- Современная светотехника в цветочных теплицах
- 1. ОСВЕЩЕННОСТЬ
- 2. ИСТОЧНИКИ СВЕТА
- 3. ИЗМЕРЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ
- 4. СВЕТИЛЬНИКИ
- LED освещение теплиц. Расчет светодиодных ламп для теплиц
- Преимущества освещения теплиц светодиодами
- Устройство светодиодного осветителя
- Расчет светодиодных светильников для теплиц
- Пример расчета тепличного освещения
- Рекомендации по оснащению
Современная светотехника в цветочных теплицах
Прикупец Л. Б., к.т.н., завлаб. Всероссийского института (ВНИСИ) им. , ведущий консультант .
Промышленное цветоводство технологии светокультуры 10 лет сделало качественный скачок. Построено более десятка новых тепличных комбинатов высокотехнологичными теплицами общей площадью более 100 Га. году функционирует около 180 теплиц (ЦВТ) светокультуры, что, примерно ,25 раза превышает площади под светокультурой овощных растений. Сектор ЦВТ является одним энергоемких ( выражении) и, одновременно, самых энергоэффективных среди потребителей электрических световых приборов света. Уровни освещенности достигают 15 клк ( осветительных установках более чем ниже), суточный фотопериод может продолжаться часов «темные» месяцы года, продолжительность освещения составляет около 5000 часов, удельная установленная мощность находится 100–120 Вт/м2.
1. ОСВЕЩЕННОСТЬ
Уровень освещенности является одним элементов технологии светокультуры и, пожалуй, важнейшим параметром осветительной установки. Требования определяет агроном, обеспечивает поставщик светотехнического оборудования служба тепличного комбината эксплуатации.
1 приведены требования освещенности для основных видов цветочных культур, выращиваемых ЦВТ. Эти данные учитывают видовые особенности культур, своеобразными константами; они могут уточняться технологии светокультуры данных, позволяющих детального экономического анализа выбрать параметры искусственного освещения, обеспечивающие желаемый уровень рентабельности климатических условий ЦВТ.
Укажем, что для основной цветочной культуры , розы, отчетливо просматривается тенденция постепенного увеличения уровня освещенности. , построенных гг. она едва достигает 9 клк, затем был преодалён уровень 12 клк, сейчас проекты уже может закладываться уровень 15 клк. Весьма важным параметром искусственного климата является суточный фотопериод, который достигает 20 часов, случаях величины. Общая продолжительность искусственного освещения при светокультуре розы определяется климатом задачами достигать 5000 часов, цветок затрачивается *.
Уровень освещенности является исходным параметром для светотехнического расчёта осветительной установки ЦВТ, который для выбранного типа светового прибора выполняется, , DIALux. расчёта определяется распределение освещенности площади коэффициентом неравномерности расположения светильников конструкции теплицы ценоза. . 1 примера, приведено распределение освещенности компьютерного расчёта.
www.galad.ru «Тепличное») начал функционировать «калькулятор» для ориентировочного расчета осветительной установки при варьировании размера теплицы, уровня освещенности подвеса светильников. Выбрав тип светильника мощностью лампы кривой силы света пользователь может быстро получить необходимые расчётные данные (например, ориентировочное количество светильников, потребляемая мощность .д.) сформулировать техническое задание светотехникам для проектирования осветительной установки.
освещение использовалось лишь короткое время отделениях овощных теплиц, освещенности 6–7 клк.
светокультуры искусственное освещение используется, практически, всего периода вегетации месяцы обеспечивает % всей световой энергии, получаемой растением ( теплицах этот показатель может превысить 90%). «досветке» искусственным освещением может идти речь? Скорее наоборот, естественный свет является «досветкой»!
Исправляя эту терминологическую неточность, писать случае о «искусственном освещении при светокультуре растений».
Рис 2. Пример расчета калькулятора расчёта освещения теплиц, представленного www.galad.ru
Систему электрического освещения часто называют «системой досвечивания» или просто «досветкой». Эти термины существуют уже несколько десятилетий , когда искусственное
2. ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Основные вопросы, связанные характеристиками натриевых ламп высокого давления (НЛВД), используемых , рассмотрены в [1]. , затронем некоторые дополнительные вопросы, связанные источников света (ламп).
Среди вопрос целесообразном сроке службы, требующем групповой замены ламп. Физический срок службы достигает 40 тыс.час, однако эксплуатации поток, определяющий меру эффективности, постепенно снижается. Как показали наши прямые испытания, проводимые PlantaStar 600W/400V ф. Озгат (Германия) (рис. 3), тыс. часам, что соответствует, примерно, 4 годам эксплуатации, величина спада достигает 20%. ЦВТ уровнем освещенности 12 клк это означает снижение ,6 клк.
Попробуем оценить, как это скажется продукции . Для этого воспользуемся «световой кривой» голландского происхождения, описывающей зависимость продуктивности освещенности при светокультуре розы (рис. 4). Кривая, конечно, может рассматриваться, как ориентировочная, имеющая «методическое» значение, поскольку, продуктивность зависит факторов и, числе, растения. Тем , вполне возможным использовать эту зависимость для количественных оценок влияния спада светового потока ламп и, соответственно, освещенности выхода цветка.
. 4 легко видеть, что снижение % освещенности уровня 12 клк 9,6 клк может привести выхода цветка /м2.
При средней оптовой цене цветка г. это приведет выручки Соответствующая оценка стоимости затрат 1600 ламп мощностью 600 Вт, обеспечивающих освещенность 12 клк, 2015 года составит: Сэ = 1600 руб =
Очевидно, своевременная замена ламп мощностью 600 4 -х лет эксплуатации обеспечит доход
Таким образом,4годаможетсчитаться экономически целесообразным сроком службы для НЛВД 600 , которого лампы следует заменить.
Вопрос замены ламп мощностью 1000 исследованиях. время данными светового потока ламп этого типа условиях. время, случае, ожидать заметных отличий светового потока для ламп 600 Вт. меньшего % необходимого количества ламп 1000 Вт, даже заметно более высокой стоимости этого источника света, сохраненная выручка при замене ламп после лет эксплуатации будет Га.
3. ИЗМЕРЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ
писали ранее [2], что , где используются только НЛВД, световые параметры (световой поток отдача) вполне характеризуют эффективность источника света. Тем , становится «модным» оперировать таким понятием как «микромоль». , презентациях, рекламных проспектах можно встретить такие числа как «, 105,220 .д. мкмоль». Что имеют авторы, можно только догадываться. Само слово «мкмоль» означает просто количество частиц , оно может характеризовать конкретный технологический процесс.
Использование понятия «мкмоль» означает введение новой метрологической фотонной фотосинтезной системы (ФФС) величин. Отметим, что стране ФФС , для измерений приборы измерений. Однако, использованием проектах «потенциальных носителей» светодиодных излучателей, измерение излучения которых световых величин невозможно, этой проблемой придется заниматься. Возвращаясь , приведенному выше, отметим, что авторы вероятно имеют фотонную фотосинтезную облученность, значение которой может быть записано «мкмоль/(м2*с)>>.
ФФС можно измерять излучение его светодиодных излучателей. . 2 излучательные параметры НЛВД системах: световой .
4. СВЕТИЛЬНИКИ
цветочных теплицах, , используются светильники мощностью 600 аппаратами (ПРА) отечественного производства. теплицах можно ещё встретить светильники мощностью 400 Вт, комбинатахуже используются светильники мощностью 1000 Вт.
комбинатов установлены светильники, выпускаемые заводом ОАО „КЭТЗ“ под брендом GALAD. Номенклатура тепличных светильников завода хорошо известна более 20 типов изделий НЛВД лампами ReFlux.
Среди новинок последнего времени светильник класса Premium ПРА РТд 1000/400 НЛВД PlantaStar 1000W фирмы Osram (Германия). г. было произведено более 25 тыс. шт. приборов этого типа.
г. начато производство нового светильника типа подключением. Этот светильник разработан меры, способствующей снижению зависимости импортных радиоэлементов повышенной надежностью, электронными ПРА.
Существует модификация этого светильника сплавным регулированием мощности потока.
. 5 фото новых светильников GALAD, . фрагмент осветительной установки комбинате „Мир цветов“ (Респ. Мордовия).
как теплицах, активно предлагается использовать светодиодные светильники. теплицах пилотных проектов проводятся эксперименты осветительными установками (НЛВД + светодиоды). Светодиодные облучатели спектром (рис. 7) линейных модулей длиной ,5 розы, создавая дополнительное боковое освещение.
Устойчивого эффекта позволяющего зафиксировать основные технологические параметры осветительной установки, обеспечивающие определенный положительный эффект, насколько нам известно, пока .
Что касается замены „верхних“ натриевых светильников , помимо традиционного ценового фактора, придется решать ещё несколько вопросов, раньше как-. 1. Светодиодный облучатель достаточно тяжелый световой прибор. Для соответствующих мощностей его вес превышает вес светильников ПРА. Количественные данные приведены . 8. Таким образом, желающим использовать светодиодные светильники необходимо быть готовыми нагрузке . 2. спектр светодиодных облучателей, сам , для зрения человека. Светотехники всего мира озабочены, так называемой, „синей угрозой“ белых светодиодных светильников, используемых для общего освещения, доля синего излучения раз меньше, чем светильниках. 3. Наконец, стоит подумать, насколько приемлемым для работы агронома, случае, окажется существенное искажение цветопередачи теплице.
Несмотря недостатки, придется считаться, светодиодные светильники , бесспорно, найдут свою нишу ЦВТ.
Список литературы: 1. . Свет . „Цветочные технологии“, № 18, 2011, стр. 12–15. 2. . Светокультура. Лампы светят. Когда менять?». Теплицы России, № 1, 2015, стр. 52–53.
Источник статьи: http://galad.ru/helpful/articles/748887/
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; КИ – 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.
Зависимость светового потока от мощности светодиодной лампы | |
---|---|
Мощность светодиодной лампы, Вт | Световой поток, Лм |
2-3 | 250 |
4-5 | 400 |
6-10 | 700 |
10-12 | 900 |
12-15 | 1200 |
18-20 | 1800 |
25-30 | 2500 |
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.
- Выбирайте модели фитосветильников с возможностью регулировки плотности светового пучка, с переключением «красный-синий» спектр. Они универсальны и могут быть отлажены для любого растения.
- Используйте рефлекторы и светоотражатели. С их помощью сокращается количество требуемых излучателей, что снижает стоимость светодиодного освещения теплиц и его последующую эксплуатацию.
- 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.
- Старайтесь обойтись меньшим количеством ламп. Лучше установить одну, подходящую по характеристикам, чем несколько менее мощных.
- 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.
- 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.
- 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 статьи: http://svetodiodinfo.ru/podsvetki-i-svetilniki/svetodiodnoe-osveshhenie-teplic.html