Расчет мощности для освещения теплицы

Тонкости светодиодного освещения теплицы и его расчет

Led-светильники экономичны, энергоэффективны и долговечны, и потому их часто используют для подсветки растений на садово-огородных объектах. Рассмотрим, какие светодиоды для теплиц лучше использовать, каковы их главные особенности, какие виды бывают и каковы их преимущества, как правильно выполнить расчет освещения для тепличного помещения, а также каковы особенности применения светодиодных ламп, лент и прожекторов в данных условиях.

Особенности светодиодных светильников

В естественных условиях растение подсвечивается солнечных светом, представляющем собой набор излучения семи различных цветов. В отличие от них лампы, применяемые для искусственного освещения, работают в достаточно узком диапазоне спектра. Например, традиционные лампочки накала характеризуются температурой порядка 2800К, в то время как Солнце продуцирует световой поток в 5000К.

Это нельзя не учитывать при выборе светильников для теплиц, в том числе светодиодного типа. Чем ближе светотехнические характеристики освещения будут ближе к натуральным, тем больше пользы получат культуры. Кроме того, на разной стадии развития растениям требуется излучение конкретной части спектра. Например, в период вегетации это синий оттенок, а во время цветения и набора массы – красный.

В обеспечении наилучшего освещения в условиях теплицы в настоящий момент времени существуют светодиодные лампы и другие светильники этого вида. С их помощью можно создать экономную, яркую и насыщенную цветную подсветку. Особенно удобен RGB-вариант лед-полосок. С их помощью можно переключать оттенок излучения в соответствии с заданной программой. К тому же led-элементы отличаются оптимальным соотношением между синим и красным цветом.

Совет! Подбирая лампочки для подсветки теплицы, необходимо помнить, что в отличие от приборов освещения жилых помещений для растений требуется свет максимально близкий по характеристикам к солнечному. Лучше всего для этой цели подходят лед-лампы и прочие светодиодные светильники. Благодаря им можно усилить полезный синий и красный оттенок, и убрать за ненужностью желтый и зеленый.

Виды светодиодного освещения

Существует несколько видов светодиодных светильников, которые допустимо применять для освещения теплицы. Это такие разновидности, как:

1. Отдельные приборы – лампы, лед-элементы – применяются для подсветки небольшой массы рассады.
2. Трубчатые – размещаются в протяженных оранжереях.
3. Прожекторные осветители – устанавливаются на больших площадях тепличных комплексов.
4. Квадратные плафоны, так называемые «таблетки» – предназначены для профессионального использования в подсветке стеллажей.
5. Лэд-полоски – благодаря гибкости легко монтируются в любой нужной конфигурации, и потому сфера их применения широка и универсальна.

При выборе типа светодиодного светильника для освещения теплицы нужно учесть несколько важных нюансов: во-первых, для повышения эффективности и экономии для отдельных ламп нужно использовать отражатели; во-вторых, светоисточник необходимо монтировать так, чтобы он непрерывно без перегрева работал до 16 часов в сутки, что особенно актуально ранней весной и поздней осенью; в-третьих, электропроводка и сами приборы подсветки должны иметь надежную изоляцию и высокую степень защиты от повышенной влажности в парниках и теплицах.

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.

Обратите внимание! 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.

Расчет светодиодного освещения теплицы

При расчете светодиодного освещения для теплиц нужно учитывать ряд факторов:

1. Высота ламп от поверхности грунта.
2. Мощность.
3. Требуемый уровень освещенности (зависит от конкретного вида культур).
4. Площадь помещения.

Для проведения расчета применяется формула:

1. F – интенсивность, в люменах.
2. E – степень освещенности, в люксах.
3. S – площадь теплицы, м 2 .
4. Ки – коэффициент пользы потока излучения (для систем с внешним рефлектором = 0,4, для внутренних – 0,8).

Чтобы было понятно, как на практике проводить подобный расчет по данной формуле, рассмотрим наглядный пример.

Необходимо создать качественное освещение для выращивания томатов, что соответствует по требованиям выращивания культуры порядка 7000 Лк полноценного солнечного излучения на каждый квадратный метр. Для теплицы 4х2 или 8 м 2 и применении светильников с внутренним отражателем (лампой) расчётная формула выглядит следующим образом:

F = (7000х8)/0,8 = 70000 Лм.

Далее обратившись к таблице можно определить какое количество ламп потребуется для создания такой суммарной светимости. Если это категория 25-30 Вт, то их потребуется порядка 28 штук при равномерном распределении по теплице.

Приведенная формула для расчета используется на уровне 1 метра. При изменении высоты в действие вступает закономерность, согласно которой освещенность изменяется обратнопропорционально квадрату расстояния. Например, при поднятии лампы до 2-х метров интенсивность света на грунте снизится в 4 раза, и напротив, при снижении ее до 0,5 метра – возрастет в 4 раза.

Светодиодные лампы для теплиц

Главное преимущество ламп светодиодного типа заключается в их стойкости к влажному нагретому воздуху. Насыщенность теплой атмосферы теплицы водой – одно из основных условий роста и развития выращиваемых культур. Поэтому применение подобных лед-светильников оправдано с этой точки зрения. Кроме того, они сами не производят большого количества тепла и не повышают температуру внутри помещения, что особенно актуально для небольших парников.

Светодиодные лампы различаются по:

1. Типу цоколя – от стандартного до специального.
2. Коррозионной стойкости.
3. Наличию системы крепления (для тепличного освещения существуют специальные монтажные ленты).

По времени применения они делятся на две категории:

Первые используются для постоянной круглосуточной подсветки, вторые – для продления времени освещения теплицы по захождении солнца.

Совет! При выборе ламп для освещения теплицы рекомендуется ориентироваться на брендовых светодиодных производителей – Philips, Osram, Siemens и проч. Это послужит гарантией их стабильной и долговечной службы.

Диодная лента для парника

Светодиодная лента – это узкая, длиной до 5 метров полоска из гибкого материала – по сути пластичная модификация печатной платы с расположенными на равном расстоянии и с заданной плотностью лед-элементами. Помимо прочих преимуществ, удобство ее использования заключается в легкости монтажа – на обратной стороне имеется самоклеящаяся основа, с помощью которой изделие можно закрепить на элементах металлического каркаса или специального профиля.

Сфера ее применения достаточно широка – ее можно монтировать как для основного, так и для дополнительного освещения теплиц, парников, укрываемых грядок, а также просто на подоконнике с рассадой. Особенно актуально использование такого лэд-светильника при небольшой высоте и достаточной протяженности конструкции под выращивание растений. При выборе светодиодной ленты важно учесть несколько важных параметров:

1. Тип диодов. В основном они характеризуются размером кристаллов 3528, 2835, 5050 и т.д. Основное различие между ними – по интенсивности светового потока. Так, led-элемент 5050 выдает 12 Лм, а 3528 – 5 Лм. Зная требуемую мощность для конкретной культуры, можно подсчитать, какое количество ламп должно быть на 1 метре лед-полоски.
2. Светодиодные ленты, специально выпускаемые для теплиц, имеют заданную периодичность лед-кристаллов, светящих только синим и красным цветом. Данная характеристика указана в маркировке изделия. Например, 15:5 – означает, что 15 красных сменяют 5 синих диодов и такое чередование продолжается по всей длине полоски. Сочетание двух основных сегментов спектра светового потока позволяют оптимизировать и ускорить рост растения.
3. Степень влагостойкости. Для теплиц, оранжерей и парников индекс защиты должен начинаться от IP65 и выше.

Светодиодная лента в отличие от ламп не вырабатывает много тепловой энергии. Это позволяет размещать ее максимально близко к частям растений (до 15 см), без риска опалить их. Благодаря этому повышается светопоглощение и дается возможность снизить мощность освещения и, следовательно, сэкономить на расходе для подсветки теплицы.

Лед-прожектора для теплиц

В сравнении со светодиодными лампами и полосками лед-прожектора обладают большей мощностью и направленностью светового потока. Сфера их применения – освещение просторных теплиц. Там, где имеется возможность установить на достаточной высоте один светильник, монтируют приборы подобного типа. Модели, специально выпускаемые для сельскохозяйственных целей, могут излучать как одну, так и сразу несколько длин волн:

1. Синяя (450 нм) – ускорение роста зеленной массы растения.
2. Красная (640 нм) – улучшение процесса цветения.
3. Ультрафиолетовая область (380 нм) – уничтожение вредителей и профилактика болезней.
4. Инфракрасный диапазон (более 700 нм) – поддержка и обогрев культур в холодное время года.

Светодиодные прожектора производятся в стандартном исполнении или специальном. В первом случае они продуцируют только излучение в видимом диапазоне длин волн (красном и синем), во втором – в дополнение в ИК- и УФ-сегментах спектра. При этом независимо от модификации, как и лампы и ленты они должны иметь высокий индекс защиты от влаги – как минимум IP65.

Рекомендация! При выборе светодиодных приборов освещения для теплиц обращать внимание лучше на универсальные модели – с возможность переключения между синим и красным частями спектра. Так можно не меняя светоисточника обеспечить качественную подсветку в течение всего периода роста растения.

Основные выводы

Светодиодные приборы освещения оптимальны в качестве подсветки для выращивания растений в теплицах. Они экономны, не нагреваются, долговечны и влагостойки. Кроме того, модели для сельскохозяйственного назначения продуцируют только полезные синее и красное излучение и исключает прочие длины волн. По внешнему исполнению и конструкции они делятся на следующие виды:

1. Отдельные – лампы, диоды.
2. Трубки.
3. Прожекторы.
4. Квадратные.
5. Полоски.

Главные преимущества светодиодного освещения для теплиц сводятся к экономии энергии, насыщенности и стабильности светотехнических параметров, долговечности, высокому КПД, безвредности, легкости установки и простоте в уходе. При расчете их мощности нужно учитывать высоту размещения, мощность, требования освещенности для растения и площадь помещения. При этом самыми распространенными типами светильников, применяемых в подобных условиях, являются лампы, ленты и прожектора.

Если вы имеете опыт применения в своих теплицах приборов для светодиодного освещения, обязательно поделитесь такой полезной информацией в комментариях.

Источник статьи: http://svetilnik.info/svetodiody/osveshhenie-teplitsy-svetodiodnymi-lampami.html

Освещение в теплице: нормы, требования, нюансы и советы

Успех в разведении тепличных растений во многом зависит от достатка основных факторов для любой культуры – влаги и света. Освещение в теплице, как и своевременный полив, обуславливает развитие растительных клеток, рост побегов, цветение и своевременное плодоношение. Но далеко не всякий свет полезен саженцам, в некоторых ситуациях посевы могут увядать или выдавать буйные побеги вместо объемного урожая или плоды окажутся несъедобными. Чтобы не допустить порчи растительности в теплице из-за некачественного освещения, стоит разобраться с основными правилами и требованиями для его обустройства.

Нормы и требования

Следует отметить, что все представители растительного мира по-разному реагируют на воздействие светового излучения. Также спектр излучения будет стимулировать различные функции у произрастающих культур, поэтому вам необходимо учитывать длину излучаемых волн, лежащих в ультрафиолетовом или инфракрасном спектре:

• Ультрафиолетовый спектр от 300 до 400 нм – пригодиться для удаления вредоносных микроорганизмов из теплицы, но может использоваться исключительно в профилактических целях. Длительное воздействие окажется губительным для флоры.
• Фиолетовый 400 – 430 нм – позволяет укрепить ствол и повысить устойчивость к внешним погодным факторам.
• Синий спектр 440 – 460 нм – способствует росту как корневой системы, так и листьев, повышает фотосинтез выращиваемых в теплице культур.
• Зеленый 500 – 600 нм – не несет практической пользы для обитателей теплицы, если установить только такие модели приборов освещения, может погибнуть весь урожай.
• Желтый 600 – 620 нм – стимулирует вытягивание растений, что подходит далеко не всем культурам, к примеру, актуально для декоративных деревьев, кустарников и прочих. Но бесполезно для плодоносящих или цветущих.
• Красный спектр 620 – 700 нм – под его воздействием стимулируется выработка углеводов и их дальнейшая транспортировка, что приводит к быстрому развитию плодов или цветоносов.
• Инфракрасное излучение от 780 нм и более приводит к наращиванию температуры растений, что может погубить урожай в теплице.

Выбор конкретного спектра ламп для искусственного освещения производится в соответствии с сортом выращиваемой флоры и требуемого результата. На практике лампы освещения могут содержать сразу несколько спектров, что расширяет их функциональность. Но это относится далеко не ко всем устройствам освещения, поэтому необходимо внимательно изучить особенности влияния световых приборов на микроклимат теплицы и состояние ее обитателей.

Влияние света на культуры

Выбор типа ламп для освещения теплицы

Современный рынок осветительного оборудования предоставляет довольно широкий выбор моделей ламп, отличающихся принципом действия. Поэтому перед началом организации освещения в теплице вы должны разобраться с целесообразностью использования конкретного типа.

Лампы накаливания

Представляют собой самый дешевый вариант приборов освещения, но применять их для теплиц крайне нецелесообразно. Во-первых, спектр ламп накаливания будет уместен лишь на этапе набора массы. Во-вторых, огромный процент израсходованной электроэнергии будет уходить на выделение тепла, что уместно для обогрева теплицы. В-третьих, температура от ламп накаливания способна разрушать поликарбонатные теплицы и даже может оставлять ожоги на саженцах. Также обладают низкой светоотдачей – порядка 5 – 8 Лм/Вт.

Натриевые

Натриевые лампы обладают куда лучшей светоотдачей, чем лампочки Ильича, в пределах от 80 до 130 Лм/Вт, что выходит значительно экономнее. Однако температура внутренней трубки в них достигает 1300°С, а наружная колба свободно разогревается до 400°С, поэтому рассчитывать освещение на основе натриевых приборов нужно с учетом расстояния до побегов. Также одним из недостатков является один световой спектр, пригодный для процесса плодоношения.

Ртутные

Ртутные лампы выделяют не такой мощный поток освещения, как натриевые. А выделение света происходит за счет ионизации паров ртути, которые в случае разгерметизации колбы моментально окажется в окружающем пространстве, что крайне неблагоприятно отразиться на состоянии растений и пригодности дальнейшего употребления в пищу их плодов. К преимуществам ртутных светильников относят простоту монтажа и хорошие эксплуатационные параметры.

Металлогалогенные

Обладают хорошим спектром свечения среди газоразрядных ламп, хорошо зарекомендовали себя на этапе выращивания рассады, когда культуры в теплице развиваются и входят в стадию активного роста.

Существенными недостатками металлогалогенных приборов освещения для теплиц являются:

• высокая себестоимость;
• влияние качества напряжения на светопередачу;
• быстрый выход со строя в случае нарушения условий подключения.

Светодиодные

Светодиодные лампы обладают отличной светоотдачей – в пределах 80 – 120 Лм/Вт, также они способны выдавать любые диапазоны спектра, в зависимости от установленных в них кристаллов. Многие производители комбинируют в рамках модуля одной лампы сразу несколько светодиодов с красным, синим или желтым цветом. Такой шаг делает светодиодный светильник в теплице универсальным, как для всходов семян, так и для их дальнейшего развития и плодоношения.

Светодиодное освещение

Весомым преимуществом является хорошая световая мощность и интенсивность светового потока при низком потреблении электроэнергии. Также светодиодные лампы не боятся разгерметизации колбы и способны светить около 30 000 часов. Единственным недостатком для них является относительно высокая цена, но она с лихвой окупается за годы эксплуатации.

Галогенные

Представляют собой разновидность газоразрядных ламп, содержащих пары брома и йода в колбе. Характеризуются монохромным свечением, приемлемым для локального освещения теплицы, спектр максимально приближается к солнечному свету. Однако галогенки боятся прямого прикосновения руками и попадания на них капелек влаги, поэтому такие приборы освещения требуют дополнительной защиты при монтаже и во время работы. Отличаются непродолжительным сроком эксплуатации, но и невысокой себестоимостью.

Люминесцентные

Отличаются хорошей светоотдачей – в пределах 25 – 50 Лм/Вт и продолжительным сроком эксплуатации, в сравнении с лампами накаливания. Люминесцентные лампы обладают подходящим спектром для выращивания рассады и укрепления побегов. Недостатком этого прибора освещения является газонаполненная трубка, содержащая пары ртути, взаимодействие которой с растениями крайне нежелательно.

Особенности освещения теплиц разного типа

Помимо этого, учтите особенности конструкции и материалов изготовления теплицы, так как от этого зависит результат освещения сельскохозяйственных культур в них. Наиболее популярными в использовании являются поликарбонатные модели из полупрозрачных материалов или сплошные здания.

Поликарбонатные

Важным фактором поликарбонатных теплиц является наличие естественной освещенности, попадающей внутрь от солнца в дневное время.

Благодаря наличию прозрачных стен и крыши вы можете сэкономить ощутимый процент электроэнергии, расходуемой для ламп. Однако и условия содержания таких теплиц имеет ряд важных нюансов:

• На этапе монтажа теплицы учитывайте ее ориентировку относительно сторон света и других построек на участке таким образом, чтобы получалась максимальная продолжительность освещения от солнца.
• В процессе эксплуатации мойте поликарбонатную теплицу весной и осенью. Желательно использовать дезинфицирующую смесь, чтобы предотвратить развитие мха, лишайников и других представителей флоры, ухудшающих проникновение естественного освещения.
• Монтаж светильников должен производиться таким образом, чтобы их конструкция не отбрасывала тень на саженцы, в то же время, обеспечивая равномерное освещение по всей площади.
• Разместите по периметру теплицы фольгу или другие отражающие элементы, которые повысят интенсивность освещения у грунта. Постарайтесь избегать поглощающих поверхностей.

Промышленные

В виду полного отсутствия естественного света, интенсивность подсветки лампами должна обеспечивать суточную норму для обитателей теплицы. Поэтому здесь вам обязательно пригодятся разные варианты приборов освещения, к примеру, хорошо комбинируются инфракрасные светильники с натриевыми лампами. Не забывайте, что помимо освещения, в промышленных сооружениях необходимо обеспечивать и обогрев культур, который также можно получить от осветительного оборудования. Периодически освещение сочетается с вентилированием пространства для предотвращения возникновения плесени или грибков, которые непременно возникнут в отсутствие солнечного света.

Нюансы освещения теплиц

При выборе и обустройстве освещения в парнике вам также необходимо учитывать фактор периодов, сменяющихся ежедневно или ежегодно. Что позволит выстроить эффективную систему выращивания растений.

Зимой

С наступлением холодов уменьшается и продолжительность светового дня, что снижает интенсивность излучения от естественного источника. В это время теплицу освещают лампами, практически не учитывая солнечные лучи, для культур в зимней теплице продолжительность дня рассчитывается не менее 12 часов. Что особенно актуально при выращивании огурцов, пасленовых, перца и тыквы. А вот для помидор, моркови, свеклы и других, продолжительность освещения следует увеличивать до 13 – 14 часов.

Ночью

Если вы дополняете дневное освещение, то лампы можно эффективно использовать в ночные часы. Такое освещение включается в пасмурную погоду, когда растения недополучили света днем или при технической необходимости делать перерыв в работе оборудования. В случае ежедневного ночного освещения, можно автоматизировать процесс за счет использования таймеров или реле времени.

Советы по электромонтажу

Для организации освещения в теплице обязательно воспользуйтесь советами опытных специалистов:

• перед началом установки светильников обязательно спланируйте места расположения и нужное количество;
• корпус осветительного оборудования в теплице должен подключаться к защитному заземлению согласно п.1.7.51 ПУЭ;
• все места соединения проводов фиксируются пайкой, обжимом или клеммой в соответствии с требованиями п.2.1.21 ПУЭ;
• на вводе в теплицу установите щиток и обустройте в нем систему защиты от перегрузок и аварийных режимов;
• при креплении светильников в поликарбонатных теплицах используйте специальные подставки или каркасы.

Источник статьи: http://www.asutpp.ru/osveschenie-v-teplitse.html