Инфракрасные лампы для теплиц

Инфракрасные лампы для теплиц

Сельское хозяйство, как и любая другая отрасль, нуждается в качественном, энергоэффективном освещении. Более того, именно в этой отрасли правильное освещение имеет, без преувеличения, жизненно важное значение. Ведь многие регионы страны расположены в зоне умеренного климата, в связи с чем выращивание некоторых видов культур происходит в тепличных хозяйствах. В деле искусственного досвечивания сельскохозяйственных культур в России есть ряд проблем. Каким должно быть экономичное и эффективное освещение в теплицах?

Содержание

Цвет на любой вкус

Как известно, растения способны «различать» цвета и по-разному реагировать на свет в разных спектральных диапазонах. Так, пигменты, наиболее чувствительные к красным лучам, отвечают за созревание плодов и развитие корневой системы, чувствительные к синим лучам — за увеличение зеленой массы. Важную роль играет и зеленый спектральный диапазон, который необходим для фотосинтеза листьев нижнего яруса, куда почти не проникают синие и красные лучи. В целом, оптимальный для растений состав излучения выглядит так:

  • 50% энергии должно приходиться на красную область (600-700 нм),
  • 30% — на синюю (380-490 нм) и
  • 20% — на зеленую (380-490 нм).

Таких условий для роста и развития натриевые лампы дать не могут. Их спектр линейчатый, представляет собой череду из нескольких максимумов, при этом главный пик не дотягивает до наиболее «вкусной» для растений красной области. Синяя же область и вовсе выпадает из спектра натриевых ламп, что является одним из основных недостатков этих источников освещения.

Подобная ситуация складывалась до второй половины 2000-х гг., до момента появления источников света, способных удовлетворить даже самые «взыскательные» растения, — светодиодных ламп и светильников. В отличие от традиционных (газоразрядных) источников света, в таких светильниках свет испускает полупроводниковая пластинка при пропускании через нее электрического тока. Для светодиодных светильников характерен высокий КПД и длительный срок службы.

Особенно важно, что можно подобрать комбинацию светодиодов, наиболее полно соответствующую «аппетиту» конкретного растения. В то время как коэффициент использования световой энергии у традиционных, газоразрядных ламп не превышает 0.35, у светодиодных ламп и светильников он может приближаться к 1.

В пользу необходимости замены натриевых ламп на светодиодные говорит и то, что, поскольку в теплицах очень высокая влажность, натриевые лампы приходится чаще менять, чем при обычных условиях эксплуатации. Кроме того, избыток теплового излучения натриевых ламп вреден для растений — это вызывает деформацию их листьев.

Необходимо отметить, что, управляя силой тока на светодиодах, можно управлять их яркостью, управлять как световым потоком светильника, так и его спектральным составом в зависимости, например, от времени суток и погодных условий, что особенно актуально для современных теплиц с автоматизированным управлением.

Еще одним плюсом для владельцев теплиц становится то, что световая отдача современных светодиодных светильников превышает световую отдачу аграрных светильников с натриевыми лампами. А срок службы светодиодных светильников, собранных из качественных комплектующих, как уже было отмечено, намного дольше службы натриевых ламп высокого давления (примерно 25 тыс.

Освещение теплиц. Лампы для растениеводства

часов).

В свете результатов

На сегодня в России и за рубежом проведены исследования, доказавшие преимущества светодиодного тепличного освещения. Наибольшие успехи во внедрении светодиодного освещения достигнуты в Европе, Японии и других развитых странах, являющихся крупными сельхозпроизводителями.

Один из последних экспериментов в этой области успешно завершен в октябре 2012 г. в России. В ходе него, пожалуй, впервые были наглядно продемонстрированы преимущества светодиодных светильников российского производства над основным конкурентом — натриевыми лампами.

На протяжении двух месяцев в Тимирязевской сельскохозяйственной академии проводилось уникальное исследование по созданию «искусственного солнца» для тепличных растений. Велся сравнительный анализ светодиодных тепличных светильников производства «АтомСвет» (мощность 65 Вт) и светильников с натриевыми лампами (90 Вт) по влиянию различных типов освещения на культуру листового салата сорта «Московский парниковый».

Первый этап эксперимента (проращивание семян) не выявил преимуществ ни у той, ни у другой стороны: все семена проклюнулись примерно в одинаковые сроки.

Затем, на протяжении первой недели, растениям «натриевого» салата удалось даже немного вырваться вперед в развитии: листья образовывались на высоте 15-20 мм, в то время как листья «светодиодного» салата проявляли тенденцию к полеганию. Но, как выяснилось в дальнейшем, «светодиодный» салат все это время набирался сил.

В последующие две недели отставание было ликвидировано. А на последней, четвертой, неделе листовой салат, освещавшийся светодиодами, резко ушел в отрыв и финишировал в итоге со следующими результатами: масса листьев увеличилась примерно на 40%, масса корневой системы увеличилась более чем в три раза. Блестящие результаты, особенно если учесть, что растения в варианте досвечивания светодиодными светильниками имели значительно лучший товарный вид.

Такие результаты были достигнуты благодаря тому, что спектральные характеристики тепличного светильника максимально приближены к световой кривой фотосинтеза. Эта кривая отражает зависимость интенсивности фотосинтеза от плотности лучистого потока. И если натриевые лампы соответствуют только одной ее части, то специально разработанная конструкция светильников позволяет максимально удовлетворять всем параметрам кривой фотосинтеза, освещению, при котором темпы роста растения и прироста зеленой массы практически идентичны показателям при естественном освещении.

Успешно завершенный опыт подтвердил преимущества светодиодного освещения в тепличных предприятиях и то, что продукция российских производителей светодиодной светотехники вполне конкурентоспособна в сравнении с продукцией ведущих мировых светотехнических брендов. Появление экономичных светодиодных источников освещения, несомненно, положительно скажется во всех областях агропромышленного сектора.

Сегодня светодиодные светильники достаточно широко применяются не только в тепличном хозяйстве, но и в птицеводстве, в том числе в России, где насчитывается порядка 60 российских птицефабрик, оборудованных системами светодиодного освещения. Так что у светодиодных светильников и ламп есть все шансы открыть новую страницу в освещении теплиц и других сельскохозяйственных объектов. Появление экономичных светодиодных источников освещения положительно скажется во всех областях агропромышленного сектора.

От редакции

Не вдаваясь в специфические подробности влияния тех или иных источников света на развитие сельскохозяйственных культур, отметим, что в оценках и выводах специалистов здесь нет единодушия. Тем не менее, на наш взгляд, все они имеют право быть высказанными — к чему и призываем экспертов. Но вопрос стоит гораздо шире. Агропромышленный сектор, пожалуй, как никакой другой, обладает не оцененным до конца потенциалом энергосбережения и повышения энергетической эффективности, и работа в этом направлении, по большому счету, только начинается.

Открывая тему энергоэффективности в сельском хозяйстве помещенными в этом разделе публикациями, мы намерены с вашем помощью, уважаемые читатели, продолжить ее актуальными (в том числе полемичными) статьями.

Что такое индукционное освещение?

Индукционное освещение — это система новых технологий, которая сохраняет больше энергии и служит намного дольше, чем H.I.D.

Расскажите о "красных лампах" для обогрева теплиц

и энергосберегающие лампы. Это основывается на уникальном физическом принципе генерации света. Индукционные лампы — прорыв для профессионального и специального освещения. В индукционных лампах нет электродов благодаря чему достигается беспрецедентный срок службы в 100.000 часов. Все это сочетается с отличным качеством освещения и энергоэффективностью.

Принцип работы

Индукционная лампа состоит из трёх основных частей: газоразрядной трубки, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, магнитного кольца или стержня (феррита) с индукционной катушкой, электронного балласта (генератора высокочастотного тока). Возможны два типа конструкции индукционных ламп по виду индукции:

  • Внешняя индукция: магнитное кольцо расположено вокруг трубки.
  • Внутренняя индукция: магнитный стержень расположен внутри колбы.

Два типа конструкции индукционных ламп по способу размещения электронного балласта:

  • Индукционная лампа с отдельным балластом (электронный балласт и лампа разнесены как отдельные элементы).
  • Индукционная лампа с встроенным балластом (электронный балласт и лампа находятся в одном корпусе).

Электронный балласт вырабатывает высокочастотный ток, протекающий по индукционной катушке на магнитном кольце или стержне. Электромагнит и индукционная катушка создают газовый разряд в высокочастотном электромагнитном поле, и под воздействием ультрафиолетового излучения разряда происходит свечение люминофора. Конструктивно и по принципу работы лампа напоминает трансформатор, где имеется первичная обмотка с высокочастотным током и вторичная обмотка, которая представляет собой газовый разряд, происходящий в стеклянной трубке.

Характеристики

  • Длительный срок службы: 60 000 – 150 000 часов

(благодаря безэлектродному исполнению срок службы значительно выше, чем у традиционных источников света)

  • Номинальная светоотдача лмВт
  • Фотопическая эффективность (воспринимаемая глазом): 120 – 180 Флм/Вт (Данный параметр часто используется специалистами для качественной оценки источника света и способности восприятия света и оттенков цветов человеческим глазом. Например, натриевая лампа высокого давления имеет номинальную светоотдачу 70-150 лм/Вт, но реально воспринимается как источник света со светоотдачей 40-70 Флм/Вт)
  • Высокий уровень светового потока после длительного использования

(после 60 000 часов уровень светового потока составляет свыше 70% от первоначального);

  • Энергоэффективность: имеет большую эффективность по сравнению с лампами накаливания, электродными газоразрядными, электродными люминисцентными, светодиодами (кроме светодиодов ведущих производителей)
  • Отсутствуют термокатоды и нити накала
  • Мгновенное включение/выключение

(отсутствует время ожидания между переключениями, что является хорошим преимуществом перед ртутной лампой ДРЛ и натриевой лампой ДНаТ, для которых требуется время выхода на режим и время остывания 5-15 минут после внезапного отключения электросети)

  • Неограниченное количество циклов включения/выключения
  • Индекс цветопередачи (CRI): Ra>80

(комфортное освещение, мягкий и естественный излучаемый свет, что благоприятно сказывается на восприятии оттенков цветов, в отличие от натриевых ламп (Ra>30), которым присущ желто-оранжевый оттенок света и неестественная цветопередача);

  • Номинальные напряжения: 120/220/277/347В AC, 12/24В DC
  • Номинальные мощности: 12 – 500 Вт
  • Диапазон цветовых температур: 2700К – 6500К
  • Отсутствие мерцаний: рабочая частота от 190кГц до 250кГц или единицы мегагерц в зависимости от моделей
  • Низкая температура нагрева лампы: +60 °C — +85 °C
  • Широкий диапазон рабочих температур: −40 °C ~ +50 °C
  • Возможность диммирования (изменения интенсивности света): от 30% до 100%
  • Высокий коэффициент мощности электронного балласта (λ>0,95)
  • Низкие гармонические искажения (THD<5%)
  • Экологичность продукта: специальная амальгама; содержание твердотельной ртути <0,5мг, что значительно меньше, чем в обычной люминесцентной лампе

Сельское хозяйство, как и любая другая отрасль, нуждается в качественном, энергоэффективном освещении. Более того, именно в этой отрасли правильное освещение имеет, без преувеличения, жизненно важное значение. Ведь многие регионы страны расположены в зоне умеренного климата, в связи с чем выращивание некоторых видов культур происходит в тепличных хозяйствах. В деле искусственного досвечивания сельскохозяйственных культур в России есть ряд проблем. Каким должно быть экономичное и эффективное освещение в теплицах?

Цвет на любой вкус

Как известно, растения способны «различать» цвета и по-разному реагировать на свет в разных спектральных диапазонах. Так, пигменты, наиболее чувствительные к красным лучам, отвечают за созревание плодов и развитие корневой системы, чувствительные к синим лучам — за увеличение зеленой массы. Важную роль играет и зеленый спектральный диапазон, который необходим для фотосинтеза листьев нижнего яруса, куда почти не проникают синие и красные лучи. В целом, оптимальный для растений состав излучения выглядит так:

  • 50% энергии должно приходиться на красную область (600-700 нм),
  • 30% — на синюю (380-490 нм) и
  • 20% — на зеленую (380-490 нм).

Таких условий для роста и развития натриевые лампы дать не могут. Их спектр линейчатый, представляет собой череду из нескольких максимумов, при этом главный пик не дотягивает до наиболее «вкусной» для растений красной области. Синяя же область и вовсе выпадает из спектра натриевых ламп, что является одним из основных недостатков этих источников освещения.

Подобная ситуация складывалась до второй половины 2000-х гг., до момента появления источников света, способных удовлетворить даже самые «взыскательные» растения, — светодиодных ламп и светильников. В отличие от традиционных (газоразрядных) источников света, в таких светильниках свет испускает полупроводниковая пластинка при пропускании через нее электрического тока. Для светодиодных светильников характерен высокий КПД и длительный срок службы.

Особенно важно, что можно подобрать комбинацию светодиодов, наиболее полно соответствующую «аппетиту» конкретного растения. В то время как коэффициент использования световой энергии у традиционных, газоразрядных ламп не превышает 0.35, у светодиодных ламп и светильников он может приближаться к 1.

В пользу необходимости замены натриевых ламп на светодиодные говорит и то, что, поскольку в теплицах очень высокая влажность, натриевые лампы приходится чаще менять, чем при обычных условиях эксплуатации. Кроме того, избыток теплового излучения натриевых ламп вреден для растений — это вызывает деформацию их листьев.

Необходимо отметить, что, управляя силой тока на светодиодах, можно управлять их яркостью, управлять как световым потоком светильника, так и его спектральным составом в зависимости, например, от времени суток и погодных условий, что особенно актуально для современных теплиц с автоматизированным управлением.

Еще одним плюсом для владельцев теплиц становится то, что световая отдача современных светодиодных светильников превышает световую отдачу аграрных светильников с натриевыми лампами. А срок службы светодиодных светильников, собранных из качественных комплектующих, как уже было отмечено, намного дольше службы натриевых ламп высокого давления (примерно 25 тыс. часов).

В свете результатов

На сегодня в России и за рубежом проведены исследования, доказавшие преимущества светодиодного тепличного освещения. Наибольшие успехи во внедрении светодиодного освещения достигнуты в Европе, Японии и других развитых странах, являющихся крупными сельхозпроизводителями.

Один из последних экспериментов в этой области успешно завершен в октябре 2012 г. в России. В ходе него, пожалуй, впервые были наглядно продемонстрированы преимущества светодиодных светильников российского производства над основным конкурентом — натриевыми лампами.

На протяжении двух месяцев в Тимирязевской сельскохозяйственной академии проводилось уникальное исследование по созданию «искусственного солнца» для тепличных растений. Велся сравнительный анализ светодиодных тепличных светильников производства «АтомСвет» (мощность 65 Вт) и светильников с натриевыми лампами (90 Вт) по влиянию различных типов освещения на культуру листового салата сорта «Московский парниковый».

Первый этап эксперимента (проращивание семян) не выявил преимуществ ни у той, ни у другой стороны: все семена проклюнулись примерно в одинаковые сроки.

Затем, на протяжении первой недели, растениям «натриевого» салата удалось даже немного вырваться вперед в развитии: листья образовывались на высоте 15-20 мм, в то время как листья «светодиодного» салата проявляли тенденцию к полеганию. Но, как выяснилось в дальнейшем, «светодиодный» салат все это время набирался сил.

В последующие две недели отставание было ликвидировано. А на последней, четвертой, неделе листовой салат, освещавшийся светодиодами, резко ушел в отрыв и финишировал в итоге со следующими результатами: масса листьев увеличилась примерно на 40%, масса корневой системы увеличилась более чем в три раза.

Виды искусственного освещения для теплиц и руководство по автоматизации

Блестящие результаты, особенно если учесть, что растения в варианте досвечивания светодиодными светильниками имели значительно лучший товарный вид.

Такие результаты были достигнуты благодаря тому, что спектральные характеристики тепличного светильника максимально приближены к световой кривой фотосинтеза. Эта кривая отражает зависимость интенсивности фотосинтеза от плотности лучистого потока. И если натриевые лампы соответствуют только одной ее части, то специально разработанная конструкция светильников позволяет максимально удовлетворять всем параметрам кривой фотосинтеза, освещению, при котором темпы роста растения и прироста зеленой массы практически идентичны показателям при естественном освещении.

Успешно завершенный опыт подтвердил преимущества светодиодного освещения в тепличных предприятиях и то, что продукция российских производителей светодиодной светотехники вполне конкурентоспособна в сравнении с продукцией ведущих мировых светотехнических брендов. Появление экономичных светодиодных источников освещения, несомненно, положительно скажется во всех областях агропромышленного сектора.

Сегодня светодиодные светильники достаточно широко применяются не только в тепличном хозяйстве, но и в птицеводстве, в том числе в России, где насчитывается порядка 60 российских птицефабрик, оборудованных системами светодиодного освещения. Так что у светодиодных светильников и ламп есть все шансы открыть новую страницу в освещении теплиц и других сельскохозяйственных объектов. Появление экономичных светодиодных источников освещения положительно скажется во всех областях агропромышленного сектора.

От редакции

Не вдаваясь в специфические подробности влияния тех или иных источников света на развитие сельскохозяйственных культур, отметим, что в оценках и выводах специалистов здесь нет единодушия. Тем не менее, на наш взгляд, все они имеют право быть высказанными — к чему и призываем экспертов. Но вопрос стоит гораздо шире. Агропромышленный сектор, пожалуй, как никакой другой, обладает не оцененным до конца потенциалом энергосбережения и повышения энергетической эффективности, и работа в этом направлении, по большому счету, только начинается.

Открывая тему энергоэффективности в сельском хозяйстве помещенными в этом разделе публикациями, мы намерены с вашем помощью, уважаемые читатели, продолжить ее актуальными (в том числе полемичными) статьями.

Освещение теплиц: светильники для теплиц

Какое освещение должно быть у растений? Самый лучший метод освещения растений в теплице — это естественные солнечные лучи, соответственно, их количество должно быть обеспечено по максимуму в течение дня.

Расчет освещения для теплиц, выбор ламп

Чтобы это сделать, правильно устанавливайте парник по сторонам света и не загораживайте от него солнце деревьями и хозяйственными постройками.

В некоторых случаях одного лишь солнечного света может быть недостаточно для выращивания полноценного урожая, и тогда приходится обращаться за помощью к искусственному освещению. Понадобится обзавестись специальными лампами, при помощи которых уже многие годы успешно происходит обогрев оранжерей, парников и теплиц. Особенно такой метод актуален в осеннее и зимнее время года.

Условия освещенности

Световой режим, установленный в вашей теплице, определяется тем, какие в ней будут произрастать саженцы, какие сорта лучше выбрать и какой на текущий момент идет сезон. Все это актуально для таких светолюбивых культур как салатные листья, огурцы, томаты и сладкий перец.

Чтобы овощные культуры в парнике развивались нормальным образом, «световой день» должен продолжаться от двенадцати до шестнадцати часов – все зависит от посаженных культур. Если же освещение в теплице есть менее чем десять часов в день, рост саженцев замедляется и постепенно останавливается. Также не нужно обеспечивать огород светом круглосуточно, так как саженцам от природы требуется отдыхать от яркого света хотя бы шесть часов в день.

Потребность в количестве света зависит не только от того, какие овощи вы выращиваете, но и в какой фазе своего роста они на текущий момент находятся. К примеру, молодая рассада огурцов на первоначальном этапе требует круглосуточно включенных ламп. Постепенно уровень искусственного освещения уменьшают, до тех пор, пока растения не привыкнут к одному лишь естественному свету.

Говоря о том, какое освещение должно быть у помидоров, для этих культур комфортная продолжительность дня обычно длится от четырнадцати до шестнадцати часов.

Когда показатель освещенности составляет ниже двух-трех тысяч ЛК/кв.м., процесс роста саженцев останавливается. Чтобы тепличные саженцы продолжили свое вегетативное развитие, показатель ЛК должен составлять не менее 5000 на один квадратный метр.

Среди садоводов, практикующих искусственное освещение теплиц, за стандарт принято значение 12 тысяч ЛК на квадратный метр грядок.

Какие бывают парниковые лампы и светильники?

Чем больше по размерам ваша теплица, тем внимательнее необходимо рассчитывать систему освещения под нее. Оборудование для освещения – самое затратное дл всего тепличного хозяйства, именно поэтому перед покупкой нужно досконально изучить техническую сторону вопроса и выбрать наиболее приемлемый и экономичный вид освещения. В таких целях используются следующие разновидности ламп:

  • Ртутные;
  • Натриевые;
  • Металлогалогенные;
  • Люминисцентные;
  • Светодиодные;
  • Лампы накаливания.

Последний вид сейчас почти вышел из употребления, так как большая часть излучаемых ими волн являются инфракрасными, они неблагоприятно влияют на саженцы и могут вызвать риск перегрева и сжечь листья.

Первые три разновидности — это газоразрядные устройства высокого напряжения, их отличает высокий уровень светоотдачи, компактность и большая яркость. Такие лампы для теплиц наилучшим образом впишутся в большие по площади помещения, а вот в маленьких парниках их установка нежелательна. Недостаток этого оборудования заключается в факте наличия ртути (в ртутных лапах), низком сроке эксплуатации (металлогалогенные) и небольшой энергетической эффективности (натриевые).

Наиболее экологичный метод освещения теплиц – это монтаж светодиодных ламп. Излучение такого оборудования наиболее приближено к солнечному, а уровень энергетической эффективности составляет 96 процентов. Лампы можно подключить к обыкновенным розеткам – они не требуют монтажа дополнительных систем. Из минусов стоит обозначить разве что довольно высокую стоимость.

Неплохо ведут себя люминисцентные лампы, спектр излучения которых также наиболее приближен к солнечному, срок службы ограничен примерно 12.000 часов. Недостаток в сложной схеме подключения и зависимости от погодных факторов, таких как уровень влажности и t-ра.

Влияние спектра на саженцы

Большая часть осветительного оборудования отличается узким световым спектром, в связи с чем появляется проблема: какое искусственное освещение теплиц лучше всего выбрать и как правильно располагать лампы внутри конструкции? Как показывают данные научных экспериментов, определенные фрагменты спектра имеют свое влияние на саженцы на грядках.

  • К примеру, эффект от УФ-лучей заключается в том, что они помогают закаливать культуры, не дают им слишком сильно вытягиваться в длину и увеличивают число витаминов;
  • Синий и фиолетовый спектр оказывает влияние на фотосинтез, благодаря чему растения становятся крепче;
  • Зеленые лучи имеют негативное воздействие на фотосинтез, они истончают листки и заставляют стебли тянуться вверх;
  • Оранжевый и красный спектр благоприятно сказываются на фотосинтезе: при них саженцы наращивают зеленую массу и хорошо развиваются.

Это не значит, что все описанные спектры должны использовать одновременно: наоборот, на определенном этапе жизни растение требует тех или иных лучей, воздействие которых будет сказываться на росте и развитии исключительно положительным образом. К примеру, только взошедшие ростки освещают УФ и синими лучами, а саженцы в период вегетации требуют красного спектра.

Люминесцентные лампы

Несмотря на то, что постоянная смена светового спектра исключительно благоприятно влияет на растения на том или ином этапе их развития, осуществлять такую замену довольно трудозатратно не только в маленьком парнике, но и в хорошо оборудованных теплицах промышленного масштаба. Ввиду этого садоводы стараются обзавестись такими лампами, спектр которых наиболее приближен к натуральному солнечному – они помогают обеспечить растения нужным количеством света на всех этапах их роста. Это должны быть такие универсальные световые источники, которые могли бы имитировать солнечный свет даже зимой.

Для зимнего освещения парников многие огородники используют лампы дневного света, которые по-другому называются люминесцентные. Они бывают двух типов – ЛТБ и ЛБ и отличаются высокой экономичностью.

Какое освещение должно быть у растений? Устанавливать источники дополнительного света в парнике нужно непосредственно над самими грядками с молодыми саженцами. Для удобства можно своими руками собрать рамы и прикрепить к ним продолговатые трубчатые лампочки. Рамы нужно разместить на высоте около метра над молодыми побегами. В зависимости от того, какова площадь теплицы, определяют количество ламп дневного света. Если же вы освещаете теплицу при помощи лампы накаливания, устанавливать их необходимо гораздо выше.

Люминесцентное искусственное освещение отличается тем, что оно очень яркое, но при этом поверхность лампы для теплиц не нагревается и не повышает температуру воздухе в парнике, тем самым совершенно не влияя на его внутренний микроклимат. Они обладают практически идеальным спектром лучей, что идеально подойдет для саженцев в каждый из этапов вегетации. Именно люминесцентные лампы лучше всего проявляют себя зимой, когда так не хватает естественного солнечного излучения.

Лампы для теплиц дневного света – это довольно экономичное решение, требующее небольших финансовых затрат, однако и на этом их достоинства не заканчиваются. В чем еще их преимущества?

К примеру, в том, что уровень их светоотдачи составляет 50-80 Лм/В, что довольно хорошо.

Или в том, что это универсальное оборудование для саженцев с самыми разными требованиями. Достаточно лишь правильно комбинировать лампы для теплиц с теплым и холодным светом.

Вместе с таким оборудованием иногда используют и дополнительные ультрафиолетовые приборы, благодаря которым можно предотвратить развитие вредных бактерий и опасных микробов.

При использовании в теплице ламп дневного света следите за тем, чтобы температура воздуха в помещении пребывала в диапазоне 18-25 градусов тепла, а уровень влажности составлял около 70 процентов. При иных климатических показателях оборудование может погаснуть.

Иногда эти лампы для теплиц могут начать мерцать. Для саженцев это не вредно, но сильно раздражает человеческий глаз. В этом случае к ним можно подсоединить специальные противомерцательные приборы.

Монтировать их можно как горизонтально, так и вертикально вдоль стен.

5 причин для использования инфракрасной подсветки

Д.Никольский
руководитель направления систем видеонаблюдения ООО «Роберт Бош»

Чувствительность современных видеокамер становится всё более и более высокой.
В спецификациях камер даже среднего ценового диапазона уже давно указывается чувствительность 0.1 Лк и ниже. Это примерно соответствует уровню освещённости ночью при полной Луне. Камеры чуть дороже легко оперируют значениями 0.01 — 0.001Лк. Такие камеры должны давать картинку и без помощи Луны. И это не рекордные значения. Так зачем же усложнять и использовать дополнительно инфракрасную подсветку? Ниже мы рассмотрим только несколько, на мой взгляд основных, аргументов в пользу использования инфракрасной подсветки в современных системах видеонаблюдения.

Рис.1. Инфракрасный прожектор SuperLED

1. Сложные условия освещения

Пожалуй, главная причина использования инфракрасной подсветки — это обеспечение возможности видеонаблюдения в темное время суток. Количество и качество света определяют качество получаемого изображения. Под качеством света в данном случае подразумевается то, насколько равномерно он распределён в поле кадра. Если объект плохо освещён — света недостаточно либо он распределён неравномерно, то не стоит ожидать хороших записей от камер видеонаблюдения, даже если используется отличное оборудование. Часто такие записи просто бесполезны. Несколько примеров позволяют наглядно проиллюстрировать качественное улучшение, достигаемое посредством инфракрасной подсветки (рис.2).

Рис.2. качественное улучшение, достигаемое посредством инфракрасной подсветки
Верхний ряд — подсветка выключена. нижний ряд — подсветка включена

Общее заблуждение касательно инфракрасной подсветки заключает в том, что она не дает никаких преимуществ, когда объект наблюдения освещён (рис.2). Хотя, это утверждение и верно в целом, истина более сложна и, как обычно, во многом зависит от конкретного приложения и характеристик наблюдаемого объекта. Существуют также такие специальные приложения, когда применение инфракрасной подсветки оправдано скорее днем, нежели ночью. Но это тема отдельного разговора. Что же касается ночного видеонаблюдения, то и на искусственно освещённых площадках инфракрасная подсветка позволяет добиться лучшего результата. Инфракрасные прожекторы, как правило, размещают рядом с камерой и направляют непосредственно на объект наблюдения. Это позволяет выровнять экспозицию кадра и подсветить тени, создаваемые другими источниками света. Как результат, изображение лучше "читается": значимые детали лучше различимы.

Основа любой камеры — КМОП или ПЗС матрица. Именно матрица является светочувствительным элементом. Если есть свет, есть и изображение. Если нет, необходима подсветка. Иначе, матрица не работает. А что, если свет есть, но его совсем мало или наоборот слишком много? Насколько важным для камеры является количество света?

Большинство современных камер, как было уже сказано, имеют отличные характеристики светочувствительности. В спецификациях указывают 0.1 Люкс и менее. В то время как производитель камер настаивает на том, что его камера может работать в условиях плохой освещенности, изображение от такой камеры может оказаться практически бесполезным.

Рассмотрим спектр тонального перехода от белого к черному. В идеале, камера должна передавать все возможные градации яркости сцены наблюдения (рис.3): от полной темноты глубокой осенней ночи до ослепительного солнца летнего дня. В реальности же, любая камера имеет ограниченный динамический диапазон. И хотя на рынке существуют камеры с расширенным динамическим диапазоном, такого расширенного динамического диапазона зачастую все же не хватает, чтобы одновременно корректно передать детали изображения, как в глубокой тени, так и на ярком свету. Попытаемся, например, рассмотреть высококонтрастную сцену, где присутствует и яркий источник света (точка А) и детали на темном фоне (B).

Рис.3. Спектр тонального перехода от белого к черному.

Как правило, камера со стандартными установками покажет только средний тоновый диапазон. Если поколдовать с настройками, можно настроить камеру так, чтобы сместить этот диапазон в правую сторону тонового спектра, и рассмотреть плохо освещенные детали в тени. Но тогда светлые участки сольются в одно сплошное белое пятно. Или наоборот, "сдвинуть" диапазон в сторону света, потеряв при этом всю информацию в тенях. Рассмотреть и то, и другое одновременно не получится. Динамического диапазона не хватает.

Решением проблемы является дополнительная подсветка. Добавляя света, мы подсвечиваем тени, исключаем наиболее темные места объекта наблюдения, обрезаем тоновую диаграмму справа и, как бы, подстраиваем наше изображение под динамический диапазон камеры. Такая технология помогает как днем, так и особенно в темное время суток. Однако необходимо отметить, что к подбору источника дополнительного освещения в этом случае необходимо подойти особенно тщательно. Чем больше диапазон яркости надо компенсировать, тем более мощную, и, главное, тем более равномерную подсветку необходимо обеспечить. Равномерный, заливающий свет является ключевым условием, так как направленный мощный луч может не улучшить, а даже усугубить ситуацию, увеличивая диапазон изменения яркости, вместо того, чтобы его уменьшить. Современные высококачественные светодиодные прожекторы позволяют добиться равномерной подсветки, не превышая при этом разумных значений потребляемой энергии.

2. Скрытое освещение

Инфракрасное освещение подразумевает, что длина волны излучения находится в интервале от 700 до 1100 нм. Глаз человек не чувствителен к излучению в этом диапазоне длин волн, поэтому этот свет для нас невидим. А вот матрицы современных камер видеонаблюдения обладают чувствительностью в этом спектре, что, собственно, и позволяет использовать инфракрасную подсветку для охранного видеонаблюдения. Таким образом, то, что для человека представляется абсолютно тёмным объектом, на самом деле может быть прекрасно освещенным в инфракрасном спектре излучения.

 

Рис.4. Пример архитектурной подсветки

Невидимость инфракрасной подсветки является прекрасным свойством системы видеонаблюдения, в условиях, когда необходимо обеспечить круглосуточное видеонаблюдение, не нарушая в то же время внешнее освещение объекта, и не изменяя его характерный световой рисунок. Архитектурная подсветка зданий, ландшафтное освещение, подсветка туристических достопримечательностей, территории гостиниц и офисных комплексов, рекламные объекты — все это примеры, когда проектировщики и инженеры специально создают световые решения, которые ночью могут быть важны настолько же, насколько важна сама архитектура объекта. Такая подсветка эффектно выглядит и создает отличное визуальное впечатление. В то же время она, как правило, абсолютно не подходит для нужд охранного видеонаблюдения. Неровный, часто окрашенный, иногда пульсирующий свет приводит к тому, что изображения недоэкспонированы, полны теней и пересвечены одновременно. Инфракрасная подсветка позволяет выйти из положения, обеспечив качественное видеонаблюдение ночью и не нарушая в то же время задумок архитектора.

3. Видеоаналитика

На быстро развивающуюся видеоаналитику возлагаются в настоящее время большие надежды. Видеоаналитика считается чуть ли не панацеей среди профессионалов индустрии безопасности. И тому есть веские причины. Известны исследования, которые показывают, что уже после двенадцати минут непрерывного наблюдения оператор системы видеонаблюдения пропускает до 45% событий. И до 95% активных событий будет пропущено оператором после 22 минут непрерывного видеонаблюдения.

Рис.5. Типовые задачи видеоаналитики

Чем больше камер вводится в эксплуатацию, тем более ощущается потребность в системах надежной, эффективной и не слишком дорогой видеоаналитики.

Инфракрасная система отопления для теплиц – отличная альтернатива устаревшим методам

Такие системы позволили бы обрабатывать видеоданные как в режиме реального времени, инициируя тревожные сообщения для оператора, так и оперативно осуществлять интеллектуальный поиск в больших видеоархивах, размеры которых растут опережающими темпами. Системы видеоаналитики используют в своей работе весьма сложные алгоритмы, позволяющие выявлять определенные классы событий, которые могут нести потенциальную угрозу для наблюдаемого объекта а так же детектировать неправильное или необычное поведения объектов в поле зрения камеры. Простейшим и наиболее известным примером такого алгоритма является датчик движения, когда любое движение в выбранной области поля зрения камеры вызывает тревожный сигнал. Возможности систем видеоаналитики растут быстрыми темпами вместе с вычислительной мощностью современных процессоров. Усовершенствуются алгоритмы, появляются все новые и новые классы выявляемых событий. Сейчас их уже десятки. Вот только некоторые из них:

  • Пересечение границы
  • Нахождение в зоне
  • Оставленный предмет
  • Удалённый предмет
  • Следование маршруту
  • Праздношатание
  • Направление движения
  • Классификация объектов
    И т.п

Последняя тенденция видеоаналитики — перемещение вычислительных функций от централизованных серверов непосредственно в камеры и кодеры. Современный уровень развития элементной базы позволяет это. Вычислительная мощность при этом равномерно распределяется по всей системе. Исчезает необходимость прокачивать качественное несжатое видео через всю сеть — ведь обработка ведётся там, где качество сигнала максимально — в самой камере. Такая система намного лучше масштабируется, не боится отказов.

В общем, видеоаналитика это динамично развивающаяся технология. Однако, как и любые алгоритмы обработки информации, алгоритмы видеоаналитики нуждаются в как можно более надежных, проверенных данных. Без достоверного сигнала на входе любая, самая сложная видеоаналитика, будет работать неадекватно, что может скомпрометировать всю систему и скорее ухудшает безопасность объекта, чем улучшит её. Алгоритмы видеоаналитики всегда работают лучше, имея на входе качественное изображение, что подразумевает высокий уровень видеосигнала и хорошее отношение сигнал/шум. Как ориентир, часто указывается, что отношение сигнал/шум должно быть не хуже, чем 50 Дб. Это подразумевает, что объект наблюдения должен быть хорошо освещен. Здесь опять пригодится качественная подсветка.

Инфракрасная подсветка даёт возможность использовать видеоаналитику в темное время суток. С ее помощью можно осветить объект наблюдения, исключив использование темных, шумных изображений, которые и являются теми самыми плохими данными на входе системы и не позволяют ей выполнять свои функции в полной мере, снижая эффективность работы алгоритмов видеоаналитики. Правильно подобранная инфракрасная подсветка позволяет существенно улучшить отношение сигнал/шум, что позволяет системам видеоаналитики оперировать более качественными, достоверными данными и выполнять возложенные на них функции.

Аналогично, функции, основанные на обработке видеосигнала и широко используемые в таких устройствах, как: видеорегистраторы (DVR), сетевые видеорегистраторы (NVR), программное обеспечение видеонаблюдения VMS, являясь по своей сути простейшей видеоаналитикой, тоже плохо работают в условиях недостаточной освещенности. Такие функции, как: датчик движения, запись событий по движению, поиск в архиве событий по движению и т.п., — все они для правильной работы требуют изображения с хорошим отношением сигнал/шум.

Все они тоже нуждаются в качественной информации на входе, и будут работать оптимально при использовании инфракрасной подсветки.

4. Полоса пропускания и дисковые массивы

Ключевым фактором при построении современных систем цифрового видеонаблюдения является вопрос построения сети передачи данных. Особенно важными параметрами, влияющими на характеристики будущей системы, являются полоса пропускания сети и размеры дискового хранилища для видеоархива. В большинстве случаев, сталкиваясь с чисто экономическими ограничениями на размеры дисковых хранилищ, приходится жертвовать качеством записи: уменьшать частоту кадров, увеличивать степень сжатия, снижать разрешение. Это, конечно, негативно влияет на качество записи. Критические события могут быть пропущены или записаны неудовлетворительно, то есть основная функция системы видеонаблюдения, ради которой все и строится, не выполняется. В критически важных приложениях такого рода компромиссы допускаться не должны. Существует другой путь снижения требований как к полосе пропускания сети, так и к размерам дисковых массивов — использование инфракрасной подсветки.

Рис.6. Иллюстрация эффективности применения ИК-подсветки для снижения трафика в сетях передачи данных цифрового видеонаблюдения

Одним из основных факторов увеличения размера кадра является повышенный уровень шума видео при недостаточном освещении. Такие записи требуют в среднем на 20% большей полосы пропускания сети и на столько же больше места на диске, чем записи правильно, равномерно освещенной картинки. Видеосигнал таких изображений содержит больше высокочастотных составляющих, которые воспринимаются кодером, как движение. Они также хуже сжимаются. Более того, шум часто является источником ложных срабатываний видеодетекторов движения, по которым, как правило, изменяются параметры записи. Предполагается, что качество записи по тревожным событиям должно быть максимально хорошим. В результате, записывается существенно больший объем бесполезной информации, содержащей только шум. Этих проблем можно избежать, обеспечив достаточный уровень подсветки объекта наблюдения в темное время суток.

5. Мегапиксельные камеры

Мегапиксельные камеры отличаются от обычных CCTV-камер более высокой разрешающей способностью и более широким полем зрения. При этом геометрические размеры элемента изображения — пикселя — становятся меньше, что ухудшает чувствительность такой матрицы по сравнению с матрицей CCTV-камеры стандартного разрешения, при прочих равных условиях. Поэтому все соображения, приведенные выше для камер стандартного разрешения ещё более актуальны в этом случае, а применение инфракрасной подсветки при использовании мегапиксельных камер особенно оправданно.

Итак, в условиях перехода на системы цифрового видеонаблюдения значение инфракрасной подсветки не только не уменьшается, но наоборот, её применение становится всё более важным. Качественные современные инфракрасные светодиодные прожекторы позволяют облегчить решение сложных технических задач построения IP систем: снизить трафик в сетях передачи данных; уменьшить объём видеоархива; улучшают работу видеоаналитики, снижая вероятность ложных тревог.

Какие лампы подойдут для теплиц?

Проблема, связанная с освещением тепличного хозяйства, особую актуальность приобретает в осенний период и зимой. Добиться полноценного урожая при условиях малой интенсивности и продолжительности воздействия солнечных лучей помогают лампы для теплиц. Использование искусственного освещения в теплице оказывает положительное влияние в отношении вегетативной системы растений и культур. Результатом такого воздействия становится хорошая урожайность.

Сколько света необходимо для роста растений?

На рост растений лучшее воздействие оказывает естественное освещение, использовать которое следует по максимуму. Из-за низкой интенсивности и продолжительности такого света полноценное выращивание культур в круглогодичном режиме невозможно, в особенности зимой. Владельцы сельскохозяйственных участков нашли выход из ситуации, и на замену недостающей солнечной энергии пришли лампы для теплиц.

Чтобы освещение в теплице приносило максимум выгоды, следует учесть следующие моменты:

  • Солнечная энергия не должна быть 100-процентно заменена на искусственное освещение в теплице. Главная цель каждого огородника – продлить дневной солнечный свет в парнике. Значит, монтаж осветительных приборов следует проводить с учетом постоянного доступа к естественному освещению;
  • Освещение теплицы должно иметь интенсивность в пределах 10-16 часов/сутки, в зависимости от сорта и вида выращиваемых культур;
  • Нельзя допускать использование осветительных приборов в течение всего дня и ночи. Для хорошего роста растений требуется время на отдых не меньше 6 часов/день.

Кроме того, следует знать о том, что у каждой культуры есть свои требования к продолжительности светового дня. Данный признак делит растительность на два вида: любители короткого дня, требующие не более 12 часов света в день и предпочитающие длительное освещение, продолжительность которого должна быть больше 12 ч/сутки.

На что нужно обратить внимание?

Культуры, дающие плоды и цветы, как правило, требуют много света. Этот факт должен быть учтён, когда выбирается освещение для теплиц.

Люминесцентные лампы для парников и теплиц

Разнообразие осветительных систем немного затрудняет процесс выбора для определенного тепличного сооружения. Все светильники различаются параметрами:

  • Производитель осветительной системы. При выборе освещения для парника, следует отдать предпочтение известным брендам, гарантирующим высокое качество и возможность сервисного обслуживания. Если выбрать недорогие светильники от китайских производителей, то о гарантии и сервисе стоит забыть;
  • Уровень мощности источника света;
  • Энергия, которую излучает лампа. С помощью этого показателя можно определиться с количеством необходимых приборов освещения в зависимости от площади сооружения;
  • Спектр излучаемого света.

Какой световой спектр необходим для роста?

В связи с тем, что ни одной лампе не удастся гарантировать 100-процентную передачу спектра солнечного света, достичь максимальной выгоды удается посредством комбинированных приборов освещения. Наилучшим вариантом станут светильники для теплиц, характеризующиеся широким спектром излучения.

По мнению специалистов, у каждого участка спектра излучаемого света различное воздействие на растительность:

  • У лучей, исходящих от синего и фиолетового спектра, действие направлено на ускорение роста культур и их укрепление;
  • Воздействие зеленого и желтого светового спектра выражается в истощении и вытягивании стеблей растительности;
  • Спектр, представленный красными и оранжевыми лучами, преследует цель в виде помощи растениям при выбросе плодов и цветков. Но стоит помнить о том, что избыток такого света пагубно влияет на культуры;
  • Такие лучи, как ультрафиолет, оказывают помощь в формировании у растений витаминных веществ и в повышении их устойчивости к низким температурам.

Разновидности ламп, недостатки и достоинства

Светильники люминесцентного типа. Владельцы небольших теплиц для их освещения чаще всего пользуются лампами, излучающими дневной свет. Для улучшения качества света многие дачники применяют комбинированное освещение теплицы, где светильники излучают свет холодного и тёплого вида. Дополнительным элементом в освещении парника может быть такой тип света, как ультрафиолет. Его целью становится защита растений и почвы от различных заражений и болезней.

Преимущества люминесцентных ламп заключаются:

  • В эргономичности;
  • В излучении света в полном спектре. Данный показатель дает возможность применять такое освещение в теплице для растений, развитие которых проходит любой этап;
  • В низком ценовом уровне;
  • В яркости;
  • В возможности монтажа без спецподготовки.

Такие светильники для теплиц также имеют и ряд недостатков:

  • Большой размер, способный ограничить проникновение солнечного света, необходимого для всех растений;
  • Низкий уровень световой отдачи;
  • Острая реакция на понижение температурного уровня. Уклон от оптимальной температуры в пределах от 18 до 25 градусов, может стать причиной потухания лампы; Зависимость от уровня влажности, который должен быть ниже 70%.

Светильники данного вида представляются в двух вариантах: в электромагнитном и электронном виде. Благодаря долгому сроку действия, наибольшую популярность получили электронные светильники.

Ртутные осветительные системы

В роли светового источника для парников может быть вариант специальной ртутной лампы. Ввиду того, что от спектра излучения в большей мере исходят красные лучи, их использование уместно по отношению к растениям, находящимся на этапе плодоношения. Данный способ освещения имеет следующие минусы:

  • Высокая вероятность опасности при эксплуатации. При разбиении лампы в помещении с растениями, единственным выходом станет замена почвы и ликвидация культур;
  • По истечению своего срока службы такие светильники требуют особого способа утилизации;
  • Высокая интенсивность ультрафиолета.

Натриевый световой источник высокого давления

В данном варианте у спектра излучения большую долю занимает красный и оранжевый свет. Синяя доля лучей обеспечивает растениям естественное освещение на протяжении всего дня. Натриевый вид ламп характеризуется следующими преимуществами:

  • Малое потребление электроэнергии;
  • Низкий ценовой уровень;
  • Способность к долговременной работе в пределах 6-20 тыс. часов;
  • Высокий уровень световой отдачи.

Среди недостатков натриевых ламп можно выделить:

  • В процессе работы происходит высокая тепловая отдача. Из-за дополнительного нагрева зимой растениям станет теплее. Но в другие теплые периоды такой обогрев не представляет полезности;
  • Из-за красного света, излучаемого таким видом освещения, на начальных этапах происходит неправильное развитие растений в виде их вытягивания и истощения стеблей. Решением может стать использование ламп, спектр которых излучает синие лучи, необходимые для роста молодых растений;
  • Из-за такого освещения есть риск появления вредителей;
  • Натриевый и ртутный состав ламп делает их небезопасными и требует осторожного отношения в процессе эксплуатации;
  • Зависимость от колебаний напряжения. При показателе свыше 5% работа натриевых ламп невозможна.

Лампы металлогалогенового вида

С помощью осветительной системы металлогалогенового типа можно обеспечить растения необходимым светом в весенний период. Это возможно благодаря наличию в спектре синего типа лучей и ультрафиолета. Такое освещение годно на начальном этапе развития культур, а для периода плодоношения оно не подходит. Главным достоинством является длительный период действия. Среди основных отрицательных моментов выделяются: дороговизна и риск взрывания в момент попадания жидкости.

Освещение с применением светодиодных ламп

Этот вариант завоевал огромную популярность. Комбинирование ламп с разными спектрами излучения позволит создать подходящее под конкретный случай освещение.

Основные достоинства светодиодного светового источника заключаются в следующем:

  • Малое потребление электроэнергии;
  • Независимость от уровня напряжения;
  • Возможность работы на протяжении долгого времени, доходя до 100 тыс. часов;
  • Данный способ освещения сохранит микроклимат в тепличном сооружении благодаря отсутствию нагрева светодиодных ламп;
  • Высокая устойчивость светодиодов к таким явлениям, как механические повреждения, влажность и изменение температуры.

У светового источника данного вида имеется один недостаток – высокий ценовой уровень.

Обогрев теплиц с помощью инфракрасной осветительной системы

Среди многочисленных способов обогрева парников зимой многие дачники предпочитают использовать инфракрасные лампы. При помощи таких систем можно добиться необходимых для культур и растений условий.

Инфракрасные системы имеют ряд преимуществ:

  • Возможность обеспечить идеальный прогрев почвы и растений, от которого происходит нагревание самого воздуха;
  • Присутствующие в системе терморегуляторы существенно упрощают работу ламп в периоды изменения температурного режима. Благодаря поддержанию температуры на оптимальном уровне происходит экономия электроэнергии;
  • Возможен быстрый прогрев почвенного слоя;
  • Абсолютная безопасность по отношению к людям и растениям;
  • Система сохраняет оптимальный уровень влажности;
  • Бесшумность в процессе работы;
  • Возможность регулировки мощности и высоты ламп обеспечивает растениям разный по степени прогрев;
  • Простота установки.

Добавить комментарий

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