Светодиодное освещение для теплиц


Светодиодное освещение теплиц: виды подсветки, расчет

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

Особенности светодиодных светильников

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

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

В перечень значимых преимуществ так же включены:

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

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

Виды светодиодного освещения

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

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

Расчет светодиодного освещения теплицы

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

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

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

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

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

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

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

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

Светодиодные лампы для теплиц

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

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

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

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

Все осветительные устройства представлены на рынке двумя видами:

  1. Постоянными.
  2. Фотопериодическими.

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

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

Светодиодная лента для парника

Светодиодная лента представляет собой гибкую печатную плату, на которой на одинаковом расстоянии расположены светодиоды.  Производители выпускают ее в рулонах, длина, которой зачастую составляет от 5 метров и более.  Простота крепления данного вида освещения позволяет выращивать плодоносные растения не только в теплицах, но и на подоконнике, парниках. Ленту можно применять и в качестве дополнительной подсветки, ведь она достаточно – энергосберегающая.

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

Светодиодные прожектора для теплиц

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

В спектр прожектора можно включить любые из перечисленных волн:

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

Инфракрасное освещение для зимних теплиц

Лампы инфракрасного спектра действия так же пользуются спросом у фермеров, занимающихся сельскохозяйственной деятельностью. При этом их принцип работы довольно схож со значимостью обычных ламп накаливания. Строение данного осветительного  прибора представляет собой колбу, стекло которой, зачастую, обладает красным цветом. Эта характеристика повышает КПД инфракрасных ламп. При прохождении через окрашенное стекло волны, остаток видимого света сводится к минимуму.

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

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

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

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

Что лучше использовать для освещения теплицы

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

Светодиодные обогреватели можно применять для увеличения показателей урожая.

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

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

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

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

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

Пример выращивания огурцов в теплице под светодиодным светом

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

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

Подведя итог

Отсутствие информации по led-лампам для растений не дает владельцам теплиц однозначного ответа на вопрос: «Что эффективней: ДНат или светодиоды?». Но данная статья показывает, что у освещения данного типа есть высокие перспективы. Изначально значительная стоимость светодиодных ламп довольно быстро окупается за счет ряда их преимуществ. Кроме того, качественная продукция брендовых производителей будет освещать теплицы ни один и не два года. Поэтому led — лампы смело можно отнести к категории экономичных осветительных приборов.

ledno.ru

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.

Светодиодное освещение теплиц

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

Преимущества освещения теплиц светодиодами

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

К другим положительным характеристикам светодиодов для теплиц относят:

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

Устройство светодиодного осветителя

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

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

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

Конструкция тепличного LED светильник

Хорошее сравнение светодиодных ламп для освещения теплиц:

Расчет светодиодных светильников для теплиц

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

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

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

F = (E * S) / КИ

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

Пример расчета тепличного освещения

Поскольку в нашем случае производится освещение теплиц светодиодными лампами, расчет будет предполагать использование стандартную зависимость светового потока от электрической мощности. Погрешностью на производителя можно пренебречь.

Пример. Требуется осветить площадь в 10 квадратных метров тепличных томатов, минимально допустимым уровнем 6000 Люкс.

Расчет. В случае использования светильников с внутренним отражателем, получается следующие вычисления:

F = (6000 * 10) / 0,8 = 75000 люмен.

Т.е. требуемый суммарный световой поток составляет 75000Лм. Используя таблицу, определяется количество требуемых для выполнения задачи ламп определенной мощности: 30 штук категории 25-30 ватт.

Аналогичные действия выполняют и для моделей с внешними отражателями, подставляя соответствующий коэффициент — 0,4.

Важно! Полученный нами световой поток 75000Лм идет из расчета высоты размещения освещения 1м. Высота монтажа светодиодных светильников для теплиц определяется эмпирическим методом.

При увеличении/уменьшении высоты размещения светильников, световой поток изменяется согласно правилу обратных квадратов. При высоте освещения 2м — освещенность на уровне земли упадет в 4 раза; 3м — в 9 раз; 0,5м — вырастет в 4 раза и т.д.

Также нужно учитывать, что с уменьшением расстояния установки снижается полезная площадь освещения. Иногда поиск компромисса занимает довольно много времени, а факт неправильного подвеса обнаруживается по внешним признакам растений.

Внешние признаки недостатка или избытка света для растений

По этой причине, при размещении искусственного освещения теплиц светодиодными лампами, целесообразно предусмотреть возможность последующей регулировки по высоте.

Рекомендации по оснащению

Несколько обязательных советов при установке светодиодного освещения в теплице.

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

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

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

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

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

svetodiodinfo.ru

Светодиодное освещение теплиц – передовые технологии в сельском хозяйстве

Освещение растений в теплице с помощью светодиодных источников света

Для любых растений солнечный свет – жизненно необходимая составляющая. Однако, во многих климатических условиях, особенно в зимнее время, его не хватает для того, чтобы обеспечить растения освещением в достаточном количестве. Поэтому в теплицах и оранжереях принимают меры по устройству дополнительных источников света.

И с этой задачей отлично справляются светодиодные системы освещения. Рассмотрим их виды, особенности и преимущества перед другими видами освещения для теплиц.

Влияние светового спектра на развитие растений

Фотосинтез в растениях – это процесс, при котором энергия света используется для превращения воды и углекислого газа в различные органические соединения. Для нормального и стабильного развития и роста растениям необходимо освещение не менее 15 часов в сутки.

Совет: не стоит устраивать освещение в теплице на круглые сутки, отдых в 6-7 часов для растений крайне необходим.

Освещение теплицы светодиодами

Однако, растениями используется не весь спектр солнечного света. Наибольшее влияние на их развитие оказывают синий, оранжевый и красный цвета светового потока. Желтый и зеленый спектры большей частью от поверхности растения отражаются.

При устройстве систем освещения в теплицах, оранжереях или парниках основной задачей является создание светового потока, идентичного солнечному свету, с усилением требуемого спектра.

Влияние светового спектра на фотосинтез в растениях

На разных стадиях жизни растения ему требуется в большей мере определенный спектр освещения. Если в начале цикла роста и набора общей массы растения используют активнее синий цвет, то в период цветения и созревания плодов – красный диапазон спектра.

При использовании светодиодных светильников с синим цветом – от 440 нм до 460 нм:

  • Корневая система у растений более развитая – в 1,5 – 2 раза.
  • Вещества, отвечающие за цветение, образуются гораздо быстрее – в 2 раза.
  • Более крепкие стебель и листья.

Недостаток синего спектра приводит к образованию слабого стебля у растения, большими промежутками между узлами стебля.

Применение красного цвета светильников – длина волны от 650 нм до 670нм:

  • Масса наземной части растений увеличивается в 1,7 – 2 раза.
  • На 7 – 10 дней раньше наступает фаза цветения.
  • Увеличивается количество плодов на растении.

По этой причине для освещения в теплицах, оранжереях и парниках желательно применять специальные фитосветильники с определенным излучаемым спектром.

Разновидности тепличных светильников

Для освещения в теплицах, парниках и оранжереях используются несколько видов источников света:

  • Обычные лампы накаливания – очень энергозатратный вид освещения. Спектр света, который дают такие светильники, не полностью соответствует потребностям растений. Лампы сильно нагреваются, что может легко привести к ожогу листьев и стеблей.
Лампы накаливания в теплицах
  • Люминесцентные светильники – имеют достаточно долгий срок эксплуатации, не нагреваются, недорогие по цене. Но конструкция светильников сложная, они очень требовательны к напряжению в сети. Ртутные лампы (ДРЛ) – применяют чаще всего совместно с натриевыми лампами. Серьезным недостаткам является дороговизна утилизации. Газоразрядные натриевые лампы (ДНаТ и ДНаЗ) – экономичны, высокоэффективны. Но в их спектре практически отсутствует синий цвет.
  • Металлогалогенные лампы – излучают световой поток, очень близкий к естественному свету. Довольно дороги, имеют непродолжительный срок службы.
Сложная конструкция металлогалогенной лампы
  • Светодиодные светильники – наиболее оптимальный вид источника света для применения в теплицах.
Светодиодное освещение в теплице

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

Сравнение различных видов светильников по параметру световой отдачи

Газоразрядные ртутные и натриевые светильники используются в основном в промышленных теплицах. Практически не имеющие серьезных недостатков, светодиоды для освещения растений в теплицах и оранжереях применяются все чаще.

Преимущества светодиодных источников света в теплицах

Освещение теплиц светодиодами не зря приобретает все большую популярность.

У светодиодных фитосветильников масса достоинств перед другими видами освещения:

  • Качественные изделия испускают световые волны строго определенной длины.
  • Выбор мощности светодиодных ламп позволяет устраивать различную степень освещенности теплицы. Использовать такие источники света можно в качестве основного освещения или дополнительной подсветки растений в теплицах.
  • Значительная экономия света, а значит – снижение затрат на его оплату. Светодиодные лампы потребляют меньше энергии, чем газоразрядные лампы.
  • Соответственно, снижается себестоимость производимой продукции.
  • Малый нагрев конструкции светильника позволяет располагать его очень близко к растениям без опасности ожогов для них. Максимально полезное использование светового потока достигается при угле светового луча 60 – 120 градусов. При выращивании низкорослых растений в теплице можно располагать несколько ярусов по высоте.
  • Не происходит пересушивания почвы от нагрева светодиодным источником света, следовательно, снижается необходимое количество поливов.
  • Для работы светодиодных ламп не требуется высокое напряжение. Более того, они не боятся его перепадов.
  • Любые элементы в светильниках можно легко заменить, они ремонтопригодны.
  • Срок службы светодиодов больше, чем у других видов ламп. Примерный срок эксплуатации их составляет 50 000 часов.
  • Экологически чистый вид источников света.
Примерное сравнение газоразрядных и светодиодных светильников

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

Проведенные эксперименты доказали, что:

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

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

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

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

Основные требования к светильникам для теплиц

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

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

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

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

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

Осветительные приборы в теплице должны обеспечивать нормальные условия работы

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

Промышленные осветительные приборы широко применяются в крупных сельскохозяйственных тепличных комплексах.

К ним предъявляются повышенные требования:

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

Организация освещения в таких комплексах требует профессионального подхода.

Виды светодиодных фитосветильников

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

Комбинированные светодиоды для освещения в теплице

Светодиодные светильники могут быть разделены по основным параметрам:

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

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

Комбинированные светодиодные светильники

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

Дополнительные параметры, по которым можно классифицировать светодиодные приборы:

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

Для фиксации осветительных приборов в теплицах и парниках применяются:

  • Скобы;
  • Рым-болты для подвеса;
  • Крепежные планки;
  • Консоли.
Различные виды крепления светодиодных осветительных приборов

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

В зависимости от количества светильников их можно разделить на:

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

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

Конструкция осветительных приборов на светодиодах

Конструкция светильников на светодиодах в общем достаточно проста и универсальна.

Они состоят из:

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

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

Светодиодный светильник со встроенным вентилятором

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

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

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

elektrik-a.su

Освещение теплиц светодиодами

Выращивание овощей, ягод и зелени в открытом грунте требует особых условий. В первую очередь это касается освещения, особенно, если культуры выращиваются в зимнее время или круглогодично. В холодное время года солнечная активность снижается, и развитие растений замедляется из-за недостатка света. Чтобы собирать урожай в течение всего года, нужно не только отапливать теплицу, но и устанавливать в ней освещение.

Одним из самых современных способов освещения теплиц считается метод с использованием светодиодных ламп. Но поскольку у такого освещения есть свои особенности, мы рассмотрим детальнее, какими достоинствами оно обладает, какие лампы лучше устанавливать в конструкциях закрытого грунта и как провести монтаж системы освещения своими руками.

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.

Советую Вам новое натуральное средство для борьбы с болью в суставах - регенерирует хрящи и ткани суставов. Хотите попробовать? Узнать больше

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.

Рисунок 1. Светодиодное освещение теплицы

Светодиодные лампы отвечают всем современным требованиям относительно подсветки растений в конструкциях закрытого грунта (рисунок 1). В прошлом для этой цели использовались преимущественно газоразрядные лампы, но сейчас они считаются устаревшими. При этом основное преимущество светодиодных светильников в том, что они позволяют достичь оптимального баланса между лучами синего и красного спектра, создавая, таким образом, оптимальную среду для развития растений.

К другим достоинствам светодиодных светильников относят:

  1. Экономичность: такие светильники потребляют мало энергии, но при этом обеспечивают стабильно высокий уровень освещения. Это условие особенно важно при выращивании тепличных культур с целью дальнейшей реализации.
  2. Интенсивность: в сравнении с другими видами ламп, светодиоды обеспечивают стабильно высокую интенсивность светового потока, которая позволяет активизировать процессы фотосинтеза;
  3. Высокая продолжительность работы: в среднем, одна светодиодная лампа может беспрерывно светить до 80 тысяч часов, а некоторые модели и больше.

Кроме того, светодиодные лампы являются абсолютно безопасными для человека и окружающей среды. Во-первых, они не излучаются ультрафиолетовые лучи и не вырабатывают озон. Во-вторых, в них не содержится ртути и других вредных веществ, которые могут быть токсичными для человека и растений.

Подсветка на светодиодах LED

Устанавливая подсветку на светодиодах LED в своей теплице, вы будете уверены, что растения получат необходимое количество света, преобразованного в волны разной длины. Вследствие этого растения будут поглощать только те лучи спектра, которые больше всего требуются на конкретной фазе их развития.

У LED-светильников есть несколько важных преимуществ, которые играют особенно важную роль для тепличных культур. Во-первых, они обладают оптимальной световой мощностью, обеспечивая растения необходимым количество света и не вызывая ожогов листьев. Во-вторых, спектр таких светильников идеально подходит для тепличных растений, а при необходимости его можно регулировать. В-третьих, такие светильники не нагреваются, поэтому их использование не изменяет микроклимат теплицы (рисунок 2).

Рисунок 2. Устройство LED светильника

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

Лампы ДНаТ для теплицы

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

Рисунок 3. Устройство ДНаТ лампы

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

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

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

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

Устройство светодиодного освещения теплиц

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

Другие нюансы устройства светодиодного освещения в теплице такие:

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

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

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

Расчет освещения теплицы

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

При проведении расчета во внимание принимают:

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

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

F – требуемая интенсивность светового потока (Лм);

Е – уровень освещенности (Лк);

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

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

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

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

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

Мощность лампы (Вт)

Световой поток (Лм)

2-3

250

4-5

400

6-10

700

10-12

900

12-15

1200

18-20

1800

25-30

2500

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

Читайте также: Теплица из оцинкованного профиля

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.

Рисунок 4. Подготовка элементов освещения: 1 - покупка светодиодов и драйвера, 2 - проверка полярности светодиодов, 3 - подготовка алюминиевого профиля, 4 - обезжиривание светодиодов

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

Правильная сборка системы светодиодного освещения для теплицы проводится так:

  1. Покупка светодиодов и LED-драйвера: всего вам понадобится 10 ламп и 1 драйвер. Лучше выбирать светильники мощностью 3 Вт и со спектром 400-840 Нм. На лампах должна быть отметка «full spectrum». Лучше сразу покупать лампы с запасом, чтобы при необходимости вышедший из строя светильник можно было быстро заменить. Драйвер желательно покупать в специальном герметичном пластиковом корпусе. При этом мощность прибора должна составлять 30 Вт.
  2. Проверка светодиодов: как правило, производитель указывает полярность на выводах светодиодных матриц, но, чтобы избежать неприятностей во время монтажа, лучше проверить этот показатель мультиметром в режиме проверки диода. Щупы прибора присоединяют к контактным дорожкам согласно указанной полярности, а сам диод при этом должен загореться.
  3. Обработка профиля: для монтажа осветительной системы вам также понадобится алюминиевый профиль длиной 1 метр. Его торцы нужно застить наждачной бумагой от заусениц, а сторону, которая будет использоваться для монтажа, обеззараживают спиртом.
  4. Обработка светодиодных матриц: металлическую поверхность матриц также нужно обезжирить спиртом. Для этого элементы можно просто положить на ватный диск, пропитанный спиртом. Снимать их с диска до монтажа не рекомендуется, так как это может привести к повторному загрязнению (рисунок 4).
  5. Разметка профиля: на обработанном куске алюминиевого профиля делают отметки для мест будущего крепления светодиодов и просверливают отверстия. Оптимальным считается расстояние в 9 см. На обезжиренную поверхность профиля наносят специальный термоклей и приклеивают светодиодные матрицы. При этом их желательно располагать плюсовыми выводами в одну сторону, чтобы в дальнейшем вам было проще паять провода.
  6. Подготовка монтажного провода: монтажный провод МГТФ нарезают на куски длиной 12-13 см, зачищают концы и облуживают их паяльником. Далее провода нужно припаять к светодиодам. При этом нужно соблюдать полярность: плюс первого светодиода припаивают к минусу второго и так далее.
  7. Соединение: с обратной стороны профиля делают два отверстия в центре, диаметром не более 4 мм. На расстоянии 10-15 см от них делают еще одно отверстие, диаметром 1 см. Из провода отрезают два куска длиной 75 см, вставляют их в отверстия и выводят на разные концы профиля. Концы этих проводов припаивают к светодиодам по полярности. С одного конца профиля заводят двулужный провод с вилкой, которую выводят через большое отверстие. Концы этого провода присоединяют к драйверу (рисунок 5).
Рисунок 5. Монтаж светодиодного светильника: 1 - крепление светодиодов на термоклей, 2 - соединение светодиодов пайкой, 3 - подключение светодиодов к драйверу, 4 - крепление лампы

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

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

mirfermera.ru


Смотрите также