Освещение теплиц светодиодными лампами расчет

Светодиодное освещение теплиц

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.

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).

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.

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.

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/m 2 ·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.

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.

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.

Цены на фитолампы

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

Видео – Сравнение ламп LED и ДНаТ для подсветки растений

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.

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.

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.

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/м 2 , для овощных культур в стадии плодоношения и цветов – не менее 70 Вт/м 2 . Оптимальные значения для большинства культур составляют 80-160 Вт/м 2 .

Норм технологического проектирования селекционных комплексов и репродуктивных теплиц НТП-АПК 1.10.09.001-02. Файл для скачивания (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

Спектр светильников и ламп подбирают, исходя из выращиваемых в теплице культур. Для рассады, ранней зелени и выгонки цветов предпочтительнее лампы с увеличенной составляющей синего света и мягкого ультрафиолета. Для выращивания ягод и овощей подходят лампы с соотношением красного и синего от 4:1 до 8:1.

Еще один важный параметр – угол освещения. Он может составлять 60, 90, 120 градусов. Светильники с углом 60 градусов подходят для направленного освещения, их обычно устанавливают над стеллажами на малой высоте. Угол 90 и 120 градусов позволяет получить более рассеянный свет, такие светильники подвешивают к потолку на цепях или кронштейнах.

Обратите внимание! При планировке теплицы и места установки светильников, важно не допустить образования темных зон. Световой поток от соседних светильников должен пересекаться.

Обзор моделей LED-светильников

Ассортимент светодиодных светильников для теплиц достаточно велик. В таблице представлены несколько моделей, предназначенных для разных типов растений.

Таблица 1. Обзор LED-светильников для теплиц.

LED освещение теплиц. Расчет светодиодных ламп для теплиц

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.

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:

В этой формуле F — интенсивность светового потока, Лм; E — уровень освещенности, Лк; S — площадь освещаемого участка, кв.м; К_И – 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.

Зависимость светового потока от мощности светодиодной лампы
Мощность светодиодной 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

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.

Выбор светодиодного освещения для теплицы

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.

1. Особенности светодиодных светильников
2. Виды светодиодного освещения
3. Расчет светодиодного освещения теплицы
4. Светодиодные лампы для теплиц
5. Светодиодная лента для парника
6. Светодиодные прожектора для теплиц
7. Инфракрасное освещение для зимних теплиц
8. Что лучше использовать для освещения теплицы
9. Пример выращивания огурцов в теплице под светодиодным светом
10. Подведя итог

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 0 С.
• 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.

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 60 0 .
2. Угол в 90 0 .
3. Угол в 120 0 .

Первый наклон освещения идеально подходит для выращивания томатов, огурцов и перца, а так же для цветущих растений. В свете под углом в 90 0 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.

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.

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 м 2 площади теплицы 3 000 Лк.

Если освещенность лампы составляет 500 Лм, рассчитать освещение на 1 м 2 , 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 м 2 = 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 м 2 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 м 2 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 м 2 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 0 С;
• волновой ИК-спектр — от 3.5 до 5 мкм.

Чтобы верно рассчитать необходимое число ИК-осветителей на 1 м 2 , 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.

Как правильно сделать освещение теплиц с помощью светодиодных ламп

Несмотря на то, что в любое время года на прилавках супермаркетов можно найти любые фрукты и овощи, многие люди предпочитают их выращивать традиционным методом – в теплице. Так можно быть уверенным в экологической чистоте получаемой продукции. Но для того, чтобы такая деятельность принесла желаемые плоды, необходимо качественное освещение. Сегодня многие садоводы используют светодиодные светильники для теплиц.

Используя такие осветительные приборы в теплице можно получить определенные преимущества, а также сделать все необходимые работы по установке и сборке оборудования своими руками. Все, что нужно знать о светодиодном освещении теплиц расскажет эта статья.

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;

Фиолетовый спектр излучения

• 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.

Красный спектр излучения

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;

Расстояние от лампы до растений

• 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;

Энергопотребление разных типов лампочек

• 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:

Светодиодная лампа DS Agro 50

• 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.

Вариант светодиодной фитолампы

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.

Схема подключения светодиодных лент

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

Заключение

Светодиодная продукция из всех имеющихся в продаже на сегодняшний день источников света (ультрафиолетовые, инфракрасные и т.д.) является для освещения теплицы наиболее оптимальным вариантом. При этом используя светодиодную ленту в качестве источника света можно быстро сделать своими руками нужного типа светильник и избежать больших финансовых затрат на подсветку теплицы.

Выбор ламп и расчет светодиодного освещения в теплице

• 

Организация света в парниках – сфера, претерпевающая сегодня массу перемен. На смену устаревшим лампам накаливания пришли усовершенствованные и более надежные светодиодные осветительные приборы. В статье поговорим о советах по выбору такого оборудования, его достоинствах, рекомендациях по созданию светового режима.

Выбор ламп для освещения

От качества и количества света зависит рост высаженных культур, их урожайность и развитие в целом. Современный рынок оборудования представлен богатым ассортиментом – осталось грамотно подойти к их подбору и покупке. Все подобные устройства можно классифицировать на несколько групп, у каждой из которых есть схожие особенности. Отдавайте предпочтение моделям, сполна удовлетворяющим имеющиеся потребности (в зависимости от вида выращиваемой с/х продукции и общего числа стеллажей). Среди основных видов:

• Таблетки (обычно квадратной формы, предназначены для обустройства широких профессиональных стеллажей);
• Трубы (оптимальны для длинных и узких стеллажей с рассадой);
• Светильники одиночные (идеальны для малогабаритных помещений);
• Ленты (их зачастую монтируют в произвольном порядке, могут быть легко изготовлены вручную из одиночных диодов);
• Прожектора (устройства, предполагающие необходимость освещать большое количество растений, часто применяются в крупных хозяйствах).

Среди предлагаемого многообразия каждый сможет подобрать наиболее подходящие варианты для конкретного случая.

По характеру работы выделяют:

• Постоянные (для регулярной, бесперебойной работы);
• Фотопериодические. Хороши при круглогодичной практике взращивания, установка обычно работает строго в темное время суток. Задача – поддержание нужного уровня фотосинтеза.

По типу излучения светодиоды бывают полноспектральными (имеют неизменяемые заданные параметры) и единичными (одного цвета). Профессионалы чаще отдают предпочтение второму решению, позволяющему регулировать спектр.

Рекомендации по освещению теплицы

Польза от применения диодов очевидна. Они подходят для любых конструкций, включая зимний сад, скромную домашнюю оранжерею, промышленный тепличный комплекс. Далее дадим несколько полезных рекомендаций по организации светового режима. За основу следует брать ее общую площадь, периоды использования (конкретное время года или круглогодичная эксплуатация) и особенности выращиваемых растений.

Многое зависит и от спектра. Добиться желаемого результата можно, отключив часть приборов. Соотношение красного и синего цветов в спектре света на стадии первичного роста ростков должно быть максимум один к двум. Соотношение от трех до семи к одному подойдет для следующих стадий – цветения и плодоношения (синяя составляющая постепенно убавляется).

Уделите внимание и углу излучения:

• 60 градусов – идеален для культивирования рассады огурцов, перца, помидоров.
• 90 – подходит культурам, нуждающимся в сбалансированном объеме света
• 120 – применяется для зелени – петрушки, салата, укропа, лука.

Расчет освещения в зависимости от размера теплицы

Перед покупкой рассчитайте оптимальную подсветку в тепличном комплексе с учетом его габаритов. Также имеют значение следующие критерии:

• Высота парника и расстояние, разделяющее ростки и лампочки;
• Характер культивируемых саженцев (в зависимости от этого меняется и интенсивность излучения);
• Мощность осветительных элементов;
• Габариты тепличной конструкции.

Алгоритм вычисления выполняется по следующей формуле: F= (E*S)/ Ки, в которой:

• F – необходимая интенсивность (в Лм);
• E – степень освещенности (в Лк);
• S – площадь участка, который необходимо освещать (в кв. м);
• Ки – коэффициент применения светового пучка (зависим от локализации отражателя – для внутренней системы отражения это цифра 0,8, а для внешней – 0,4).

Например, вы планируете выращивать огурцы в помещении площадью восемь квадратных метров с внутренним отражателем. Рекомендованный световой минимум для них 5000 Лк. Наша формула для расчета будет выглядеть следующим образом:

F= (5000*8)/0,8=50000 Лк

Полученный результат позволяет калькулировать мощность осветительных источников и их количество.

Плюсы и экономия от светодиодных светильников

Эти светильники отличаются от аналогов массой положительных свойств. Несмотря на относительно высокую стоимость в сравнении с устройствами прошлого поколения, их все чаще выбирают владельцы дачных участков и крупные фирмы, занимающиеся выращиванием различной с/х продукции в промышленных масштабах. Среди преимуществ их эксплуатации:

• Возможность увеличить показатели урожайности любых саженцев (при правильно настроенном спектре);
• Экономичность (минимальный объем потребляемой энергии положительно сказывается на бюджете рядового дачника и целого предприятия);
• Продолжительный срок службы изделий (как правило, составляет около 50000 часов) и их неприхотливость в эксплуатации (выдерживают низкие температуры, устойчивы к вибрациям и иным воздействиям);
• Отсутствие нагрева позволяет исключить вероятность ожога листьев;
• Моментальное включение;
• Стабильность установленного режима в течение продолжительного временного отрезка;
• Отсутствие вредного ультрафиолета, экологичность;
• Высокий КПД (более восьмидесяти процентов).

Светодиоды – выбор современного дачника. Это – дорогостоящее, но быстро окупающееся перспективное решение. Благодаря безупречному качеству оснащения, оно исправно служит на протяжении долгих лет, и его можно по праву назвать самым экономичным.

Грамотно подобранное оснащение обеспечит равномерное развитие всех саженцев и получение желаемого урожая в предполагаемые сроки.