Искусственное светодиодное освещение теплиц зимой

Проблемы тепличного освещения

Одним из главных факторов полноценного развития растений является процесс фотосинтеза, который протекает под воздействием солнечного света. Кроме того, растения обладают свойством фотопериодичности, то есть цветение и вызревание плодов возможно только при определенной продолжительности светового дня. Например, растения «короткого дня» должны освещаться не менее 10 часов, а растения «длинного дня» – более 12 часов в сутки. Но осенью, зимой и весной продолжительность светового дня значительно сокращается и естественного освещения не хватает для полноценного развития большинства культур. Выходом из положения является досветка – искусственное освещение для теплиц. Тепличные светильники компенсируют недостаток солнечного света, повышают урожайность традиционных сельскохозяйственных культур и позволяют выращивать экзотические для нашей страны растения.

Электрическое освещение в тепличном хозяйстве

Применение электрических светильников для освещения в зимних теплицах началось в середине XX века. Сегодня ни одно тепличное хозяйство не обходится без искусственных систем освещения, ведь без досвечивания невозможно получить хороший урожай. Но здесь существует такая проблема, как правильный выбор источников света.

Лампы для освещения теплиц представлены на рынке в широком ассортименте. Они различаются по виду, стоимости, эффективности и другим параметрам. При покупке тепличных осветительных приборов необходимо опираться на такие показатели, как:

• Мощность (Вт). Эта величина отражает количество потребленной энергии за 1 час непрерывного свечения лампы.
• Количество излучаемой энергии (лм). Учитывая световой поток каждого источника света, можно организовать осветительную систему с оптимальным количеством ламп.
• Цветовой спектр (спектральная плотность излучения). В составе растений присутствуют пигментные вещества, которые по-разному реагируют на электромагнитные волны различной длины. Например, пигменты, восприимчивые к излучению красного спектрального диапазона, отвечают за развитие корневой системы и созревание плодов. Пигменты, чувствительные к синей составляющей света, играют важную роль в увеличении зеленой массы растения. Лучи зеленого светового спектра стимулируют фотосинтез в листьях нижнего яруса, куда практически не попадают красные и синие световые волны. В целом для оптимального развития растений диапазоны световой энергии должны распределяться следующим образом:

  - красный (620–720 нм) – 50%;
  - синий (380–490 нм) – 30%;
  - зеленый (490–565 нм) – 20%.

  Также в цветовом спектре осветительного прибора должны присутствовать ультрафиолетовые волны (315–380 нм), которые замедляют вытягивание стебля, повышает холодоустойчивость и бактерицидные свойства растений. Таким образом, оптимальные тепличные светильники – это приборы с широким спектром излучения. Они стимулируют каждый этап развития растения – от всходов и вегетации до завязывания бутонов и созревания плодов.

• Экономичность. Осветительная система промышленной теплицы должна быть энергоэффективной. При существующих (и постоянно растущих) тарифах на электричество светильники с высоким потреблением энергии значительно снизят рентабельность сельскохозяйственного предприятия и сведут на нет все усилия по повышению урожайности.
• Пыле- и влагозащита (IP). Тепличные светильники эксплуатируются во влажной и запыленной среде, поэтому особенно важно защитить все компоненты приборов от воздействия внешней среды. К примеру, светильники с IP67 имеют полностью герметичный корпус и дополнительную защиту осветительных и электронных компонентов.

Эффективность различных видов тепличных ламп

Лампы накаливания. В промышленных теплицах сегодня не применяются. Недостатки: высокое энергопотребление, малый срок службы (около 1 000 часов), низкий КПД (световая отдача составляет всего лишь 15–20 лм/Вт), отсутствие синего спектра излучения. Единственное достоинство – это низкая стоимость самих ламп, но этот плюс полностью нивелируется малым сроком службы и высоким энергопотреблением.

Люминесцентные лампы. Достоинства: более низкое энергопотребление в сравнении с лампами накаливания. Недостатки: низкая светоотдача, снижение доступа солнечного света (из-за больших размеров корпуса), стробоскопический эффект (утомляет зрение работников теплицы), достаточно сложный монтаж, дорогостоящее обслуживание. Светильники с люминесцентными лампами в современных теплицах применяются ограничено.

Натриевые лампы высокого давления. Наиболее распространенный на сегодня тип тепличного освещения. Такие приборы дают монохромное излучение в диапазоне желто-оранжевого света и практически не испускают синих лучей (то есть подходят для цветущих растений, но для выращивания зелени и корнеплодов их лучше не использовать). Достоинства: высокая светоотдача, длительный срок эксплуатации (около 20 000 часов). Недостатки: неидеальный спектр, сильное тепловое излучение способствует чрезмерному вытягиванию стеблей, а при близком расположении ламп растения могут получить ожоги. Еще один минус – ограничение на повторное включение. Время остывания ламп должно длиться не менее 5 минут, так как немедленное включение значительно снижает срок службы приборов.

Металлогалогенные лампы. Дают излучение, приближенное к солнечному свету, однако отличаются дороговизной и коротким в сравнении с натриевыми лампами сроком службы – до 10 000 часов.

Светодиодные светильники – выгодная альтернатива всем перечисленным видам светильников с традиционными лампами. К основным достоинствам таких приборов относится:

• качественное и равномерное искусственное освещение зимних теплиц – LED-светильники имеют высокую световую отдачу (> 100 лм/ Вт), подходят для освещения помещений с большой площадью, не мерцают во время работы. Кроме того, такая система освещения для теплицы может давать излучение практически всех спектральных цветов, что позволяет создать светодиодное освещение в теплице, полностью соответствующее поставленным задачам;
• длительный срок службы – у современных светильников с качественным драйвером может достигать срока службы светодиодов – 50 000 часов;
• энергоэффективность – энергопотребление светодиодного светильника в 2-3 раз ниже, чем у светильников с газоразрядными лампами;
• отсутствие нагрева – световой поток диодов не содержит инфракрасного излучения, поэтому на растения не воздействует избыточное тепло.

Преимущества тепличных светильников от компании «АтомСвет»

• Доказанная эффективность. Светильники AtomSvet® BIO прошли успешное тестирование в Московской академии сельского хозяйства им. К.А. Тимирязева и в Красноярском институте биофизики СО РАН. Проведенные исследования, а также результаты, полученные в коммерческих теплицах (агрокомбинаты «Московский», «Весна»), продемонстрировали четко выраженные преимущества светильников AtomSvet® перед светильниками с натриевыми лампами. К примеру, масса салата, выращенного под светильниками AtomSvet®, была на 14,5% выше, чем салата, выращенного под ДНаТ, листья «светодиодного» салата были более плотными и имели насыщенный зеленый цвет.
• Качественное освещение. Световой поток обладает широким спектральным диапазоном и создает оптимальные условия для процесса фотосинтеза у различных растительных культур.
• Энергоэффективность – применение светильников AtomSvet® BIO на салатной линии агрокомбината «Московский» обеспечило снижение энергопотребления в 2,5 раза относительно светильников с лампами ДНаТ.
• Долговечность – срок службы светильников составляет 50 000 часов, гарантия производителя на светильники составляет 5 лет. За время гарантийной эксплуатации световой поток сохраняет все заявленные характеристики, тогда как у традиционных ламп нормативный уровень освещенности снижается уже через 3 года.
• Высокая степень пыле- и влагозащиты – IP67. Корпус и плафон имеют полностью герметичное соединение, а электрические схемы дополнительно залиты компаундом.
• Надежная защита от коррозии и механических повреждений. Алюминиевый корпус имеет антикоррозионное анодированное покрытие, плафон из поликарбоната Makrolon LED отличается повышенной прочностью.

Качество светодиодных светильников

Практически каждый производитель LED-светильников заявляет о высоком качестве и надежности своих приборов. Между тем фактические характеристики светильников могут значительно отличаться (в худшую сторону) от указанных в паспорте параметров. Например, у дешевых светильников часто указывается световой поток одного диода, а не светильника в целом. На самом деле часть излучения теряется при прохождении через плафон или рассеивается системой линз, так что световые потоки диодов и светильника не могут совпадать даже теоретически. Еще одна уловка – завышенный класс защиты IP. Но в условиях повышенной влажности негерметичный светильник без дополнительной пыле- и влагозащиты внутренних компонентов быстро выйдет из строя. Но главное, в бюджетных светильниках могут использоваться обычные светодиоды, которые не дают излучение синего и красного спектрального диапазона и не могут обеспечить нужное освещение растений. Конечно, в паспортах светильников указано, что приборы дают оптимальный световой поток, но без дорогостоящего оборудования проверить это утверждение невозможно. Поэтому лучший вариант – не гнаться за низкой ценой, а купить светодиодные светильники для теплиц от надежного производителя с высокой репутацией.

Качественное светодиодное освещение в теплице зимой – залог повышения урожайности и рентабельности агропромышленного комплекса. Светодиодные светильники AtomSvet® BIO полностью соответствуют российским ГОСТам, СанПиНам и нормам Таможенного союза. Продукция доказала на практике свое преимущество перед светильниками с традиционными источниками света.