Освещение теплицы светодиодными лампами

Еще в XVIII веке английские ученые доказали, что растения питаются в результате фотосинтеза. И по сей день со школьной скамьи всем известно, что основные питательные вещества зеленые растения получают от солнечного света, в том числе и плодовые культуры. Но что делать, когда световой день ограничен, а продукты нужны? Верно, можно организовать искусственное освещение, полностью удовлетворяющее потребностям растений в питании и экономичное по энергопотреблению. Современные ученые совершили открытие и доказали, что светодиодное освещение теплиц в скором времени сможет полностью покрыть потребности в световой энергии для зеленых растений.

Виды светодиодных осветителей для теплиц

В продаже давно имеются десятки моделей различных светодиодных осветительных элементов для сельскохозяйственных нужд. Лампы реализуются под любые виды цоколей. Можно приобрести как отдельные части, так и готовые приборы, способные освещать большие пощади.

Светодиодное освещение для теплицы представлено сельскохозяйственными светодиодными светильниками типа DS Agro 50 или DS Agro 66 – такие приборы равномерно способны осветить пространство теплицы ярким светом, их корпус защищен от проникновения частиц пыли и влаги, специальное покрытие защитит от порчи металла, более того, их можно подвешивать или прикреплять на стены. Они имеют вид прямоугольного корпуса с лампой в центре и светодиодными лентами вокруг нее.

Несколько иное освещение в теплице получится от светильников типа DS Agro 100, 150 или 200 – преимущества они имеют те же, но площадь осветить смогут в три раза большую.

Можно распределить освещение в теплице самостоятельно, если приобрести светодиодные лампочки небольших размеров и смонтировать для них крепежные конструкции. Лампочки могут быть вмонтированы в ленты или иметь вид лампы и подходить к любому стандартному патрону.

Преимущества освещения в теплицах светодиодными лампами

Самые явные положительные моменты применения светодиодного освещения в теплице удобно выделить в нескольких пунктах, а затем подробнее описать некоторые их.

1. Светодиодное освещение для теплиц с первых дней применения зарекомендовало себя как самый экономичный способ подачи света. Опытным путем доказано, что с их применением можно сэкономить до 50% средств на электроэнергии;


2. Ученые приближаются к тому, что смогут получать весь спектр светового потока от светодиодных ламп, и тогда можно будет полностью заменить солнечный свет искусственным и «кормить» растения от света круглые сутки вне зависимости от времени года;
3. Продолжительность гарантированного использования самых долговечных светодиодов достигает 50 000 часов;
4. Светодиодные источники света практически не нагреваются, а значит, они не способны обжечь нежные листочки побегов или взрослых растений даже при максимально близком расположении;
5. Светодиодам не требуется времени на разогрев – моментально после подключения электропитания они загораются все одновременно, то же и при отключении;
6. Поскольку они не нагреваются, то устойчивы к низким температурам и исправно работают в тепличных условиях;
7. Для работы светодиодов требуется небольшое напряжение, к тому же они отлично переносят неустойчивый поток напряжения, при скачках не перегорают;
8. Небольшие механические воздействия типа встряхивания или вибрирования не способны вывести из строя светодиодные лампы, поскольку их строение не предусматривает хрупких элементов;
9. Светодиоды подают рассеянный поток света, поэтому способны освещать большие площади крупных теплиц.

Можно отметить единственный недостаток применения светодиодного освещения в теплице – сравнительно высокая стоимость, но она окупается сполна, не только за счет экономии электроэнергии, но и за счет того, что растения гораздо интенсивнее растут при таком свете.

Важным аргументом при выборе типа освещения будет и световой пучок, который делится на цветовой спектр в зависимости от длин волн. Не каждый спектр нужен растениям, но для полноценного роста нужно обеспечить как минимум три типа световых волн. Все это можно получить в результате использования светодиодных осветительных приборов. К примеру, чтобы обеспечить полноценный процесс питания растений с помощью фотосинтеза, теплицу обеспечивают лучами красного и синего цветов, при этом красный обеспечивает рост и развитие подземной части растения, а синие лучи гарантируют пушную зеленую крону и высокую плодовитость.

Если планируется выращивание зелени с мясистой пышной растительностью, то им будет полезен именно зеленый спектр светового потока. Самыми полезными для плодовых культур и выгодными для садовников обещают стать именно белые светодиодные осветительные приборы.

Материалы и инструменты для обустройства светодиодного освещения

Чтобы своими руками провести светодиодное освещение в теплицу, следует заранее приготовить некоторые материалы и инструменты для работы. Понадобятся следующие материалы:

• провода для проведения электричества к теплице;
• розетки;
• выключатели;
• предохранитель от перепада напряжения;
• черепичная крошка;
• изолирующая лента;
• проволока;
• гибкий трос;
• гвозди;
• пластиковый кожух для провода.

Помогут в монтаже инструменты:

• отвертки различной величины;
• плоскогубцы;
• л
• Ллопата – для формирования траншеи.

Обустройство светодиодного освещения в теплице

Перед тем как заняться обустройством осветительного светодиодного оборудования в тепличных условиях, нужно определиться с типом приборов. Основных типов два, и отличаются они по времени их работы, которая зависит от типа растений. Если необходимо просто продлить на несколько часов световой день, то это первый тип фотопериодического освещения. Если растениям требуется круглосуточное питание от фотосинтеза, то это второй тип постоянного освещения. В основном в теплице придерживаются фотопериодизации.

На следующем этапе следует провести все замеры по периметру теплицы, рассчитать количество осветительного оборудования, в зависимости от выбранного оборудования и вида выращиваемых культур.

После того как все материалы и инструменты подготовлены, можно монтировать само освещение теплиц. Первоначально следует провести проводку с электричеством к теплице. Провода можно тянуть по воздуху, закрепляя их на имеющихся или специально установленных столбах, либо скрадывают провода под землю. Если провода будут проходить по воздуху, то лучше пригласить для таких работ электриков, поскольку потребуются не только специальные инструменты, но и навыки работы с высоким напряжением на весу. Понадобится прочная проволока, вдоль которой и закрепится электропроводка. Провести провода под землей можно самостоятельно.

Для этого потребуется сформировать узкую траншею, ведущую от источника тока до теплицы, глубиной около 80 см и поместить в нее провод с плотной изоляцией. Слегка присыпать провод землей, затем слоем черепичной крошки, которая послужит предохранительным опознавательным знаком на случай проведения глубинных работ, пока еще не запланированных. Затем снова засыпать траншею до верха землей и плотно притоптать. Электрификацию теплицы правильнее начинать с установки предохранителя, защищающего от перепадов напряжения.

Его устанавливают в соответствии с инструкцией от изготовителя в зависимости от выбранной модели. Обычно предусматривают защиту предохранителя от воздействий окружающей среды в специальном щитке.

Когда предохранительная система обустроена, можно планировать места расположения розеток и выключателей для светодиодных осветительных приборов. Все эти элементы, в том числе и сами осветители, следует выбирать с пометкой «специально для теплиц». Затем от щитка можно делать разводку проводов в соответствии с намеченным планом. После этого монтировать розетки и выключатели, все болты должны прилагаться в комплектах. В последнюю очередь подвешивать светодиодные светильники на гибких тросах или с использованием других конструктивных решений. Завершить все проведением тока по проводке, включить предохранитель .

Источник: vseoteplicah.ru

Почему стоит установить светодиодное освещение в теплице

LED светильники для теплиц обладают рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с аналогами

	Лампы накаливания	Люминесцентная лампа	ДРЛ	ДРИЗ, ДНаЗ, ДНаТ	Светодиодный светильник
Спектр свечения   Подробнее о спектрах свечения разных источников света — в этой статье	Отсутствуют синие оттенки, необходимые для вегетативного роста	Спектр крайне беден синим, глубокие красные оттенки отсутствуют	Представлены как красные, так и синие оттенки	Спектр свечения близок к оптимальному. Лампы ДРИЗ хорошо подходят для выращивания зеленой массы растений, а вот для периода цветения и плодоношения лучше применять ДНаТ	Cвет больше всего похож на естественный солнечный, присутствуют все необходимые для фотосинтеза длины волн
Светоотдача	12 Лм/Вт	60 Лм/Вт	50 Лм/Вт	Свыше 120 Лм/Вт	Свыше 130 Лм/Вт
Тепловыделение	Очень сильно нагревается, может высушить грунт	Практически не нагревается	Нагревается сильно, может взорваться	Нагревается сильно, может взорваться	Практически не нагревается
Эксплуатация	Требуется частая замена ламп	Необходима замена и утилизация ламп	Для работы необходимы пускорегулирующие устройства. Перегоревшие лампы подлежат утилизации	Для работы необходимы пускорегулирующие устройства. Перегоревшие лампы подлежат утилизации	Не требует дополнительных устройств для работы, не имеет расходных элементов — менять и утилизировать нечего
Срок службы	1000 ч	14 000 ч	15 000 ч	32 000 ч	100 000 ч
Защита от влаги и твердых частиц	отсутствует	отсутствует	отсутствует	отсутствует	Герметичный, устойчивый к коррозии корпус из анодированного алюминия защищает светильник от воды, пыли, грязи, механических повреждений

Источник: moscow.diode-system.com

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 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).

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.

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.

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).

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