Світлодіодне освітлення теплиць – сама докладна інструкція!

Системи освітлення монтують в теплицях цілорічного або зимового використання при вирощуванні світлолюбних овочів, ягід, розсади і квітів – без підсвічування ці культури не дадуть хорошого врожаю. Сучасні системи освітлення теплиць все частіше виконують на світлодіодах: вони економічні, довговічні і дозволяють регулювати спектр і освітленість в широкому діапазоні.

Світлодіодне освітлення теплиць

Переносний світлодіодний світильник для вертикального монтажу

Особливістю світлодіодів є спрямованість їх світлового потоку переважно в одному напрямку

Потреба рослин в сонячному світлі

Відомо, що денне біле світло складається з хвиль різної довжини, в сукупності складових видимий спектр. Він обмежений довжинами хвиль від 380 нм (фіолетовий) до 780 (червоний).

Спектр сонячного випромінювання

Рослини найбільш сприйнятливі до синього, помаранчевого і червоного діапазонів світлового спектру, при впливі хвиль цієї довжини процеси фотосинтезу відбуваються найбільш інтенсивно. Піки сприйняття – 445 нм і 660 нм. Зелену і жовту частини спектра рослини практично не поглинають. Саме цим пояснюється забарвлення листя – зелені хвилі відбиваються від рослин.

Спектр для рослин

При цьому на різних фазах розвитку рослин потрібно різне освітлення. Так, при первинному активний ріст і наборі зеленої маси корисніше синя складова спектра, а в фазі цвітіння і плодоношення – червона.

Щоб підсвічування рослин була ефективною, необхідно створити спектр світла, близький до денного, а ще краще – посилити червону і синю частини спектра і для економії виключити даремну жовто-зелену складову.

Спектр світлодіодним фітолампи

Не менш важливий параметр – світловий потік в заданому діапазоні від 400 до 700 нм, або показник фотосинтетичної активної радіації. У характеристиці ламп він позначається абревіатурою PAR і вимірюється в мікромолі на квадратний метр в секунду – ?mol / m2 · s.

Потреба різних рослин в фотосинтетичної активної радіації різна, приклади наведені на малюнку. При більш низькому показнику рослина буде погано рости і розвиватися, при його перевищенні можуть з’явитися опіки на листках.

Оптимальний діапазон PAR для зростання і розвитку різних культур

При розрахунку економічності світильників іноді використовують поняття світловіддачі, або відносини світловий потужності до споживаної. Чим цей показник вищий, тим економніше використання лампи і нижче витрати на електроенергію.

Светоотдача різних типів ламп

Оптимальний світильник для освітлення теплиці повинен видавати світло в потрібному діапазоні з достатнім показником PAR, при цьому мати можливість регулювання спектра в залежності від фази росту культур. Світлодіодні фітолампи і світильники відповідають цим вимогам, вони надійніші і економніше інших видів ламп.

Переваги світлодіодного освітлення теплиць

У недавньому минулому для освітлення теплиць в основному використовували газорозрядні лампи. Спектр натрієвих ламп високого тиску ДНаТ і ДНаЗ містить переважно червону складову, що корисно для рослин в фазі плодоношення.

Спектр натрієвої лампи ДНаТ

При цьому лампи ДНаТ майже не містять синю складову спектра, тому в фазі розсади для підсвічування застосовують газорозрядні ртутні лампи ДРЛ.

Спектр ртутної лампи ДРЛ

Газорозрядні лампи всіх типів мають великий світловий потужністю, хорошим коефіцієнтом розсіювання, але при цьому їх світлова віддача значно нижче, ніж у світлодіодів, і велика частина енергії йде на нагрів, впливаючи на мікроклімат і збільшуючи втрати. Підвішувати лампи ДНаТ і ДРЛ необхідно на значну висоту, щоб уникнути опіків. У невеликих теплицях з високорослими рослинами їх використання ускладнене.

Лампи ДНаТ в теплиці підвішують на значній висоті

Через 1,5-2 роки використання світлова потужність газорозрядних ламп знижується, вони тьмяніють і вимагають заміни. Через вміст ртуті доводиться застосовувати спеціальні дорогі методи утилізації.

Для підключення ламп ДНаТ і ДРЛ необхідна пускорегулююча апаратура, що здорожує їх первісну установку. Великі теплові втрати збільшують енергоспоживання, в результаті освітлення теплиці газорозрядними лампами обходиться досить дорого, особливо в зимовий період.

Підключення лампи ДНаТ через пусковий пристрій

У порівнянні з газорозрядними лампами, світлодіодні фітосветільнікі LED видають світло в строго визначеному діапазоні, що дозволяє домогтися максимального фотосинтезу. Піки випромінювання припадають на 450 і 650 нм, що відповідає потребам рослин. Також світильник випромінює м’який ультрафіолет в діапазоні 320-380 нм, що підвищує холодостійкість рослин.

Спектр LED-світильників в порівнянні з лампами ДНаТ і ДНаЗ

LED-світильники для освітлення теплиць мають ряд переваг:

  • хороші показники світловий потужності;
  • відповідний для рослин спектр і можливість його регулювання;
  • відсутність нагріву і впливу на мікроклімат в теплиці;
  • просте підключення до мережі;
  • малі витрати електроенергії;
  • екологічність – не потрібна спеціальна утилізація;
  • ремонтопридатність – згорілі елементи можна замінити;
  • тривалий термін служби – до 100000 годин.

Недоліки світлодіодних світильників:

  • висока ціна;
  • направлене випромінювання, для великої площі потрібно багато точок освітлення.

Завдяки низькому нагріванню лицьовій частині, світильники LED можна розміщувати на будь-якій відстані від рослин, не ризикуючи їх обпекти. За рахунок цього можна істотно скоротити площу теплиці для розсади та низькорослих культур, вирощуючи їх на багатоярусних стелажах.

Вирощування розсади на стелажах зі світлодіодним підсвічуванням

Зверніть увагу! Світлодіоди можна використовувати як для повноцінного освітлення, так і в якості підсвічування, коректує спектр.

Відео – Порівняння ламп LED і ДНаТ для підсвічування рослин

Пристрій світлодіодних ламп і світильників

Світлодіодні лампи і світильники для підсвічування рослин складаються з фітосветодіодов різного спектру, закріплених на тепловідводної шині з алюмінію. З’єднані послідовно в одну або кілька ланцюгів і підключені до пристрою – драйверу. Всі ці елементи поміщені в корпус з високим ступенем захисту від вологи. Лицьова частина світильника закрита розсіювачем з оптичного полікарбонату з високим світлопропускання. Підключення світильника до мережі виконують за допомогою мережевого проводу без додаткових пристроїв.

Пристрій світлодіодного світильника

Для фітосветільніков використовують спеціальні світлодіоди з високою потужністю, а домогтися необхідного спектра можна двома способами:

  • комбінуючи світлодіоди різного спектру в потрібному співвідношенні;
  • використовуючи полноспектральние світлодіоди для рослин.

У першому випадку можливе регулювання спектра за допомогою відключення частини світлодіодів. Це зручно для вирощування рослин протягом усього вегетаційного періоду: на стадії росту розсади співвідношення червоного / синього світла становить 1: 1 або 2: 1, з початком цвітіння і плодоношення синю складову зменшують, домагаючись співвідношення червоного і синього від 3: 1 до 8: 1. Світлодіоди з повним спектром мають встановлене співвідношення, змінити його не вийде.

Комбінований LED-світильник з співвідношенням червоного та синього 4 до 1

Потужність світлодіодних фітосветільніков може досягати 1000 Вт і залежить від кількості світлодіодів. Зі збільшенням потужності посилюється нагрів, тому потужні світильники поміщають в алюмінієвий корпус і оснащують радіаторами для хорошого теплоотведенія. Існують також моделі світильників з вентиляторами, але вони менш надійні: при поломці вентилятора відбудеться моментальний перегрів світлодіодів і, як наслідок, вихід з ладу.

Світлодіодний світильник з алюмінієвими радіаторами

Зверніть увагу! Термін служби світлодіодів – від 50 до 100 тисяч годин, у вентилятора цей показник у кілька разів менше. З цієї причини купувати світильники з примусовим охолодженням недоцільно – термін їх корисного використання буде обмежений роботою вентилятора.

Вибір світлодіодних світильників для теплиць

Потужність світильників підбирають, виходячи з площі теплиці. За нормами технологічного проектування теплиць для розсади та вирощування зелені опромінення повинна бути не менше 25 Вт / м2, для овочевих культур в стадії плодоношення і квітів – не менше 70 Вт / м2. Оптимальні значення для більшості культур становлять 80-160 Вт / м2.

Потужність світлодіодних світильників для рослин

Норм технологічного проектування селекційних комплексів і репродуктивних теплиць НТП-АПК 1.10.09.001-02. Файл для скачування (натисніть на посилання, щоб відкрити PDF-файл в новому вікні).

НТП-АПК 1.10.09.001-02

Спектр світильників і ламп підбирають, виходячи з вирощуваних в теплиці культур. Для розсади, ранньої зелені і вигонки квітів краще лампи зі збільшеною складової синього світла і м’якого ультрафіолету. Для вирощування ягід і овочів підходять лампи з співвідношенням червоного та синього від 4: 1 до 8: 1.

Світильник для розсади зі збільшеною синьої складової

Ще один важливий параметр – кут освітлення. Він може становити 60, 90, 120 градусів. Світильники з кутом 60 градусів підходять для спрямованого освітлення, їх зазвичай встановлюють над стелажами на малій висоті. Кут 90 і 120 градусів дозволяє отримати більш розсіяне світло, такі світильники підвішують до стелі на ланцюгах або кронштейнах.

Розташування світильників на кронштейнах при загальній підсвічуванні

Зверніть увагу! При плануванні теплиці і місця установки світильників, важливо не допустити утворення темних зон. Світловий потік від сусідніх світильників повинен перетинатися.

Розміщення світильників в теплиці

Огляд моделей LED-світильників

Асортимент світлодіодних світильників для теплиць досить великий. У таблиці представлені кілька моделей, призначених для різних типів рослин.

Таблиця 1. Огляд LED-світильників для теплиць.

Модель Технічні характеристики призначення

LED-ФІТО-45 / RS

Потужність – 45 Вт; PAR – 100 ?mol / m2 · s; кут освітлення – 120 градусів; спектр 730 нм – 8%, 660 нм – 46%, 450 нм – 46%; термін служби – 100000 годин. Для вирощування пряної зелені, цибулі, салатів, капусти, вигонки квітів. Освітлювана площа – до 2 м2.

LED-ФІТО-168 / RS

Потужність – 180 Вт; PAR – 400 ?mol / m2 · s; кут освітлення – 120 градусів; спектр 730 нм – 8%, 660 нм – 46%, 450 нм – 46%; термін служби – 100000 годин. Для вирощування пряної зелені, цибулі, салатів, капусти, вигонки квітів. Освітлювана площа – до 7,2 м2.

LED-ФІТО-45 / UN

Потужність – 45 Вт; PAR – 100 ?mol / m2 · s; кут освітлення – 120 градусів; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 62%, 450 нм – 25%; термін служби – 100000 годин. Для томатів, перців, баклажанів, огірків та інших овочів в період активного плодоношення. Освітлювана площа – до 2 м2.

LED-ФІТО-168 / UN

Потужність – 180 Вт; PAR – 400 ?mol / m2 · s; кут освітлення – 120 градусів; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 62%, 450 нм – 25%; термін служби – 100000 годин. Для томатів, перців, баклажанів, огірків та інших овочів в період активного плодоношення. Освітлювана площа – до 7,2 м2.

LED-ФІТО-42 / VR

Потужність – 45 Вт; PAR – 100 ?mol / m2 · s; кут освітлення – 120 градусів; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 25%, 450 нм – 62%; термін служби – 100000 годин. Для вирощування розсади, саджанців, салатів. Освітлювана площа – до 2 м2.

LED-ФІТО-168 / VR

Потужність – 180 Вт; PAR – 400 ?mol / m2 · s; кут освітлення – 120 градусів; спектр 730 нм – 13%, 660 нм – 25%, 450 нм – 62%; термін служби – 100000 годин. Для вирощування розсади, саджанців, салатів. Освітлювана площа – до 7,2 м2.

Відео – Огляд світлодіодних фітоламп для рослин

Світлодіодний світильник для розсади своїми руками

Потужні світильники для теплиць – складні пристрої з точно прорахованих тепловим балансом і захистом від вологи. Зробити їх самостійно складно – неправильний теплової розрахунок може привести до виходу дорогих світлодіодів з ладу при першому ж перегрів.

Якщо ви плануєте зайнятися вирощуванням овочевих або квіткових культур в промислових обсягах, світлодіодні світильники краще придбати у виробника, а проект освітлення замовити у професіоналів. Так ви отримаєте гарантію збалансованого спектру, тривалої роботи системи освітлення і пожежної безпеки.

Світлодіодний світильник для вирощування розсади або зелені в домашній теплиці можна зробити самостійно.

Освітлення розсади саморобним світильником

Для цього вам знадобляться:

  • світлодіодні матриці з повним спектром, 10 штук;
  • LED-драйвер;
  • алюмінієвий профіль, дверний або меблевий, довжиною 1 м;
  • F-подібний пластиковий профіль довжиною 2 м;
  • кріпильні кронштейни;
  • термоклей;
  • дроти МГТФ для з’єднання світлодіодів, перетин 0,1-0,14 мм;
  • провід двожильний і штепсельна вилка;
  • пластикові хомути;
  • дриль зі свердлом по металу і пластику;
  • гострий монтажний ніж;
  • паяльник, флюс і припій, а також тепловідвід, щоб при пайку запобігти перегріванню світлодіоди.

Покрокова інструкція зборки світильника приведена в таблиці 2.

Таблиця 2. Світильник для підсвічування розсади своїми руками.

Етапи, фото опис дій

Купівля світлодіодів і драйвера

Світлодіоди і драйвер можна купити в роздрібному магазині, але коштують вони недешево, і знайти їх буває складно. Для зниження ціни краще пошукати їх на китайських сайтах Ebay або Aliexpress. Потужність світлодіодів – 3 Вт, спектр – від 400 до 840 нм з відміткою “full spectrum”. Краще взяти їх з запасом в 1-2 штуки на випадок шлюбу або виходу з ладу. Потужність драйвера – не менше 30 Вт, струм – 600 мА. Для зручності монтажу краще підібрати драйвер в герметичному пластиковому корпусі.

Перевірка полярності світлодіодів

На висновках світлодіодних матриць полярність повинна бути вказана, але щоб не перепоювати світильник в разі шлюбу, краще перевірити її до монтажу. Перевірку виконують мультиметром, встановленим в режим «перевірки діода». Під’єднують щупи згідно із зазначеною полярності до контактних доріжках, при цьому діод повинен світитися.

Підготовка алюмінієвого профілю для тепловідводної шини

Алюмінієвий профіль можна придбати в меблевому магазині. Обрізають профіль довжиною 1 м, торці зачищають наждачним папером, щоб не було задирок – ними можна пошкодити дроти при використанні світильника або подряпати руки. Профіль з монтажною боку знежирюють спиртом або розчинником.

знежирення світлодіодів

Металеву майданчик світлодіодних матриць також знежирюють спиртом або розчинником за допомогою ватного диска. До монтажу можна залишити світлодіоди прямо на дисках, щоб повторно не забруднити.

Кріплення світлодіодів на термоклей

Розмічають місця кріплення світлодіодів на алюмінієвій шині через рівні відстані 9 см. Термоклей наносять на знежирену нижню поверхню світлодіодних матриць по всій площі тонким шаром. Приклеюють світлодіоди, намагаючись розташовувати їх позитивними висновками в одну сторону – так простіше буде паяти дроти.

З’єднання світлодіодів пайкою

Нарізають монтажний провід МГТФ на відрізки 12-13 см, зачищають кінці і облужівают їх за допомогою паяльника. Припаюють дроти до світлодіодів, дотримуючись полярності: плюс першого світлодіода до мінуса другого і так далі. При пайку використовують тепловідвід – металевий пінцет.

Підключення світлодіодів до драйверу

У шині зі зворотного боку роблять 2 отвори O3-4 мм в центрі і один отвір O10 мм на відстані 10-15 см від них. Від проводу МГТФ відрізають два шматки довжиною 75 см, протягують їх в отвори і виводять з різних кінців шини. Припаюють їх кінці до крайніх светодиодам. Провід підписують згідно полярності. Двожильний провід зі штепсельною вилкою заводять з одного кінця шини і виводять через більший отвір. Кінці жив зачищають і облужівают. Підключають до драйверу згідно зі схемою, зазначеної на кришці або в документації.

установка світловідбивачів

Світловідбивачі виконують з пластикового профілю F-подібної форми. Його використовують для обробки віконних укосів. У профілю зрізають внутрішню пластину на висоту 2-3 мм за допомогою ножиць або ножа. Відрізають від нього два шматки довжиною 1 м. Складають їх разом і роблять розмітку отворів під кріпильні хомути – 4-5 отворів на одному рівні. Проколоти їх можна розпеченим шилом. Частину, що залишилася пластину пластикового профілю заводять всередину алюмінієвого профілю, протягують крізь зроблені отвори хомути і затягують їх. Пластиковий профіль утворює відбивачі, які досить міцно тримаються на шині.

кріплення лампи

До верхньої стороні світильника кріплять підвіси або монтажні кронштейни (в залежності від місця установки). Підвішують лампу над розсадою на висоті від 20 до 40 см. Включають в мережу і перевіряють працездатність.

Устаткування для теплиць

Перш ніж модифікувати теплицю останніми технічними новинками, потрібно розібратися, яке буває обладнання, для чого воно призначене і що з тепличних «гаджетів» вам необхідно мати. Більш детально читайте в цій статті.

Відео – Комбінований світлодіодний світильник своїми руками

Світлодіодні світильники дозволяють заощадити електроенергію для освітлення теплиці, при цьому фотосинтез рослин прискорюється, врожайність збільшується на 10-30%, а швидкість дозрівання перших плодів – на 5-14 днів. При правильному розрахунку і експлуатації світлодіодне освітлення теплиці окупається в перші два-три сезони, в подальшому воно сприяє отриманню стабільного врожаю і прибутку.

Ссылка на основную публикацию