Какое освещение должно быть в теплице зимой: виды ламп, отзывы

Актуальность светодиодного освещения для сельхозкультур

Светодиодное освещение полностью компенсирует нехватку солнечного света

Особенности конструкции современного LED-светильника

Диод, излучающий свет – такова расшифровка английской аббревиатуры LED. Конструктивно светодиод представляет собой полупроводниковое устройство, преобразующее электрический ток в световое излучение. Модели светильников сельскохозяйственного назначения имеют в составе десятки светодиодных ламп для максимальной фотосинтетической эффективности.

Несмотря на то что светодиоды выделяют очень мало тепла, конструкция большинства моделей дополнена радиатором.

Он отводит образующееся тепло от лицевой стороны светильника, позволяя размещать светодиодные лампы в теплице непосредственно рядом с растениями, не опасаясь возникновения «ожогов».

Светодиодный светильник для теплицы

Эксплуатационно-экономические преимущества

LED-светильники могут использоваться днем в качестве вспомогательного источника света (для подсветки растений). С их помощью можно увеличить длину светового дня в зимний период. Возможна и полная замена солнечного света с эффективным управлением световыми условиями. В число важнейших достоинств входят:

• минимальное потребление электроэнергии и высокая светоотдача;
• возможность легко управлять интенсивностью и спектром;
• возможность контролируемо усиливать фотосинтез, способствуя увеличению биомассы;
• значительное повышение урожайности, улучшение вкуса, цвета и аромата плодов;
• направленное излучение, позволяющее рационально использовать источник света;
• длительный срок службы – до 100 000 часов (10 лет), официальная гарантия 5 лет;
• экологичность – опасные компоненты отсутствуют;
• прочность, вандалоустойчивость, пожаробезопасность;
• возможность использовать как высоковольтные, так и низковольтные источники питания;
• рассчитаны на эксплуатацию в условиях высокой влажности;
• низкое тепловыделение, исключающее негативное воздействие на растения повышенных температур;
• универсальны и просты в монтаже, широкая вариативность методов монтажа.

LED-лампы бесперебойно работают в условиях повышенной влажности

Небольшой экскурс в историю фактов

Первой страной, применившей на практике LED-лампы для освещения растений, стала Дания. В цветочных теплицах общей площадью несколько тысяч кв. м. было использовано 50 000 светодиодов. Экономия электроэнергии составила 40% по сравнению с традиционными лампами.

Популярные технологии монтажа

Производители размещают светодиодные лампы для теплиц в прочные, влаго- и пыленепроницаемые корпуса и снабжают их удобными приспособлениями для монтажа. Наибольшей популярностью пользуется подвесной метод, предусматривающий закрепление светильника на несущем тросе. Регулируя длину троса, светильник можно поднять или опустить и тем самым выбрать оптимальное расположение, обеспечив локальное либо общее освещение.

Устройства могут крепиться непосредственно на потолке. В этом случае рекомендуется приобретать модели, оснащенные рефлекторами для полного охвата грядок световыми волнами.

LED-светильник размещают в непосредственной близости от растения

Выбор ламп

Универсальных систем освещения для любых растений не существует! Для создания наиболее комфортных условий принято использовать разные виды ламп, разделяя теплицу на несколько зон. После того, как максимальный баланс найден, урожайность существенно повысится, а растения можно будет выращивать круглый год.

Лампа накаливания

В теории такие источники света можно использовать для теплиц. Не рекомендуется использовать «лампочки Ильича» в конструкциях из поликарбоната. Излучаемый лампами накаливания свет находится в красном диапазоне, что негативно сказывается на растениях.

К достоинствам относится низкая стоимость, но недостатков существенно больше:

• отсутствие синего спектра (только красные и оранжевые лучи);
• возможность повреждения поверхности листьев, что приводит к деформации и утончению стеблей;
• высокая температура при эксплуатации, вредящая рассаде;
• большое потребление электрической энергии.

Люминесцентные лампы

Наиболее подходящими для тепличного освещения являются люминесцентные лампы, они характеризуются долговечностью, дешевизной и низкой тепловой отдачей. По принципу работы они энергосберегающие, но обычные «экономки» освещают лишь малую площадь.

Для установки обязательно применение защитных коробов. В редких случаях подходят вертикальные пластиковые корпуса.

Ультрафиолетовые лампы для теплиц

Принцип действия и конструкция схожи с люминесцентными. Внутрь колбы закачиваются пары ртути, взаимодействующие с электромагнитным разрядом. Трубка производится из кварцевого стекла, способного пропускать ультрафиолетовые лучи. Отличный вариант для дополнительного освещения растений в небольших помещениях, куда проникает солнечный свет. Существенно ускоряется и повышается эффективность фотосинтеза.

Более безопасными считаются увиолевые (вместо кварцевых) трубки, не влияющие на формирование озона. Для регулировки спектра освещения в стекло добавляются иные компоненты.

Ртутные лампы

ДРЛ – разновидность ламп с колбой, заполненной ртутью. Характеризуются быстрым нагревом и световым потоком в ближнем ультрафиолетовом диапазоне. Рекомендуется применять в малых комнатах вместо ультрафиолетовых ламп. Подходят для освещения во время созревания плодов. При эксплуатации обеспечьте стабильное напряжение с перепадами не выше 5 % от заданного значения.

Натриевые лампы

Натриевые люминесцентные лампы высокого давления гарантируют наилучшую световую отдачу по отношению к расходуемой электроэнергии. Человек плохо воспринимает спектр излучения, но для растений очень полезны красные, желтые и зеленые оттенки таких источников. Очень распространены в системах тепличного освещения.

Основные преимущества натриевых ламп:

• низкая стоимость;
• малое потребление электроэнергии;
• долговечность – срок службы превышает 20 000 часов;
• высокая световая отдача по сравнению с обычными лампами накаливания;
• большая тепловая отдача – экономия на отоплении теплицы в зимнее время года;
• красно-оранжевый спектр ускоряет цветение и рост плодов;
• КПД превышает 30 %.

По недостаткам отметим высокий нагрев, снижающий пожарную безопасность и требующий дополнительных мер предосторожности

Светодиодные лампы

Светодиодный светильник создает монохромное освещение, однако производители подбирают нужную комбинацию светодиодов для получения благоприятного спектра индивидуально под каждое растение. Это экономичные, долговечные устройства, работающие от блока питания на низком напряжении.

Для изменения интенсивности света регулируют количество и высоту установки LED-диодов. Для роста саженцев идеально подходят синие светодиоды, для созревания плодов – красно-оранжевые.

Инфракрасные лампы для теплиц

Такие лампы сравнимы с обогревателями и используются преимущественно для обогрева тепличных хозяйств. Энергосберегающая система создает лучшие условия для роста растений, схожие с естественными. Для улучшения эксплуатации устройства дополняются регуляторами. В случае с конвекторами осуществляется прогрев воздуха. Инфракрасные лампы воздействуют на растения и почву, а уже после передают тепло через воздух.

Какими должны быть светильники для теплицы

Если вы выращиваете культуры, ценность которых в стеблях и листьях, света им не надо так много, как растениям, которые выращиваются для цветов и плодов. Именно это учитывается при подборе ламп для парника.

Есть несколько критериев выбора ламп:

• Производитель искусственного освещения. Здесь максимально все ясно – брендовый товар дает некую гарантирую качества и хорошее сервисное обслуживание. Если же вы покупаете товар на рынке, дешевый, то о качестве приходится только гадать, ну и сервисное обслуживание и вовсе не подразумевается.
• Мощность ламп. Это означает, сколько энергии потратит прибор за час работы (непрерывной).
• Излучаемая энергия. А этот показатель поможет высчитать, сколько ламп вам потребуется, чтобы хорошо осветить площадь парника.

Важен и световой спектр ламп. Но таких ламп, искусственное освещение которых полностью передаст спектр ультрафиолета, нет. Потому иногда лампы комбинируются, и это хороший вариант. Ну лучшим вариантом будет приобретение ламп с наибольшим спектром излучения.

Как выбрать светильники для теплиц: 5 советовКак производится светодиодное освещение теплицВентиляция в бане схема и устройство: 6 советов специалистаОригинальный томат Махитос F1: описание и отзывы

Каждый участок светового спектра по-своему влияет на растение:

• Фиолетовые и синие лучи ускорят фотосинтез в тканях растения – оно крепнет и быстрее растет;
• Желтые и зеленые лучи наоборот угнетают процесс фотосинтеза, стебельки вытягиваются, истончаются;
• Оранжевые и красные лучи самые лучшие для растений, а точнее, для их цветения и плодоношения, но избыток этих лучей угрожает жизни растения;
• Наконец, ультрафиолетовые лучи формируют в листьях и плодах витамины, делают их в большей степени холодостойкими.

Для небольших теплиц применяются люминесцентные лампы или лампы дневного света. Они универсальны, доступны и экономичны

Лучшее качество света с люминесцентными лампами достигается комбинированием ламп теплого и холодного света. Срок службы таких приборов колеблется от 1000 до 2000 часов.

Среди достоинств таких ламп можно назвать экономичность, излучение почти что полного спектра, невысокая цена, яркость, простота установки. Они почти не греются, значит, микроклимату теплицы ничего не угрожает. Но должно же быть и что-то отрицательное – да, они очень большие. Потому могут загораживать места проникновения естественного света.

Виды ламп

• Меньше всего для этой цели подходят лампы накаливания. Свет, который излучают данные приборы в основном находится в красно-жёлтом спектре, что препятствует образованию процесса фотосинтеза.Для досвечивания применяются люминесцентные, ртутные, натриевые, светодиодные приборы достаточной мощности, чтобы растения не испытывали недостатка в свете.
• Люминесцентные – данный вид светильников для освещения в условиях защищённого грунта, характеризуется высокой экономичностью. Такие лампы обладают светоотдачей порядка 80 Лм./В, излучают спектр света, близкий к естественному, не нарушают микроклимат теплицы. Кроме положительных качеств, такие осветительные приборы имеют ограничение на применение в теплицах для выращивания влаголюбивых культур. Максимальная влажность воздуха, при которой возможно применение люминесцентных ламп, составляет 70%.
• Ртутные – эти светильники излучают спектр света, который используется растениями в период формирования плодов.Запрещается данными приборами досвечивать рассаду, по причине чрезмерного вытягивания растений. Ртутные лампы небезопасны для здоровья человека. При использовании таких приборов, необходимо следить за целостностью стеклянной колбы, в которой находятся пары ртути. Находиться человеку рядом с таким осветительным прибором долгое время не рекомендуется из-за высокой степени ультрафиолетового излучения.

• Натриевые обладают высокой долговечностью. Даже в неблагоприятных для электротехнических приборов условиях, эти светильники могут прослужить не менее 12 000 часов. Натриевые лампы излучают красный спектр света, что особенно полезно для растений в период плодообразования и цветения. Натриевые приборы являются экономичными, светоотдача этих устройств в несколько раз выше, чем у ламп накаливания.К недостаткам этих осветительных устройств относится их ограниченный красно-оранжевый спектр, который на ранних периодах развития растений приводит к чрезмерному их вытягиванию. Натриевые приборы небезопасны. Если разбить лампу, то воздух будет загрязнён парами ядовитых металлов. Ещё одним недостатком такого освещения является высокий нагрев работающего прибора, но в том случае если лампы расположены высоко над растениями, а досвечивание осуществляется в зимнее время, то этот недостаток превращается в достоинство, дополнительно обогревая воздух теплицы.

• Металлогалогеновые – эти осветительные устройства являются противоположностью натриевых ламп по излучаемому спектру. Металлогалогеновые приборы излучают свет в синем спектре, что особенно полезно растениям на ранней стадии развития. Эти осветительные устройства довольно дороги и не могут применяться в течение всего вегетационного периода развития овощей. При использовании металлогалогеновых ламп запрещается использовать технологии полива, при которых возможно попадание воды на работающие осветительные приборы.
• Светодиодные являются самыми экономичными светильниками для освещения овощей. Срок эксплуатации таких устройств составляет до 50 000 часов. Достоинством таких прибором является возможность работать от низковольтного блока питания, что в условиях повышенной влажности теплице является наиболее безопасным вариантом освещения. Существенным недостатков светодиодных светильников, является их высокая стоимость, но учитывая очень большой срок службы таких приборов, финансовые вложения окупаются очень скоро.
• Инфракрасные – такие устройства излучают тепловую энергию, поэтому применяются в теплице с целью создания благоприятного микроклимата для выращивания растений. Инфракрасные лампы нагревают, прежде всего, грунт и материал теплицы, которые затем отдают тепло воздух. Обогрев растений также происходит напрямую от инфракрасных приборов.Существенный недостаток таких устройств, это высокая стоимость и спектр излучения, который можно использовать только для подогрева, для освещения теплицы инфракрасные приборы не применяются. 

Расчет количества освещения для теплиц

Если планируется организовать искусственное освещение теплицы своими руками, потребуется учесть следующие параметры:

• Высота размещения источников света над первым листом.
• Тип ламп, их мощность.
• Какую культуру следует осветить, растения разных видов требуют разную интенсивность лучей.
• Общая площадь освещения.
• В какой сезон планируется досвечивание.

Расположение осветительных приборов зависит от типа и мощности ламп, а также от вида культуры

Полезно знать: Для энергосбережения и увеличения световых потоков в теплице рекомендуется использовать рефлекторы-отражатели: алюминиевые, фольгированные, зеркальные. 

Уровень освещения, необходимый для качественного выращивания растений регламентируется агрономическими нормами, минимально допустимый — 6 — 7 kЛk (килолюкс). Исходя из нормативного показателя рассчитывается интенсивность и продолжительность досвечивания теплицы. Осенью, весной меньше, зимой, соответственно, требуется более продолжительный период.

Для достижения минимума освещенности подходят светильники для теплиц, удельная мощность которых 50-100 Вт/м2. Количество ламп определяется при проектировании осветительной системы на основе расчета для индивидуального проекта. Самостоятельно выполнить расчеты можно на онлайн калькуляторе. Гарантированно хороший урожай получается при среднем уровне освещенности 10- 12 кЛк, до 20 килолюкс.

Пример расчета освещения теплицы

Для примерного расчета применим формулу:

F=Е x S : Kи, где

F – необходимый световой поток;

S – площадь;

Ки – коэффициент, определяющий использования потока. Для ламп с внешним отражателем — 0,4, встроенным — 0,8.

Допустим, требуется осветить теплицу площадью 18 м2, уровень освещенности 10000 люкс.

F = 10000 х 12 : 0,4 = 300000 люмпен.

Смотрим на типы ламп, например, возьмем Днат на 250 Вт (27 000 люмпен) такой поток может обеспечить: 3000000:27 000 = приблизительно 11-12 ламп.

Далее следует подобрать высоту, на которой будут располагаться лампы, здесь учесть: уровень яркости величина обратно пропорциональная квадрату расстояния. Для точного вычисления высоты подвеса, следует провести эксперимент, замерить интенсивность люксометром. Опыт подсказывает:

• Для освещения одного растения можно использовать лампу 20-30 Вт, на высоте от 50-300 мм.
• Для группы лучше подойдут лампы 50Вт, расстояние до верхнего листа 400-600 мм, а так же светильники до 100 Вт, если требуется большая площадь подсветки.
• Лампы 250 Вт и более размещают на высоте 1000-2000 мм, подходит для больших зимних теплиц.

Выбор ламп

В холодный сезон продолжительность светового дня недостаточна для полноценного развития растений, поэтому необходимо дополнительное освещение в теплице зимой. Сегодня рынок не в состоянии предложить универсальное решение. Чтобы создать комфортные условия в теплице следует подобрать сразу несколько видов ламп. Сбалансированная система позволит выращивать обильный урожай круглый год.

Специализированные магазины предлагают самые разные лампы для теплиц, как выбрать правильно и не растеряться в этом многообразии, если маркетологи расхваливают продукцию на все лады? Для этого следует изучить основные характеристики ламп.

Как сделать освещение в теплице, схема для ламп Днат

Лампа накаливания

Лампы накаливания прекрасно освещают теплицу, служат небольшим подогревом для воздуха. Но не выгодны экономически: слишком большое потребление энергоресурсов. Спектр ламп накаливания 600 нм, что совсем не способствует нормальному развитию растений. При злоупотреблении подобным освещением, растения получают ожоги, так как образуется избыток оранжевых, инфракрасных, красных лучей. Стебли неестественно вытягиваются, происходит деформация листьев.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы имеют благоприятный спектр для выращивания растений. Они долговечны, относительно недороги, теплоотдача таких светильников очень низкая. Принцип работы идентичен светосберегающим, но последние способны осветить только незначительную площадь.

Устанавливают люминесцентные лампы в специальных металлических коробах, реже вертикально в пластиковой осветительной арматуре.

Ультрафиолетовые лампы для теплиц

Современные ультрафиолетовые лампы работают по принципу люминесцентных: в колбе образуется УФ-излучение, благодаря взаимодействию электромагнитного разряда и ртути. Из увиолевого или кварцевого стекла изготавливается газоразрядная трубка, которая имеет свойства пропускать УФ-лучи. Увиолевые более безопасны, так как снижают уровень образования озона. Добавляя разные компоненты при производстве стекла, производители создают лампы, работающие в строго заданном диапазоне, можно подобрать благоприятный спектр освещения.

Освещение в теплице из поликарбоната ультрафиолетовыми лампами

Ртутные лампы

ДРЛ лампы ртутные высокого давления. Быстро нагреваются и излучают лучи из ближнего ультрафиолетового спектра. Полезно такое освещение для улучшения фотосинтеза в очень небольшом количестве, совокупно с солнечным светом. Рекомендованы к использованию в период созревания плодов. Не безопасны, эксплуатация возможна при стабильном напряжении, перепады не могут быть более 5%.

Использование ртутных ламп в теплице

Натриевые лампы

Натриевые лампы (дэнас, днас, днат) высокого давления. Очень экономичны, с большой теплоотдачей, эффективно использование для освещения теплицы ламп мощностью более 400Вт. Натриевые лампы для теплиц создают оранжево-красное монохромное освещение близкое у солнечному. Минус ламп – мало синих лучей. Производители доработали изделие, сейчас можно купить улучшенный вариант ламп для теплиц с более интенсивными лучами синего спектра. Специалисты заметили способность натриевых ламп привлекать насекомых-вредителей, что является значительным препятствием для их применения в теплице.

На фото натриевая лампа

Светодиодные лампы

Светодиодные светильники для теплиц (LED) по одиночке создают монохромное освещение, но огромный спектр изделий позволяет подобрать комбинацию из светодиодов и составить благоприятный спектр индивидуально под каждый вид растений. Светодиоды для теплиц экономичны, долговечны, работают исправно при низком напряжении. Интенсивность света можно регулировать их количеством и размещением ламп на разной высоте. При росте саженцев лучше освещение теплицы светодиодными лампами синего спектра, для созревания плодов следует использовать оранжевый и красный сегмент лучей.

Профессиональные led лампы для теплиц – подсветка в нескольких спектрах

Инфракрасные лампы для теплиц

Инфракрасные лампы и нагреватели используют для обогрева теплиц. Это энергосберегающие системы, создающие благоприятные условия для роста растений, схожие с естественными. Для более эффективного использования приборы оснащают регуляторами, ручными или автоматическими, так полностью можно контролировать микроклимат. Если конвективное отопление сначала прогревает воздух, то инфракрасное — действует на растения и почву, а затем они отдают тепло в воздух.

Преимущества светодиодного освещения теплиц

В недавнем прошлом для освещения теплиц в основном использовали газоразрядные лампы. Спектр натриевых ламп высокого давления ДНаТ и ДНаЗ содержит преимущественно красную составляющую, что полезно для растений в фазе плодоношения.

Спектр натриевой лампы ДНаТ

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

Спектр ртутной лампы ДРЛ

Газоразрядные лампы всех типов обладают большой световой мощностью, хорошим коэффициентом рассеяния, но при этом их световая отдача значительно ниже, чем у светодиодов, и большая часть энергии уходит на нагрев, влияя на микроклимат и увеличивая потери. Подвешивать лампы ДНаТ и ДРЛ необходимо на значительную высоту, чтобы избежать ожогов. В небольших теплицах с высокорослыми растениями их использование затруднено.

Лампы ДНаТ в теплице подвешивают на значительной высоте

Через 1,5-2 года использования световая мощность газоразрядных ламп снижается, они тускнеют и требуют замены. Из-за содержания ртути приходится применять специальные дорогостоящие методы утилизации.

Для подключения ламп ДНаТ и ДРЛ необходима пускорегулирующая аппаратура, что удорожает их первоначальную установку. Большие тепловые потери увеличивают энергопотребление, в результате освещение теплицы газоразрядными лампами обходится довольно дорого, особенно в зимний период.

Подключение лампы ДНаТ через пусковое устройство

По сравнению с газоразрядными лампами, светодиодные фитосветильники LED выдают свет в строго определенном диапазоне, что позволяет добиться максимального фотосинтеза. Пики излучения приходятся на 450 и 650 нм, что соответствует потребностям растений. Также светильник излучает мягкий ультрафиолет в диапазоне 320-380 нм, что повышает холодостойкость растений.

Спектр LED-светильников в сравнении с лампами ДНаТ и ДНаЗ

LED-светильники для освещения теплиц обладают рядом преимуществ:

• хорошие показатели световой мощности;
• подходящий для растений спектр и возможность его регулирования;
• отсутствие нагрева и влияния на микроклимат в теплице;
• простое подключение к сети;
• малый расход электроэнергии;
• экологичность – не требуется специальная утилизация;
• ремонтопригодность – сгоревшие элементы можно заменить;
• длительный срок службы – до 100000 часов.

Недостатки светодиодных светильников:

• высокая цена;
• направленное излучение, для большой площади требуется много точек освещения.

Благодаря низкому нагреву лицевой части, светильники LED можно размещать на любом расстоянии от растений, не рискуя их обжечь. За счет этого можно существенно сократить площадь теплицы для рассады и низкорослых культур, выращивая их на многоярусных стеллажах.

Выращивание рассады на стеллажах со светодиодной подсветкой