Як зробити освітлення у теплиці своїми руками

Причини досвічування розсади, світильники для теплиць, розрахунок освітленості рослин, електрифікації будівлі.


Зміст статті:

• Особливості освітлення
• Вибір ламп
• Розрахунок потужності
• Технологія електрифікації

Організація висвітлення в теплиці — це електрифікація споруди з метою створення світлового потоку, забезпечує фотосинтез. Без біохімічної реакції немає росту стебел, коріння, плодів та інших частин рослини. Скільки потрібно світла і яким він повинен бути, можна дізнатися з нашої статті.

Особливості освітлення теплиць

Рослинам завжди потрібна сонячна енергія, яка сприятливо впливає на ріст стебел і листків і збільшення їх маси. Природне світло поглинається листям, запускаючи процес фотосинтезу з виділенням кисню. Більшість овочів зростає при гарній освітленості, яка триває не менше 10 годин на добу.

При короткому дні, особливо взимку, виникають проблеми з вирощуванням культур:

• Розсада росте повільніше, а плоди дозрівають на 2-3 тижні пізніше звичайного.
• Врожайність падає на 25-30%.
• Собівартість овочів збільшується.

Тільки штучне освітлення дозволяє виправити ситуацію і отримувати овочі в будь-який час року. Для цього в теплиці монтують лампи різних конструкцій.

Існує два методи досвічування:

1. Денне, коли світильники включені на кілька годин вранці та ввечері, поки тривалість дня не збільшиться до 10-12 годин. Застосовується зазвичай взимку.
2. Цілодобове, якщо будова розташоване в глибокій тіні. Використовується для контролю режимів роботи ламп, а також у випадку повної заміни сонячних променів.

При організації освітлення у теплиці необхідно враховувати наступні моменти:

• На фотосинтез впливає інтенсивність випромінювання, а також його спектральний склад, час роботи ламп.
• Для рослин довгого дня» слід збільшити час штучної подачі світла до 12-16 годин. В іншому випадку вони можуть не зацвісти.
• Для культур «короткого дня» тривале освітлення шкідливо, воно може зашкодити розвиткові овочів. Оптимальною термін роботи лампи для таких культур не перевищує 10 годин.
• Для «нейтральних» рослин співвідношення світла і темряви не має значення, але їх ріст і розвиток залежать від графіка включення ламп.
• Рослини мають різну чутливість до спектру. Кожний колір має певний вплив на посадки. Використовуючи різні відтінки на всіх стадіях розвитку, можна ефективно впливати, наприклад, на їх зростання. Ультрафіолет підвищує кількість вітамінів в рослинах, попереджає їх витягування. Синій світло покращує процес фотосинтезу. Зелений погіршує фотосинтез. Якщо його занадто багато, стебло подовжується, листя тоншають. Червоні й оранжеві промені забезпечують нормальний процес фотосинтезу, збільшують зелену масу.
• Щоб овочі були повноцінними, необхідний повний спектр, а не монохромне освітлення. Відразу можна сказати, що виробів, повністю відтворюють сонячне світло, не існує. Для цього доведеться використовувати кілька світильників різних характеристик.

Вибір ламп для освітлення теплиць

При необхідності продовжити або збільшити освітлення в теплицях монтують світильники, які вибирають за кількома критеріями: по потужності, по кількості випромінюваної енергії, що випромінюється спектру.

Перед тим як зробити освітлення у теплиці, вивчіть властивості найбільш популярних світильників, які володіють відповідними характеристиками:

1. Традиційні лампи розжарювання. Використовуються в невеликих будівлях. Мають не дуже сприятливий для багатьох культур світловий спектр — 600 нанометрів. Випромінюють в основному червоні, інфрачервоні й оранжеві промені, що провокують витягування викривлення стебел і листя. Невеликий відсоток синього кольору погіршує процес фотосинтезу. Прилади сильно нагрівають повітря в приміщенні, що, загалом-то, непогано. Вироби погано впливають на зростання помідорів і огірків. Але для петрушки, цибулі та іншої зелені стандартні лампочки цілком підходять. У цих разі їх кріплять на висоті 0,5 м над грядками і залишають включеними 6-16 годин на добу, якщо природного освітлення зовсім немає.
2. Ртутні лампи високого тиску (ДРЛ). Моделі, спеціально розроблені для використання в теплицях, відрізняються невеликими розмірами, великою ефективністю і малою вартістю. Світловий спектр у таких виробів ближче до ультрафіолету, тому необхідно забезпечити надходження в будову сонячних променів. Надлишок ультрафіолету гальмує розвиток рослин, тому ртутні лампи часто застосовуються, щоб уповільнити зростання переросла розсади. Найчастіше вони використовуються перед збором врожаю. Прилади дуже швидко нагріваються і підвищують температуру в спорудженні.
3. Спеціальні ртутні вироби. Добре підтримують фотосинтез (ДРЛФ). У конструкції є суттєві недоліки, пов’язані з присутністю в їх конструкції ртуті. Якщо світильник розіб’ється, доведеться викинути весь урожай. Також виникають проблеми з утилізацією — їх необхідно складати тільки в спеціально обладнані місця. Інтенсивність світіння ртутних приладів дуже висока і може завдати шкоди організму людини.
4. Економні люмінесцентні лампи. Популярні вироби, які використовуються у великих сільськогосподарських компаніях. Випромінюють світло, дуже сприятливий для більшості тепличних культур. Вони недорогі, мають тривалий термін експлуатації, але тепловіддача у них низька. Окремо висять зразки здатні висвітлювати невелику площу, тому рекомендується їх використовувати в невеликих спорудах. Вироби по кілька штук монтують в короби, які кріплять вертикально або горизонтально.
5. Натрієві лампи високого тиску (НЛВД, ДНА, ДНаТ). Відрізняються великою міцністю, високою економічністю і при невеликій потужності створюють високу світловіддачу. Велика кількість червоного світла забезпечує значну кількість зав’язей на рослини, які добре розвиваються і не опадають. Якщо взимку включати натрієві лампи на тривалий час, можна отримати хороший врожай, однак собівартість їх буде дуже високою. Близькі до спектру сонячного світла, але синій колір слабкий, і його не вистачає для вегетативного росту рослин. Не рекомендується використовувати для вирощування зелені — цибулі, петрушки і т. д. Разом з такими виробами треба встановлювати прилади, додають синій відтінок. Бажано купувати натрієві світильники, які спеціально призначені для використання в теплицях. Вони оснащені обертовими дзеркальними відбивачами, їх можна кріпити на будь-якому положенні. Прилади економічні і працюють навіть при невеликій напрузі. Але у них складна система запуску, що може утруднити монтаж.
6. Металогалогенні лампи (МГЛ, ДРІ). Вважаються ідеальними для теплиць, оскільки у них широкий діапазон випромінювання, максимально наближений до сонячного, багато ультрафіолету. Виділяють значну кількість тепла, тому часто використовують для опалення будівель. Їх можна розташовувати низько над рослинами, щоб не обпалити листя. Зразки потужністю до 250 Вт розташовують на висоті 30-60 см від верху рослини. Більш потужні прилади кріплять на відстані 90 див. Однак коштують вони дорого і мають обмежений строк експлуатації. Ще один великий недолік — вироби не переносять вологу. Достатньо краплі води — і вони вибухнуть.
7. Світлодіодні лампи. Дуже економічні, працюють при малій напрузі, дають багато світла. Рівномірно освітлюють всю площу теплиці, при необхідності різними кольорами. У недалекому майбутньому очікується виробництво виробів білого кольору, повністю відтворюють спектр сонячних променів. Залишаються
   холодними після багатогодинного використання, тому можна розміщувати на будь-якій висоті над рослинами. До недоліків можна віднести високу вартість і складну конструкцію світильника.

При покупці вибирайте лампи вітчизняного виробництва. На відміну від китайських товарів спектр у них підібраний під наші широти. Фахівці рекомендують купувати продукцію відомих виробників. Дешеві прилади виконують свої функції набагато гірше.

Розрахунок потужності світильників

При розробці проекту влаштування освітлення теплиці головним питанням вважається визначення кількості освітлювальних ламп. Для цього знадобляться наступні дані:

• Висота світильника над вершиною рослини;
• Тип виробів і їх потужність;
• Яку переважну інтенсивність вимагає вирощувана культура;
• Робоча площа будови;
• В яку пору року планується вирощувати культуру.

Всі рослини можна поділити на кілька груп, які відрізняються різними вимогами до освітлення:

1. Яскраве світло створюють для рослин, які в природних умовах ростуть на відкритій місцевості — для троянд, пальм, гібіскуса і т. д. Для них необхідний високий рівень — 15-20 тис. Люкс.
2. Помірний світло створюють для розсади, бажаний діапазон освітленості якої знаходиться в межах 10-20 тис. Люкс.
3. Напівтемне стан (5-10 Люкс) можна організувати для рослин, здатних рости в сутінках.

Допустиму ступінь освітлення для кожної рослини можна дізнатися в агрономічних довідниках. Мінімальна величина для зелених насаджень — 6-7 кЛк, її цілком можна досягти лампами питомою потужністю 50-100 Вт/м2.

Виходячи з вимог конкретної культури, визначається кількість приладів. Розрахунки можна виконати самостійно.

Для цього скористаємося формулою:

F = E * S : Кі, де:

E — допустимий рівень освітленості для рослини;
F — світловий потік для конкретного рослини;
S — площа освітлюваного ділянки;
Кі — коефіцієнт, що визначає відмінності між лампами із зовнішнім відбивачем і вбудованим (у першому випадку він дорівнює 0,4, у другому — 08).

Визначимо світловий потік для ділянки 18 м2 для рослин, що потребують 10000 люкс:

F = 10000 * 12 : 0,4 = 300000 люмпен

Розрахуємо, скільки необхідно натрієвих ламп ДНаТ потужністю 250 Вт (27000 люмпен), які забезпечать такий світловий потік:

300000 : 27000 = 11-12 штук

Далі розглянемо, на якій висоті необхідно розташувати прилади. Точне розміщення можна визначити з допомогою люксметри, але можна скористатися довідковими даними:

• Над одним паростком можна підвісити зразок потужністю 20-30 Вт на висоті 50-300 мм
• Для групи досить приладу 50-100 Вт, розташованого на висоті 400-600 мм над самим верхнім листком.
• Над великими ділянками підвішують лампи 250 Вт на висоті 1000-2000 мм, Вони встановлюються в зимових теплицях.

Для підсилення корисного світлового потоку часто застосовують рефлектор. Він спрямовує світло на розсаду та концентрує його, значно збільшуючи освітленість. Такі пристрої рекомендується застосовувати при використанні малопотужних ламп, наприклад, люмінесцентних.

Неправильний розрахунок може призвести до опіку або перегріву рослини і навіть до його загибелі, тому вироби необхідно розміщувати на такій відстані від культури, щоб не завдати їй шкоди. При цьому необхідно враховувати зменшення освітленості при збільшенні відстані до об’єкта.

Існує формула, за якою можна визначити величину цього параметра в залежності від відстані між приладом і рослиною: висвітлення = 1/2 відстані між ними.

За цією формулою при збільшенні відстані вдвічі рівень світлової енергії не змінюється пропорційно, тому для розрахунку необхідно використовувати спеціальні таблиці. Також за спеціальними таблицями можна відразу визначити, яку площу висвітлюють лампи певного типу, розташовані на рекомендованій висоті.

Для підвищення ефекту можна використовувати рефлектори. Вони відбивають світло по-різному в залежності від покриття. Коефіцієнт відбиття алюмінієвого вироби досягає 80%, дзеркального — 90%. Щоб отримати бажаний результат, необхідно правильно повернути рефлектори, щоб світло потрапляло точно на рослини.

Велика кількість ламп не завжди позитивно позначаються на зростанні розсади. Вони підвищують температуру в будові, і рослини гинуть. Інша неприємність — перегрів приладу, що виводить його з ладу. Крім того, збільшується витрата електроенергії. Тому замість збільшення кількості ламп вигідніше використовувати відбивачі, які не перегрівають повітря в приміщенні.

Технологія електрифікації теплиці

Монтаж освітлювальної системи виконується у декілька етапів.

На початковому проводяться такі роботи:

• Розрахунок освітлення для теплиці та визначення кількості приладів;
• Розробка схем розміщення світильників і розведення проводів;
• Визначення перерізу живлячих проводів, підбір запобіжників;
• Кріплення згідно з розробленою схемою ламп, розподільних коробок, електрощитка.

Якщо ви виконуєте монтаж освітлення теплиці своїми руками, зверніть увагу на послідовність робіт:

1. Проведіть основний кабель до приміщення. Його можна закопати на глибину 80 см або підвісити. Контролюйте, щоб траса не перетиналася з дренажною системою. У разі підземного розміщення використовуйте провід із захисною ізоляцією. Також рекомендується застосовувати кабель з заземленням. Після укладання накрийте провід черепицею, щоб уникнути пошкодження при земельних роботах.
2. У разі підвішування натягніть його і закріпіть дротом до стовпів. Трасу вибирайте такий, щоб поруч не росли дерева.
3. Перетин дроту вибирайте з 20-відсотковим запасом. Не купуйте виріб впритул, при включенні завжди буде короткочасне збільшення струму.
4. Розведення починайте після підключення проводу до щитка. Обов’язково наявність рубильника, який швидко обесточит приміщення.
5. Не забувайте, що у теплиці часто буває підвищена вологість, тому всі прилади повинні бути вологостійкими.
6. Дуже ретельно з’єднуйте окремі частини кабелю. Краще всього використовувати спеціальні клемники.
7. Після монтажу всієї системи включіть лампи і проконтролюйте світловий потік. Покладіть руку біля рослини. Якщо відчуєте тепло, прилад висить занадто близько до рослині. Також можна скористатися люксомером.
8. Перевірити необхідність підсвічування можна, якщо виміряти освітленість до і після включення електросистеми. Якщо значення не змінилися, досвічування в даний момент не потрібно.

Як зробити освітлення у теплиці — дивіться на відео:

Щоб отримати хороший урожай з смачними плодами, освітлення має бути достатньо гармонійним. На практиці це означає, що основним джерелом світла є сонячні промені, а лампи використовують тільки як допоміжні. Без достатньої кількості світла рослини навіть не будуть цвісти, не те що плодоносити.