Светодиодное освещение теплиц: виды, расчёт светодиодной системы, плюсы и минусы освещения на светодиодах

Светодиодное освещение теплиц: виды, расчёт светодиодной системы, плюсы и минусы освещения на светодиодах

Главными факторами, обеспечивающими нормальную вегетацию растений, являются температурный режим, влажность и хорошее освещение. При выращивании культур в теплицах важно предусмотреть эффективную осветительную систему, которая бы подходила по интенсивности излучения и имела экономный расход энергии. Таким критериям соответствуют светодиоды. О правилах организации светодиодного освещения в теплицах пойдёт речь в статье.

Выбор ламп

В быту используют самые разнообразные лампы для освещения. Из этого количества можно выбрать и подходящие для теплиц.

И так разберемся:

Самые обычные лампы накаливания. Они хорошо нагреваются и могут подогревать воздух и сами растения. Но стоит учитывать, что дают только красный и красно-оранжевый свет, а это необходимо зрелым растениям. К тому же если такие лампы разместить слишком близко к листьям или плодам, то высокая температура повредит нежные ткани, что приведет к ухудшению желаемого результата. Потребляют они достаточно много энергии.

Расчет освещения для теплиц

Определившись с типом ламп нужно рассчитать их правильное количество, что бы не было слишком много или мало.

Для примерного ориентирования используют следующие данные:

• Мощность лампы 150 Вт для теплицы 60х60см;
• 250 Вт — 90х90см;
• 400 Вт -1,2х1,2м;
• 600 Вт — 2х2м;
• 1000 Вт – 2,5х2,5м.

Этот расчет для натриевых ламп. Но этот тип можно заменить и другими, например, 33 штуки с нитью накаливания и мощностью 150 Вт легко дадут такой же результат, как и натриевая идентичной мощностью, либо 10 люминесцентных 54 ваттных длинной 120см.

Некоторые лампы используемые при освещении теплиц

Нужно учитывать и высоту на которой планируется размещать осветительные приборы. Чем выше поднимаются, тем меньше нужных лучей получит растение.

Наиболее корректная высота один метр от листа. Но поскольку огородные культуры постоянно растут, а в одной теплице могут находиться и разные виды, то стоит использовать специальные крепления, высота которых легко регулируется руками.

Характеристики различных видов ламп

Как правильно установить проводку?

Для того чтобы сделать освещение в теплице недостаточно просто подобрать лампы, их нужно еще подключить к электроэнергии. Для этого необходимо правильно проложить проводку:

• Во-первых, нужен основной кабель к теплице. Его прокладывают под , либо над землей. Для подземной укладки следует приобрести специальный провод.
• Во-вторых, если теплица больших размеров в ней следует установить отдельный рубильник, что бы при необходимости можно было легко отключить электричество.
• В-третьих, не стоит забывать, что в теплице влажность значительно повышена, поэтому все стыки проводов нужно хорошо изолировать. Лучше использовать кабеля с заземлением, это дополнительная безопасность.
• В-четвертых, при подборе света для теплиц, нужно учитывать и влагостойкость приборов.

Где поставить теплицу?

Но для хорошего развития культурных растений нужен все-таки и солнечный свет. Что бы его получать в достаточной мере и меньше использовать искусственный нужно правильно разместить теплицу на участке.

Не стоит выбирать место:

• вблизи высоких деревьев. Это дополнительная ненужная тень и опавшие листья на крыше, которые часто придется убирать;
• с северной стороны строений — дают тень, снижая освещенность;
• отдельный дальний угол — неудобства в поливе и удобрении.

Правильно размещая теплица по сторонам света можно не только получить природное освещение, но естественный подогрев, что дополнительно сэкономит денежные средства.

Если строение длинное прямоугольное, то его лучше размещать с востока на запад. Растения практически весь день будут получать достаточное количество солнечных лучей.

Где не надо размещать теплицу

А западную стену следует хорошо утеплить, дабы избежать проникновения холодных ветровых потоков. Но если с этой стороны есть какое-нибудь здание, то это значительно облегчает работу и дополнительного утепления не нужно.

Удачные и неудачные расположение теплицы

Если теплица квадратной формы, то основное, чтобы с ее южной стороны не было никаких препятствий для попадания солнечного света.
Для того что бы получить хорошие вкусные плоды, ароматную зелень освещение теплиц должно быть достаточно гармоничным. Это значит, что естественный свет должен быть основным, а сделанный своими руками искусственный только вспомогательным.

Расположение теплицы по сторонам света

Растениям тоже нужно отдыхать, потому освещение теплицы на ночь нужно выключать, оставляя только подогрев.

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.

Что влияет на расчет led-освещенности производственных помещений

В зависимости от типа помещения, его площади и назначения определяется индивидуальный уровень освещенности. В производственных машинных цехах, зонах, где работают люди, и торговых помещениях этот показатель отличается. Существуют установленные нормы для конкретных зданий. Они определяются исходя из параметров:

• разряд зрительных работ;
• характеристика зрительных работ;
• минимальный размер объекта различия;
• контраст объекта различия с фоном;
• характеристика фона.

Нарушение норм может привести к производственным травмам или даже летальному исходу. При расчете учитываются также условия работы – наличие влаги, пыли, концентрация взрывоопасных веществ, строительные характеристики помещения. Светодиодные светильники подходят для освещения всех типов помещений благодаря их безопасности, простоте установки, экономичности и долговечности.

Виды и характеристики

На сегодняшний день рынок изобилует большим ассортиментом осветительных приборов – от наиболее энергоемких до самых мощных. Основная задача садовода – обеспечить не просто достаточное освещение, но то, которое будет оптимально соответствовать выращиваемым культурам.

Необходимо подобрать правильный тип освещения, количество осветительных приборов и места их размещения.

Метод экстремального освещения

В некоторых случаях садоводы применяют метод экстремального освещения, когда спектр делится на части. Так, чтобы рассада росла на 30-42% быстрее, можно использовать лампы с красным светом для увеличения урожая и сокращения срока на его получение, соответственно, волны синего спектра. Назвать такой метод рациональным сложно, поскольку растение начинает интенсивно расти, но не успевает получить весь набор полезных питательных элементов, в результате чего любое растение – от петрушки до арбуза будет «пустым» и безвкусным.

Типы и особенности ламп

Для освещения теплиц можно использовать любые лампы, но для получения полноценного урожая следует отдавать предпочтение светодиодным.

Выделяют следующие виды ламп.

Накаливания

Традиционная, более известная в народе как лампочка Ильича, достаточно освещает помещение, но при этом потребляет большое количество электроэнергии. Только 3% КПД расходуется на собственно освещение, тогда как остальные 97% — на выделение тепла.

Лампа накаливания в теплице хорошо влияет на рост зелени и пера лука, другие культуры могут получить ожог листьев.

Газоразрядные высокого напряжения (ртутные, металлогалогенные)

Могут использоваться в качестве дополнения к солнечному свету в южных регионах. Использовать в качестве основного источника подобные лампы нельзя, так как преобладание фиолетового спектра препятствует нормальному развитию культур. Применяют только в промышленных теплицах.

Люминесцентные

Один из самых универсальных типов освещения, который также должен использоваться в качестве дополнительного к естественному свету.

Светодиодные

Это самый выгодный и рациональный способ освещения теплицы из поликарбоната ввиду различного преобладания спектра света. Эффективность такой лампы составляет 96%, благодаря тому, что свет лампы полностью соответствует солнечному.

Светодиодные лампы дают сбалансированный световой спектр, что ускоряет рост растений до 20%.

Фито- и индукционные

Эти лампы специально разработаны для выращивания растений в теплицах ввиду того, что разработаны со специальным спектром синих и красных волн. Наряду с малым энергопотреблением дают минимальный уровень выделения тепла, что также полезно всем видам растений, за исключением зелени. Недостаток – высокая стоимость.

Занимаясь организацией освещения теплицы, используйте пускорегулирующий аппарат, который будет распределять световую энергию по лампам в зависимости от вида растения и погодных условий.

Правила расчета

Для роста растений и получения урожая мало просто повесить в разных углах теплицы лампочки. В лучшем случае это просто не даст никакого эффекта, в худшем – опалит листья и обожжет цветы.

Необходимо правильно рассчитать угол наклона и мощность освещения, исходя из следующих параметров:

• уровень освещения теплицы солнечными лучами;
• процент затененности теплицы в разное время суток;
• расположение теплицы относительно сторон света.

Освещение солнечными лучами

При выборе материала для покрытия теплицы важно также учитывать светопропускную его способность. Так, пленка характеризуется высокой степенью показателя, но теряет прозрачность уже после года эксплуатации. Стекло – один из самых лучших материалов по уровню прозрачности, но при этом достаточно тяжелое, что усугубляет нагрузку на конструкцию в зимний период и его сложно установить человеку без специальных знаний. Поликарбонат на сегодняшний день универсальный материал, который служит не менее 10 лет, достаточно легкий как в эксплуатации, так и в удельной нагрузке на опоры. К тому же, светопропускная его способность не уступает стеклу, а за счет специальных сот разбивает спектр солнечного света, что очень благотворно влияет на рост растений.

Затененность

Вопрос затененности теплицы необходимо решать еще до ее постройки и стараться избегать мест возле больших домов или хозяйственных построек, что дает дополнительную тень. Если этого избежать невозможно, оптимальное освещение обеспечат дополнительные лампочки в самой теплице.

Расположение относительно сторон света

Идеальным местом для размещения будут восточная и западная стороны.

Световой режим своими руками

Световой режим теплицы в той или иной степени ориентирован все же на инсоляцию, в связи с чем дополнительное освещение должно монтироваться только для выращивания рассады и при появлении молодых побегов. Для некоторых культур необходимо дополнительное освещение при недостатке солнечного, поскольку световой день должен быть не менее 12-14 часов.

Оптимальное расстояние для светодиодных и люминесцентных ламп – 1 метр над рассадой или молодыми побегами. Если вы используете лампы накаливания, это расстояние увеличиваете еще как минимум на 0,5 метра.

Важным параметром для выбора лампы является освещенность, которая указана в характеристике в люксометрах:

• 1000-3000 лк достаточно для тенелюбивых растений (свекла, капуста брокколи, белокочанная и брюссельская);
• 3000-4000 лк – для теневыносливых растений (тыквенные виды);
• более 4000 – для светолюбивых растений пасленового типа.

В помещении теплицы создается влажный парниковый эффект, что необходимо учитывать при прокладке коммуникаций и обеспечивать достаточную изоляцию.

Организуя освещение, используйте специальные короба, которые, с одной стороны, удобно крепить к стенкам конструкции, с другой – обеспечивают дополнительную гидроизоляцию проводов.

Освещение теплицы расчет. Калькулятор ламп

Мы предлагаем Вам методику расчета количества и типа освещения (досветки) для теплиц. Она так же может быть с успехом применена к домашнему растениеводству.

Метод основан не на данных ламп, предоставленных производителем, а на наших фактических замерах освещенности конкретного типа лампы. Именно благадаря этому можно оценить эффективность применения разного типа ламп в Ваших конкретных условиях.

На рисунке №1 для наглядности представлена функция получения высоты подвеса лампы Днат 600 Вт от уровня освещенности, который должен быть в теплице (или дома на подоконнике) на верхними листьями растений. Такие же функции были построены и для остальных ламп, у которых мы производили замеры люксметром.

Задав площадь вашей теплицы (а для домашних цветов только требуемый уровень освещения) в нашем расчете Вы получите расчёты:

• площади теплицы (без учета технологических проходов и т.д.);
• максимальной площади, которую осветит одна лампа, и даст при этом достаточный уровень освещения;
• максимальной высоты подвеса ламп над растениями, при сохранении достаточного для роста и развития растений уровня освещения;
• количества ламп (светильников), требуемых для полного освещения теплицы.

Расчет освещения в теплице/гроубоксе

• Данные по освещенности растений из списка предполагают, что рассчитываемое искусственное освещение являются «досветкой», т.е. используется как дополнение к естественному свету;
• Если нужен расчет для полной светокультуры, то введите требуемое значение освещенности (от 20000 Лк).

Организация освещения в теплице

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

Каким должно быть освещение теплицы

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

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

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

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

Какое освещение должно быть в теплице: подбираем лампы, способные обеспечить спектр, максимально близкий к солнечному Обратите внимание: не существует лампы, которая давала бы весь спектр лучей, необходимый для выращивания растений в теплицах. Поэтому лучший вариант – использование ламп разных типов. Одни будут работать постоянно, другие периодами.

Делаем освещение теплицы своими руками: расчет количества ламп

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

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

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

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

Какие лампы выбрать?

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

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

Как сделать освещение в теплице: лампа накаливания

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

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

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

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

Освещение теплицы светодиодными лампами может сочетать несколько секторов цветового спектра

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

Дополнительное освещение: ультрафиолетовые лампы для теплиц

Зимняя теплица, особенности освещения

Летом длина светового дня оптимальна для развития и плодоношения большинства тепличных культур. Зимой же он сильно укорачивается. А если учесть, что растениям нужно минимум 12 часов освещения, то необходимость в продлении дня при помощи ламп становится очевидной.

Минимальное время работы ламп определяется тем, что выращивается в теплице:

• Культуры короткого светового дня. Баклажан, кабачок, тыква, патиссон, фасоль, кукуруза, южные сорта томатов, определенные сорта огурцов, перец. Плодоношение в условиях 12-ти часового освещения начинается раньше. Такой режим очень важен в период начала вегетации.
• Культуры длинного светового дня. Пастернак, шпинат, петрушка, укроп, щавель, салат, редис, сельдерей, брюква, редька, морковь, репа, овощной горох, лук, свекла, все виды капуст, северные сорта томатов. Свет для теплиц тут требуется от 13 часов/сутки.
• Нейтральные культуры. Бамия, некоторые сорта томатов, огурцов, фасоли, спаржа, арбузы. Для этих растений продолжительность освещения теплицы не важна.

Также надо помнить, что освещение для теплиц зимних не должно работать круглосуточно. Максимальное время функционирования — не более 16-ти часов подряд. Растениям необходим ночной отдых – минимум 6 часов. Если есть возможность, лучше оборудовать в парнике автоматизированную схему включения/выключения.

Обратите внимание: начало вегетации культур длинного дня должно проходить при 12-ти часовой работе ламп. Прибавляется количество часов после того, как растения разовьют корневую систему и наберут нужное количество зеленой массы. Увеличение дня стимулирует цветение посадок, завязь и рост плодов.

Послесловие

Подводя итоги, стоит сказать, что при необходимости дополнительного освещения теплиц следует устанавливать осветительные приборы, выбор которых в большинстве случаев зависит от финансовых возможностей владельца. Лампы искусственно увеличивая световой день, обеспечивают более стабильный и быстрый рост растений. Вся электросистема теплицы должна иметь надежную изоляцию, во избежание короткого замыкания и травматизма.

• Теплица из старых оконных рам своими руками
• Делаем садовую скамейку своими руками
• Размеры будки для овчарки, алабая и других собак
• Как сделать домашнюю коптильню своими руками

Обсудить статью на форуме