Освещение теплиц светодиодными лампами расчет


Очень важно, чтобы растения, выращиваемые в закрытом грунте, получали нужный спектр лучей и в достаточном количестве. Летом с этим проблем нет – солнце обеспечивает эту потребность сполна.

Для эксплуатации парников ранней весной, поздней осенью, зимой придется подумать над тем, как рассчитать освещение в теплице, лампы какого типа выбрать и по какому принципу их использовать. Сегодня мы постараемся ответить на все эти вопросы.

Организация освещения в теплице

Хорошие лампы для парников обойдутся дорого, однако затраты вполне окупятся увеличением урожайности культур.

Каким должно быть освещение теплицы

Ученые выяснили, что воздействием лучей определенного спектра можно стимулировать растения в разные фазы их развития:

  • Вегетативный рост – синяя область спектра, волны 400-500 нанометров.
  • Цветение, завязывание плодов – красная область спектра, волны 600-700 нанометров.

В результате появились и стали использоваться специальные лампы для освещения теплиц из поликарбоната, обеспечивающие нужный спектр. Однако дальнейшие исследования показали, что эта стимуляция роста/созревания основывается на стрессе растений из-за монохромного излучения. Красивые на вид овощи, зелень и ягоды были бедны на вкус, аромат, витамины, микроэлементы.


Сказанное выше указывает на то, что подбор искусственного освещения теплиц должен быть грамотным. Нельзя делать упор только на какую-то одну длину волн — растения должны получать весь спектр солнечных лучей. Его могут обеспечить далеко не все лампы, поэтому к их выбору надо подходить внимательно.

Обратите внимание: не существует лампы, которая давала бы весь спектр лучей, необходимый для выращивания растений в теплицах. Поэтому лучший вариант – использование ламп разных типов. Одни будут работать постоянно, другие периодами. 

Делаем освещение теплицы своими руками: расчет количества ламп

Важно правильно рассчитать количество ламп на площадь теплицы, так как их недостаток приведет к замедлению развития растений, а избыток – к повреждению их избыточным теплом от приборов. Далее предлагаем способ расчета для ртутных/натриевых ламп высокого давления.

Основная формула для расчета: освещение (1000 люкс) = ½ расстояния до растения. Следовательно, на расстоянии 1 метра от лампы растения получают 1000 люкс, 2 метра – 250 люкс, 3 метра – 111 люкс и т. д. Падение освещенности будет соответственно в 1, 4, и 9 раз.

Также к ртутным/натриевым светильникам для теплиц есть усредненные цифры, которыми можно пользоваться для расчетов. Они отражены в следующей таблице:


Обратите внимание: в расчетах следует учитывать отражение от рефлекторов, если они есть. В зависимости от качества зеркальной поверхности, от нее может отражаться 80-90 % лучей. 

Какие лампы выбрать?

Начнем со старых добрых ламп накаливания. В качестве освещения для теплиц их использовать нежелательно уже потому, что излучение будет преимущественно красным, оранжевым и инфракрасным. А это, как упомянуто выше, хорошо только для взрослых растений на стадии цветения, плодоношения. Рассада же под лампами накаливания сильно вытягивается, при этом стебли остаются тонкими, зеленая масса набирается плохо.

Также надо отметить, что «лампа Ильича» сильно разогревается во время работы. Это само по себе не плохо для освещения теплицы зимой, так как получается дополнительный обогрев к основному отоплению. Однако этот вариант оправдан максимум для выгонки зелени – петрушки, лука, укропа и т. д. Для огурцов, томатов лампы накаливания не подходят совершенно.

Освещение теплицы зимой нормативное, видео содержит рассказ, подтверждающий неприхотливость лука к характеру и количеству ламп.

Ртутные лампы высокого давления для парника подойдут хорошо. Светоотдача высокая, спектр благоприятный для растений – фотосинтез проходит отлично. В продаже можно найти специальные светильники с такими лампами для теплиц. Недостаток – ртуть внутри колбы делает прибор опасным. Если он разбился, то растения, землю и все предметы на которые попало вещество придется утилизировать. Кроме того, некоторые культуры в период вегетации придется дополнительно подсвечивать лучами синего спектра.


Обратите внимание: натриевые лампы для теплиц дают спектр, практически идентичный солнечному, с отличным балансом красного и синего. Поэтому они идеальны для растений закрытого выращивания. Для выращивания различных культур в закрытом грунте выпускаются специальные светильники, имеющие зеркальные светоотражающие панели, увеличивающие КПД. Минус натриевых ламп – высокая цена, поэтому целесообразнее их применять в промышленных парниках. 

Светодиодные лампы для теплиц — самый совершенный вид освещения на данный момент. Один диод может работать в одной спектральной группе. Соответственно, есть возможность подобрать разноцветные элементы так, чтобы получился подходящий состав лучей. В продаже можно найти как готовые лампы, так и отдельные ленты, из которых можно самостоятельно собирать систему освещения. Еще один плюс светодиодов для теплиц – небольшая цена, малая энергозатратность, продолжительный срок службы.

Инфракрасные лампы для теплиц именно в качестве светильников не используются. Они применяются как обогреватели, помогающие согреть почву и сами растения. Нужное же количество лучей этого спектра обычно обеспечивается другими типами освещения. Ультрафиолет в парниках применяется, но только в качестве дополнительной подсветки. Он улучшает фотосинтез в зеленой массе культур, помогает набору достаточного количества витаминов, микроэлементов, обеззараживает помещение.

Источник: RoomGood.ru

Особенности светодиодных светильников


В естественных условиях растение подсвечивается солнечных светом, представляющем собой набор излучения семи различных цветов. В отличие от них лампы, применяемые для искусственного освещения, работают в достаточно узком диапазоне спектра. Например, традиционные лампочки накала характеризуются температурой порядка 2800К, в то время как Солнце продуцирует световой поток в 5000К.

Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

Это нельзя не учитывать при выборе светильников для теплиц, в том числе светодиодного типа. Чем ближе светотехнические характеристики освещения будут ближе к натуральным, тем больше пользы получат культуры. Кроме того, на разной стадии развития растениям требуется излучение конкретной части спектра. Например, в период вегетации это синий оттенок, а во время цветения и набора массы – красный.

В обеспечении наилучшего освещения в условиях теплицы в настоящий момент времени существуют светодиодные лампы и другие светильники этого вида. С их помощью можно создать экономную, яркую и насыщенную цветную подсветку. Особенно удобен RGB-вариант лед-полосок. С их помощью можно переключать оттенок излучения в соответствии с заданной программой. К тому же led-элементы отличаются оптимальным соотношением между синим и красным цветом.


Совет! Подбирая лампочки для подсветки теплицы, необходимо помнить, что в отличие от приборов освещения жилых помещений для растений требуется свет максимально близкий по характеристикам к солнечному. Лучше всего для этой цели подходят лед-лампы и прочие светодиодные светильники. Благодаря им можно усилить полезный синий и красный оттенок, и убрать за ненужностью желтый и зеленый.

Виды светодиодного освещения

Существует несколько видов светодиодных светильников, которые допустимо применять для освещения теплицы. Это такие разновидности, как:

  1. Отдельные приборы – лампы, лед-элементы – применяются для подсветки небольшой массы рассады.
  2. Трубчатые – размещаются в протяженных оранжереях.
  3. Прожекторные осветители – устанавливаются на больших площадях тепличных комплексов.
  4. Квадратные плафоны, так называемые «таблетки» – предназначены для профессионального использования в подсветке стеллажей.
  5. Лэд-полоски – благодаря гибкости легко монтируются в любой нужной конфигурации, и потому сфера их применения широка и универсальна.

Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

При выборе типа светодиодного светильника для освещения теплицы нужно учесть несколько важных нюансов: во-первых, для повышения эффективности и экономии для отдельных ламп нужно использовать отражатели; во-вторых, светоисточник необходимо монтировать так, чтобы он непрерывно без перегрева работал до 16 часов в сутки, что особенно актуально ранней весной и поздней осенью; в-третьих, электропроводка и сами приборы подсветки должны иметь надежную изоляцию и высокую степень защиты от повышенной влажности в парниках и теплицах.

Основные преимущества

Как отмечалось выше, главное достоинство светодиодного освещения для теплицы заключается в возможности подбора гармоничного баланса между синим и красным оттенками. Помимо этого, имеется ряд других плюсов:

  1. Экономный энергорасход.
  2. Более насыщенный световой поток в сравнении с другими модификациями ламп.
  3. Стабильность параметров подсветки на весь заданный период.
  4. Долговечность – качественные лед-приборы способны работать до 100 тыс. часов.
  5. Почти 100%-ый КПД.
  6. Минимальные параметры пульсации.
  7. Полная экологическая безопасность.
  8. Отсутствие в излучении вредного для растений ультрафиолетовой и инфракрасных компонент спектра.
  9. Высокая влагозащищенность и термостойкость.
  10. Простота установки – в большинстве случаев монтаж светодиодного устройства не отличается от аналогичной процедуры для простой бытовой лампы и доступен своими руками.
  11. Диодное освещение практически не выделяет тепла и не влияет на микроклимат помещения теплицы.

Обратите внимание! При большом числе явных преимуществ светодиодные лампы и прочие лед-элементы достаточно дороги и имеют небольшой угол светового потока. Однако при расчете на долгосрочную перспективу использования они оказываются более экономичны, чем все возможные другие виды светоисточников.

Расчет светодиодного освещения теплицы

При расчете светодиодного освещения для теплиц нужно учитывать ряд факторов:

  1. Высота ламп от поверхности грунта.
  2. Мощность.
  3. Требуемый уровень освещенности (зависит от конкретного вида культур).
  4. Площадь помещения.

Для проведения расчета применяется формула:

F=(E*S)/Ки

Обозначения:

  1. F – интенсивность, в люменах.
  2. E – степень освещенности, в люксах.
  3. S – площадь теплицы, м2.
  4. Ки – коэффициент пользы потока излучения (для систем с внешним рефлектором = 0,4, для внутренних – 0,8).

Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

Чтобы было понятно, как на практике проводить подобный расчет по данной формуле, рассмотрим наглядный пример.


Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

Необходимо создать качественное освещение для выращивания томатов, что соответствует по требованиям выращивания культуры порядка 7000 Лк полноценного солнечного излучения на каждый квадратный метр. Для теплицы 4х2 или 8 м2 и применении светильников с внутренним отражателем (лампой) расчётная формула выглядит следующим образом:

F = (7000х8)/0,8 = 70000 Лм.

Далее обратившись к таблице можно определить какое количество ламп потребуется для создания такой суммарной светимости. Если это категория 25-30 Вт, то их потребуется порядка 28 штук при равномерном распределении по теплице.

Приведенная формула для расчета используется на уровне 1 метра. При изменении высоты в действие вступает закономерность, согласно которой освещенность изменяется обратнопропорционально квадрату расстояния. Например, при поднятии лампы до 2-х метров интенсивность света на грунте снизится в 4 раза, и напротив, при снижении ее до 0,5 метра – возрастет в 4 раза.

Светодиодные лампы для теплиц


Главное преимущество ламп светодиодного типа заключается в их стойкости к влажному нагретому воздуху. Насыщенность теплой атмосферы теплицы водой – одно из основных условий роста и развития выращиваемых культур. Поэтому применение подобных лед-светильников оправдано с этой точки зрения. Кроме того, они сами не производят большого количества тепла и не повышают температуру внутри помещения, что особенно актуально для небольших парников.

Светодиодные лампы различаются по:

  1. Типу цоколя – от стандартного до специального.
  2. Коррозионной стойкости.
  3. Наличию системы крепления (для тепличного освещения существуют специальные монтажные ленты).

По времени применения они делятся на две категории:

  1. Постоянные.
  2. Фотопериодические.

Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

Первые используются для постоянной круглосуточной подсветки, вторые – для продления времени освещения теплицы по захождении солнца.

Совет! При выборе ламп для освещения теплицы рекомендуется ориентироваться на брендовых светодиодных производителей – Philips, Osram, Siemens и проч. Это послужит гарантией их стабильной и долговечной службы.


Диодная лента для парника

Светодиодная лента – это узкая, длиной до 5 метров полоска из гибкого материала – по сути пластичная модификация печатной платы с расположенными на равном расстоянии и с заданной плотностью лед-элементами. Помимо прочих преимуществ, удобство ее использования заключается в легкости монтажа – на обратной стороне имеется самоклеящаяся основа, с помощью которой изделие можно закрепить на элементах металлического каркаса или специального профиля.

Сфера ее применения достаточно широка – ее можно монтировать как для основного, так и для дополнительного освещения теплиц, парников, укрываемых грядок, а также просто на подоконнике с рассадой. Особенно актуально использование такого лэд-светильника при небольшой высоте и достаточной протяженности конструкции под выращивание растений. При выборе светодиодной ленты важно учесть несколько важных параметров:

  1. Тип диодов. В основном они характеризуются размером кристаллов 3528, 2835, 5050 и т.д. Основное различие между ними – по интенсивности светового потока. Так, led-элемент 5050 выдает 12 Лм, а 3528 – 5 Лм. Зная требуемую мощность для конкретной культуры, можно подсчитать, какое количество ламп должно быть на 1 метре лед-полоски.
  2. Светодиодные ленты, специально выпускаемые для теплиц, имеют заданную периодичность лед-кристаллов, светящих только синим и красным цветом. Данная характеристика указана в маркировке изделия. Например, 15:5 – означает, что 15 красных сменяют 5 синих диодов и такое чередование продолжается по всей длине полоски. Сочетание двух основных сегментов спектра светового потока позволяют оптимизировать и ускорить рост растения.
  3. Степень влагостойкости. Для теплиц, оранжерей и парников индекс защиты должен начинаться от IP65 и выше.

Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

Светодиодная лента в отличие от ламп не вырабатывает много тепловой энергии. Это позволяет размещать ее максимально близко к частям растений (до 15 см), без риска опалить их. Благодаря этому повышается светопоглощение и дается возможность снизить мощность освещения и, следовательно, сэкономить на расходе для подсветки теплицы.

Лед-прожектора для теплиц

В сравнении со светодиодными лампами и полосками лед-прожектора обладают большей мощностью и направленностью светового потока. Сфера их применения – освещение просторных теплиц. Там, где имеется возможность установить на достаточной высоте один светильник, монтируют приборы подобного типа. Модели, специально выпускаемые для сельскохозяйственных целей, могут излучать как одну, так и сразу несколько длин волн:

  1. Синяя (450 нм) – ускорение роста зеленной массы растения.
  2. Красная (640 нм) – улучшение процесса цветения.
  3. Ультрафиолетовая область (380 нм) – уничтожение вредителей и профилактика болезней.
  4. Инфракрасный диапазон (более 700 нм) – поддержка и обогрев культур в холодное время года.

Светодиодные прожектора производятся в стандартном исполнении или специальном. В первом случае они продуцируют только излучение в видимом диапазоне длин волн (красном и синем), во втором – в дополнение в ИК- и УФ-сегментах спектра. При этом независимо от модификации, как и лампы и ленты они должны иметь высокий индекс защиты от влаги – как минимум IP65.

Рекомендация! При выборе светодиодных приборов освещения для теплиц обращать внимание лучше на универсальные модели – с возможность переключения между синим и красным частями спектра. Так можно не меняя светоисточника обеспечить качественную подсветку в течение всего периода роста растения.

Источник: svetilnik.info

Значение света для растений

Создавая своими руками теплицу, необходимо помнить, что для успеха предприятия, необходимо создать качественное освещение растений. Уж давно известно, что свет играет большую роль в процессах фотосинтеза, из которого растения получают питание. Поэтому, чтобы добиться активного роста и развития огородных культур в теплице, здесь следует создать определенную степень подсветки.

Обратите внимание! Искусственная подсветка led-продукцией осуществляется как дополнение к естественному освещению растений.

Искусственная подсветка (led или другого типа), которая организуется своими руками, должна максимально приближаться естественному солнечному световому потоку и полностью удовлетворять потребности в питании освещаемых растений.

Отличными характеристиками на сегодняшний день обладают светодиодные лампы. Но прежде, чем описывать их достоинства, следует разобраться со спектром светового излучения и нормами освещения.

Спектр светового излучения для светодиодных ламп

Ученые, наблюдая за растениями, установили, что для разных процессов им необходим различный спектр светового излучения. Для выращивания растений в теплицах используют световой поток следующего спектра:

  • длину волны в спектральном диапазоне 450 до 460 нм имеет фиолетовый или синий цвет. При подсветке растений таким светом они будут получаться низкорослыми, а также с большим количеством зелени. При этом для них будет характерная низкая продуктивность;
  • длину волны в спектральном диапазоне от 620 до 630 нм имеет красный или оранжевый цвет. Такое освещение стимулирует у растений активное развитие корневой системы, а также цветение и созревание плодов.

Обратите внимание! Естественный световой поток солнечного света содержит в себе и синий, и красные цвет. Поэтому в данной ситуации растения будут активно развиваться и хорошо плодоносить.

Led-продукция характеризуется тем, что светодиоды могут излучать свет конкретного цвета, которые имеют узкий диапазон излучения. Поэтому, если вы хотите получить хорошо развитые и плодоносящие культуры, светильники для теплицы должны содержать несколько видов диодов:

  • оранжевые или красные;
  • синие.

Обратите внимание! Светодиодные лампы для теплиц, которые содержат несколько типов диодов, стоят достаточно дорого. Но такой прибор можно сделать своими руками, что в разы снизит стоимость подобного рода светильника.

Проведя правильный расчет или путем эмпирического подбора комбинации из разных светодиодов можно подобрать оптимальный спектр излучения для каждого вида выращиваемых культур.

Требования к подсветке теплиц

Создавая освещение в теплицах, нужно учитывать много факторов, большинство которых зависит от того, какие тепличные культуры будут выращиваться.

Обратите внимание! Неправильный расчет уровня освещения, подбор типа освещения (инфракрасные, ультрафиолетовые, светодиодные и т.д.) может привести к тому, что несмотря на урожайность, получаемые плоды будут бедны на полезные микроэлементы и иметь не тот вкус.

Чтобы добиться качественного и вкусного результата, подбор led-продукции должен проводиться грамотно и с учетом следующих рекомендаций:

  • нельзя делать упор на какой либо один спектр светового излучения (инфракрасные, ультрафиолетовые и т.д.). Искусственное освещение должно быть взвешенным в данном вопросе. Это связано с тем, что чрезмерные инфракрасные или ультрафиолетовые светильники. Переизбыток такого типа излучения может привести к гибели посадок;
  • определить наиболее оптимальное растение до растения от лампы. Расчёт здесь не поможет, поэтому продеться поэкспериментировать;
  • соблюдение нормы освещения. Для каждого сорта культурных растений существует своя биологическая норма по уровню освещения. Это обязательно следует учитывать при организации led подсветки.

Далеко не все светильники для теплицы могут одновременно соответствовать всем необходимым требованиям. Поэтому к выбору осветительной продукции led типа стоит подходить очень внимательно.

Определение количества ламп для подсветки

Многие сегодня предпочитают делать led светильники для теплиц своими руками. Но перед тем, как приступать к работе, необходимо провести расчет. Если расчет был неверным, то созданная своим руками светодиодная подсветка принесет следующие негативные моменты:

  • при недостаточности светового потока, растения будут медленно развиваться;
  • при избытке света, посадки будут перегреваться и плохо плодоносить.

Расчет основывается на следующих показателях:

  • тип источника света (светодиодные, ультрафиолетовые, инфракрасные и т.д.);
  • размеры помещения, которое необходимо осветить;
  • тип выращиваемых культур.

Для led осветительной продукции расчет основывается на таком соотношении: 25Вт/м2. Исходя из этого соотношения, можно достаточно быстро рассчитать необходимое количество ламп для данной конкретной теплицы.

Преимущества использования светодиодной продукции для подсветки теплиц

Наиболее популярными источниками света на данный момент является светодиодная продукция. Такие изделия сегодня очень часто используют для освещения теплиц. Такая популярность светодиодов основывается на следующих положительных моментах:

  • наиболее экономный источник света. Такие изделия потребляют самое минимальное количество электроэнергии. Поэтому на вашем кошельке данный тип продукции скажется не слишком заметно;
  • возможность использовать как лампочки, так и светодиодные ленты;
  • возможность создать светодиодный светильник своими руками, особенно при использовании светодиодной ленты с разными диодами по типу свечения;
  • такие изделия практически не нагреваются. Поэтому их можно использовать на самом минимальном расстоянии от растений;
  • отсутствие времени, идущего на разогрев. Такого рода светильники после включения зажигаются моментально;
  • устойчивость светодиодной продукции к низким температурам. Поэтому такие лампы эффективно будут функционировать в теплицах;
  • изделия, работающие на небольшом напряжении. Кроме этого данный тип светильников способен без сбоев в работе переносить неустойчивый поток напряжения;
  • длительный период работы. Данный аспект касается как светодиодной ленты, так и led лампочки. Срок службы такой продукции составляет около 50 000 часов;
  • устойчивость продукции к вибрациям и встряхиваниям;
  • создают рассеянный световой поток. Благодаря этому такие лампы способны эффективно освещать достаточно большую площадь.

Несмотря на такой внушительный перечень достоинства, светодиодные изделия имеют один значительный минус – их стоимость по сравнению с другими типами источников света (ультрафиолетовые, инфракрасные и т.д.) стоят наиболее дорого. Но купив такой светильник и создав качественное освещение в теплице, вы очень быстро получите дивиденды в виде отличный фруктов и овощей.

Варианты светодиодной подсветки теплиц

На данный момент времени на рынке осветительных приборов существует большой выбор светодиодных источников света, которые можно использовать для освещения теплиц.
Для самостоятельного изготовления ламп вы можете использовать, как светодиодные ленты, так и лампочки. А можно купить следующие виды осветительных приборов:

  • DS Agro 50;
  • DS Agro 66;

Обратите внимание! Оба варианта дают равномерный и яркий свет, а их корпус защищен от проникновения внутрь прибора влаги, пыли и грязи. Они могут крепиться на стены или подвешиваться к потолку.

  • DS Agro 100, 150 или 200. Дают в три раза больший уровень освещения, что позволяет осветить значительно большую площадь.

Но как говорилось выше, гораздо дешевле сделать светодиодные светильники своими руками.

Обустройство светодиодной подсветки в теплице

Перед тем, как своими руками организовывать освещение в данном помещении, необходимо определиться с типом осветительного оборудования. Существует два типа приборов, которые отличаются между собой временем своей работы.

Обратите внимание! Выбор типа функционирования светильника основывается на типе выращиваемых культурных растений.

При наличии необходимости в продлении светового дня на несколько часов следует использовать лампы первого типа фотопериодического освещения. При необходимости круглосуточного питания флоры от фотосинтеза стоит использовать осветительное оборудование, относящиеся ко второму типу постоянного освещения. Помните, что в теплице должна сохраняться фотопериодизация.
Когда вы определились с типом прибора и провели расчет количества ламп для помещения с конкретными габаритами, обустройство освещения любого типа (светодиодные, инфракрасные и другие варианты подсветки) необходимо провести следующие манипуляции:

  • установить в помещении проводку;
  • закрепить осветительные приборы на определенных местах;
  • правильно подключить их к сети питания. При использовании светодиодных лент в схеме подключения должны применяться блоки питания.

Только после того, как в теплице будут установлены все осветительные приборы и включено освещение работы завершаться.

Источник: 1posvetu.ru


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.