Сравнение LED-ламп и газоразрядных ламп (ДНаТ) в условиях теплицы

Сравнение LED-ламп и газоразрядных ламп (ДНаТ) в условиях теплицы

Для чего необходимо досвечивать растения. Какие типы ламп при этом используются.Исследования эффективности различных способов освещения. Результаты и выводы.

Для чего необходимо досвечивать растения. Какие типы ламп при этом используются.Исследования эффективности различных способов освещения. Результаты и выводы.

Содержание

  • 1. Используемые типы ламп
  • 2. Исследование эффективности солнечного света, LED-ламп и ДНаТ
  • 3. Материалы и методы исследования
  • 4. Результаты и обсуждения

Исследование проводилось сотрудниками Факультета сельскохозяйственных наук, Университета Миннесоты, США

На севере штата Миннесота (>40°с.ш.), коммерческое производство высококачественной сельскохозяйственной продукции, как правило, требует применения дополнительного освещения в период с октября по март. Видимый световой спектр (400–700 нм.) включает в себя все цвета радуги, но для обеспечения роста и фотосинтеза у растений наиболее важными являются диапазоны красного и синего цвета. Синий спектр стимулирует рост коротких растений (уменьшает длину междоузлий), более интенсивного цвета. Красный спектр, напротив, вызывает удлинение междоузлий. Как правило, когда уровень интенсивности естественного освещения достигает в зимние месяцы нижней границы нормы, в теплицах начинают использовать дополнительные источники света, чтобы увеличить урожайность путем ускорения фотосинтеза.

Используемые типы ламп

Применение дополнительного освещения началось с использования ламп накаливания, затем появились люминесцентные (лампы дневного света), и, наконец, галогеновые (HID — ДРИ и ДНаТ). Каждая из ламп имеет свои особенности, которые делают их пригодными для применения либо в разные стадии созревания урожая, либо одновременно, но с разными целями.

Например, для регуляции фотопериода используют лампы накаливания (с вольфрамовой нитью), которые дают свет низкой интенсивности (5–10 свечей) в темное время суток для имитации удлиненного светового дня. При этом лампы накаливания обеспечивают очень высокий уровень красного спектра, что приводит к вытягиванию стеблей, если использовать их постоянно как источник энергии для фотосинтеза. К тому же они производят много ненужной тепловой энергии и имеют низкую эффективность (только 7% электроэнергии переходит в световую).НА ФОТО: Спектр лампы накаливания хоть и не самый плохой, но интенсивность света минимальная

Люминесцентные лампы наиболее широко используют в помещениях для молодых сеянцев и проращивания семян, но редко для финальной стадии роста урожая в теплицах. Они имеют низкую мощность, поэтому необходимо увеличивать количество самих ламп, что в свою очередь приводит к отбрасыванию множества дополнительных теней. Самые эффективные из них дают холодный или теплый белый свет (преимущественно голубого спектра) и имеют коэффициент полезного действия 20%.НА ФОТО: Лампы Fluora Osram — самые популярные в домашнем цветоводстве

Наиболее современными источниками дополнительного освещения являются галогеновые лампы HID (от англ. High Intensity Discharge lamp — «газоразрядная лампа»), которые выпускаются в большом разнообразии форм и размеров:

  • металло-галогенные — MH (Metal Halide или ДРИ — Дуговая Ртутная с Излучающими добавками),
  • ртутные газоразрядные (ДРЛ — Дуговая Ртутная Лампа, как правило, без добавок),
  • натриевые газоразрядные лампы (HPS или ДНаТ — Дуговая Натриевая Трубчатая).

Чаще всего в теплицах применяют именно HPS-лампы (ДНаТы), так как они наиболее дешевы и экономичны в использовании по сравнению с остальными галогеновыми лампами. HPS-лампы мощностью 400–1000 Вт дают свет видимого (400–700 нм) и невидимого (700–850 нм) спектров. Максимальную интенсивность имеет желтый цвет (приблизительно 589 нм). HPS-лампы преобразуют до 25% электроэнергии в световую, но при этом выделяют тепло и производят шум так же, как и низкоэффективные, недолговечные лампочки накаливания (прим. редактора: “Верно только для устаревших электромагнитных балластов)..НА ФОТО: Перец Халапеньо досвечивается HPS-лампой мощностью 600 Вт

Тепличные хозяйства обычно стараются снизить стоимость потребляемой электроэнергии, устанавливая цикличный режим освещения с максимальным её использованием вне часов пиковой потребности.

Исследование эффективности солнечного света, LED-ламп и ДНаТ

В 2005 году во время весеннего семестра слушатели курса сельского хозяйства Миннесотского Университета получили возможность начать исследования новых альтернативных источников освещения. Объектом исследования стали светодиоды (LED, от англ. light-emitting diod ― светоизлучающие диоды), широко используемые в бытовых и промышленных аппаратах, мобильных телефонах, будильниках и т.д. Светодиоды имеют ряд преимуществ, которые делают возможным их адаптацию для применения в коммерческих тепличных хозяйствах (эти преимущества представлены в таблице 1). Также их изучением занимаются специалисты NASA, которые исследуют возможности светодиодов для выращивания растений в космосе. Несколько космических миссий уже получили урожай салата-латука, соевых бобов и других культур с использованием светодиодных технологий.НА ФОТО: Светодиодное освещение — отличное решение для овощеводства

Светодиоды способны намного увеличить энергетическую эффективность освещения теплиц, что приведет к значительной экономии материальных ресурсов. Несмотря на то, что первоначальные затраты на светодиодное освещение ($1 760) выше, чем на HPS-галогенные лампы ($400), благодаря их долговечности и низкому уровню потребления энергии, экономия за семилетний период составила $2 291.

В ходе исследования сравнивались синие и красные светодиоды с HPS-галогенными лампами, а также контрольная группа тепличных растений, имевших только естественное солнечное освещение.

Таблица 1. Преимущества использования светодиодного освещения по сравнению с HPS-галогенными лампами в тепличных хозяйствах

Простота в использовании

Светодиоды устанавливаются непосредственно в осветительную розетку и не требуют дополнительного охлаждения, пускорегулирующего аппарата и использования отражателей.ДолговечностьСредняя продолжительность жизни светодиодного элемента ― 7–10 лет.ЭффективностьСветодиоды излучают свет в красном и синем диапазоне спектра, которые в основном используются растениями для фотосинтеза.Не нагреваютсяНесмотря на то, что светодиоды на ощупь теплые, они не дают интенсивного теплового излучения, что позволяет размещать их непосредственно над растениями. К тому же это позволяет экономить на охлаждающих установках.ЭкономичностьСветодиодам требуется лишь 20–30% энергии от количества, потребляемого HPS-галогенными лампами. Таким образом, они окупаются достаточно быстро.Вариабельность использованияЕсли есть необходимость увеличить вегетативную часть растений, можно использовать исключительно синий спектр. Красные диоды могут использоваться для стимуляции цветения и плодоношения. Также они могут использоваться в комбинации для гармоничного развития растения.БесшумностьСветодиоды не издают жужжащий или гудящий звук, характерный для пускорегулирующего аппарата люминесцентных или галогеновых ламп. Они абсолютно бесшумны.ДекоративностьТрадиционный желтый цвет HPS-галогенной лампы заменяется синим и красным цветами светодиодов.

Материалы и методы исследования

Условия выращивания. В исследовании применялось три вида освещения: естественное, светодиодное и с использованием галогенных ламп. В теплице с естественным освещением растения размещались на полках на высоте 105 см. при дневной температуре +22°C, ночной +20°C. Растения этой группы не получали дополнительного освещения.

Две изолированные камеры (240 см. в длину/150 см. в ширину/210 см. в высоту) были установлены в теплице рядом с растениями, растущими под естественным освещением, на той же высоте. Камеры были закрыты черной непрозрачной пленкой, чтобы предотвратить попадание солнечного света. Когда ночная и дневная температура с наступлением теплого времени года начали увеличиваться, в продолжение эксперимента были установлены вентиляторы.

В одной камере находилась HPS-галогенная лампа (400 Вт) на высоте 180 см. Уровень освещенности над растениями под этой лампой был использован как ориентир для выставления уровня светодиодного освещения в другой камере.

Во второй камере использовалась модель 480 светодиодного комплекта (8 красных диодов, 4 синих, 12 креплений, 2 соединительных провода). Светодиоды были установлены на одинаковой высоте с галогеновым освещением. Оба вида освещения были отрегулированы таким образом, чтобы растения в камерах получали эквивалентное количество энергии для фотосинтеза.

Объекты исследования. Исследователи выбрали два вида растений для выращивания в ходе эксперимента. Желтый перец (Capsicum annuum), сорт «Hungarian» должен был продемонстрировать возможные различия в росте и ветвлении, а также варианты цветения и плодоношения. Английская маргаритка Bellis perennis, сорт «Monstrosa» выращивалась для сравнения скорости разворачивания листьев, размеров розетки и цветения. Семена обоих видов были засеяны в начале февраля 2005 года в 288 лунки с добавлением стимуляторов. С появлением второго листа сеянцы были пересажены в 4 квадратных ящика и случайным образом распределены на группы. В итоге получилось по 15 экземпляров каждого вида в разных группах. Растения удобрялись раз в две недели. Осуществлялся контроль вредителей и заболеваний.

Каждую неделю собирали данные о высоте растений. Другие показатели, такие как цветение, плодоношение также принимались во внимание, однако в отчет не включались.

Количественные данные обрабатывались с использованием статистического протокола SPSS, 2001; Версия 11.0.

Результаты и обсуждения

Средняя высота растений значительно изменялась, как и можно было предположить согласно плану, представленному в таблице 2.

Наиболее высокий показатель средне выборочной высоты растений был в группе с естественным освещением (19.57 см.) и значительно отличался от показателей у растений, выращиваемых с применением искусственного освещения. Светодиодное освещение дало 15.24 см. средне выборочной высоты растений, а HPS-галогенное 13.91 см. Подобная разница между ними не может считаться статистически значимой. Также не было особой разницы в уровне развития розеток Маргаритки Английской.

Несмотря на все преимущества LED-ламп, описанных выше, результаты выращивания растений при светодиодном освещении эквивалентны результатам выращивания с использованием HPS-галогенной подсветки.

Уменьшение высоты растений в группах с искусственным освещением по сравнению с группой естественного освещения, скорее всего, связано с повышением температуры в камерах, что привело к некоторому снижению скорости фотосинтеза. Это было связано с небольшой задержкой сроков установки системы вентиляции. Цветение и плодоношение в группах с искусственным освещением началось приблизительно на две недели позже, чем у растений, имевших естественное освещение. Это также связано с более прохладной температурой снаружи, стимулирующей закладку цветочных почек. Планируется продолжать дальнейшее изучение искусственного освещения и применения светодиодов в частности.

Таблица 2. Средняя высота растений (см.), измеряемая в течение семи недель

Неделя, №Натуральное освещениеСветодиодное освещениеГалогенное освещениеСредняя высота за неделю18.48.47.88.2210.58.49.110.9315.212.711.913.3419.913.913.415.3524.015.414.918.2628.117.116.323.4732.219.218.624.6Среднее выборки19.615.213.9

Данная статья является переводом результата исследований о сравнительной эффективности ламп, расположенного по адресу: http://lists.umn.edu/cgi-bin/wa?A2=ind0507&L=COMGAR-L&T=0&F=&S=&P=2595

Подпишитесь на новые статьи раздела Сад и огород и получайте обновления на почту. Экспертные статьи по уходу за садом и огородом понятно и доступно для каждого!

ДНаТ, ЭСЛ или LED – какую лампу выбрать для выращивания?

Перед началом выращивания в помещении, любой гровер задумается, какую лампу ему использовать? Основных вариантов три: ЭСЛ, ДНаТ и LED. Рассмотрим каждую из них подробнее и определим для себя, что же лучше для выращивания.

«Какие лампы для выращивания растений лучше использовать?» – один из самых распространенных вопросов, которые задают начинающие гроверы. Ответ, как часто бывает: «Это зависит от…». Существуют три основные технологии освещения и у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Что лучше подойдет для вас будет зависеть от ситуации, целей и бюджета.

В этой статье сравниваются три основных типа ламп для выращивания:

  1. Газоразрядные лампы – ДНаТ и МГЛ.
  2. Энергосберегающие или компактные люминесцентные лампы – ЭСЛ.
  3. Светодиодное освещение – LED.

Газоразрядные лампы

Лампы высокой интенсивности, сюда входят ДНаТ и МГЛ, самые распространенный типы ламп, используемый гроверами. Это связано с тем, что они производят наиболее интенсивный и полезный свет для растений и, следовательно, дают самую высокую урожайность на квадратный метр площади и самые высокие темпы роста. Они также хорошо известны и многократно проверены, так что гроверы чувствуют себя комфортно с ними.

Газоразрядные лампы выпускаются в двух разных видах ламп: ДНаТ и МГЛ. Большинство гроверов, которые используют газоразрядное освещение, будут использовать лампы ДНаТ и МГЛ в своем гроубоксе и менять их в зависимости от стадии роста, на которой их растения находятся. МГЛ – металлогалогенная лампа за счет своего синего светового спектра хорошо подходит для вегетации. ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая лампа отлично подойдет для стадии цветения.

Лампы МГЛ (металлогалогенные) излучают длину волны, наиболее подходящую для растений в их вегетативном периоде, когда садовод хочет, чтобы растения были сосредоточены на наращивании большего количества листьев, ветвей и корневой системы. МГЛ лампы будут развивать куст и листву растения быстрее, чем эквивалентные лампы ДНаТ.

Лампы ДНаТ излучают длину волны, которая лучше всего подходит для растений, когда они находятся в цикле цветения. ДНаТ лампы обычно используются, когда гроверы готовы к тому, чтобы их растения начали цвести, так как они помогают получить самые крупные и густые цветы.

Гроверы нередко используют металлогалогенные лампы на ранних стадиях вегетационного периода своих растений, а затем переходят на лампу ДНаТ, когда решат начать период цветения для своих растений. Но, как показывает практика, в большинстве случаев, гроверы используют только ДНаТ на весь цикл из-за более интенсивного светового потока лампы ДНаТ.

Тем не менее, у газоразрядных ламп есть не только множество преимуществ. Существуют и недостатки. Они потребляют достаточно много энергии и стоят дороже чем ЭСЛ лампы. Кроме того, они выделяют много тепла, поэтому важно иметь хорошую систему вентиляции и вытяжки. Газоразрядные лампы также со временем выгорают и их нужно менять каждые 3-5 циклов. Для подключения ДНаТ и МГЛ необходим балласт – их нельзя подключать напрямую к сети.

Они потребляют значительное количество электроэнергии и расходы на освещение будут больше, чем у светодиодов и ЭСЛ. Кроме того, они выделяют много тепла, поэтому важно иметь хорошие системы вентиляции и вытяжки. Спрятанные лампы также со временем разлагаются и должны заменяться каждые 3-5 раз. Поскольку лампы HID настолько мощные, для питания лампочек необходим отдельный балласт.

Газоразрядные лампы для выращивания растений – это выбор большинства профессиональных гроверов, а также хороший выбор для начинающих.

Преимущества газоразрядных ламп ДНаТ и МГЛ:

  • Высочайшая урожайность на квадратный метр.
  • Дешевле, чем светодиодные светильники.

Недостатки газоразрядных ламп:

  • Выделяют много тепла, поэтому нужна хорошая система вентиляции.
  • Потребляют много энергии, поэтому расходы больше, чем у LED и ЭСЛ.
  • Лампы нужно заменять каждые 3-5 циклов (в зависимости от того, сколько часов они работают).
  • Требуется подключение через балласт, необходим рефлектор.

Лучшее освещение для вас, если: Газоразрядные лампы ДНаТ и МГЛ, вероятно, лучший вариант освещения для вас, если вы хотите максимально увеличить урожайность в имеющемся пространстве.

ЭСЛ (КЛЛ) – энергосберегающая лампа

Энергосберегающая (по сравнению с лампой накаливания), компактная люминисцентная лампа. Мощность обычно варьируется до 250Вт.

Для внутреннего и гидропонного садоводства лампы ЭСЛ – другая широко используемая технология освещения. Лампы ЭСЛ менее мощные, чем другие доступные технологии освещения. Они также стоят дешевле и
производят меньше тепла, что делает их хорошим выбором для того, чтобы начать выращивать растения, проращивать семена и укоренять клоны. Они также являются хорошим выбором для гроверов, у которых очень мало места для выращивания или которые хотят вырастить небольшое количество, не вкладывая слишком много в оборудование.

Лампы ЭСЛ бывают разных типов, а именно: спиральные КЛЛ (такие часто используются в быту, только не такие большие) и люминесцентные лампы T5, которые представляют собой длинные прямые трубки.

Быть дешевле и выделять очень много тепла – за этими плюсами будут и свои минусы. У зрелых растений при выращивании под ЭСЛ темпы роста будут намного медленнее, чем у двух других технологий освещения (ДНаТ и LED). По этой причине профессиональные производители комнатных и гидропонных растений будут использовать ЭСЛ только для маленьких растений и клонов. Тем не менее, для настоящих любителей своего хобби, вырастить неплохой урожай при небольшом бюджете, ЭСЛ лампы могут быть лучшим выбором.

Плюсы ЭСЛ ламп:

  • Самый дешевый тип ламп для выращивания.
  • Очень низкая тепловая мощность означает, что вы можете не сильно беспокоиться о температуре.

Минусы ЭСЛ ламп:

  • Не настолько эффективны, как другие типы освещения.
  • Это означает, что темпы роста будут ниже, а урожайность меньше, чем под ДНаТ или LED.

Лучше освещение для вас, если: лампы ЭСЛ будутлуковицы КЛЛ будут вашим лучшим выбором для выращивания клонов, саженцев и небольших растений или если вы садовод-любитель, ищущий недорогой способ начать выращивание в помещении.

LED – светодиодные лампы

Третий вариант – светодиодные светильники. Они обладают рядом преимуществ как над газоразрядными лампами, так и ЭСЛ, однако у них есть и свои недостатки.

До недавнего времени технология светодиодного освещения для растений развивалась была еще недостаточно развита, чтобы стать хорошим вариантом. Это не остановило многочисленных поставщиков в продаже светодиодных светильников, которые показали неудовлетворительные результаты и привели к разочарованию садоводов. Тем не менее, светодиодные технологии в настоящее время достигли такого уровня, когда светодиодное освещение является жизнеспособным выбором для вашего внутреннего сада или гидропоники.

Светодиодные лампы более эффективны, чем газоразрядные, с точки зрения их способности превращать электричество в полезный для ваших растений свет. Это означает, что они производят меньше тепла и потребляют меньше электроэнергии, чем сопоставимые установки ДНаТ. Это снижает ваши расходы на электроэнергию и облегчает контроль температуры. Недостатком является то, что светодиоды, как правило, дают меньшую урожайность на квадратный метр, чем сопоставимые газоразрядные лампы ДНаТ и МГЛ. Однако они гораздо мощнее, чем ЭСЛ лампы. Кроме того, высококачественные светодиодные лампы для выращивания стоят дороже, чем сопоставимые с ними газоразрядные аналоги. Остерегайтесь недорогих светодиодных светильников, поскольку они обеспечивают очень низкую производительность и обычно дают неутешительные результаты.

Плюсы светодиодного освещения:

  • Более мощные и эффективные, чем ЭСЛ.
  • Гораздо меньше тепловыделения, чем ДНаТ и МГЛ.
  • Более низкое потребление энергии / эксплуатационные расходы.

Недостатки светодиодного освещения:

  • Меньшая урожайность, чем у сравнимых ДНаТ.
  • Высокая сумма изначальных вложений.

Лучше всего выращивать лампы для вас, если: светодиодные лампы лучше всего подходят для вас, если вы выращиваете в местах, где трудно сохранять прохладу, но вы все еще хотите хороший урожай. Они также могут быть хорошим выбором для тех садоводов, которые хотят сохранить низкие эксплуатационные расходы и не обращают внимания на высокую первоначальную цену.

Вывод

В целом, какой тип ламп для выращивания растений лучше подойдет для вас, будет зависеть от вашей ситуации, целей и бюджета. Газоразрядные системы освещения (ДНаТ и МГЛ) являются золотым стандартом, проверенным и верным выбором для подавляющего большинства гроверов. Энергосберегающие лампы отлично подходят для небольших помещений и небольших бюджетов. Светодиодные системы дают лучшие результаты, чем ЭСЛ, но обычно меньшие, чем у ДНаТ; они производят гораздо меньше тепла, но стоят значительно дороже.

Что выбрать – LED или ДНАТ?

Вы здесь

Вы здесь

Один из самых частых вопросов при выборе освещения в теплицу или гроубокс – это какую фитолампу использовать. Наиболее популярны на сегодня 2 типа светильников для растений – LED и ДНАТ. Разберем особенности и тех, и других.

Строение, виды и принцип работы ламп ДНАТ

Галогенные газоразрядные лампы (HID – High Intensity Discharge) – это источники света, излучающие энергию в видимом диапазоне. В зависимости от используемых внутри светильников газов, выделяют:

  • ДНАТ – натриевые;
  • ДРЛ – ртутные (дуговые ртутные люминесцентные);
  • МГЛ или ДРИ – металлогалогенные на смеси паров ртути, инертных газов и металлогалогенидов;
  • ДКсТ – ксеноновые лампы и другие.

Для теплиц чаще всего используют натриевые лампы, ДНАТ, как самый дешевый и экономичный вариант освещения. В сравнении с привычными нам лампами накаливания, газоразрядные ДНАТ-светильники намного эффективнее и интенсивнее, однако, имеют и свои недостатки.

Например, использование газоразрядных натриевых ламп возможно только с пускорегулирующей аппаратурой (ЭПРА, электронная, или ЭМПРА, электромагнитная), то есть подключить их напрямую к домашней электросети невозможно. В связи с этим многие пользователи отмечают шум от работающего оборудования.

При преобразовании электрической энергии в световую ДНАТ выделяют тепло, избыток которого в условиях замкнутого пространства должен быть выведен, чтобы не причинить вреда растениям. Это опять же дополнительные траты на кулеры (охладители), култубы и другие комплектующие.

Но даже несмотря на эти минусы ДНАТ-лампы до сих пор лидируют среди гроверов по соотношению цена/эффективность.

LED-лампы для теплиц

LED-лампы (Light-Emitting Diod – светоизлучающие диоды) сравнительно недавно стали использоваться для выращивания растений. Даже несмотря на их дороговизну, они выигрывают за счет долговечности и низкого уровня потребления энергии.

Для гроубоксов освещение LED устанавливается в виде светодиодных модулей, состоящих из множества небольших светодиодов.

Использование полупроводников из различных материалов позволяет производить светодиоды с разными длинами волн. Благодаря этому появляется возможность регулировать спектр освещения в зависимости от конкретных целей гровера, например:

  • сине-фиолетовый свет ингибирует рост, что может пригодится во время вегетации культур;
  • красно-оранжевый интервал лучей нужен для улучшения цветения растений.

При использовании лед-светильников нет необходимости устанавливать систему охлаждения, так как они не нагреваются. Также не понадобятся и ПРА. Эти лампы пожаробезопасны и безвредны, потребляют мало электричества, подключаются прямо в сеть, и имеют долгий срок службы.

Сравнение основных показателей ламп ДНАТ и LED

Для того чтобы определиться, какую же лампу – ДНАТ или LED – выбрать, проведем сравнение их основных показателей:

  1. Производительность ламп ДНАТ равна 96–150 люмен на 1 Вт мощности, светодиодных ламп – 90–140 Лм/Вт.
  2. Срок службы: ДНАТ – 20000, LED – 50000 часов работы.
  3. Снижение светового потока через 1 год эксплуатации: ДНАТ – 20%, LED – 4%.
  4. Потребление энергии: ДНАТ – 125 Вт, LED – 106 Вт.
  5. КПД: ДНАТ – 35–40%, LED – 90%.
  6. Экологичность: ДНАТ – содержат натриево-ртутную амальгаму и ксенон, LED – абсолютно безвредны.
  7. Стоимость ДНАТ ниже, чем LED, примерно в 10 раз.

Проанализировав все особенности и ДНАТ, и LED, приходим к следующим выводам. Даже со всеми комплектующими (култуб, ЭПРА, вентилятор) ДНАТ будет стоить дешевле, чем LED-светильник (при одинаковой мощности ламп). Несмотря на более длительный срок службы светодиодов (50000 в среднем против 20000 у ДНАТ), их замена выйдет дороже, чем натриевых ламп, особенно, с учетом того, что дополнительная аппаратура для ДНАТ устанавливается единожды.

Таким образом, для небольших комнатных теплиц или гроубоксов экономнее будет приобрести лампы ДНАТ. В то же время, для более габаритных оранжерей и масштабного выращивания культур, оптимальным будет вариант сочетания ДНАТ и LED светильников.

Грамотное планирование освещения в теплицах – это больше половины вклада в обильный и качественный урожай! Рады будем подобрать Вам грамотное освещение.

Воины света: LED против ДНАТ

  • 2 гроутента 100х100х200;
  • Светильник LED ApolIo 8;
  • SensiRoom H;
  • Лампа General Electric HO Lucalox ДНаТ 400;
  • Светильник CoolMaster 100;
  • ЭПРА Nanolux OG 400W electronic ballast;
  • Кокосовый субстрат от компании UGRO;
  • Удобрение GHE Flora Coco;
  • Стимулятор Hesi SuperVit.

    Гроутенты были оборудованы совершенно одинаково, за исключением освещения: в одном стоял LED ApolIo 8, в другом Лампа General Electric HO Lucalox ДНаТ 400 + светильник CoolMaster 100 + ЭПРА Nanolux OG 400W electronic ballast. Теперь мы расскажем обо всех этапах роста и развития физалиса.

    Проращивание семян и посадка в грунт

    Мы замочили 12 семян физалиса в чистой воде и через сутки они раскололись. Шесть из них мы посадили в кокосовые диски, а шесть – в торфяные таблетки.
    Через неделю мы увидели, что в кокосовых дисках взошли все семена, а в торфяных таблетках – только пять. Однако рассада в торфе выглядела качественней: она больше, развивается быстрее, растет вертикально. В то время как в кокосовых дисках ростки вытягивались и гнулись.

    Когда на растениях появилась первая пара настоящих листочков, мы посадили их в гроубаги объемом 20 л. Пока физалис еще очень мал для такого объема, но с «умными горшками» это легко исправить – достаточно подогнуть гроубаг несколько раз, превратив его из двадцатилитрового в десятилитровый. По мере роста рассады достаточно будет подсыпать субстрат в горшок и постепенно его разворачивать. Так растения станут приземистее.

    В качестве субстрата мы выбрали кокос – довольно капризный материал в работе, часто пересыхает. Поэтому, как только наши растения окрепнут, мы установим в оранжереях капельный полив.
    На начальном этапе для увлажнения воздуха в оранжерее мы использовали Генератор холодного тумана – это портативный бытовой увлажнитель, который может работать в любой емкости с водой. В нашем случае это была пятилитровая бутылка из-под питьевой воды.

    Первые трудности

    После очередных выходных мы обнаружили свой физалис в плачевном состоянии. Причиной тому стали три фактора:
    1. В емкости для генератора холодного тумана закончилась вода, и он отключился. Мы неверно рассчитали объем жидкости, и ее просто не хватило на время нашего отсутствия, из-за чего у растений случилась настоящая засуха.
    2. Физалис получил ожоги – лампа ДНАТ мощностью 400 Вт не подходит для стадии вегетации. Благо у нас в оранжерее стоял отличный балласт, и мы диммировали лампу на 50%, получив ДНАТ 200 Вт. LED светильник мы повесили на 20 см выше, чтобы исключить возможность ожогов.
    3. Вентиляция вытягивает очень много влаги из гроутентов, растения еще маленькие, и поток сухого воздуха сказался на них негативно. Поэтому вентиляцию мы пока отключили.

    За день растения ожили, а спустя еще пару – от «великой засухи» в наших оранжереях не осталось и следа.
    В конечном итоге, в наших оранжереях оказалось по два горшка с физалисом, одно из них крупнее, второе – чуть меньше. На стадии вегетации разницы между растениями под LED и ДНАТ мы не увидели. Весь физалис развивался хорошо, был примерно одного размера и собирался с силами, чтобы зацвести.
    Интересное наблюдение: растения, которые мы проращивали в кокосовых дисках получились вытянутыми, но развиваются немного быстрее. А те, что были высажены в торфяные таблетки – приземистыми, кустистыми, с короткими междоузлиями. На основании этого мы делаем вывод: если вы хотите большое растение, которое с первых дней будет наращивать свою массу — проращивайте в семена в кокосовых дисках. А если вам нравятся небольшие кустистые растения — используйте торфяные таблетки.

    Этап цветения

    Спустя примерно месяц с посадки семян наш физалис зацвел. За этот месяц мы подкармливали наши растения удобрениями всего три раза, остальное время поливали чистой водой.

    Уже несколько недель в наших оранжереях установлена система капельного полива, сделали мы ее своими руками при помощи ведра с водой, помпы, шлангов и капельниц. Пошаговую инструкцию смотрите в этом видео. Но мы модернизировали наш автополив прибором SensiRoom H от лаборатории E-Mode PRO. Этот прибор включает и выключает систему по уровню влажности субстрата, что очень важно, если выращиваешь на кокосе. Так что проблема с засухой была решена раз и навсегда!

    Трудности номер два

    Уже на цветущем физалисе мы обнаружили ржаво-серые пятна. Предполагая, что это грибковое заболевание, мы удалили пораженные листья и обработали растение и всех его «соседей» Фитоспорином. Это бактериальный препарат, созданный специально для борьбы с болезнетворными грибками и бактериальными болезнями.

    Более точный диагноз поставить было очень сложно, особенно на начальном этапе. Но мы вовремя заметили недуг и приняли все меры по лечению растения.
    Для закрепления результатов мы обработали физалис фитоспорином дважды с интервалом в неделю. После чего пятна на листьях больше не появлялись.

    Возвращаемся к этапу цветения

    Когда кусты физалиса стали довольно большими и раскидистыми, а растет он как лиана, мы установили в гроутентах специальные сетки Secret Jardin. За них растение легко цепляется, формируя более плотный куст, а также не ломается под тяжестью плодов.

    Разница кустов под разным освещением пока малозаметна. В обоих тентах растения хорошо развиты, они одного роста и обильно цветут. Однако физалис под ДНАТ имеет больше боковых побегов, и в целом кусты смотрятся пышнее.

    Плодоношение

    Спустя три месяца от посадки семян мы собрали первый урожай. Для честности скажем, что первые плоды мы не срывали, а собирали те, что сами упали. Но максимальные вкусовые качества у физалиса раскрываются, после того как он полежит пару дней при комнатной температуре. Поэтому мы собирали плоды и складывали их в коробку.

    Вот так выглядят показатели нашей оранжереи на этапе плодоношения:
    • Влажность воздуха 62%;
    • Температура 29 С
    • Режим освещения 16/8;
    • Удобрения Flora Coco – 300 ррм;
    • Добавка Powder Feeding Calcium – 0,5 гр на литр воды;
    • Смесь витаминов и аминокислот Super Vit Hesi 10мл – 4 капли на 20 литров раствора;
    • Расход воды 2 л/сутки.
    Уровень ррм раствора постепенно уменьшали, поменяли раствор на менее концентрированный. За основу мы брали не чистую осмотическую воду, а разбавляли её обычной водопроводной водой, в соотношении: 100 мл водопроводной воды на 900 мл осмотической. Как ни крути, но растению нужен хлор в малых дозах.
    Растения под ДНАТ начали плодоносить на две недели раньше своих LED-соседей. Но на всех кустах плоды были довольно крупными и их было много.
    Мы также решили проверить физалис на нитраты при помощи бытового нитратомера. Пробы сняли с плодов, выросших под разным освещением, несколько раз — показатель практически одинаковый, разница незначительна. Так как в программе прибора нет нужной нам культуры, выбрали «Томат» — ближайшего родственника физалиса.

    Итоги и неожиданные выводы

    Высадили Физалис мы 10 мая, а сняли весь урожая 8 сентября, он мог расти и плодоносить и дальше, но мы не видели в этом смысла.
    Спустя 121 день в гроубоксе, в котором было ДНАТ освещение, растение нам дало 1330 г плодов физалиса. А растение, под LED-освещением 1160 гр плодов (то есть всего на 14% меньше). Такой исход был прогнозируем, некоторые скептики даже предполагали, что под ДНАТ будет в два раза больше плодов. Но всегда есть некоторые «но»!

    Вывод номер один: по количеству урожая ДНАТ победил, однако по качеству и размеру плоды одинаковые.
    Вывод номер два: LED выгоднее ДНАТ. Так как все остальное оборудование в оранжереях одинаковое, мы решили найти характерную разницу, измерив показатель «грамм/ватт» и взяв только затраты электроэнергии на освещение. Легко посчитать, что на ДНАТ 400 Вт за 121 день при световом режиме 16/8 мы потратили – 774,4 кВт. (Вы легко можете посчитать, сколько это в деньгах, зная тарифы своего региона.) LED-светильник был более экономичен – 542,08 кВт. Итак, у ДНАТ-освещения получается 1,717 гр на 1 кВт (1,717гр/кВт). У LED-светильника 2,139 гр на 1 кВт (2,139 гр/кВт).

    Если кого-то напугала вся эта математика, то в двух словах мы можем, заключит, что лед-освещение проявило себя эффективнее, чем ДНАТ-освещение. На потраченный киловатт электроэнергии мы получили больше урожая под LED. Мы получили одинаковый по качеству урожай в двух боксах, под ДНАТ-освещением его получилось больше, но вот под лед освещением этот урожай получился дешевле.
    Возможно, это лишь капля в море и выборка слишком мала, чтобы делать громкие заявления. Но, факт – дело упрямое. Надеемся, наш опыт будет вам полезен!

    Сравнение характеристик натриевых и светодиодных ламп

    Все данные взяты в виде максимальных значений, заявленных производителем.

    НазваниеЛм/ВтЦветовая температураСрок службы
    Натриевые разрядные лампы высокого давления (ДНат)100-150Узкополосное излучение в желтой области спектра (2000K)20000
    Светодиоды70-1002800-1000050000-100000

    С чем я не согласен, так это со сроком службы светодиода. Как можно определить срок службы если нет установленных параметров для того, что бы считать светодиод вышедшим из строя ? И тем не менее приступим.

    По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиодные лампы имеют следующие отличия:

    • Современные светодиоды уступают по параметру светоотдачи натриевым газоразрядным лампам. ( Плохо)
    • Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих). ( Для нас – так себе)
    • Длительный срок службы.( Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.)
    • Малая инерционность.( Для нас ни хорошо ни плохо)
    • Малый угол излучения. (Это может быть как достоинством, так и недостатком.)
    • Высокая стоимость при использовании в освещении. ( Это плохо)
    • Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам. При повышении температуры светоотдача падает довольно быстро ( Это тоже плохо)
    • Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.), в отличие от люминесцентных ламп.

    Ко всему сказанному добавлю сложный электронный блок питания (для длительной работы без дрейфа главной спектральной составляющей и медленной деградацией составляющих ,стабильность тока +- 5ма ). Слукавлю если умолчу еще несколько пунктов:

    • низкое питающее напряжение (гарантирует высокий уровень безопасности)(хорошо)
    • отсутствие стеклянной колбы (определяет очень высокую механическую прочность и надежность);
    • отсутствие высоких пусковых напряжений при включении;( хорошо)

    ДНАТ
    1. Светоотдача выше чем у светодиодов. ( Хорошо)
    2. Требуется время на разогрев и охлаждение перед пуском. ( Ни хорошо, ни плохо)
    3. Требуется высокое напряжение для запуска и работы ( Плохо)
    4. Довольно дешевые (Значительно дешевле LED здорово )
    5. После 10000 часов работы снижение светоотдачи менее 5% ( Здорово)
    6. Длительный срок работы ( 20000 часов до потери светоотдачи менее 10%)
    7. Возможность корректирования спектра при производстве ( Здорово)
    8. Невозможность регулировки яркости в процессе эксплуатации ( Плохо)
    9. Температурный диапазон работы значительно шире, чем у LED ( Хорошо)
    10. Материал колбы теряет свою прозрачность значительно медленней , чем оптическая система LED. (Хорошо)
    11. Наличие ламп большой мощности и небольших габаритов ( 600 Вт LED это крупная конструкция) (Хорошо, упрощает крепление светильника в объеме теплицы)
    12. Наличие встроенной системы формирования направленного излучения ( Например Рефлакс Хорошо)
    Вот и перечислил все значимые с моей точки зрения пункты. Повторюсь сравниваем лампы находящиеся в производстве в настоящее время, не импульсные, с излучением в Фито диапазоне.
    Исходя из приведенных выше данных в настоящее время при использовании досвечивания дополнительно к солнечному освещению альтернативы ДНАТ в настоящее время нет. О перспективах полупроводниковых технологий нам скажет будущее, как говорится доживем увидим.

    Воины света: LED против ДНАТ

    • 2 гроутента 100х100х200;
    • Светильник LED ApolIo 8;
    • SensiRoom H;
    • Лампа General Electric HO Lucalox ДНаТ 400;
    • Светильник CoolMaster 100;
    • ЭПРА Nanolux OG 400W electronic ballast;
    • Кокосовый субстрат от компании UGRO;
    • Удобрение GHE Flora Coco;
    • Стимулятор Hesi SuperVit.

      Гроутенты были оборудованы совершенно одинаково, за исключением освещения: в одном стоял LED ApolIo 8, в другом Лампа General Electric HO Lucalox ДНаТ 400 + светильник CoolMaster 100 + ЭПРА Nanolux OG 400W electronic ballast. Теперь мы расскажем обо всех этапах роста и развития физалиса.

      Проращивание семян и посадка в грунт

      Мы замочили 12 семян физалиса в чистой воде и через сутки они раскололись. Шесть из них мы посадили в кокосовые диски, а шесть – в торфяные таблетки.
      Через неделю мы увидели, что в кокосовых дисках взошли все семена, а в торфяных таблетках – только пять. Однако рассада в торфе выглядела качественней: она больше, развивается быстрее, растет вертикально. В то время как в кокосовых дисках ростки вытягивались и гнулись.

      Когда на растениях появилась первая пара настоящих листочков, мы посадили их в гроубаги объемом 20 л. Пока физалис еще очень мал для такого объема, но с «умными горшками» это легко исправить – достаточно подогнуть гроубаг несколько раз, превратив его из двадцатилитрового в десятилитровый. По мере роста рассады достаточно будет подсыпать субстрат в горшок и постепенно его разворачивать. Так растения станут приземистее.

      В качестве субстрата мы выбрали кокос – довольно капризный материал в работе, часто пересыхает. Поэтому, как только наши растения окрепнут, мы установим в оранжереях капельный полив.
      На начальном этапе для увлажнения воздуха в оранжерее мы использовали Генератор холодного тумана – это портативный бытовой увлажнитель, который может работать в любой емкости с водой. В нашем случае это была пятилитровая бутылка из-под питьевой воды.

      Первые трудности

      После очередных выходных мы обнаружили свой физалис в плачевном состоянии. Причиной тому стали три фактора:
      1. В емкости для генератора холодного тумана закончилась вода, и он отключился. Мы неверно рассчитали объем жидкости, и ее просто не хватило на время нашего отсутствия, из-за чего у растений случилась настоящая засуха.
      2. Физалис получил ожоги – лампа ДНАТ мощностью 400 Вт не подходит для стадии вегетации. Благо у нас в оранжерее стоял отличный балласт, и мы диммировали лампу на 50%, получив ДНАТ 200 Вт. LED светильник мы повесили на 20 см выше, чтобы исключить возможность ожогов.
      3. Вентиляция вытягивает очень много влаги из гроутентов, растения еще маленькие, и поток сухого воздуха сказался на них негативно. Поэтому вентиляцию мы пока отключили.

      За день растения ожили, а спустя еще пару – от «великой засухи» в наших оранжереях не осталось и следа.
      В конечном итоге, в наших оранжереях оказалось по два горшка с физалисом, одно из них крупнее, второе – чуть меньше. На стадии вегетации разницы между растениями под LED и ДНАТ мы не увидели. Весь физалис развивался хорошо, был примерно одного размера и собирался с силами, чтобы зацвести.
      Интересное наблюдение: растения, которые мы проращивали в кокосовых дисках получились вытянутыми, но развиваются немного быстрее. А те, что были высажены в торфяные таблетки – приземистыми, кустистыми, с короткими междоузлиями. На основании этого мы делаем вывод: если вы хотите большое растение, которое с первых дней будет наращивать свою массу — проращивайте в семена в кокосовых дисках. А если вам нравятся небольшие кустистые растения — используйте торфяные таблетки.

      Этап цветения

      Спустя примерно месяц с посадки семян наш физалис зацвел. За этот месяц мы подкармливали наши растения удобрениями всего три раза, остальное время поливали чистой водой.

      Уже несколько недель в наших оранжереях установлена система капельного полива, сделали мы ее своими руками при помощи ведра с водой, помпы, шлангов и капельниц. Пошаговую инструкцию смотрите в этом видео. Но мы модернизировали наш автополив прибором SensiRoom H от лаборатории E-Mode PRO. Этот прибор включает и выключает систему по уровню влажности субстрата, что очень важно, если выращиваешь на кокосе. Так что проблема с засухой была решена раз и навсегда!

      Трудности номер два

      Уже на цветущем физалисе мы обнаружили ржаво-серые пятна. Предполагая, что это грибковое заболевание, мы удалили пораженные листья и обработали растение и всех его «соседей» Фитоспорином. Это бактериальный препарат, созданный специально для борьбы с болезнетворными грибками и бактериальными болезнями.

      Более точный диагноз поставить было очень сложно, особенно на начальном этапе. Но мы вовремя заметили недуг и приняли все меры по лечению растения.
      Для закрепления результатов мы обработали физалис фитоспорином дважды с интервалом в неделю. После чего пятна на листьях больше не появлялись.

      Возвращаемся к этапу цветения

      Когда кусты физалиса стали довольно большими и раскидистыми, а растет он как лиана, мы установили в гроутентах специальные сетки Secret Jardin. За них растение легко цепляется, формируя более плотный куст, а также не ломается под тяжестью плодов.

      Разница кустов под разным освещением пока малозаметна. В обоих тентах растения хорошо развиты, они одного роста и обильно цветут. Однако физалис под ДНАТ имеет больше боковых побегов, и в целом кусты смотрятся пышнее.

      Плодоношение

      Спустя три месяца от посадки семян мы собрали первый урожай. Для честности скажем, что первые плоды мы не срывали, а собирали те, что сами упали. Но максимальные вкусовые качества у физалиса раскрываются, после того как он полежит пару дней при комнатной температуре. Поэтому мы собирали плоды и складывали их в коробку.

      Вот так выглядят показатели нашей оранжереи на этапе плодоношения:
      • Влажность воздуха 62%;
      • Температура 29 С
      • Режим освещения 16/8;
      • Удобрения Flora Coco – 300 ррм;
      • Добавка Powder Feeding Calcium – 0,5 гр на литр воды;
      • Смесь витаминов и аминокислот Super Vit Hesi 10мл – 4 капли на 20 литров раствора;
      • Расход воды 2 л/сутки.
      Уровень ррм раствора постепенно уменьшали, поменяли раствор на менее концентрированный. За основу мы брали не чистую осмотическую воду, а разбавляли её обычной водопроводной водой, в соотношении: 100 мл водопроводной воды на 900 мл осмотической. Как ни крути, но растению нужен хлор в малых дозах.
      Растения под ДНАТ начали плодоносить на две недели раньше своих LED-соседей. Но на всех кустах плоды были довольно крупными и их было много.
      Мы также решили проверить физалис на нитраты при помощи бытового нитратомера. Пробы сняли с плодов, выросших под разным освещением, несколько раз — показатель практически одинаковый, разница незначительна. Так как в программе прибора нет нужной нам культуры, выбрали «Томат» — ближайшего родственника физалиса.

      Итоги и неожиданные выводы

      Высадили Физалис мы 10 мая, а сняли весь урожая 8 сентября, он мог расти и плодоносить и дальше, но мы не видели в этом смысла.
      Спустя 121 день в гроубоксе, в котором было ДНАТ освещение, растение нам дало 1330 г плодов физалиса. А растение, под LED-освещением 1160 гр плодов (то есть всего на 14% меньше). Такой исход был прогнозируем, некоторые скептики даже предполагали, что под ДНАТ будет в два раза больше плодов. Но всегда есть некоторые «но»!

      Вывод номер один: по количеству урожая ДНАТ победил, однако по качеству и размеру плоды одинаковые.
      Вывод номер два: LED выгоднее ДНАТ. Так как все остальное оборудование в оранжереях одинаковое, мы решили найти характерную разницу, измерив показатель «грамм/ватт» и взяв только затраты электроэнергии на освещение. Легко посчитать, что на ДНАТ 400 Вт за 121 день при световом режиме 16/8 мы потратили – 774,4 кВт. (Вы легко можете посчитать, сколько это в деньгах, зная тарифы своего региона.) LED-светильник был более экономичен – 542,08 кВт. Итак, у ДНАТ-освещения получается 1,717 гр на 1 кВт (1,717гр/кВт). У LED-светильника 2,139 гр на 1 кВт (2,139 гр/кВт).

      Если кого-то напугала вся эта математика, то в двух словах мы можем, заключит, что лед-освещение проявило себя эффективнее, чем ДНАТ-освещение. На потраченный киловатт электроэнергии мы получили больше урожая под LED. Мы получили одинаковый по качеству урожай в двух боксах, под ДНАТ-освещением его получилось больше, но вот под лед освещением этот урожай получился дешевле.
      Возможно, это лишь капля в море и выборка слишком мала, чтобы делать громкие заявления. Но, факт – дело упрямое. Надеемся, наш опыт будет вам полезен!

Ссылка на основную публикацию