Светодиодные светильники для теплиц HerbaLux

Светодиодные светильники для теплиц HerbaLux

Задача: разработать светодиодный светильник для выращивания растений в искусственных условиях.

Автор: Александр Таранов

Время работы над проектом: октябрь 2015-октябрь 2016


Ртутные и металлогалогеновые лампы

На сегодняшний день для выращивания разнообразных растений в теплицах, оранжереях и т.п. чаще всего используются светильники с газоразрядными лампами и лампами ДНаТ.

Типовой светильник для теплиц с натриевыми лампами
Типовой светильник для теплиц с натриевыми лампами

Помимо ряда очевидных достоинств:

  •  Низкая (по сравнению со светодиодными светильниками) «входная» стоимость
  • Очень высокий PPF (подробнее ниже)
  • Хорошая равномерность освещения.

такие светильники обладают и заметными недостатками:

  • Очень высокая мощность
  • Большое количество излучаемого тепла
  • Присутствие ртути с лампе светильника
  • Срок службы лампы 10 000 часов.
Спектр света светильников с натриевыми лампами
Спектр света светильников с натриевыми лампами

Спектр ламп ДНаТ составляет порядка 75% от солнечного света с явным преобладанием красного света. Такой спектр отлично подходит для плодовых культур в момент созревания плодов. Но малое количество синего цвета в спектре плохо способствует развитию растения в период его активного роста.

Спор о том какой спектр света является оптимальным обострился ещё больше с появлением на рынке светодиодных светильников (так называемых фитоламп и фитосветильников) для выращивания растений в искусственных условиях.

Светодиодные светильники

В 2000-е с развитием светодиодной промышленности развилась идея создать «идеальный» светильник для растений. Идея эта основывалась на исследованиях, проведенных за 50 лет до этого в 60-ых годах 20 века.

do_oscillations_5
График усвоения хлорофилла простейшими растениями

В результате массовое распространение получили так называемые фитосветильники со спектром только красного и синего цвета.     krasnye-svetilniki

Однако, ещё в 1973 году американский исследователь Keith McCree доказал, что к такому спектру восприимчивы только низшие  растения (такие как водоросли). Высшим растениям для полноценного роста необходим полный спектр солнечного света. А его отсутствие ведет к ухудшению вкуса растения и возможным его мутациям.

photosynthesis_yield_photon_flux_spectral_weighting-svgРяд  более длительные современных исследований показал, что, по-видимому, качество света значительно меньше влияет на рост растений, чем его количество.

Количество света

Люди воспринимают световой поток источника света, который измеряется в люминах. Растения же воспринимают количество фотонов вызывающих фотосинтез PPF – Photosynthetic Photon Flux. Не менее важным является плотность потока фотонов вызывающих фотосинтез PPFD – Photosynthetic Photon Flux Density. Этот параметр позволяет оценить то количество света, которое непосредственно вызывает фотосинтез. PPFD доказывает важность разработки оптической системы светильника для каждой конкретной теплицы.

 Светодиодные светильники для теплиц HerbaLux

Теперь мы гораздо понятней можем объяснить, в чем особенность разработанных нами светильников для выращивания растений с искусственным освещением. За основу мы берём мощные белые светодиоды с широким спектром света.

svetilnik-s-polnym-spektrom-sveta

Так как их спектр тоже является не полным, то мы добавляем к ним долю высокоэффективных светодиодов с недостающим узким спектром. Такое «смешивание» позволило создать светодиодный светильник HerbaLux со спектром, достигающим 99% спектра солнечного света. Данная технология позволяет получать светильники с разной долей синего, зеленого и красного цветов в спектре. Учитывая, что последние исследования показывают более активный отклик растений на красный цвет и одинаковый отклик растений на синий и зеленый, то мы считаем оптимальным такой спектр светильников для выращивания растений с искусственным светом:svetilnik-s-polnym-spektrom-sveta

herbalux120_2

Основные характеристики:

  • Мощность 120 Вт
  • Световой поток 14000 Лм
  • PPF/Вт не менее 1,82
  • PPFD средний 80 μmol·m-2·s-1

Использование вторичной оптики на светодиодах  позволяет добиться оптимального распределения света и значительного сокращения потерь.ispolzovanie-optikiherbalux120_8

herbalux200

Двойной модуль мощностью 200 Вт.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *