Электрическое освещение домашней оранжереи

Если ваша жена попросит сделать подсветку для любимых орхидей или ящичков с рассадой, не спешите бежать в магазин по лампочки и провода. Уделите несколько минут чтению этой статьи. Жена может и не знать, какие лампочки нужны ее любимым орхидеям, но вы это знать обязаны. Просто нет другого варианта. Дело в том, что если вы обратитесь к профессиональным продавцам электротоваров, они совершенно не смыслят в физиологии растений. А если для покупки лампочки отправитесь в цветочный магазин, то вряд ли продавец-консультант сможет сказать что либо толковое о характеристиках электрических ламп. В любом случае окончательное решение придется принимать самостоятельно.
Все мы знаем, что растениям для процесса фотосинтеза нужен свет. Возможно не только для электриков, но и для многих любителей растений окажется неожиданностью, что растениям необходим свет совсем не такой как нам, людям. Оказывается нужен не просто свет, а важен спектр света падающего на растение и длительность освещения/затемнения. Основа жизни на нашей Земле реакция фотосинтеза требует только определенных цветов падающего на листья света. Для жизнедеятельности растений имеет значение только физиологическая и фотосинтетическая активная радиация. Вот почему использование для подсветки растений обычной лампы накаливания является самым неудачным решением. От таких ламп растения получат много совсем не нужного им света! В результате значительная часть электроэнергии будет истрачена впустую. Следовательно, при организации искусственной подсветки растений необходимо в первую очередь учитывать их избирательность растений относительно цвета подсветки.
Только правильно регулируя интенсивность света, длительность освещения и подбирая спектр источника света можно достичь хороших результатов при выращивании растений в домашней оранжерее. Например, всего лишь изменяя длительность светового дня можно управлять периодом цветения.
Тут не обойтись без знания азов физиологии растений. Придется вспомнить также учительницу физики.
Выращиванию растений в искусственных условиях теплиц или космической станции посвящено множество научных работ, и ученые выяснили, какой свет нужен растениям.
Видимый нашим глазом солнечный свет содержит все цвета радуги: от красного через желтый, зеленый до синего и фиолетового. Растения для фотосинтеза могут использовать полный спектр, хотя с различной эффективностью. Установлено, что красный и синий свет, физиологически наиболее активный. Красный свет стимулирует вегетативный рост и цветение, однако если растение получает много только красного света, оно растет высоким и тонким. Синий свет сдерживает рост растений, способствует формированию невысоких, коренастых саженцев.

Каждый участок спектра видимого света играет свою определенную роль в жизнедеятельности растений.
Ультрафиолетовые лучи в диапазоне 280-315 нм необходимы для процессов обмена веществ и роста растений. Они замедляют вытягивание стеблей, повышают содержание витаминов, способствуют процессу закаливания растений и повышают их холодостойкость. На синтез хлорофилла ультрафиолетовые лучи практически не влияют.
Фиолетовые и синие лучи в диапазоне 400 - 500 нм почти полностью поглощаются хлорофиллом, при этом эффективность фотосинтеза максимальна и сдерживается рост стеблей, пластинок и черешков листьев, благодаря чему формируются компактные растения с более толстыми листьями, приспособленными для лучшего поглощения и использования света в целом. В листьях интенсивно идет процесс фотосинтеза, образуются белки. Растения короткого светового дня переходят к цветению. Синий свет играет столь существенную роль в жизни растений, благодаря еще одному пигменту – криптохрому. Кроме хлорофилла, в поглощении сине-фиолетового света принимают участие особые пигменты – каротиноиды. Это они придают яркий желтый и оранжевый цвет осенним листьям. Важна роль синего света при выращивании рассады. Он ограничивает «вытягивание» стебля молодых растений. Способствует формированию крепких саженцев. Синий свет также подавляет прорастание семян.
Фототропизм (поворачивание листьев, цветков в сторону источника света) также обусловлен влиянием синего света: со стороны источника синего света рост клеток замедляется, поэтому стебель выгибается в сторону источника света.
Зеленые и желтые лучи (именно в этой части спектра излучается свет большинством бытовых осветительных ламп) практически не поглощаются листьями. Листья зеленые, а значит, они полностью отражают зеленый цвет. При таком освещении листья истончаются, а стебель вытягивается. Интенсивность фотосинтеза очень низкая. То есть, та часть спектра, которая больше всего нравится людям, совершенно не нужна растениям.
Красные и оранжевые лучи в диапазоне 625-700 нм поставляют основную долю энергии для фотосинтеза. Они способствуют интенсивному росту листьев и стеблей растений. Хлорофилл практически полностью поглощает красный и оранжевый цвет, при этом интенсивно идет фотосинтез с образованием углеводов. Эта часть спектра падающего на растение света оказывает огромное влияние на все физиологические процессы в растениях. Красный свет (600-700 нм) низкой интенсивности активно воздействует на физиологические процессы в чувствительных к смене света и темноты фотопериодических растений. Так облучая томаты и огурцы в вечерние время таким светом от специальных ламп, получают эффект ускоренного развития, усиления роста и значительного повышения урожайности.
При низких температурах длинноволновый красный свет (излучение близкое к тепловому с длиной волны до 1100 нм) частично поглощается хлорофиллом. Этот диапазон света также способствует вытягиванию стеблей и побегов.
Кроме хлорофилла в растениях есть еще один фоточувствительный пигмент – фитохром. Это особенный пигмент, он может иметь разные свойства под воздействием ближнего красного света (660 нм) и дальнего красного света (730 нм). Причем пигмент «запоминает», каким светом он облучался в последний раз. С помощью фитохромов растение «узнает» время суток . Фитохром обеспечивает надлежащую реакцию растения на время суток – утро, вечер, ночь или день соответственно изменяется жизнедеятельность растения. Период цветения также регулируется фитохромом.
Ближний красный свет стимулирует активность жизненных процессов, он как бы говорит растению – сейчас утро. Дальний красный цвет наоборот сигнализирует о том, что наступает вечер.
Красный участок спектра граничит с инфракрасным (тепловым) излучением. Приблизительно оценить количество инфракрасного излучения в спектре источника света можно "на ощупь". Подставьте руку под обычную лампочку накаливания и под люминесцентную лампу дневного света – сразу почувствуете разницу в количестве тепла.
Из всего вышесказанного относительно роста растений при искусственном освещении следует важный практический вывод - желто-зеленая составляющая света светильника практически бесполезна для роста и жизни растения, растениям нужен красный и синий свет и соответствующие специальные светильники. Теперь мы готовы идти в магазин покупать лампы.

Для освещения растений применяются три вида источников света - лампы накаливания, газоразрядные лампы и светодиодные панели. Рассмотрим коротко плюсы и минусы каждого из них.

Лампы накаливания
Это самые дешевые и популярные в быту источники света. Конструкция очень простая – внутри стеклянной колбы имеется вольфрамовая спираль, колба заполнена инертным газом при низком давлении. При прохождении электрического тока спираль нагревается с выделением света и большого количества тепла.
Усовершенствованным вариантом ламп накаливания являются галогенные лампы. Не путайте их с разрядными металлогалогенными лампами. У обычной лампы накаливания из вольфрамовой спирали со временем испаряется вольфрам, в результате колба изнутри покрывается тонким металлическим слоем из конденсированного пара вольфрама. Это покрытие сильно ограничивает световой поток. В галогенной лампе в колбе имеется небольшое количество одного из галогенов (йода или брома), который образует с парами вольфрама химическое соединение йодид или бромид вольфрама. Бромид или йодид, реагируя с горячей нитью, разлагается на вольфрам и галоген, восстанавливает нить лампы. За счет более высокой температуры нити увеличивается яркость. В некоторых лампах применяется смесь инертных газов криптона и ксенона, что позволяет еще увеличить яркость свечения. Для осуществления галогенного цикла необходима температура не менее 200 градусов по Цельсию. Именно поэтому галогенные лампы такие горячие. Галогенные лампы на 25-30% ярче, чем обычные лампы накаливания. Они очень чувствительны к качеству напряжения небольшое повышение напряжения питания приводит к перегоранию лампы. Вольфрамово-галогенные лампы доступны в различных исполнениях, но мало чем отличаются от ламп накаливания. У них выше рабочая температура, чем у ламп накаливания и, следовательно, спектр смещен больше в сторону голубого цвета, хотя этого недостаточно для нормального роста растений при полном отсутствии солнечного света.
В продаже можно встретить неодимовые лампы. Колба такой лампы изготовлена из стекла с добавкой неодима, поглощающего желто-зеленую часть спектра. Хотя визуально освещаемые объекты выглядят ярче, реально лампа дает столько же света что и обычная.
Лампы накаливания имеют срок службы около 1000 часов, а галогенные лампы - около 2000 часов.
Лампы накаливания – самый дешевый и одновременно плохой выбор источника света для подсветки растений. Есть две причины, по которым их не следует применять - спектр излучения смещен в сторону ближнего и дальнего красного цвета, полностью отсутствует синий цвет, лампы отличаются чрезвычайно низкой светоотдачей (всего 17-25 Лм/Вт). Большая часть потребляемой электроэнергии превращается в тепло. Во избежание ожогов растений лампы необходимо размещать на большом расстоянии. А это еще более снижает их эффективность. Поэтому в промышленных тепличных хозяйствах такие лампы не применяются. В домашних условиях лампы накаливания иногда применяют в качестве нагревательного элемента для подогрева воздуха в небольших тепличках и оранжереях, или в комбинации с люминесцентными лампами холодного света, в спектре которых мало красного света. Хотя лампы накаливания очень неэффективны, они являются дешевым и достаточно хорошим источником ближнего и дальнего красного света. Иногда в продаже можно встретить специальные лампы для подсветки растений, имеющие встроенный рефлектор. Они отличаются от обычных только ценой, а эффективность такая же низкая, как и у всех ламп накаливания.

Люминесцентные лампы общего применения и специальные
Всем известные люминесцентные лампы широко применяются в качестве источников света в помещениях. Лампы дневного света типа ЛБ или ЛТБ мощностью 40, 65, 80 Вт вполне можно применять для досвечивания при выращивании рассады, овощных и декоративных растений. Спектр света люминесцентных ламп, в отличие от ламп накаливания, лучше соответствует потребностям растений. Они имеют сравнительно высокую светоотдачу 50-80 Лм/Вт, незначительное тепловое излучение и довольно большой срок службы. Недостатком таких ламп является то, что у них не совсем оптимален для подсветки растений спектр излучения. Лампы подключаются через электромагнитный пускорегулирующий или электронный аппарат. Некоторые типы электронных балластов имеют возможность регулировки яркости свечения ламп от внешнего программатора или датчика освещенности. Здесь проблема только в цене – электронные балласты в пять-десять раз дороже электромагнитных.
По возможности следует применять более длинные и соответственно мощные лампы, поскольку они имеют лучшую светоотдачу.
Лампы устанавливают на высоте до полуметра от растений. Для светолюбивых растений высота подвески до 15 сантиметров, и на расстоянии 15-50 см для теневыносливых. При этом светильник размещается по всей длине полки или стеллажа. Маломощные лампы монтируют по несколько штук с отражателями, которые увеличивают световой поток, падающий на растения и не дают неприятному мерцающему свету проникать в комнату. Суммарная мощность ламп на квадратный метр площади занятой растениями должна составлять 100-150 Вт. Для подоконника длиной один метр вполне подойдёт стандартный светильник с двумя лампами по 80 Вт.
Как указывалось, свет люминесцентных ламп общего назначения не совсем соответствует физиологическим требованиям растений. При возможности лучше установить специальные люминесцентные лампы. Они отличаются от обычных только составом люминофора, приближающего спектр излучения этих ламп к спектру, оптимальному для растений. Это лампы западных производителей и цены на них в два-три раза выше. Затраты будут оправданы хорошим ростом и цветением растений. А если вы меняете старую лампу, то лучше заменить ее на специальную с оптимизированным спектром свечения.
В последнее время появилось много видов компактных люминесцентных ламп малой мощности. Как правило, они имеют встроенный балласт. Лампы просты в эксплуатации и их можно вкрутить в обычный стандартный патрон. Такие лампы предназначены для освещения помещений взамен ламп накаливания и спектр света у них не оптимальный для растений. Маломощные лампы удобно использовать для подсветки группы компактно стоящих растений. Лучшие характеристики имеют более мощные (30-60 Вт) компактные лампы. У них выше на 20%-30% светоотдача и долгий срок службы. Кроме того в спектре имеется столь необходимый растениям красный и синий свет. Небольшие размеры позволяют создать эффективную осветительную установку небольшой мощности. Как недостаток следует отметить сравнительно высокую цену и необходимость применения электронного пускорегулирующего аппарата для ламп большой мощности.
Трубчатые фитолюминесцентные лампы действительно эффективны для фотосинтеза и довольно экономичны (в 4-5 раз больше света, чем от лампы накаливания при той же потребляемой мощности), равномерно освещают поверхность и мало нагреваются, что позволяет располагать их очень близко от растений. Есть и недостаток. Сиренево-розовый свет от этих ламп раздражает глаза, он неестественный для человека и может вызвать головную боль. В жилых помещениях при горизонтальном размещении их следует помещать в кожух с зеркальным отражателем и комплектовать датчиками наличия людей ( при появлении человека лампы выключаются).
Несколько советов при выращивании под люминесцентными лампами.
Поворачивайте и переставляйте растения каждую неделю. Свет от люминесцентной лампы является более интенсивным в центре колбы, чем на концах. Заменяйте люминесцентные лампы, когда они начинают темнеть. В старых ламп световой поток может уменьшится в два раза от первоначального. Очищайте люминесцентные лампы каждый месяц. Пыль и грязь значительно уменьшают количество излучаемого света.
Положите руку под светильник на листья. Если вы чувствуете тепло, светильник расположен слишком близко.

Газоразрядные лампы
В настоящее время это самые яркие источники света. Они отличаются компактностью и очень высокой светоотдачей, что позволяет освещать большую площадь теплицы. Эти лампы включаются только со специальным балластом. Для освещения растений в промышленных теплицах применяются три типа газоразрядных ламп: ртутные, натриевые высокого и низкого давления, а также металлогалоидные (металлогалогенные). Эти эффективные, но дорогие лампы целесообразно использовать, если требуется много света – промышленная теплица или зимний сад. Поскольку мы освещаем маленькую тепличку, сейчас нас эти лампы не интересуют.


Светодиодная подсветка растений
На основе полупроводниковых светодиодов (на английском LEDs, Light Emitting Diodes) созданы идеальные источники света для подсветки растений. Отдельно взятый светодиод излучает свет в узком диапазоне 20-30 нм. В настоящее время разработаны светодиоды, способные излучать во всём видимом диапазоне от ближнего инфракрасного до ультрафиолетового. Комбинируя различные светодиоды можно получить любые оттенки суммарного света в широком диапазоне яркости. Кроме того светодиоды имеют практически неограниченный срок службы от 60000 до 160000 часов. Все это делает их лучшими источниками искусственного света для оранжерей и теплиц. Именно такое освещение применяется в космических гидропонных оранжереях. Единственная причина, по которой светодиодные лампы еще не получили широкого распространения это высокая цена.

Что еще надо учитывать при искусственном освещении растений
При дополнительной подсветке растений необходимо учитывать, что растения реагируют на направление падения света (фототропизм), поэтому для предотвращения искривления стебля источник света лучше размещать сверху. Тропические растения зимуют при незначительном снижении температуры и освещенности. Для других растений при прохладной зимовке можно снизить освещенность.
Очень большое значение для декоративно-цветущих растений имеет чередование дня и ночи и продолжительность светового дня. Дополнительное освещение не даст нужного эффекта, если оно будет нерегулярным. При включении освещения хаотично от случая к случаю нарушаются биоритмы растения. Поэтому будет полезно автоматизировать этот процесс с помощь таймера, который будет включать и отключать свет в одно и то же время.

Как и все остальное в жизни вы получите то, что платите. Осветительную систему можно сделать из консервной банки, патрона и лампочки накаливания, или заказать из Германии новейшую светодиодную панель. Для большинства людей люминесцентная фитолампа будет разумным компромиссом между стоимостью и качеством света.



Всего комментариев: 1

katlogunova2016 2016-05-27 в 06:49Спам
А что на счет трековых светильников? можно ли их использовать для этих целей - подойдет ли спектр для домашних фиалок и других орхидей?
0


Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]


Новости сайта ukrelektrik.com


Последние статьи ukrelektrik.com


Последние ответы на форуме ukrelektrik.com

Электрическое отопление

Электроотопление
A_l_ik Multiki / 45