Меню

Натриевые лампы для теплиц что это



Современные натриевые лампы и их влияние на продуктивность тепличных культур

Свет является источником энергии для фотосинтеза и необходим для роста и развития растений. При выращивании сельхозкультур в теплицах в осеннее-зимний период природного света недостаточно. В высоких широтах такая проблема присутствует круглогодично. Чтобы компенсировать недостаток солнца, широко применяются натриевые лампы, которые в любое время года обеспечивают интенсивный рост и обильное плодоношение овощей, фруктов, ягод, бутанизацию и цветение садовых и комнатных цветов.

Что собой представляет натриевый источник света

Электрические натриевые лампы относятся к категории газоразрядных и подразделяются на два типа – низкого и высокого давления. В тепличном растениеводстве используют натриевые лампы высокого давления (НЛВД).

История создания и применения НЛВД

Первые газоразрядные натриевые лампы начали выпускаться европейскими производителями в 1931 году. Они относились к группе ламп низкого давления и имели ограниченную область применения. С развитием технологий были созданы материалы, позволившие разработать новый тип приборов – натриевые ламп высокого давления. Началом их серийного выпуска стал 1961 год.

Практически сразу же светотехнические свойства НЛВД по достоинству оценили биологи и агрономы. Оснащение экспериментальных теплиц дало великолепные результаты и открыло эру массового использования в тепличном растениеводстве, в том числе и в Советском Союзе.

Инновации 21 века позволили усовершенствовать НЛВД и вывести их в лидеры среди источников искусственного света, предназначенных для оснащения теплиц.

Конструктивные особенности и классификация

В стандартном исполнении в конструкцию НЛВД входит горелка из высокопрочного керамического материала. Под давлением около 20 мм. рт. ст. горелка заполнятся инертным газом (чаще всего это ксенон) с добавлением амальгамы – сплава ртути и натрия в форме шарика определенного размера.

Горелка лампы помещается во внешнюю колбу, к которой прикреплен цоколь. Материалом для изготовления колбы служит тугоплавкое стекло. Внутри колбы создается вакуум, который препятствует перегреву и предотвращает окисление металлических компонентов.

Широкое распространение получили НЛВД, в которых применены не керамические колбы, а разрядные трубки из оптического сапфира – инновационного монокристаллического материала. Трубка под высоким давлением наполняется парами ртути и натрия и благодаря ксенону в ней вызывается электрический дуговой разряд.

Исходя из особенностей внешней колбы, натриевые лампы высокого давления классифицируют на три основные группы: ДНаТ, ДНаС и ДНаЗ. В растениеводстве обычно используются лампы из группы ДНаЗ с отражающим зеркальным покрытием.

Основные технические параметры

По своим характеристикам натриевые лампы высокого давления входят в группу наиболее эффективных искусственных источников света. Для оптимального решения сельскохозяйственных задач производители выпускают НЛВД в различном исполнении. Существуют модели, светоотдача которых превышает 150 лм/Ватт. Мощность находится в широком диапазоне: от 30W до 1000W.

В зависимости от модификации, натриевая лампа для растений питается от сети переменного тока 220V или 380V, то есть возможно применение в тепличных комплексах и фермерских хозяйствах с трехфазным подключением. Средний срок службы составляет 28 тысяч часов, но современные приборы работают 35 тысяч часов и более, а их КПД достигает 95%.

Идеальный световой спектр для цветения и плодоношения

Одна из особенностей натриевых ламп – монохроматичное излучение в оранжево-желтом спектре. Именно благодаря натрию, НЛВД светят ярко-желтым или оранжевым светом, который необходим плодово-ягодным сельхозкультурам для стимулирования и ускорения процесса бутонизации, образования завязей и получения высоких урожаев.

Только при поступлении излучения в насыщенном желто-оранжевом спектре возможно выращивание светолюбивых овощных и плодово-ягодных культур, например, помидоров, огурцов, болгарского перца, которые приносят плоды при условии непрерывного освещения на протяжении 10-12 часов в сутки.

Синяя часть спектра, необходимая на ранней стадии развития растения для наращивания зеленой биомассы, может поступать либо из естественного солнечного освещения, либо от ламп с синим свечением. Чаще всего используется сочетание натриевых и металлогалогенных ламп, что обеспечивают полный спектр излучения для полноценного развития растений на всех этапах вегетации: от первых ростков до плодоношения.

Главные преимущества НЛВД

Подытожив все сказанное выше, а также учитывая ряд других аспектов, можно обозначить свойства натриевых ламп, которые во многих случаях делают их приоритетными в растениеводстве. В числе безусловных преимуществ:

  1. Световой спектр положительно влияет на развитие и продуктивность растений, повышает качество плодов, обеспечивая как отличные вкусовые и ароматические характеристики, так и внешнюю привлекательность.
  2. Натриевые лампы – один из самых эффективных и вместе с тем экономичных искусственных источников света на электротехническом рынке. При использовании НЛВД затраты на электроэнергию снижаются на 25-65% (в зависимости от модели).
  3. Зеркальный отражающий профиль исключает прохождение света сквозь колбу и его многократное переотражение. Таким образом, обеспечивается оптимальное распределение светового потока и его точная фокусировка, также уменьшаются потери энергии, а КПД повышается до возможного максимума.
  4. Высокий уровень защиты от неблагоприятных факторов окружающей среды позволяет использовать НЛВД в атмосфере теплиц, имеющих повышенную влажность. Устойчивы к соединениям серы и другим агрессивным веществам.
  5. Светотехнические характеристики НЛВД оптимальны для освещения помещений, имеющих протяженную конфигурацию, такую как у промышленных теплиц и оранжерей.
  6. Долгий эксплуатационный срок, высокая прочность каждого конструктивного элемента.
  7. Низкая цена и быстрые сроки окупаемости.
Читайте также:  Когда нужно проветривать теплицу с огурцами

Конструкция НЛВД обеспечивает их быструю установку в специальные и в традиционные светильники.

Многие модели оснащаются вращающимся цоколем, который позволяет легко изменять направление светового потока, ориентируя его на определенные растения. Выполнять эту операцию можно и после установки лампы в патрон. Не рекомендуется при монтаже и эксплуатации прикасаться к поверхности колбы.

Экономические выгоды применения натриевых светильников

Сельхозкультуры, выращиваемые в теплицах и оранжереях, требуют хорошей освещенности в течение длительного времени и многократных циклов досвечивания. Поэтому затраты на электрическую энергию составляют значительную долю ежемесячных расходов тепличного хозяйства. Применение натриевых ламп для теплиц существенно экономит расходную часть бюджета и повышает урожайность.

По уровню потребления электроэнергии лампы натриевые высокого давления близки к светодиодным осветительным приборам. Одновременно цена их значительно ниже. В комплексе это снижает сумму капиталовложений на оснащение теплиц и последующие эксплуатационные расходы.

Применение НЛВД в теплицах существенно уменьшает себестоимость выращенных овощей, фруктов и ягод и повышает чистую прибыль предприятий, фермерских и приусадебных хозяйств, занимающихся выращиванием овощных, плодово-ягодных и цветочных культур.

Сочетание уникальных светотехнических свойств, экономичности, способности стабильно работать в сложных условиях, компактности, широкого диапазона мощностей, делает НЛВД высоко востребованными в сельском хозяйстве.

Как рассчитать необходимое количество светильников

Недостаток освещения в теплицах приводит к замедлению роста и развития сельхозкультур. При избыточном освещении имеется большая вероятность повреждения растений. Чтобы использовать натриевые лампы для теплиц с наибольшей эффективностью и пользой для урожая, необходимо правильно рассчитывать их оптимальное количество.

Основные принципы расчета

Специалисты предлагают воспользоваться онлайн калькулятором и определить сколько ламп потребуется для освещения помещения с конкретными параметрами. При самостоятельных расчетах, учитываются следующие факторы:

  • геометрический размер помещения и рабочих поверхностей (кв. м);
  • высота подвеса – рассчитывается исходя из высоты помещения и высоты рабочих поверхностей над полом (м);
  • необходимый уровень освещенности на уровне рабочих поверхностей (лк);
  • технические характеристики НЛВД.

Для получения максимально точных данных учитывается целый ряд дополнительных аспектов, таких как запыленность помещения, отражающая способность поверхностей. Имеются и типовые усредненные показатели, на которые можно ориентироваться.

Например, для освещения поверхности, площадь которой составляет 1,2 кв. м, потребуется натриевая лампа мощностью 400W. Для участка площадью 2 кв. м уже нужен прибор мощностью 600W.

Расход электроэнергии в зависимости от площади

Для теплицы общей и полезной площадью соответственно 120 и 80 кв. м потребуется 80 ламп каждая мощностью 400 Ватт, из расчета одна лампа на один квадратный метр. Их суммарная мощность будет равна 32 кВт в час. Время совместной непрерывной работы составит 10 часов в день, то есть 300 часов в месяц.

Количество затраченной электроэнергии при этом будет равно 9600 кВт в месяц. Даже при самых жестких тарифах это составит всего около 10% от среднесезонной рыночной стоимости урожая, собранного в теплице с такими габаритами.

Следует также принять во внимание, что натриевые лампы высокого давления отчасти выполняют и функцию обогрева, поднимая температуру воздуха в теплице на несколько градусов и снижая тем самым расходы на отопление.

Не обладая знаниями в сфере светотехники, сложно сориентироваться в разнообразии электрических приборов. Поэтому, выбирая натриевые лампы для теплиц, лучше обратиться к квалифицированным специалистам. Они проработают предоставленную информацию, после чего предложат оптимальное техническо-экономическое решение для конкретного объекта и тем самым помогут сберечь силы и время, столь необходимые для успешной реализации ваших проектов.

Источник

Натриевые лампы для теплицы

Солнечный свет в полной мере обеспечивает рост, вегетацию и фотосинтез любых растений. При выращивании последних в естественных условиях такого света обычно бывает достаточно, чего нельзя сказать о теплицах. Даже летом инсоляции недостаточно для полного обеспечения растений необходимой энергией. Особой популярностью среди садоводов пользуются натриевые лампы для теплиц, о которых мы сейчас расскажем.

Особенности натриевых ламп

До настоящего времени не изобретено ни одной лампы, полностью имитирующей солнечный свет. Причина заключается в отсутствии сбалансированности разных спектров излучения. Все растения нуждаются в период роста и развития в преобладании определенного спектра. Так, для роста и развития культуры необходим синий спектр, тогда как для цветения и плодоношения – красный. При этом особенность заключается в том, что солнечный свет передает оба спектра с разной интенсивностью, тогда как все виды ламп используют лишь один.

Натриевые лампы высокого давления (НДВЛ) характеризуются преобладанием красного спектра, что обуславливает их использование в период формирования растения и плодоношения.

Читайте также:  Печки для обогрева теплиц на солярке

Фото 1 Натриевые лампы в теплице

Плюсы и минусы

Установка НЛВД, безусловно, не является панацеей для исключительного урожая, и ее нельзя использовать весь период роста и цветения растения.

Для того, чтобы понимать, почему именно натриевые лампы целесообразно устанавливать в теплицах, необходимо изучить их характеристики и плюсы по сравнению с аналогами.

Видео: Тестирование и выбор ламп для растений

Плюсы натриевых ламп для теплицы:

  • экономный расход электроэнергии, что позволяет минимизировать себестоимость продукта;
  • длительный срок эксплуатации – при соблюдении рекомендации такие лампы нарабатывают не менее 16000 часов, что в реальных условиях соответствует 5-6 годам;
  • высокая светоотдача при отсутствии потерь;
  • комбинирование с солнечным светом (синий спектр), благодаря чему ускоряется образования цветов и появление завязей;

Натриевые лампы используют только на последней стадии роста культуры, когда уже прекращен рост и начинается этап цветения. Для компенсации роста рекомендуется использовать металлогалогенные лампы (синий спектр), ускоряющие и корректирующие рост и развитие.

Высокий коэффициент теплового излучения, что позволяет сокращать расходы на обогрев теплиц.

Минимальное расстояние от лампы до растений не должно быть менее 1 метра. Близкое расположение лампы может вызвать ожог стеблей и листьев.

Минусы натриевых ламп для теплицы:

Как известно, часто положительные стороны являются продолжением отрицательных, и наоборот.

  • интенсивный нагрев, который подогревает воздух и провоцирует появление завязей, при нерациональном использовании может причинить существенный вред растениям.
  • ущерб от повреждения лампы – в качестве наполнителя лампы используется оксид ртути и натрия, соответственно, при попадании этой смеси на урожай придется уничтожить его весь;
  • необходимость установки стабилизатора напряжения – любое колебание до 5% способно привести лампы в негодность;
  • зависимость от температуры окружающей среды – чем холоднее вокруг, тем менее интенсивным будет свечение и меньше пользыа для урожая.

Конструкция

По конструктивному строению газоразрядная лампа представляет собой источник света, где свет генерируется путем проведения электрического разряда через ионизированную среду. В НЛВД в качестве такой ионизированной среды используется ртутно-натриевая смесь.

Принцип работы заключается в создании электрического поля внутри лампы в тот момент, когда подается напряжение. Электроны начинают сталкиваться с частицами ртути и натрия, переходя в максимальное энергетическое состояние, когда создается энергия фотонов. Без люминисцентного покрытия газоразрядные лампы излучают весь спектр инфракрасного излучения, тогда как с использованием последнего происходит преобразование в видимый спектр света.

Фото 2 Конструкция натриевой лампы

Все НЛВД условно можно разделить на 2 большие группы:

  • лампы низкого давления;
  • лампы высокого давления.

Именно последний вариант и используется для работы в теплицах, когда необходимо досвечивать растениям в период активного цветения и образования завязей.

Эта группа подразделяется еще на 2 категории:

  • ДНаТ – стандартные дуговые лампы, работу которых провоцирует электрическое поле;
  • ДНаЗ – отличие заключается в конструкции, когда колба изнутри покрывается слоем отражающего материала, увеличивающего КПД последней.

Заключение, отзывы, советы

Выбирая любой тип ламп, принимайте во внимание особенность каждой культуры, групповую принадлежность и период. Натриевые лампы высокого давлении, являясь носителем красного спектра, многократно увеличивают урожайность, но при неосторожном обращении могут и погубить его.

Видео: Делаем фитолампу для растений своими руками дешево

Источник

Натриевые Лампы Для Теплиц – Экономичный Способ Освещения Растений

Дуговая натриевая лампа

Необходимую для роста энергию растения берут из солнечного света. Но при их выращивании в теплицах зимой или даже летом в высоких широтах природного света большинству растений просто не хватает, поэтому их приходится подсвечивать, используя специальные источники света.
В современном растениеводстве широкое распространение получили лампы натриевые для теплиц. Расскажем подробнее об их устройстве и особенностях применения.

Особенности натриевых ламп

До сих пор ученым и конструкторам не удалось создать такие светильники, которые бы могли полностью имитировать солнечный свет, давая полный спектр излучения.
У любого из ныне существующих преобладает один какой-то спектр, а растениям в разные периоды вегетации наиболее необходимы красный и синий:

  • Преобладание синего спектра излучения важно для роста и развития растений;
  • Красный спектр стимулирует плодоношение и цветение.

Соответственно, для разных культур в определенные периоды развития необходима соответствующая досветка лампами для роста или лампами для цветения. К последним,как раз, и относятся НЛВД – натриевые лампы высокого давления, излучающие красную зону светового спектра.

Эффективность применения в теплицах

Сегодня в тепличных хозяйствах используют самые разные источники для освещения теплиц, и все они обладают своими достоинствами. Если говорить про натриевые лампы высокого давления для теплиц, то они выделяются в первую очередь такими выгодными характеристиками.
Как:

  • Экономичность. Как известно, себестоимость выращенных в теплицах овощей во многом зависит от того, какая цена была уплачена за весь период их роста и плодоношения за энергоносители.
    Описываемые светильники наряду со светодиодными потребляют очень немного электрической энергии, но, в отличие от последних, и сами стоят дешевле.
Читайте также:  Проект тепличного комплекса блочных теплиц

Экономичность особенно важна для освещения больших площадей

  • Долговечность. Срок службы лампы составляет от 12 до 20 тысяч часов.
  • Высокая светоотдача, в несколько раз превышающая светоотдачу обычных ламп накаливания.
  • Полезная для растений излучаемая красно-оранжевая часть спектра, позволяющая ускорять процесс образования цветов и завязей и получать высокие урожаи. Синюю часть спектра растения при этом получают днем из естественного освещения.

Важно! НЛВД рекомендуется применять преимущественно на поздних стадиях роста растений, так как при подсветке ими на ранних стадиях саженцы растут быстрее обычного, вытягиваются и образуют длинные стебли. Оптимальное решение – использование в сочетании с лампами с синим свечением (металлогалогенными), что позволяет добиваться правильного роста.

Для молодых растений важнее получать синюю часть цветового спектра

  • Наличие теплового излучения. Такие лампы для теплиц при свечении выделяют много тепла, что помогает экономить на отоплении теплиц в холодное время года.
    Однако это же их свойство может оказать негативное влияние на растения в теплый период, вызывая вытягивание стеблей или даже ожоги (при близком расположении). Но этого легко можно избежать, если постоянно контролировать температурный режим в укрытии.
  • Высокий КПД, составляющий около 30%. Это значительно больше, чем у прочих альтернативных источников искусственного освещения.

Недостатки

Один из недостатков мы только что упомянули – это сильный нагрев работающих ламп. Кроме того, они достаточно долго разгораются – этот процесс может занимать несколько минут.
Наконец, натриевое освещение привлекает в теплицы и парники насекомых-вредителей, способных нанести ущерб растениям.
Но есть и более существенные недостатки:

  • Их нельзя назвать безопасными, так как наполнителем для этих ламп чаще всего является смесь натрия с ртутью. Разбив лампу, придется распрощаться со всем урожаем.
  • Параметры работы светильников зависят от питающего напряжения, их не рекомендуется эксплуатировать, если колебания напряжения в сети отличаются от номинального более чем на 5-10%.
  • В холодную погоду лампы на основе натрия теряют эффективность свечения, что также ограничивает их применение в неотапливаемых теплицах.

Для справки. Имейте в виду, что растения в укрытиях, освещаемых НЛВД, могут выглядеть нездоровыми, бледными из-за того, что натриевое излучение искажает цветовое восприятие.

Конструкция и виды натриевых ламп

Эти источники света относятся к газоразрядным лампам, считающимся самыми яркими среди своих аналогов. Их довольно активно используют не только для подсвечивания растений, но и для освещения улиц, площадей, дорог, складских и производственных помещений.

Фото ночного освещения города

Принцип работы

Газоразрядную среду в натриевых лампах создают пары натрия, светящиеся красно-оранжевым цветом, в отличие от ртутных, у которых белое свечение. Излучение создают дуговые разряды, на которых основан принцип действия таких приборов.
Колба лампы представляет собой цилиндрическую трубку из огнеупорного стекла, заполненную смесью натрия и ртути. В неё помещена изготовленная из оксида алюминия горелка.

Для цоколя ламп нужен патрон Е40

Для справки. Натриевую лампу часто обозначают аббревиатурой ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая лампа.

Для запуска устройств и регулирования в них тока необходима пускорегулирующая аппаратура, подключаемая к сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В, и импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).
Существует специальная инструкция по их правильному подключению. В современных лампах их заменяет ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат, не требующий ИЗУ.
Преимущества ЭПРА:

  • Стабилизация мощности, за счет чего увеличивается срок службы ламп;
  • Снижение электропотребления на 30%;
  • Отсутствие эффекта мерцания;
  • Повышение частоты тока и увеличение светоотдачи.

Обратите внимание. Лидерами среди производителей натриевых ламп считаются Philips и Silvania.

Виды ламп для теплиц

Описываемые лампы подразделяются на два основных типа: низкого и высокого давления. Нас интересуют только последние – именно они применяются в растениеводстве для досвечивания растений в парниках и теплицах.
В свою очередь НЛВД делятся на следующие виды:

  • ДНаТ – обычные дуговые лампы, действие которых описано выше;
  • ДНаЗ – лампы с нанесенным на внутреннюю поверхность колбы отражающим зеркальным слоем, увеличивающим её производительность. Отражаемый свет во время работы устройства на газоразрядную трубку не попадает, благодаря чему увеличивается срок его службы.

Зеркальный слой увеличивает КПД отражения до 95%

Ниже вы сможете посмотреть видео о подключении таких ламп своими руками и подробнее узнать об их видах и устройстве.

Заключение

Если вы хотите заняться выращивания цветов, клубники(см.Выращивание клубники в теплице круглый год) или овощей, то наверняка уже задавались вопросом, какие лампы используют в теплице для досвечивания при недостатке естественного света. Изложенная выше информация описывает только один вид и способ искусственной подсветки, но как раз он является одним из самых эффективных и экономичных.

Источник