Источники искусственного света: сердце светильников для теплиц
Интенсивность искусственного освещения теплиц характеризуется количеством фотонов или частичек, обладающих элементарной порцией энергии электромагнитного поля именуемой квантом, используемых в процессе фотосинтеза. Количество световой энергии, используемой растениями, выражается в единицах µмоль/м2*с. Растения характеризуются, однако, совсем другой, в отличии от человеческого глаза, восприимчивостью на длину волны излучения. Поэтому кванты световой энергии вызывают действие различной интенсивности в зависимости от длины волны, для освещения теплиц важно учитывать не только общее количество света, но и его спектральный состав. Например, эффект облучения определенным количеством световой энергии из светового диапазона красного цвета будет значительно большим, чем при облучении такой же дозой зеленого света или даже голубовато-зеленого. Иными словами, тепличные светильники будут тем интенсивней стимулировать развитие растения, чем больше излученной энергии будет содержаться в тех диапазонах спектра излучения, к которому растение наиболее восприимчиво.
Среди общедоступных искусственных источников света наибольшей эффективностью трансформации электрической энергии в энергию фотосинтетически активного излучения являются светодиодное фитоосвещение , поэтому они преимущественно и используются для освещения теплиц.
Их высокий энергетический КПД и спектральное разложение распределения энергии указывают на то, что именно этот тип источников света является наиболее эффективным, универсальным и экономичным с точки зрения затрат электроэнергии для ассимиляционного освещения теплиц различных видов. Преимущественно, модели светодиодных фитоламп - фитопрожекторов полного спектра, специально спроектированные для тепличных светильников они имеют пыле и влагозащиту уровня IP65 и благодаря применению новых кристаллов в которых применяется полный спектр излучения от 380 - до 800 нм, что позволяет эффективно выращивать растения даже при полном отсутствии солнечного света.
Дополнительные порции голубого излучения увеличивают интенсивность фотосинтеза, а красные и инфракрасные волны увеличивают рост как самого растения так и его корневой системы, а значит эффективность специализированного искусственного освещения теплиц — выше по сравнению с другими типами освещения. В освещении теплиц также не редко применяются натриевые лампы, дуговые ртутные и люминесцентные лампы, крайне редко - лампы накаливания. Установка того или иного вида ламп и светильников во многом зависит от конкретной культуры растений.
Равномерность освещения теплиц
Тепличные светильники являются очень важным элементом системы подсветки. Именно благодаря им источники света работают в оптимальных условиях энергообеспечения. Однако светильники, прежде всего, отвечают за распределение излучения источников света в пространстве. Специально разработанные рефлекторы отражают свет таким образом, чтобы он как можно более равномерно падал на всю поверхность, которой достигает свет. Благодаря этому становится возможным проектирование расположения светильников в теплице таким образом, чтобы все выращиваемые под ними растения получали одинаковую порцию энергии независимо от того, находятся ли они непосредственно под тепличным светильником или в промежутке между ними.
В некоторых теплицах эффективным способом управления ростом и цветением может также оказаться цикличная, краткосрочная подсветка теплиц в определенные промежутки времени. Описанные типы подсветки, (и не только подсветки, но и системы полива и отопления и вентиляции) можно легко автоматизировать с помощью программируемых таймеров и реле времени.
Выводы
Общие рекомендации при проектировании освещения для растений и теплиц: