Как рассчитать освещение в теплице

Светильники для теплиц: как рассчитать уровень освещенности

Свет имеет первостепенное значение для растений. И особенно актуальна эта проблема при культивировании их в условиях закрытых помещений, методом гидропоники.

Свет имеет двойственную природу. С одной стороны, без него растения не могут развиваться, с другой – слишком большая температура от источников вызывает угнетение развития. Необходимо выяснить несколько взаимосвязанных вопросов: какие лампы использовать и сколько.

Для чего нужны светильники

Практика показывает, что существует прямая зависимость между количеством света и урожайностью. При плохом освещении растения оказываются недостаточно крепкими, могут неправильно развиваться и так далее. И в настоящее время примерно половина стоимости продукции теплиц – это стоимость осветительного оборудования и электричества.

Свет активирует процесс фотосинтеза, то есть, производства органических соединений из воды и окиси углерода. Важным при этом является не только интенсивность процесса, но и спектральный состав излучения. Во время роста, развития и созревания плодов преимущественно используются разные спектры.

Нужно также соблюдать чередование дня и ночи. Для каждого растения длина светового дня может быть разной, что необходимо учитывать при планировании.

Пример расчета

При расчете освещенности теплицы необходимо учитывать многие параметры: тип лампы, расстояние до растений, наличие отражателей, другие оптические характеристики.

Для приблизительного расчета рекомендуется применить упрощенную формулу: F=ExS/Kи. В этом уравнении F – требуемый световой поток, S – площадь, а Ки – коэффициент использования потока. Для систем со встроенным отражателем коэффициент принимается равным 0,8, с внешним – 0,4.

Предположим, что требуется уровень в 10 000 люкс на площади 2 кв. метра. Используя лампы с внешним отражателем (Ки=0,4) получаем F=10000×2 кв.м/0,4=50 000 лм. Такой поток может обеспечить лампа ДНАТ мощностью 400 Вт (48 000 лм) или два таких источника по 250 Вт (27 000 лм каждый). Если использовать модель с зеркальным отражателем, получим требуемый поток F=25 000 лм. В результате достаточно одной лампы в 250 Вт (27 000 лм).

Теперь нужно экспериментально подобрать высоту подвеса. Пятно освещенности должно совпадать по площади с расчетным. Но нельзя забывать, что уровень яркости обратно пропорционален квадрату расстояния. Так как учесть все параметры в предварительном расчете невозможно, после установки источника следует проверить данные экспериментально (люксометром).

Какие лампы в каком случае можно использовать

Чтобы подсветить одно растение, можно применить лампу мощностью 20-30 Вт, подвешенную на высоте от 5 до 30 см.

Группы растений подсвечиваются лампами мощностью от 50 Вт (с расстояния 40-60 см) или мощностью в 15-100 Вт, с расстояния 50-100 см – в зависимости от размера группы.

Мощные лампы от 250 Вт лучше размещать на высоте 1-2 м в больших помещениях. А источники от 400 Вт и выше применяются для освещения зимних садов или оранжерей, для комнаты они будут слишком яркими. Кроме того, при использовании ламп большой мощности необходимо сделать расчет проводки, чтобы не допустить перегрузки системы.

Нужно также заметить, что использовать много ламп вместо одной нецелесообразно. Особенно старых ламп накаливания большого диаметра. Они начнут перегреваться и быстро выйдут из строя. Также возрастут расходы на электричество. Лучше использовать источники с рефлектором или установить отражающее покрытие стен.

При использовании гроубоксов или гроутентов не стоит выбирать лампы большой мощности, натриевые или лампы накаливания, так как они слишком сильно греются. А внутренняя отделка отражающим покрытием делает освещенность намного ярче. Но в каждом случае необходимо использовать люксометр.

Работа TDS метра основана на электропроводности водной – электроды, погруженные в водную среду, создают между собой электрическое поле. Чистая дистиллированная вода сама по себе ток не проводит, образуют его растворенные в воде различные примеси и соединения.

Солемер или TDS метр – это стационарный малогабаритный прибор для измерения жесткости воды и процентного содержания в ней разного вида веществ.

Кокосовый субстрат, изготавливаемый из растертой в мелкую крошку кожуры и волокон кокосового ореха, − достаточно молодой материал.

Чтобы пересаженные цветы хорошо росли и развивались, их корням необходима влага и возможность дышать через земляную почву. Обычная земляная смесь представляет собой достаточно плотную субстанцию, плохо пропускающую живительную влагу и воздух к корням.

Керамзитовый дренажный материал или керамзит – это одна из разновидностей субстрата применяемая для укоренения черенков роз гвоздик и иных цветочных растений.

В прошлом веке ученые открыли вещества, влияющие на работу тех или иных функций растения. С помощью этих веществ, каждый садовод может повлиять на жизненный цикл растения, ускорить или замедлить его развитие. Подобные вещества называют стимуляторами роста.

Современные технологии позволяют контролировать развитие растений по воле человека. Еще в 20 веке ученые открыли фитогормоны, вещества, стимулирующие все процессы жизнедеятельности и контролирующие их протекание

При выращивании растений без солнечных лучей нужно сильно постараться, чтоб предоставить все необходимое. Ведь питается растение именно световыми лучами, без которых рост и развитие невозможно, грунт и удобрение играют второстепенную роль.

• Интернет магазин ООО «АгроДом»
• Страна: Россия
• E-mail: [email protected]
• Телефон: 8 (800) 555–42–84
• Мы работаем: пн-пт 9:00–23:00; сб 10:00–19:00; вс 12:00-20:00

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам

Источник: agrodom.com

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.

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:

В этой формуле F — интенсивность светового потока, Лм; E — уровень освещенности, Лк; S — площадь освещаемого участка, кв.м; К_И – 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.

Источник: svetodiodinfo.ru

Расчет освещения для теплиц, выбор ламп

Очень важно, чтобы растения, выращиваемые в закрытом грунте, получали нужный спектр лучей и в достаточном количестве. Летом с этим проблем нет – солнце обеспечивает эту потребность сполна.

Для эксплуатации парников ранней весной, поздней осенью, зимой придется подумать над тем, как рассчитать освещение в теплице, лампы какого типа выбрать и по какому принципу их использовать. Сегодня мы постараемся ответить на все эти вопросы.

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

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

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

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.

При выборе вида ламп обязательно учитываем характер выращиваемых культур

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.

Источник: roomgood.ru

Как повышают урожай в промышленных теплицах? Освещение теплиц и расчет освещенности за 2 минуты

На правах рекламы

За 2017-й год общая площадь теплиц увеличилась на 10% до 2 600 га. До 2020 года предполагается построить около 1500 Га новых теплиц, оснащенных самым современным оборудованием и использующих высокоэффективные технологии для увеличения производительности.

Основной овощной культурой, выращиваемой в защищенном грунте, является огурец, он составляет 66% от всех производимых овощей. 2-е место занимает томат – 31%, остальные культуры занимают всего около 3% в общем объеме (салаты, зелень, баклажаны, перец, цукини, редис и т.д.).

В цветочном растениеводстве лидирует роза – 30% от общего объема, хризантема и тюльпан 12% и 11% соответственно.

Большинство теплиц расположено в теплых регионах России – в Южном, Центральном и Поволжском округах.

100 килограммов огурца с 1 квадратного метра теплицы – миф или реальность?

Одной из эффективных технологий для теплиц является технология светокультуры, позволяющая в холодные и темные зимние месяцы предложить к столам потребителей свежие, экологически чистые отечественные овощи, вместо обычно импортируемых в «несезон» из других стран. Светокультура – это выращивание растений с использованием искусственного освещения, которое применяется практически в течение всего периода вегетации. В цветочных хозяйствах в холодные и темные месяцы освещение теплиц обеспечивает 80-85% потребности растения в оптическом излучении, а в овощных теплицах этот показатель может превысить 90%.

В средней полосе России искусственное освещение для теплиц рекомендуется использовать до 7 месяцев в году (с октября по апрель). Результатом искусственного освещения в течение всего периода вегетации явится увеличение удельной продуктивности теплиц в 3-4 раза. Например, при практически круглогодичном выращивании с использованием искусственного освещения в отечественных теплицах уже достигнут и превзойден уровень урожайности основной тепличной культуры, огурца, – 100 кг/м2.

Какие светильники использовать для теплиц?

Качество освещения серьезным образом влияет на себестоимость и рентабельность тепличной продукции. Основными типами световых приборов, применяемыми в теплицах в настоящее время, являются светильники с НЛВД (натриевая лампа высокого давления) мощностью 600 и 1000 Вт. Срок службы таких ламп составляет около 24 000 часов.

Спектр лампы подбирается в соответствии с типом выращиваемой культуры, а также влияет на период вегетации растений.

Такие светильники подходят для использования не только в теплицах промышленного масштаба. Небольшие фермерские хозяйства и дачные участки с теплицами также нуждаются в досветке.

Сколько светильников необходимо для теплицы?

Уровень освещенности является исходным параметром для светотехнического расчёта осветительной установки. Профессиональные расчеты выполняются в основном в программе DIALux. В результате расчёта определяется распределение освещенности по технологической площади с заданным коэффициентом неравномерности и схема расположения светильников с учетом конструкции теплицы и архитектоники ценоза.

Иногда для первичной оценки требуемой осветительной установки нужно что-то более простое. Для быстрого расчета осветительной установки можно использовать простой онлайн-калькулятор освещения теплиц, который находится в разделе «сервисы» сайта www.galad.ru.*

Выбрав тип светильника с определенной мощностью лампы и формой кривой силы света, обычный пользователь может быстро и наглядно получить необходимые расчётные данные – ориентировочное количество светильников, расположение, среднюю освещенность. Для этого не нужно обладать навыками в области светотехники.

В калькуляторе можно рассчитать освещение теплиц площадью от 100 до 22 500 метров квадратных и высотой от 2,5 до 6 метров, а также выбрать продольное или поперечное расположение светильников.

Для выращивания разных культур требуются различные уровни освещенности. Для рассады овощей – 9 клк, для культуры салата – 11 клк, для роз – 13 клк, для томатов – 16 клк, и 20,5 клк для огурцов. В калькуляторе можно выбрать стандартный вариант освещенности или ввести вручную в диапазоне от 5 до 30 клк.

Для более точного расчета можно ввести дополнительные параметры, такие как коэффициент отражения поверхностей, высота расчетной плоскости и коэффициент запаса.

Для выбора подходящего оборудования нажмите кнопку «Выбрать» и выберите подходящий по параметрам осветительный прибор в новом диалоговом окне «Фильтр». Здесь Вы можете изучить технические данные осветительных приборов, а также посмотреть кривую светораспределения и фотометрическое тело (Рис.8).

Для получения расчета нажмите кнопку «Расчет» в верхней части экрана. Результаты расчета появятся в таблице справа, а расположение светильников отобразится на 3D-модели в центре калькулятора.
Уделите внимание организации грамотного освещения в теплице и высокий урожай не заставит себя долго ждать!

* GALAD – один из самых известных брендов-производителей тепличного оборудования в России. Светильники производятся на базе Кадошкинского электротехнического завода в течение уже более 40 лет.

Источник: blog.brigada174.ru