Расчет количества светодиодных ламп для освещения теплиц

Диапазоны освещения

Дневной солнечный свет содержит в себе все видимые человеческому глазу цвета и сам по себе является белым. Такое освещение идеально для развития растений.

Некоторые диапазоны спектра позитивно влияют на рост растений

Освещение же искусственное влияет на растения по-разному:

• свет в диапазоне от 280 до 320 нм вреден для растительности;
• 320–400 нм — свет имеет регуляторную функцию, его требуется совсем немного;
• 400–500 нм — синий свет, он необходим во время вегетативного роста растения;
• 500–600 нм — зеленый, наиболее полезен при фотосинтезе нижних плотных листьев;
• 600–700 нм — красное освещение крайне важно для фотосинтеза, особенно в период цветения;
• 700–750 нм — свет «дальний» красный, играет регуляторную роль, нужен в небольшом количестве;
• при спектральном диапазоне 1200–1600 нм ускоряется процесс биохимических тепловых реакций.

В разные периоды своего развития растения хорошо реагируют на разные диапазоны светового спектра. Рассада предпочитает «синий» свет, при плодоношении более важную роль играет «красный». Но это не значит, что световое излучение других цветов становится ненужным. Отсутствие полного спектра в искусственном освещении становится причиной неполноты вкуса собранного урожая. Пока не изобрели лампы, полностью имитирующие солнечный белый свет, приходится комбинировать в одной и той же теплице лампы с разным спектром светового излучения.

Основные преимущества

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

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

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

Количество света

Каждому растению требуется для роста и развития определенное количество света. Но есть и универсальное правило — растения, приносящие плоды, требуют солнца больше, чем те, которые дают съедобные листья.

Различаются требования и по фотопериодичности. Обычно тропические растения нуждаются в коротком световом дне, а северные — в длинном.

Если смотреть по популярным культурам, то к короткодневным относятся:

• баклажаны;
• кабачки;
• перец;
• томаты;
• фасоль.

Для них достаточно находиться на свету 8–10 часов.

Длинного светового дня (более 12 часов) потребуют такие культуры:

• чеснок;
• огурцы;
• лук;
• капуста;
• корнеплоды.

Если световой день стал меньше восьми часов, дополнительное освещение теплицы становится обязательным.

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 м2 площади теплицы 3 000 Лк.

Если освещенность лампы составляет 500 Лм, рассчитать освещение на 1 м2, 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 м2 = 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 м2 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 м2 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 м2 от 5 000 Лк.

Свет в теплице

Естественное освещение идеально. Чтобы обеспечить им растение максимально, изначально установка теплицы должна производить с учетом расположения к сторонам света. Наибольшее количество света идет в теплицу по направлению север-юг. Конструкция самой теплицы играет немалую роль.

Если одна из стен теплицы соприкасается со зданием, ее (стену) делают светоотражающей с помощью зеркал или фольги либо окрашивают глянцевой белой краской.

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.

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.

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.

Искусственное освещение

Благодаря техническому прогрессу, современные огородники обеспечивают тепличные растения светом и ночью, и зимой, при этом искусственное освещение:

• улучшает рост растений (выращивание исключительно естественным светом значительно снижает продуктивность);
• позволяет получить продукцию за более короткие сроки и в то время, когда спрос на нее наиболее высок;
• помогает выращивать теплолюбивые культуры, не встречающиеся в местном климате;
• снижает конечную себестоимость овощей на 15% путем повышения урожайности.

Виды световых режимов для теплицы

1. Световой поток идет в строго требуемом для растения количестве. Плотность световой энергии колеблется в диапазоне 400–1000 ммоль/м2. Освещение можно сделать непрерывным, если использовать специальные реле, автоматически включающие светильники при снижении интенсивности солнечного света.
2. Ночное освещение требуется, когда искусственно продлевают световой день. Энергетическая плотность снижается до 5–10 ммоль/м2. Лампы включают лишь время от времени. При подобном подходе можно либо притормозить, либо ускорить время цветения. Ускорение роста достигается частым включением слабого цвета через каждые полчаса. За время выключения освещения растения не успевают «заснуть» и растут так же, как при постоянном свете. С этой задачей справятся лампы накаливания с рефлектором.

Если ни один из режимов не соблюдается, качественной продукции ждать не приходится. Овощи будут цвести без плодоношения, а у вегетативных растений не дойдет и до цветения.

Освещение для теплиц зимних: какое лучше выбрать

Основная сложность выращивания растений зимой – в недостатке солнечного света. Чтобы восполнить его, обязательно подключать источники искусственного освещения.

Лучшими для этой цели считаются светодиодные лампы. Они недорогие, потребляют мало энергии, работают при любом напряжении, а их свет содержит все цвета спектра, необходимые для нормального роста и плодоношения культур.

Из видео вы узнаете еще больше информации о том, как сделать освещение в теплице.

Электрификация теплицы

Шаг 1. Для начала нужно расчертить подробный план с указанием мест расположения источников света, выключателей и путей прокладки проводов.

На этой схеме освещения теплицы показаны сетевые розетки на обоих торцах, четыре газоразрядные лампы высокой интенсивности (ГЛВИ) над зонами выращивания растений, люминесцентные светильники над проходом для общего освещения и розетки для обогревающих матов и электроинструментов

Шаг 2. Рассчитывается необходимый метраж проводов, число распределительных коробок, ламп, выключателей и вспомогательных материалов.

Провода стоит предпочесть сечением не менее 2х2 см. Для облегчения будущего ремонта проводки можно использовать провода разного цвета. Один цвет укажет на фазу, другой — на ноль.

Шаг 3. Закупается все необходимое (с небольшим запасом). Все элементы обязательно должны быть влагостойкими.

Шаг 4. Выводится провод от распределительного щитка, находящегося в здании. Автоматический тепличный выключатель монтируется в общем счетчике жилого дома.

Шаг 5. Проводится электропроводка к теплице.

Способ А — под землей:

• роется траншея минимум 80 см глубиной, она не должна пересекаться с дренажом;
• провод с защитным экраном нужно прикрыть черепицей, чтобы в дальнейшем оградить его при перекопке земли.

Способ Б — по воздуху:

• устанавливаются столбы;
• на безопасной высоте кабель привязывается к проволоке, соединяющей два столба.

Электропроводка обязательно должна находиться в стороне от деревьев, которые при сильном ветре могут ветвями оборвать кабель.

Шаг 6. Кабель подсоединяется к щитку внутри теплицы.

Шаг 7. Провода в специальной гофре разводятся к розеткам и выключателям. Изолируются все крепежи и клеммники.

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/м2, для овощных культур в стадии плодоношения и цветов – не менее 70 Вт/м2. Оптимальные значения для большинства культур составляют 80–160 Вт/м2.

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).

НТП-АПК 1.10.09.001–02

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.

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

Видео – Обзор светодиодных фитоламп для растений