Организация освещения в теплице и выбор ламп

Категория: Освещение для нежилого

Освещённость растений, которые выращиваются в теплице, оказывает большое влияние на их рост и развитие, задаёт предпосылки для крепкого иммунитета и высокой урожайности. Чтобы правильно выбрать лампы и провести расчёт освещения, нужно знать отличия ламп друг от друга и общие принципы организации света в теплице.

Освещение в теплице

Какую задачу выполняет освещение теплицы?

Простым языком, освещение в теплице и на открытом воздухе является одним из источников пищи для растений, без которого невозможны нормальный рост, развитие и плодоношение. Свет крайне важен для фотосинтеза, во время которого растения поглощают углекислый раз и выделяют кислород. По тому, насколько долгое нахождение под лучами света необходимо растениям, их делят на три группы: культуры длинного дня, короткого и нейтральные. В среднем, освещение в теплице конструируется так, чтобы можно было давать растениям до 12-16 часов света.

Освещение днём и ночью

По характеру работы освещение можно разделить на два вида: постоянное и периодическое. Первое даёт растениям необходимые часы для роста и развития со световым потоком от 400 до 1000 мкмоль/м2/с. Второй вариант применяется в ночное время как продление дня для замедления или ускорения цветения. Плотность светового потока при этом варьирует от 5 до 10 мкмоль/м2/с.

Для правильного расположения насаждений внутри во время расчёта составляется схема теплицы, в которой отмечается расположение растений с определёнными предпочтениями к свету. Применяется также цикличная подача света, при которой попеременно осуществляется подсветка с разными промежутками. Для организации равномерного покрытия световым потоком в конструкции ламп используются отражающие рефлекторы.

Различия световых диапазонов и их влияние на растения

Подбирая освещение в теплице необходимо учитывать световой диапазон приобретаемых ламп, так как он имеет очень большое значение:

  • спектральный интервал в 280–320 нм вреден для флоры;
  • лампы в диапазоне 400–500 нм помогают регулировать рост и фотосинтез;
  • интервал в 500–600 нм (зелёный) поддерживает фотосинтез в нижний листьях;
  • интервал в 600–700 нм (красный) поддерживает развитие и фотосинтез;
  • свет 320–400 и 700–750 нм (дальний красный) должны занимать в общем спектре не больше нескольких процентов;
  • лампы с интервалом в 1200–1600 нм существенно ускоряют прохождение биохимических фотореакций.

Зависимость цвета освещения от длины волны

Достаточно хорошо изучив процесс, можно использовать освещение для ускорения определённых этапов развития растения, получая урожай раньше или позже базового срока. Однако надо учитывать, что такие поправки наносят растениям стресс и созревшие плоды не обладают полным спектром вкусовых качеств и полезных свойств.

Особенности организации освещения в теплице

  • до начала всех работ составляется план электрической сети и проводки внутри и снаружи теплицы. Он необходим и для предварительного расчёта потребления энергии, и для уточнения суммы монтажа, и для учёта возможных сложностей установки иллюминации;
  • кабель к тепличному помещению проводится под землёй или по навесным опорам. Для подземного варианта необходимо покупать специальный кабель с дополнительным защитным экраном;
  • для обеспечения предельной безопасности электромонтажа и эксплуатации света проводка внутри теплицы должна быть заземлённой;
  • кабели для питания и проводки должны иметь 20% запас пропускной мощности, чтобы он не перегревался во время пускового толчка и непредвиденного повышения напряжения;
  • провода внутри помещения следует прокладывать по электротехнической гофре, обеспечивающей изоляцию от влаги и механического повреждения;
  • питание к теплице должно быть подведено через распределительный щиток с рубильником. Это необходимо для возможности быстро и безопасно обесточить всю сеть;
  • при оборудовании освещения в теплице необходимо строго соблюдать правила пожарной безопасности и проведения электротехнических работ. При подборе, прокладке и соединении проводов следует учитывать высокую влажность внутри помещения. Нормам влагоустойчивости также должно соответствовать оборудование, входящее в сеть: распределительные коробки, соединительные устройства, выключатели, светильники и т.д.

Безопасное освещение в теплице

Выбор ламп для тепличного освещения

Нам необходимо детально остановиться на рассмотрении недостатков и преимуществ всех видов ламп для освещения теплиц, чтобы понять, в каких случаях используются те или иные. Прежде всего, следует запомнить, что на осветительных приборах в данном случае лучше не экономить.

Дешёвая китайская продукция поможет сберечь бюджет, но в случае несоответствия по мощности, напряжению, световому диапазону и температуре приведёт к ухудшению здоровья растений. Поэтому рекомендуется покупать лампы от авторитетных производителей, обращая внимание на отзывы знакомых растениеводов и пользователей в интернете.

Осветительную конструкцию можно приобрести в готовом виде или сделать своими руками. Для второго варианта необходимо наличие хорошего электромонтажного опыта и уверенность в точности собственных расчётов. Среди тех, кто строит освещение самостоятельно, популярны светодиодные светильники, дающие самые широкие возможности настройки светового спектра.

Лампы накаливания

  • световой спектр в 600 нм хорошо подходит для большинства культур;
  • из-за свечения оранжевыми, красными и инфракрасными лучами лампы провоцируют искривление листьев и вытягивание стеблей;
  • малый объём синего спектра иногда недостаточно хорошо стимулирует фотосинтез;
  • из-за особенностей ламп накаливания в теплице увеличивается температура воздуха. Для одних растений это хорошо, для других – нет;
  • под лампами накаливания плохо растут огурцы и томаты, но хорошо – перистый лук, петрушка и зелень. Над ними лампы ставят на высоту в 50 см. Освещение длится от 6 до 16 часов, в зависимости от уровня естественного освещения.

Лампы накаливания в теплице

Ртутные лампы высокого давления

  • ДРЛ для тепличной эксплуатации компактны, эффективны и недороги;
  • световой спектр этих ламп близок к ультрафиолету, поэтому необходимо, чтобы параллельно в теплицу поступал солнечный свет;
  • избыток УФ-лучей может замедлять развитие флоры. Иногда этим пользуются для торможения переросшей рассады;
  • ДРЛ греются и повышают температуру в помещении;
  • наличие ртути в конструкции лампы требует повышенной осторожности при монтаже, эксплуатации и утилизации.

Люминесцентные лампы

  • очень экономно расходуют электроэнергию;
  • световой спектр ламп благотворно воздействует на большинство тепличных растений;
  • люминесцентные лампы отличает большой рабочий ресурс, низкая стоимость, но недостаточная в некоторых ситуациях теплоотдача;
  • размерные варианты позволяют подбирать модели и для маленьких, и для больших тепличных сооружений.

Лампы натриевые высокого давления

  • имеют заметные преимущества в виде высокой теплоотдачи, экономии электроэнергии и прочной конструкции;
  • благодаря высокой доле красного света в спектре НЛВД стимулирует образование хорошо держащихся и развивающихся завязей;
  • использование натриевых ламп в зимнее время увеличивает урожай;
  • спектр излучения близок к солнечному, однако имеет недостаточно синего цвета для уверенного поддержания вегетации. По этой причине освещение должно быть дополнено другими лампами, дающими синий свет;
  • неэффективны при выращивании петрушки, укропа, другой зелени;
  • тепличные модели НЛВД расходуют мало электричества, оснащаются удобными приспособлениями для вертикального и горизонтального крепления. Однако усложнённая пусковая система делает их монтаж затруднительным.

Натриевая лампа высокого давления

Металлогалогенные лампы

  • за счёт наиболее близкого к естественному освещению спектра данные лампы считаются самыми универсальными;
  • выделяют много тепловой энергии и ультрафиолетового света;
  • не рекомендуется устанавливать МГЛ на близком от листьев расстоянии, чтобы не нанести ожоги. При мощности до 250 Вт их рекомендуется устанавливать в 30-60 сантиметрах от верхушки растения. Если лампа ещё мощнее – не ниже 90 см;
  • как правило, не служат долго и стоят дорого;
  • металлогалогенные лампы выходят из строя при попадании даже капли воды на поверхность колбы.

Светодиодные лампы

  • светодиодные лампы для теплиц позволяют наиболее тонко настраивать освещение, потому что дают возможность выбора между красным, синим или другими спектрами;
  • данные светильники эффективны при низком напряжении питания, потребляют мало электроэнергии;
  • освещение теплицы светодиодными лампами может быть максимально компактным, так как они не нагреваются даже при многочасовом использовании;
  • рабочий ресурс осветительных элементов равен 3000–5000 часов;
  • светодиодные светильники можно строить с помощью LED-ламп или светодиодных лент, выбирая наиболее подходящий вариант в соответствии с особенностями теплицы.
  • ключевым недостатком светодиодных ламп для тепличных сооружений является высокая цена, поскольку рекомендуется покупать не дешёвую китайскую продукцию, а отечественную от проверенных производителей.

Светодиодное освещение

Пример расчёта освещения

Для правильного подбора количества и мощности осветительных приборов в теплицу необходимо провести расчёт, учитывающий:

  • высоту размещения источника света над растением;
  • мощность и тип ламп;
  • рабочую площадь теплицы;
  • время года, в которое ведётся выращивание;
  • предпочтительная интенсивность освещения для культуры.

Допустимая степень освещения для конкретных видов и сортов растений указывается в справочной информации для агрономов. Для вычисления светового потока нужно разделить произведение допустимого уровня и площади участка на коэффициент отражения (0,4 – для ламп с внешним отражателем, 0,8 – со встроенным) или в виде формулы – F = E * S / Kи.

Допустим, в теплице площадью в 14 м2 будут выращиваться растения, которым необходимо 12000 люкс. Исходные данные:

  • E = 12 000 люкс;
  • S = 14 м2;
  • Ки = 0,4;

Таким образом, F (световой поток) равен 12000 * 14/0,4. Это 420 000 люмпен.

При использовании натриевых ламп мощностью в 250 Вт, светящих на 27000 люмпен, необходимо будет установить 15-16 ламп.