освещения в теплице такие:


  1. Возле ламп нужно обязательно устанавливать рефлекторы и светоотражатели. Они будут рассеивать свет от ламп, поэтому самих осветительных приборов понадобится меньше. Соответственно, сократятся и затраты на подсветку конструкции.
  2. Включать дополнительное освещение следует только при необходимости, поскольку избыток света также негативно влияет на развитие растений, как и его недостаток. Больше всего подсветка нужна культурам в зимнее время, когда продолжительность светового дня короткая. В это время лампы должны работать от 12 до 16 часов в сутки.
  3. Все кабели и проводку нужно прокладывать в специальных изолированных каналах для обеспечения оптимального уровня безопасности. Нужно помнить, что повышенная влажность внутри теплицы существенно повышает риск поражения током, поэтому, если у вас нет необходимых навыков работы с электроприборами, для монтажа лучше воспользоваться услугами профессионального электрика.

Кроме того, учитывайте, что для нормального развития растений им необходим не только искусственный, но и природный солнечный свет. Поэтому старайтесь размещать теплицу так, чтобы на нее не падала тень от высоких деревьев и соседних построек.

Если вы планируете выращивать культуры с различными требованиями к освещению, есть смысл комбинировать сразу несколько типов ламп, чтобы каждое растение получало достаточное количество лучей определенного спектра.

Расчет освещения теплицы


Правильная организация освещения теплицы светодиодами, нужно обязательно провести предварительные расчеты. С их помощью вы сможете подсчитать, какое количество ламп вам нужно и как их правильно расположить внутри помещения.

При проведении расчета во внимание принимают:

  • Высоту самой теплицы и предполагаемое расстояние от ламп до растений;
  • Мощность светильников, которые будут использоваться для освещения;
  • Виды выращиваемых культур, поскольку для разных сортов растений требуется различная интенсивность освещения;
  • Общая площадь теплицы и ее освещаемых участков.

Расчет светодиодного освещения теплицы проводится по такой формуле: F=(E*S)/Ки, где:

F – требуемая интенсивность светового потока (Лм);

Е – уровень освещенности (Лк);

S – площадь предполагаемого участка освещения (кв.м);

Ки – коэффициент использования светового потока. При этом данное значение зависит от расположение отражателя: для внешней системы отражения он составляет 0,4, а для внутренней – 0,8.

Чтобы вам было проще самостоятельно провести все необходимы расчет, рассмотрим этот процесс на примере. Предположим, что нам необходимо обустроить подсветку для 10 квадратных метров теплицы, на которых выращиваются помидоры. Минимально допустимый уровень освещенности для этих культур составляет 6000 Лк. При этом предположим, что теплица оснащена внутренним отражателем.


В данном случае расчет по приведенной выше формуле будет выглядеть следующим образом: F=(6000*10)/0,8 = 75000 Лм.

Используя полученный результат, мы можем рассчитать количество и мощность ламп, необходимых для освещения. Подсчет проще всего провести по таблице зависимости светового потока от мощности лампы.

Мощность лампы (Вт)

Световой поток (Лм)

2-3

250

4-5

400

6-10

700

10-12

900

12-15

1200

18-20

1800

25-30

2500


 

Если ориентироваться на таблицу, то для организации подсветки по нашему примеру понадобится 30 ламп мощностью 25-30 Вт. При этом важно учитывать, что в приведенном примере предполагалось, что светильники будут расположены на расстоянии метра от растений. Если показатель высоты меняется, световой поток также будет меняться по правилу обратных квадратов. То есть, если лампы будут расположены на высоте 2 м, освещенность и поверхности грунта снизится в 4 раза, если на расстоянии 3 метра, то в 9 раз, а если расстояние от ламп до растений составляет 0,5 метра, то освещенность наоборот, увеличится в 4 раза.

При проведении расчетов также принимайте во внимание, что, чем ниже находятся лампы, тем меньшей будет площадь освещения. Как правило, регулировка оптимального расположения ламп занимает достаточно много времени, так как при этом необходимо внимательно наблюдать за растениями и фиксировать их реакцию на подсветку. Чтобы облегчить себе задачу, еще на этапе монтажа светильников необходимо предусмотреть функцию их дальнейшей регулировки.

Освещение теплицы светодиодными лампами своими руками


Если вы планируете установить светодиодные светильники в большой промышленной теплице, монтажом системы лучше не заниматься своими руками, поскольку в этом случае существует высокий риск неправильной сборки и выхода всей системы из строя после начала эксплуатации. Для сокращения рисков лучше сразу заказывать готовые системы у проверенных производителей, а монтаж – у профессиональных электриков.

Светодиодное освещение своими руками
Рисунок 4. Подготовка элементов освещения: 1 — покупка светодиодов и драйвера, 2 — проверка полярности светодиодов, 3 — подготовка алюминиевого профиля, 4 — обезжиривание светодиодов

Но, если подсветка будет располагаться в небольшой домашней теплице, ее можно изготовить и своими руками.

Правильная сборка системы светодиодного освещения для теплицы проводится так:

  1. Покупка светодиодов и LED-драйвера: всего вам понадобится 10 ламп и 1 драйвер. Лучше выбирать светильники мощностью 3 Вт и со спектром 400-840 Нм. На лампах должна быть отметка «full spectrum». Лучше сразу покупать лампы с запасом, чтобы при необходимости вышедший из строя светильник можно было быстро заменить. Драйвер желательно покупать в специальном герметичном пластиковом корпусе. При этом мощность прибора должна составлять 30 Вт.

  2. Проверка светодиодов: как правило, производитель указывает полярность на выводах светодиодных матриц, но, чтобы избежать неприятностей во время монтажа, лучше проверить этот показатель мультиметром в режиме проверки диода. Щупы прибора присоединяют к контактным дорожкам согласно указанной полярности, а сам диод при этом должен загореться.
  3. Обработка профиля: для монтажа осветительной системы вам также понадобится алюминиевый профиль длиной 1 метр. Его торцы нужно застить наждачной бумагой от заусениц, а сторону, которая будет использоваться для монтажа, обеззараживают спиртом.
  4. Обработка светодиодных матриц: металлическую поверхность матриц также нужно обезжирить спиртом. Для этого элементы можно просто положить на ватный диск, пропитанный спиртом. Снимать их с диска до монтажа не рекомендуется, так как это может привести к повторному загрязнению (рисунок 4).
  5. Разметка профиля: на обработанном куске алюминиевого профиля делают отметки для мест будущего крепления светодиодов и просверливают отверстия. Оптимальным считается расстояние в 9 см. На обезжиренную поверхность профиля наносят специальный термоклей и приклеивают светодиодные матрицы. При этом их желательно располагать плюсовыми выводами в одну сторону, чтобы в дальнейшем вам было проще паять провода.
  6. Подготовка монтажного провода: монтажный провод МГТФ нарезают на куски длиной 12-13 см, зачищают концы и облуживают их паяльником. Далее провода нужно припаять к светодиодам. При этом нужно соблюдать полярность: плюс первого светодиода припаивают к минусу второго и так далее.
  7. Соединение: с обратной стороны профиля делают два отверстия в центре, диаметром не более 4 мм. На расстоянии 10-15 см от них делают еще одно отверстие, диаметром 1 см. Из провода отрезают два куска длиной 75 см, вставляют их в отверстия и выводят на разные концы профиля. Концы этих проводов припаивают к светодиодам по полярности. С одного конца профиля заводят двулужный провод с вилкой, которую выводят через большое отверстие. Концы этого провода присоединяют к драйверу (рисунок 5).
Светодиодный светильник своими руками
Рисунок 5. Монтаж светодиодного светильника: 1 — крепление светодиодов на термоклей, 2 — соединение светодиодов пайкой, 3 — подключение светодиодов к драйверу, 4 — крепление лампы

На завершающем этапе к обратной стороне профиля нужно прикрепить кронштейны, с помощью которых конструкция будет зафиксирована внутри теплицы над растениями.

Сборка светодиодного светильника для тепличных растений пошагово детально показана в видео.

Источник: mirfermera.ru

Тепличное освещение: задачи, особенности оборудования, выбор

Качество освещения прямо влияет на эффективность тепличных комплексов. Какие светильники подходят для освещения теплиц? На что обратить внимание при выборе оборудования для тепличного освещения?

Освещение тепличных комплексов

Какие задачи решает тепличное освещение?

Для жизнедеятельности растений необходимы минеральные вещества в почве, вода, подходящая температура воздуха и освещение. В условиях тепличного комплекса огородные и садовые культуры нуждаются в дополнительном искусственном освещении. Это связано с недостаточной продолжительностью светового дня в холодное время года, низкой интенсивностью естественного освещения из-за облачности и расположения солнца низко над горизонтом.

Тепличное освещение искусственно увеличивает продолжительность светового дня для растений. Это способствует росту и закаливанию тепличных культур. Также осветительное оборудование влияет на температуру воздуха в теплице. Это в первую очередь касается натриевых ламп, которые выделяют много тепла.

В разные периоды развития садовые и сельскохозяйственные культуры должны освещаться светом разного спектра. Например, ультрафиолетовое излучение закаливает растение и останавливает избыточную вегетацию. Свет синего и фиолетового спектра стимулирует рост побегов и листьев. Красный и оранжевый свет стимулирует цветение и формирование плодов.

В естественных условиях растения получают свет нужного спектра в достаточном количестве и в нужное время. А в теплицах можно регулировать освещение с помощью светильников с источниками света разных спектров.

В теплицах светильники увеличивают световой день

Какие светильники применяются для освещения в теплицах?

Оборудование для освещения теплиц классифицируется по типу источника света. В число наиболее распространенных входят:

  • Светильники с лампами накаливания. Они применяются в небольших бытовых теплицах. Излучают красный, оранжевый и желтый свет. Выделяют много тепла, которое дополнительно обогревает теплицу. В промышленных масштабах практически не используются из-за низкого КПД.
  • Натриевые лампы высокого давления. Благодаря невысокой стоимости и низким энергозатратам входят в число наиболее популярных приборов для освещения теплиц. Излучают свет широкого спектра, близкий к естественному освещению. Недостаток — необходимость использования дополнительного оборудования для регулирования спектра излучения в разные периоды развития растений.
  • Светодиоды. С помощью светильников этого типа можно регулировать спектр света. Светодиодное оборудование самое долговечное и энергоэффективное. Недостатком можно считать более высокую стоимость по сравнению с натриевыми или металлогалогенными лампами.

Также для освещения теплиц применяются люминисцентные, металлогалогенные и ртутные лампы. Но они не нашли широкого применения из-за недостатков: низкой энергоэффективности, ограниченного спектра света и содержания ядовитых веществ, опасных для растений и персонала.

Какие светильники выбрать для теплицы: натриевые или светодиодные?

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

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

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

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

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

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

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

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

Светодиоды повышают энергоэффективность теплиц

Какие технические характеристики учитывать при выборе приборов?

Выбирайте светильники с учетом мощности светового потока. Этот показатель измеряется в люменах. Чтобы определить необходимое для теплицы количество светильников, нужно знать мощность светового потока, площадь тепличного помещения и плановый уровень освещенности. Последний показатель зависит от требовательности к свету растений, которые выращиваются в теплице.

В отличие от натриевых ламп высокого давления, светодиодное оборудование позволяет регулировать мощность светового потока. Это учитывают при расчете необходимого количества светильников.

Чтобы определить уровень потребления энергии, ориентируйтесь на мощность светильников. Этот показатель рассчитывается в ваттах. Также обращайте внимание на способ крепления оборудования, вес и размеры, требования к температуре воздуха и напряжению тока в сети.

Что нужно запомнить о тепличном освещении?

Большие теплицы можно освещать натриевыми или светодиодными светильниками. Первые дешевле, вторые — долговечнее и экономнее. С помощью светодиодов теплицы лучше освещать светом тех спектров, которые необходимы для развития растений. Исключение ненужных спектров уменьшает расход электричества. Светодиодное оборудование мало нагревается, что также повышает его энергоэффективность.

Источник: svetpro.ru

Эффективность светодиодов

Из занятий по физике средней школы известно, что белый свет можно разложить на три основных цвета: красный, зеленый и синий.

Все растения на земле зеленые, потому что они  поглощают все цвета кроме   зеленого. Зеленый цвет растениям не нужен для фотосинтеза.

Почему бабочка на лугу желтая? Крылья бабочки из белого солнечного света поглощают синий цвет, а красный и зеленый отражают. Они, смешиваясь, и дают желтый цвет. Растения из белого цвета отражают зеленый, который мы видим, а красный и синий поглощают.

Красный и синий цвета,  смешиваясь, дают фиолетовый цвет. Поэтому светодиодные светильники светят таким призрачным фиолетовым цветом. Но он, то, как раз и наиболее нужен растениям.

Конструкция светодиода такова, что он может под действием электрического тока излучать свет наперед заданной волны. В светодиодных светильниках нет ненужного зеленого цвета, нет инфракрасной и ультрафиолетовой вредной для растений составляющей. Весь свет, который дают светодиодные светильники, поглощается растениями. Поэтому на сегодняшний день нет более эффективных ламп для досвечивания растений, чем светодиодные.

Светодиоды

Освещение теплиц светодиодами все более популярно. Появляются все новые светотехнические устройства. Принцип работы светодиода простой.

На полупроводник подается ток, который преобразуется в световое излучение. Светодиодная лампа достаточно сложное устройство.

Она имеет оптическую систему, корпус, подложку для отвода тепла. Единственный минус светодиодов это их высокая цена. Для светодиодов понижение температуры окружающей среды никакого значения не имеет.

При высоких температурах светодиоды могут снижать световой поток. Их ресурс уменьшается вплоть до выхода из строя.

Лампы светодиодные

Если теплица не слишком большая (см. например: Домашняя мини-теплица) для освещения  растений можно использовать светодиодные лампы.

Лампы на основе светодиодов для теплиц сильно не нагреваются сами и не нагревают объект освещения. Благодаря таким свойствам их можно устанавливать вблизи растений.

Светодиодные лампы подключаются через цоколь типа E27 или Е14.

Для того чтобы правильно применять лампы для теплиц необходимо внимательно читать их технические характеристики.

Следует обратить особое внимание наследующие параметры:

•  Освещаемая площадь в м.кв.
•  Срок службы в часах
•  Номинальное напряжение в вольтах
•  Потребляемая мощность в ватах
•  Источник света: LED мощностью —  ватт

  • Цвет излучения.
  • Рабочая температура: от -0°c до  +50°c.
  • Угол освещения: 90 ° или 120°, или 360°.
  • Размер в миллиметрах.
  • Вес в килограммах.
  • Степень защиты: IP.

Советы: Чтобы проверить светодиодную лампу на мерцание на нее необходимо посмотреть через цифровой фотоаппарат

Что влияет  на цену светодиодных ламп?

Не углубляясь в строение ламп и физику полупроводников можно сделать вывод: светодиодные лампы – сложное светотехническое устройство для управления, которыми нужны специальные управляющие устройства – драйвера. Их необходимо «впихнуть в цоколь» светодиодной лампы. Большое количество ручного труда при сборочных операциях влияет на цену изделия.

Светильники светодиодные

В больших теплицах применяют светильники   большой мощности. В таких светильниках светодиоды устанавливаются сотнями штук. Исходя из того, что красный и синий цвета наиболее полезные для растений, производители комплектуют их двумя видами светодиодов: синими и красными.

Светильники светодиодные для теплиц можно изготовить с любым спектром излучения. Поэтому можно подобрать такое количество светодиодов с такими характеристиками, чтобы светильник получился с необходимым спектром излучения полезным для определенного вида растений.

Благодаря специальным отражателям светильники для теплиц светодиодные  имеют направленное освещение. В этом случае каждое растение получает свою порцию света.

Советы: Светодиодные светильники включают утром и вечером на определенное время

Светильники светодиодные обладают целым рядом достоинств:

  1. Экономичность
  2. Долговечность
  3. Энергоэффективность
  4. Высокая светоотдача
  5. Экологичность
  6. Ремонтопригодность
  7. Безвредность для человека
  8. Не требуют специальной утилизации

Экономика должна быть экономной?

То, что светодиодные светильники полезны для растений неоспоримый факт. Но цена! Для растениеводов время реализации продукции играет главную роль. Применение светодиодных ламп ускоряет развитие и дозревание растений на 2 недели. А за две недели цена на продукцию растениеводства может упасть в 2-3 раза.

Энергопотребление светодиодных светильников по сравнению с обычными лампами, в 10 раз меньше. А по сравнению с натриевыми лампами в 3-4 раза.

Время беспрерывной работы современных светодиодов достигает от 50000 до 100000 часов непрерывной работы. Если включать такой светильник примерно на 10 часов в сутки, то его работа будет продолжаться 5000-10000 суток. Или 10000:365=13,5-27 лет!

И это еще не факт что светильник перегорит и выйдет из строя. С течением времени просто уменьшается мощность свечения.

Советы: Для быстрой окупаемости светодиодных светильников их необходимо использовать для производства более дорогой продукции. Например, цветов (см. Выращивание цветов в теплице). На петрушке и укропе много не заработаешь.

Светодиодное освещение теплиц  ускоряет развитие и дозревание растений на 2 недели. А за две недели цена на продукцию растениеводства может упасть в 2-3 раза.

Энергопотребление светодиодных светильников по сравнению с обычными лампами, в 10 раз меньше. А по сравнению с натриевыми лампами в 3-4 раза.

Наши руки не для скуки

А не замахнуться ли нам растениеводам на светодиодный светильник своими руками и его сделать самостоятельно? Все-таки цена светильников большая и не каждый может позволить себе их купить. Светодиоды для теплиц можно купить в розницу в магазине или через интернет. Если есть некоторый опыт работы с паяльником такой светильник можно сделать самому.

Необходимые инструменты:

  • Мультиметр
  • Паяльник
  • Флюс
  • Припой
  • Теплопроводящий клей
  • Теплопроводящий скотч

Материалы:

  • Светодиоды красные 5 штук FRM-R1
  • Светодиоды синие 5 штук FRM-B1
  • Драйвер RLD10
  • Радиатор алюминиевый
  • Провод МГТФ (или другой подходящий)

Радиатор

Что может послужить радиатором?  Алюминиевые, медные, латунные  и даже железные пластины. Одним словом все, что хорошо отводит тепло. На один светодиод нужно ориентировочно 25 см. кв.

Радиатор состоит из трех пластин. Центральная  пластина имеет 5 отверстий: по два для крепления боковых пластин и одно центральное для крепления собственно светильника.

Во время эксплуатации светильника температура радиатора не должна превышать 50о С.

Если светодиод будет работать при температуре больше 50о С, он быстро выйдет из строя.

Светодиод

Светодиоды бывают разных конструктивных исполнений. Для светильника необходимы светодиоды мощностью 1 или 3 ватт.

Советы: светодиоды лучше паять при помощи пинцета. Это спасет их от перегрева.

Синие светодиоды приклеивают к пластине токопроводящим клеем. Красные светодиоды клеят через теплопроводный скотч, чтобы изолировать подложку от пластины.

Следует обязательно перед пайкой или приклеиванием светодиодов к пластине убедиться в их полярности. На одной из ножек-выводов светодиода выдавлен минус-это катод. Соответственно другой — анод. Это плюс.

Советы:

  • Перед пайкой необходимо «прозвонить» каждый светодиод, чтобы убедиться в его исправности
  • Время пайки светодиода не более 2-3 секунд

Пластины с приклеенными светодиодами

На фото видно, что светодиоды собраны последовательно. После сборки всей цепочки к ней подключают драйвер RLD10.

Драйвер нужно подбирать по будущей мощности светильника. Мощность светильника равна сумме мощностей светодиодов.

Драйвер светильника RLD10

Драйвер светильника способен питать энергией светодиоды суммарной мощность 15 ватт при токе 330 мА. Таким образом, нагрузку от 10 светодиодов он легко выдержит.

Схема подключения драйвера

Все светодиоды подключаются к драйверу одинаково. Плюс к минусу и вперемежку синие светодиоды с красными.

Защита драйвера от влаги

Необходимо учитывать, что условия работы в теплицах для электронных приборов тяжелые. Все они требуют защиты от влаги и пыли. В данном случае драйвер находится в термоусадочной трубке.

Концы проводов необходимо заизолировать изоляционной лентой. Любой драйвер должен быть проверен перед пуском светильника в эксплуатацию.

Для этого необходимо разорвать последовательное соединение светодиодов, включить в цепь мультиметр и измерить ток в цепи. Он должен соответствовать для данного драйвера 330мА, а для других драйверов указанный ток в их технической характеристике.

 

Светодиодный светильник

Советы:

  • В подавляющем большинстве  светильников все светодиоды соединены последовательно. Если сгорит один, вся лампа перестанет гореть.
  • Для того чтобы выявить неисправный фотодиод нужен мультиметр. Светодиод пропускает ток только  в одном направлении.
  • Нужно проверить мультиметром, не соединен ли один из выводов светодиода с подложкой. Такое тоже может быть.
  • Перед включением светодиодного светильника в сеть необходимо еще раз проверить правильность сборки. Как говориться, семь раз проверь один раз включай.
  • Если светильник не засветился, значит один или несколько светодиодов включены другой полярностью.

Источник: parnik-teplitsa.ru

Влияние светового спектра на развитие растений

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.

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.

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

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

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.
  • Значительная экономия света, а значит – снижение затрат на его оплату. Светодиодные лампы потребляют меньше энергии, чем газоразрядные лампы.
  • Соответственно, снижается себестоимость производимой продукции.
  • Малый нагрев конструкции светильника позволяет располагать его очень близко к растениям без опасности ожогов для них. Максимально полезное использование светового потока достигается при угле светового луча 60 – 120 градусов. При выращивании низкорослых растений в теплице можно располагать несколько ярусов по высоте.
  • Не происходит пересушивания почвы от нагрева светодиодным источником света, следовательно, снижается необходимое количество поливов.
  • Для работы светодиодных ламп не требуется высокое напряжение. Более того, они не боятся его перепадов.
  • Любые элементы в светильниках можно легко заменить, они ремонтопригодны.
  • Срок службы светодиодов больше, чем у других видов ламп. Примерный срок эксплуатации их составляет 50 000 часов.
  • Экологически чистый вид источников света.

Применение специальных светодиодных фитосветильников в значительной мере улучшает качество жизни растений.

Проведенные эксперименты доказали, что:

  • Увеличивается скорость всхожести семян – на 5 – 10 %.
  • Рассада быстрее набирает биомассу – на 70 – 90%.
  • На 50 – 80 % замедляется скорость роста растений в высоту, но в то же время увеличивается их масса на 40 – 60%.
  • Активнее и качественнее развивается корневая система – на 50 -70 %.
  • Цветение начинается раньше на 7 — 10 дней.
  • Количество хлорофилла становится больше на 40 – 100 %.

Но самое главное – это значительное снижение энергозатрат на освещение теплиц.

Однако, если площадь освещения достаточно объемная, требуется установка большого количества светодиодных источников света. Цена на светодиодные светильники выше, чем на другие виды ламп. Но окупаются они достаточно быстро.

Больше информации о светодиодных светильников в теплицах вы можете получить из видео в этой статье.

Основные требования к светильникам для теплиц

Согласно нормам технологического проектирования для репродукционных теплиц и селекционных комплексов, недостаток естественной обеспеченности растений солнечным светом должен быть компенсирован искусственным освещением. Оно применяется в случае, когда количество света, поступающего в теплицу, меньше 90% от требуемого количества для конкретной культуры.

Все осветительные приборы, которые планируется использовать в теплицах, оранжереях или парниках, должны соответствовать нескольким основным условиям:

  • Водонепроницаемость;
  • Пылезащищенность;
  • Безопасность для здоровья человека.

Высокий уровень влажности и пыли, который присутствует в тепличных сооружениях, достаточно быстро выведет из строя обычные светильники.

Светильники, которые применяются для основного освещения, должны одновременно обеспечивать комфортность работы в теплице человека и создавать нормальный уровень освещения для растений. Обычно это источники света со спектром, близким к естественному солнечному свету.

Дополнительное освещение должно быть регулируемым. Возможность изменения спектрального состава света в зависимости от фазы роста растения является весьма важным требованием к источникам света для теплиц и парников.

Промышленные осветительные приборы широко применяются в крупных сельскохозяйственных тепличных комплексах.

К ним предъявляются повышенные требования:

  • Обеспечение достаточного уровня освещенности всей теплицы.
  • Продолжительный срок эксплуатации светильников.
  • Освещение должно быть очень качественным.
  • Большие затраты на электроэнергию требуют высокой экономичности осветительных приборов.
  • Они должны обладать повышенной устойчивостью к неблагоприятному климату теплиц и механическим повреждениям.

Организация освещения в таких комплексах требует профессионального подхода.

Виды светодиодных фитосветильников

В настоящее время выбор светодиодных светильников очень разнообразен. Для различных условий выращивания растений можно подобрать готовые осветительные приборы, либо изготовить необходимое освещение своими руками. Кроме того, светодиодные системы освещения для теплиц можно использовать для постоянного освещения, либо включать периодически.

Светодиодные светильники могут быть разделены по основным параметрам:

  • Мощности – от 18 Вт до 240 Вт. С увеличением мощности возрастает и нагрев светильников.
  • Световому потоку – от 1850 лм до 24000 лм.
  • Габаритам корпуса – это могут быть небольшие одиночные светильники или крупноразмерные светодиодные системы освещения.

Светодиодное освещение в теплице, как правило, устраивается с применением мощных светодиодов полного спектра, либо комбинированием ламп различного цвета в одном светильнике. Полноспектральные светодиодные светильники в своей конструкции имеют лампы красного и синего цвета, количество которых подбирается в соответствии от необходимого их соотношения для определенной фазы жизни растения.

По типу охлаждения светодиодов в светильниках различают приборы с естественным и искусственным охлаждением. Искусственное охлаждение осуществляется с помощью встроенных в осветительный прибор вентиляторов или радиаторов. Мощность таких светильников может достигать 1000 Вт.

Дополнительные параметры, по которым можно классифицировать светодиодные приборы:

  • Герметичность – в зависимости от уровня влажности и количества пыли в теплице подбирается степень защищенности корпуса осветительного прибора.
  • Тип крепления – светильники в теплицах и оранжереях могут устанавливаться горизонтально или вертикально, на большой высоте или непосредственно располагаться над растениями.
  • Тип рассеивателя – в настоящее время основой для рассеивания светового потока в светодиодных осветительных конструкциях является оптический поликарбонат.
  • Температура света – светодиодные светильники могут выдавать свет от 2500 К до 6000 К.

Для фиксации осветительных приборов в теплицах и парниках применяются:

  • Скобы;
  • Рым-болты для подвеса;
  • Крепежные планки;
  • Консоли.

Светодиодные системы освещения можно также монтировать на гибких тросах. Это позволяет регулировать их высоту и наклон.

В зависимости от количества светильников их можно разделить на:

  • Одиночные – используются для освещения небольшой площади посадок.
  • Ленточные – обычная светодиодная лента очень проста в использовании.
  • Прожекторные – применяются для освещения больших площадей, отличаются повышенной защитой от влаги.

Наиболее часто применяются источники света с комбинацией диодов синего и красного цвета.

Конструкция осветительных приборов на светодиодах

Конструкция светильников на светодиодах в общем достаточно проста и универсальна.

Они состоят из:

  • Корпуса светильника – он может быть прямоугольным, квадратным или круглым. Корпус светодиодного осветительного прибора должен иметь защиту от влаги и пыли.
  • Шины из алюминия – на ней крепятся светодиодные лампы. Она также необходима для отведения излишков тепла, образующегося при работе светодиодов.
  • Светодиодов – их количество может достигать 100 штук. Чаще всего они комбинируются из ламп, различных по световому спектру.
  • Драйвера для управления светодиодами.
  • Рассеивателя светового потока – обычно это оптический поликарбонат с высокой степенью светопропускания.
  • Сетевого шнура — подключение светильников на светодиодах к источнику тока не требует промежуточных устройств.

Для осветительных приборов большой мощности дополнительно в конструкцию встраиваются вентиляторы и радиаторы.

Производители светодиодных светильников, предназначенных для использования в теплицах, оранжереях и парниках, также выпускают и большое количество разнообразных комплектующих и аксессуаров к ним.

Светодиодное освещение для теплиц имеет большие перспективы на будущее. Большое количество достоинств такого вида освещения позволяет ему быстро набирать популярность у производителей сельскохозяйственной продукции и простых дачников.

Эти источники света прослужат не один год, следовательно, их высокая цена быстро себя оправдает.

Источник: Elektrik-a.su


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.