Plantas de iluminación en un invernadero: características, modo, bricolaje, lámparas, lámparas, LED, sistema, cálculo.

El mercado moderno está mejorando cada día. También se están produciendo cambios significativos en la iluminación de los invernaderos. Las lámparas incandescentes y fluorescentes habituales se están convirtiendo poco a poco en cosa del pasado, las lámparas LED para invernaderos se están convirtiendo en sus dignos seguidores. Averigüemos más sobre esta innovación en la industria de la iluminación, que ya se ha ganado la confianza de muchos agricultores.

Características de las lámparas LED.

Las lámparas LED proporcionan a las plantas la luz necesaria para su desarrollo, que se convierte en ondas de varias longitudes de onda. Así, la flora del invernadero absorbe sólo el espectro de radiación que más necesita.

Además, la radiación de las lámparas es lo más parecida posible a la luz solar natural. Su espectro incluye solo ondas que son útiles para el crecimiento de las plantas.

La lista de beneficios significativos también incluye:

• Estabilidad de una iluminación dada durante el tiempo requerido.
• La eficiencia de los LED supera el 80%.
• El espectro no contiene ondas ultravioleta e infrarroja.
• Alto desempeño ambiental.
• Iluminación de plantas de invernadero solo con ondas de un cierto espectro.
• Consumo de energía relativamente bajo en comparación con otros tipos de iluminación.

La única desventaja de usar lámparas LED en invernaderos es su costo relativamente alto. No todos los agricultores están dispuestos a pagar de $200 a $1500 por iluminación (dependiendo del área de las instalaciones).

Tipos de iluminación LED

Los fabricantes clasifican varios tipos de luminarias LED, de los cuales el consumidor puede elegir uno que coincida con la cantidad de estantes en el invernadero y el tipo de plantas. Se cuenta con los siguientes artefactos de iluminación:

1. Lámparas individuales: la iluminación de esta forma se utiliza para cultivar una pequeña cantidad de plántulas.
2. Las tuberías son un dispositivo indispensable si se colocan bastidores estrechos y largos en el invernadero.
3. Los focos son dispositivos que pueden iluminar plantas que ocupan un área grande y desde una distancia mayor.
4. Pills – la forma cuadrada de la luminaria permite la iluminación profesional de racks de gran formato.
5. Las cintas son dispositivos de iluminación que se pueden colocar en cualquier orden. A menudo, este tipo de equipo de iluminación se fabrica a mano.

Cálculo de iluminación LED para invernadero.

Para calcular la cantidad requerida de lámparas LED, es necesario tener en cuenta su flujo luminoso, así como la distancia entre el dispositivo de iluminación y las plantas.

Si quieres calcular el flujo luminoso necesario para una planta que se desarrolla en luz difusa, necesitas tomar 3000 lux por metro cuadrado. metro.

Como resultado, si la lámpara tiene una iluminación de 500 lm y necesita calcular por 1 sq. m de iluminación a una distancia del aparato a la planta de 30 cm, según la fórmula derivada en la práctica:

Flujo de red u1d iluminación / distancia * el valor de la iluminación requerida de la lámpara por XNUMX sq. metro.

En nuestro ejemplo, la iluminación será 500/(0.3*0.3) = 5555 lux.

• 500 – iluminación de la lámpara;
• 0,3 es la distancia dada en el sistema SI;
• 0,3 – el valor de la iluminación requerida por cuadrado. m., convertido al sistema SI.

Dado que la pérdida a una distancia dada del dispositivo a la planta es del 30%, obtenemos un valor aproximado de 3890 lux. Resulta que para las plantas a las que les encanta difundir la luz, 1 lámpara con una potencia de 10 W por metro cuadrado es suficiente. metro.

Para el desarrollo de las inflorescencias y flores de las plantas de invernadero, la iluminación debe mantenerse en un valor de al menos 5000 lux por metro cuadrado. metro.

Lámparas LED para invernaderos

Las lámparas LED no le temen al agua, por lo que no tienes que preocuparte si, en caso de regar, les llega líquido a la superficie. Dichos dispositivos no se sobrecalientan, lo que permite no preocuparse por el aumento de la temperatura necesaria para la vegetación.

Los rayos convertidos por dispositivos LED en el espectro azul y rojo contribuyen a acelerar el desarrollo de las plántulas, la brotación, la floración y la fructificación. La longitud de onda es capaz de alcanzar prácticamente el sistema radicular de la planta.

Todas las lámparas de este tipo son fabricadas por fabricantes para varios tipos de zócalos, y el revestimiento de los dispositivos, pensado hasta el más mínimo detalle, evita el desarrollo de corrosión.

Las lámparas LED se pueden comprar por separado montando un sistema de montaje especial para ellas, o puede comprar una cinta preparada para esto.

Todos los dispositivos de iluminación se presentan en el mercado en dos tipos:

1. Permanente.
2. Fotoperiódico.

Estos últimos se utilizan para la iluminación del invernadero las XNUMX horas del día, y los primeros se utilizan para extender las horas de luz, es decir, en un cierto número de horas. Su elección depende del tipo de productos cultivados.

Para que las lámparas LED sirvan al consumidor durante más de un año, los expertos recomiendan usar solo productos de marca. Por ejemplo, Philips, Siemens, Legrand, Osram, etc. Dado que los LED vienen en diferentes espectros de colores, se pueden combinar para lograr ciertas tareas. Mediante el uso de lámparas que emiten longitudes de onda excelentes, los rendimientos pueden aumentar considerablemente.

Tira de LED de efecto invernadero

La tira de LED es una placa de circuito impreso flexible en la que los LED se encuentran a la misma distancia. Los fabricantes lo producen en rollos, cuya longitud suele ser de 5 metros o más. La facilidad de fijación de este tipo de iluminación le permite cultivar plantas fructíferas no solo en invernaderos, sino también en el alféizar de la ventana, invernaderos. La cinta también se puede utilizar como luz de fondo adicional, ya que ahorra bastante energía.

Al mismo tiempo, las combinaciones de LED se presentan en varias configuraciones 15: 5, 10: 3, etc., según el propósito de la iluminación. El más popular es 5:1. Esto significa que después de cada 5 diodos rojos habrá 1 azul. Durante la fotosíntesis, los primeros son necesarios para la acumulación de carbohidratos, los segundos contribuyen a la formación de aminoácidos, que es la principal condición para la división celular.

focos led para invernaderos

Los focos LED se pueden utilizar en el invernadero como iluminación principal y adicional. Su tarea principal no es diferente de los objetivos de otros dispositivos de iluminación: el espectro de ondas debe contribuir al enriquecimiento de las plantas durante la floración, así como a la vegetación. Una ventaja importante de este dispositivo es el aumento de la estanqueidad, que juega un papel importante en los invernaderos en los que se observa una alta humedad.

Cualquiera de las siguientes ondas puede incluirse en el espectro del foco:

1. Azul: acelera el crecimiento de las plantas. Su longitud es de 430, 460 nm.
2. Rojo: afecta positivamente los procesos de crecimiento y floración de las plantas. Longitud – 630. 660 nm.
3. Ultravioleta: promueve el crecimiento de las plantas y destruye los insectos dañinos. Sin embargo, las longitudes de onda UV de 380 nm son perjudiciales para la salud humana, por lo que no se incluyen en la modificación estándar. Pero si el consumidor lo desea, los fabricantes pueden agregar un espectro ultravioleta al conjunto.
4. Infrarrojos: acelera el crecimiento de las plantas, pero tiene un impacto negativo en la salud humana. Por lo tanto, este espectro, así como las ondas UV, no se encuentran en el montaje estándar. Sin embargo, si se desea, nada es imposible. Al preocuparse por los clientes, los fabricantes de LED pueden agregar ondas IR a la modificación.

Iluminación infrarroja para invernaderos de invierno

Las lámparas infrarrojas también tienen demanda entre los agricultores que se dedican a actividades agrícolas. Al mismo tiempo, su principio de funcionamiento es bastante similar a la importancia de las lámparas incandescentes convencionales. La estructura de este dispositivo de iluminación es un matraz, cuyo vidrio a menudo tiene un color rojo. Esta característica aumenta la eficiencia de las lámparas infrarrojas. Cuando la onda atraviesa el vidrio coloreado, la luz visible residual se minimiza.

Los dispositivos de iluminación infrarroja tienen una gran demanda debido a la posibilidad de crear las condiciones ideales para el crecimiento y desarrollo de las plantas y calentar la habitación.

Básicamente, los consumidores utilizan lámparas en invernaderos, cuyas características cumplen los siguientes requisitos:

• Los indicadores de temperatura no superan los 600 0 С.
• La potencia máxima fluctúa en el nivel de 250 vatios.
• El espectro de ondas IR está en el rango de 3,5 a 5 micrones.

Para el cálculo correcto del número de tales lámparas por cuadrado. M. es racional tener en cuenta la altura de su suspensión. El descuido de este indicador puede conducir a un desequilibrio climático, lo que afectará negativamente a las plantas de invernadero.

¿Qué es mejor usar para la iluminación del invernadero?

Las lámparas LED beneficiarán a todo tipo de invernaderos. Son adecuados tanto para invernaderos industriales como para invernaderos, un jardín de invierno.

Los calentadores LED se pueden utilizar para aumentar los rendimientos.

Su haz de luz juega un papel importante en la selección. La pertenencia a un espectro particular está determinada por la longitud de onda. Además de los diodos rojo y azul descritos anteriormente, también se pueden incluir diodos naranja, amarillo, verde y azul en la modificación de las luminarias.

Al elegir accesorios para invernaderos, es importante prestar atención al ángulo de iluminación. Hay tres de ellos:

1. Ángulo a 60 0 .
2. Ángulo a 90 0 .
3. Ángulo a 120 0 .

La primera pendiente de iluminación es ideal para cultivar tomates, pepinos y pimientos, así como plantas con flores. Las plantas que requieren una radiación equilibrada necesitan luz en un ángulo de 90 0.

Un aumento en el área de cobertura de la iluminación requiere lechuga, perejil, cebolla, eneldo y otros tipos de verduras.

Un ejemplo de cultivo de pepinos en un invernadero bajo luz LED

Puede verificar la efectividad de las lámparas LED en un experimento experimental presentado en el video:

Las flores en los pepinos de la variedad “Picolino”, que no requiere polinización, aparecen el día 15 después de la aparición del brote. Los primeros frutos se formaron después de 3 semanas.

Resumiendo

La falta de información sobre lámparas LED para plantas no da a los propietarios de invernaderos una respuesta inequívoca a la pregunta: “¿Qué es más efectivo: HPS o LED?”. Pero este artículo muestra que este tipo de iluminación tiene grandes perspectivas. Inicialmente, el costo significativo de las lámparas LED se amortiza rápidamente debido a varias de sus ventajas. Además, los productos de alta calidad de fabricantes de marca iluminarán los invernaderos durante más de uno o dos años. Por lo tanto, las lámparas LED se pueden clasificar con seguridad como accesorios de iluminación económicos.

Iluminación LED para invernaderos. Cálculo de lámparas LED para invernaderos.

Para el cultivo de plantas en invierno, es importante no solo crear el microclima adecuado: temperatura y humedad, sino también organizar la iluminación correcta del invernadero. Debido al alargamiento del tiempo de oscuridad del día, unas pocas horas de luz diurna para un crecimiento saludable de los cultivos claramente no es suficiente. Para proteger las plantas de enfermedades, aumentar el tiempo de maduración y aumentar la productividad, se instalan lámparas LED especiales que emiten luz en el espectro requerido.

Las luces de cultivo LED son cada vez más populares. Tienen una serie de ventajas sobre sus predecesores: luces de descarga de neón, nitruro o fluorescentes.

Las ventajas de los emisores LED, sus características y se discutirán a continuación. Además, se dan recomendaciones para el cálculo.

Beneficios de la iluminación LED para invernaderos

La principal ventaja de la iluminación LED para invernaderos es la capacidad de crear el equilibrio necesario de espectro azul y rojo, lo que hace que su uso sea una solución universal para todo tipo de cultivos y plantas con flores. Estructuralmente, esto se logra combinando emisores de diferentes tipos en una carcasa.

Otras características positivas de los LED para invernaderos incluyen:

• Bajo consumo de energía;
• alta intensidad del flujo de luz, en comparación con otros tipos de lámparas;
• larga vida útil, hasta 80 mil horas o más;
• Eficiencia del 95%;
• ondulación baja;
• seguridad para las personas y el medio ambiente: el LED no emite radiación ultravioleta, no produce ozono y no contiene mercurio ni otras sustancias nocivas.

Dispositivo iluminador LED

Las lámparas LED para invernaderos consisten en emisores semiconductores del espectro rojo o azul, ensamblados en un circuito. En lámparas pequeñas, los fitodiodos están conectados en serie, en lámparas grandes, en serie-paralelo. Dado que los elementos LED potentes se calientan mucho durante el funcionamiento, se colocan en un disipador de calor, una placa de duraluminio. Lea más sobre el cálculo y la fabricación de radiadores para LED.

La energía se suministra a través de un controlador: un dispositivo equipado con un rectificador de voltaje de conmutación y un limitador de corriente (cómo hacer un controlador). Algunos modelos también están equipados con un microcontrolador, con el que se controla la lámpara: se establece el tiempo de encendido y apagado, o se ajusta la intensidad del flujo de luz.

Todos los componentes de iluminación se colocan en un recinto sellado. En el lado de trabajo se instala un difusor transparente fabricado en policarbonato óptico (cómo hacer un difusor). La conexión a la red se realiza directamente, mediante un cable de alimentación, sin equipos intermedios.

Construcción de lámpara LED de efecto invernadero.

Una buena comparación de luces de cultivo LED para iluminación de invernadero:

Cálculo de lámparas LED para invernaderos.

Si se planea organizar de forma independiente la iluminación artificial, antes de diseñar y calcular, se deben tener en cuenta los siguientes datos:

• La altura de los accesorios;
• la potencia de las lámparas utilizadas;
• variedad de plantas cultivadas: la intensidad de iluminación requerida para diferentes tipos de cultivos no es la misma;
• área iluminada.

Conociendo esta información, puede proceder a los cálculos. Para calcular la iluminación LED de los invernaderos se utiliza una fórmula simplificada:

En esta fórmula, F es la intensidad del flujo de luz, Lm; E es el nivel de iluminación, Lx; S es el área del área iluminada, mXNUMX; A_И – coeficiente de aprovechamiento del flujo luminoso. El valor del coeficiente es 0,4 para sistemas con reflector externo y 0,8 para sistemas con reflector interno.

Un ejemplo de cálculo de iluminación de invernadero.

Dado que en nuestro caso los invernaderos se iluminan con lámparas LED, el cálculo asumirá el uso de una dependencia estándar del flujo luminoso de la energía eléctrica. El error del fabricante se puede ignorar.

ejemplo. Se requiere iluminar un área de 10 metros cuadrados de tomates de invernadero, con un nivel mínimo permisible de 6000 Lux.

Cálculo. En el caso de utilizar luminarias con reflector interno se obtienen los siguientes cálculos:

F = (6000 * 10) / 0,8 = 75000 lúmenes.

Aquellos. el flujo luminoso total requerido es 75000lm. Usando la tabla, se determina la cantidad de lámparas de cierta potencia requeridas para completar la tarea: 30 piezas de la categoría 25-30 vatios.

Se realizan acciones similares para modelos con reflectores externos, sustituyendo el coeficiente apropiado – 0,4.

¡Importante! El flujo luminoso de 75000lm que recibimos proviene del cálculo de la altura de colocación de la iluminación de 1m. La altura de montaje de las lámparas LED para invernaderos se determina mediante un método empírico.

Al aumentar/disminuir la altura de las luminarias, el flujo luminoso cambia según la regla del inverso del cuadrado. Con una altura de iluminación de 2 m, la iluminación a nivel del suelo se reducirá 4 veces; 3m – 9 veces; 0,5 m – crecerá 4 veces, etc.

También hay que tener en cuenta que al disminuir la distancia de instalación, disminuye el área útil de iluminación. A veces, la búsqueda de un compromiso lleva bastante tiempo, y los signos externos de las plantas detectan el hecho de una suspensión incorrecta.

Signos externos de falta o exceso de luz para las plantas

Por este motivo, a la hora de colocar iluminación artificial de invernaderos con lámparas LED, es recomendable prever la posibilidad de un posterior ajuste de altura.

Recomendaciones de equipos

Algunos consejos imprescindibles al instalar iluminación LED en un invernadero.

1. Elija modelos de fitolámparas con la capacidad de ajustar la densidad del haz de luz, con espectro de conmutación “rojo-azul”. Son universales y se pueden ajustar para cualquier planta.
2. Usa reflectores y reflectores. Con su ayuda, se reduce la cantidad de emisores requeridos, lo que reduce el costo de la iluminación LED para invernaderos y su posterior operación.
3. Encienda la luz de fondo solo cuando la necesite. El exceso de luz no es menos dañino que su falta. En invierno, la iluminación del invernadero debería funcionar entre 12 y 16 horas al día, según la variedad de la planta.
4. Trate de arreglárselas con menos lámparas. Es mejor instalar uno adecuado a sus características que varios de menor potencia.
5. Para el correcto desarrollo de los cultivos también es necesaria la luz solar. No importa cuán perfecta sea la luz de fondo, no puede reemplazar la iluminación natural. Esfuércese por sacar el máximo provecho de la energía del sol. No coloque el invernadero en lugares con sombra y no lo bloquee de los rayos del sol.
6. En algunos casos, por ejemplo, para grandes invernaderos e invernaderos, con muchas plantas cultivadas de diferentes especies, es recomendable utilizar iluminación combinada. Al combinar los LED de invernadero con otros tipos de lámparas, puede lograr el resultado más aceptable.
7. La iluminación LED de invernadero es especialmente útil fuera de temporada.

No te olvides de la seguridad. Los invernaderos son lugares de mayor riesgo de descarga eléctrica. Es recomendable tender todos los cables de alimentación en canales especiales que los protejan de daños mecánicos y un ambiente húmedo.

Todas las entradas y conexiones deben estar cuidadosamente aisladas y selladas contra la humedad. Es bueno utilizar una conexión de tres hilos con protección a tierra para evitar accidentes.