Для теплиц натриевые лампы высокого давления: Лампы натриевые для теплиц и растений с цоколем E40 и K12x30s

Лампы натриевые для теплиц и растений с цоколем E40 и K12x30s

Натриевые лампы для растений и теплиц с цоколем Е40

Потребности человека в большом и мощном количестве освещения постоянно растут, и требуется с каждым разом всё мощнее источники света. Для производственных, технических и особых бытовых задач, при большой потребности в освещении, прекрасно подходят натриевые газоразрядные лампы (ДНаТ). Данный вид ламп является стабильным, мощным и очень надёжным источником света. Принцип работы основан на реакции газового разряда в порах натрия, которым в свою очередь наполнена колба лампы. ДНаТ присуща монохромность светового излучения, что даёт среднюю по качеству цветопередачу. Натриевые газоразрядные лампы имеют оранжево – жёлтый свет, это вызвано протекающей натриевой реакцией при работе.

Подобные лампы применяются повсеместно при освещении улиц и других территорий в ночное время суток. Широкое применение нашёл данный источник света в теплицах и сельскохозяйственной отрасли производства.

В данных отраслях лампы зарекомендовали себя как экономичный и долговечный источник света по сравнению с лампами накаливании. Очень важным фактом является свойство натриевых ламп высокого давления, которые способны излучать красную зону светового спектра. Это свойство при применении в освещении различных культур в теплицах помогает им быстрее цвести и плодоносить. Лампы низкого давления не имеют такого спектра свечения и применяются в основном для промышленного освещения.

Применение натриевых ламп в нутрии теплиц является не только экономически выгодным с точки зрения производительности и срока службы, но так же помогает экономить на отоплении объектов в холодный период времени года. Достигается это благодаря тому, что

натриевые лампы любого давления имеют большое тепловыделение. Если правильно разместить источники света в теплице, и не допустить перегрев выращиваемых культур, можно добиться прекрасных результатов по нагреву окружающего воздуха. Так же стоит обеспечить вентиляцию в помещении и иных закрытых объектов, где используются лампы ДНаТ.

Особенности использования натриевых газоразрядных ламп и их некоторые технические характеристики:

1. Номинальная мощность может составлять: 250W, 400W, 600W. В некоторых производственных масштабах используется 800W и 1000W.

2. Широко распространённый и легко применимый цоколь Е40. Данный вид подключения является простым, а монтаж патрона под него в электропроводку не составит большого труда.

3. Световой поток, излучаемый натриевыми лампами высокого давления, может доходить до 150 Lm/W, а низкого давления 200 Lm/W.

4. Продолжительность работы ламп ДНаТ зависит от выбранной модификации и может составлять 8 000 – 12 000 часов.

5. ДНаТ требуется применять с электронным пускорегулирующим устройством. Данный режим работы накладывает некоторые ограничения в скорости включения/выключения лампы. Это означает, что источник света может быть выключен только по истечению 3-5 мин после розжига. Повторный запуск осуществляется спустя 2 – 3 мин после выключения лампы.

Данный вид освещения как натриевые лампы легко могут применяться в помещении, и вне него. Это даёт большой набор возможных вариантов эксплуатации в различных условиях и, несомненно, приведёт к экономии электроэнергии.

Натриевые лампы для теплицы: характеристики, виды, конструкция

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.

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.

С этой статьей читают: Как правильно организовать освещение в теплице

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

Натриевые лампы для растений, теплиц и зимних садов

Содержание статьи:

Каждой осенью перед садовниками и огородниками встает немаловажный вопрос: как сохранить и преумножить урожай зимой? Самое популярное средство – использовать теплицы с искусственным освещением. По данным исследователей, самые эффективные лампы, которые помогают расти растениям – это натриевые. Они имеют немало преимуществ в сравнении с аналогами, о которых сейчас и расскажем.

Почему натриевые лампы подходят растениям?

Принцип работы натриевых ламп прост. Внутри колбы находятся пары натрия и ртути, которые выступают в качестве газоразрядной среды. При пропускании электричества пары дают ярко-оранжевую окраску. Этот процесс называется дуговым разрядом. Поэтому при именовании натриевых ламп часто используется аббревиатура ДНАТ, которые расшифровывается так: дуговые натриевые лампы. Они считаются самыми долговечными, но только при условии их правильной эксплуатации и при использовании надежной пусковой аппаратуры.

Почему натриевые лампы активно используют в растениеводстве? Исследования показывают, что длина волн излучения в лампах для теплиц ДНАТ благоприятно воздействует на растения, стимулирует их рост и созреваемость, так как совпадает с участками чувствительности растений при осуществлении процесса фотосинтеза.

Тепличное освещение лампами ДНАТ

К тому же в натриевых лампах отсутствует ультрафиолет, который пагубно действует на все живое, а мощность радиоактивного излучения как раз соответствует норме в 300 мвт/Вт. Натриевые лампы имеют высокую светоотдачу – свыше 140 лм/Вт, в то время как обычные лампы накаливания излучают чуть больше 20 лм/Вт. Натриевые лампы имеют самый высокий КПД по сравнению с аналогами – 30%, значит, энергия не будет уходить впустую, а будет расходована только на необходимое.

Так что натриевые лампы являются одними из самых эффективных источников света для стимуляции роста растений и просто незаменимы при установке в теплицы.

Конкурентами натриевых ламп для теплиц в садоводстве являются люминесцентные и светодиодные, которые также обладают подходящим для растений спектром свечения.

Виды натриевых ламп для растений

Различают несколько видов натриевых ламп. Самые популярные – стандартные ДНАТ. Они обладают почти самым мощным световым излучением (мощнее только металлогалоидные лампы), так что одним светильником достаточно мощности вполне возможно осветить теплицу среднего размера или зимний сад. Эксперты советуют все же совмещать их с другими видами ламп для корректировки спектра излучения.

Цвет ламп ДНАТ для растений обычно близок к естественному спектру, но с помощью смеси различных газов и регулировки давления в лампе можно изменить цветопередачу.

В современных лампах зачастую ртуть исключается из состава газа, находящегося внутри колбы, так как она даже в малых количествах наносит существенный урон экологии. Вместе ртути применяется инертный газ ксенон.

Работа ДНАТ лампы для растений в большой степени зависит от источника питания. Поэтому необходимо позаботиться о хорошем бесперебойном и постоянном источнике электричества. К тому же эти лампы зависят от температуры окружающей среды. Чем холоднее снаружи, тем больше энергии они потребляют.

Лампы ДНАЗ – натриевые зеркальные лампы – отличаются повышенным сроком эксплуатации и более эффективной защитой от механических воздействий и погодных условий. По своим техническим характеристикам зеркальная лампа приближена к обычным натриевым, но использование внутри колбы спеченных электродов позволяет добиться более высокого КПД и снизить количество потребляемой энергии.

Натриевые зеркальные лампы для растений

Такие лампы часто используют вместе со стандартными лампами в качестве дополнительной подсветки на участках, труднодоступных для попадания прямого света. Существенный недостаток лампы – недостаточная мощность по сравнению с ДНАТ.

Самые совершенные лампы, которые могут использоваться для подсветки в теплицах – лампы ДРИ и ДРИЗ. Это металлогалогенные лампы обычного и зеркального типа, технические характеристики которых описываются здесь. Они имеют ряд преимуществ перед натриевыми лампами:

  • устойчивость к перепадам электрического тока;
  • более оптимальный спектр для обеспечения роста растений;
  • больший срок службы;
  • повышенный КПД.

Однако лампы ДРИЗ имеют и свои недостатки. Самое существенное: цена. Выгоды, которые дают металлогалогенные лампы, не столь велики для рядового потребителя, что отодвигает эти тип ламп на второй план.

К тому же для эксплуатации ДРИЗ необходим особый патрон, и это затрудняет процесс замены одних ламп на другие.

Как располагать натриевые лампы

В зависимости от условий растениям требуется различное расположение ламп для освещения.

Если это комнатные растения, расположенные на подоконнике, то им требуется не полное освещенность, а досвечивание. В течение дня их освещает солнце, а искусственная подсветка требуется только в пасмурные дни и в ночное время.

Сочетание естественного освещения с досветкой лампами ДНАТ

Существует возможность настройки реле для автоматического включения и выключения света в назначенное время. Это очень удобно, так как растениям требуется регулярное освещение, чтобы не сбивались их биологические часы. Если же подсвечивать нечасто и непостоянно, то это пагубно скажется на их здоровье. Оптимальным будет освещение в течение 6-8 ночных часов в солнечные, и до 10-12 часов в пасмурные дни.

Источник света лучше всего располагать сбоку от растений либо прямо над ними. Если располагать лампы сбоку, то рекомендуется использовать отражатели из фольги, которые направят световую энергию прямо на растения, позволяя избежать световых потерь. При расположении источника света прямо над растениями, нужно оптимально рассчитать расстояние. Слишком высоко размещать лампы не стоит – свет будет рассеянным, и позитивный эффект от этого нивелируется. Обычно лампы располагают на расстоянии 20-30 см от верхней части растений.

Если светильник подвесить слишком низко, могут образоваться ожоги. Растения тянутся к источнику света при росте, так что расположение лампы нужно иногда корректировать.

В условиях зимнего сада и теплицы источники освещения обычно располагаются так: в центре под куполом располагается мощный источник света из стандартных натриевых ламп. Оптимальное расстояние – около метра над вершинами растений. В теплице сохраняет достаточно тепла, так что необходимости обогревать растения не возникает. А вот для процесса фотосинтеза свет крайне необходим. Подробнее о выборе и расположении светильников в теплице читайте тут.

Лампы ДНАТ для зимнего сада

Для подсветки труднодоступных областей следует использовать светильники поменьше. Располагать их можно на любом расстоянии, которое покажется оптимальным, вплоть до монтирования источников света в грунт. Можно использовать отражатели, чтобы одним светильником можно было направить световую энергию в разные места теплицы или сада.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

Поделиться ссылкой:

принцип работы, разновидности, плюсы и минусы, правила безопасности

Добавить в избранное

Тепличные растения в период короткого дня нуждаются в дополнительном освещении. Один из применяемых типов ламп — натриевый светильник. О достоинствах и недостатках, а также о принципах работы прибора подробно ниже в статье.

ПоказатьСкрыть

Что такое натриевые лампы

Натриевая лампа (далее НЛ) — источник монохромного света, изначально используемый для уличного освещения, особенно эффективен при наличии тумана. Спектр цвета — все оттенки жёлтого, тип света — мерцающий. Источником питания для светильника служит газовый разряд в наполнителе из паров натрия, работающий от электросети.

Знаете ли вы? В Книге Гиннесса есть запись о лампе-долгожительнице, время работы которой на момент записи составило 115 лет. Рекордсменка работала в противопожарной службе США г. Ливермор, штат Калифорния.

Особенности таких ламп

В зависимости от типа давления НЛ светильники имеют свои особенности:

  • НЛНД (лампа низкого давления) — защитная колба из обычного стекла не выдержит агрессии натриевых паров, поэтому она выполнена из боросиликатного материала. Это стекло обладает повышенной стойкостью к повреждениям и высокой температуре. Внутренняя стеклянная колба для обеспечения нужной для эффективной работы температуры окружающей среды помещается во внешнюю, теплосберегающую стеклянную оболочку;
  • НЛВД (лампа высокого давления) — улучшенный вариант. За счёт высокого давления спектр света значительно расширен, кроме того, он непрерывный и яркий, что позволяет также расширить область применения.

Одна из разновидностей НЛВД — дуговидная трубчатая лампа (ДНаТ) чаще всего используется в оранжереях теплицах и парниках, обладая хорошим КПД, световым спектром и мощностью.

Плюсы и минусы натриевых ламп

На вопрос, какие из имеющихся сегодня источников света лучше взять для теплицы, первым критерием выбора выступает экономия.

  • Преимущества НЛ в этом случае очевидны:
  • длительный срок эксплуатации 12–20 часов;
  • экономия электроэнергии;
  • хорошая светоотдача;
  • наличие красно-оранжевого спектра, что необходимо для образования цветочных и плодовых завязей;
  • тепловая отдача, позволяющая экономить на отоплении.
  • [/ul
  • Кроме плюсов у светильников есть и минусы:
  • натриевый источник света привлекает в парник насекомых;
  • большинство светильников имеют в наполнительной смеси с натрием ртуть, что небезопасно как для растений, так и для человека;
  • НЛ чувствительны к колебанию напряжения в электросети;
  • светильники малоэффективны в неотапливаемых помещениях, теряя от холода часть светового спектра.

Принцип работы

Внешний баллон ДНаТа содержит трубку-горелку из алюминиевой керамики. Горелка заполнена смесью паров натрия и ртути. При подаче тока между электродами возникает электрическая дуга, которая разогревает горелку до необходимой температуры. По мере нагревания яркость излучения, которое генерируют ионы натрия, увеличивается. Внутри внешней колбы абсолютный вакуум, что предохраняет прибор от взрыва из-за большой температуры.

Знаете ли вы? «Вортек индастриз» компания из Канады стала изготовителем самой мощной дуговой лампы в 1984 году. Колба устройства была наполнена аргоном, а мощность светового потока равна 1,2 млн кандел.

Правила безопасности использования натриевых ламп

Эксплуатация светильников и их установка требует мер предосторожности, поэтому лучше доверить установку специалисту.

Технология подключения и использования прибора:

  1. Контактные соединения проводят с применением многожильных проводов. Надёжность контакта обеспечивают специальные наконечники для проводов.
  2. Места, спайки или скрутки, опрессовки должны быть надёжными.
  3. Для нормальной работы НЛ нужен балласт (прибор пуска и регулятор напряжения в сети) с соответствующей мощностью. При соединении всей цепи нужно следовать схеме на балласте. Балласт должен быть защищён от попадания влаги.
  4. Старую модель балласта нужно поставить на мягкую подставку и обеспечить регулярным охлаждением от вентилятора. Новые модели не так сильно нагреваются, шумят и вибрируют.
  5. Колбу светильника нужно протереть от пыли до подключения, во время процесса прикасаться к ней нельзя.
  6. Обязательно нужно убедиться в надёжности изоляции всех компонентов электрической цепи.
  7. Регулярно лампу нужно протирать, малейшие частицы грязи на стеклянной поверхности могут привести к взрыву.
  8. Импульсно зажигающее устройство (ИЗУ) располагают рядом с балластом, лучше всего поместить всё в щиток. Рекомендуется современная модель УИЗУ, совместимая со всеми моделями балластов и НЛ.
  9. Для удобства эксплуатации подключается автоматический щиток, корпус которого обязательно нужно заземлить.

Важно! Если слышен треск ИЗУ, светильник часто мигает, значит, в цепи есть неисправность: пробой, скачок напряжения или отошёл контакт.

При выборе типа освещения в теплицу ДНаТ подходит идеально. Согласно отзывам дачников, лампа облегчает уход за посадками и увеличивает качество урожая.

Лампы ДНаТ и их преимущества: как применяются источники дополнительного освещения.

ABCnews

Дуговые натриевые источники света (ДНаТ), дающие мощное излучение, относятся к категории ламп высокого давления. Они много лет и довольно успешно применяются в садоводстве, значительно повышают количество урожая, обеспечивают его круглогодичный сбор. Излучаемый ДНаТ свет не искажает цветовую гамму окружающих предметов, поэтому лампы могут использоваться снаружи и внутри помещений, для больших территорий.

Главные преимущества осветительного оборудования

Лампы натриевые ДНаТ от Grwopro предлагаем изучить по предоставленной ссылке. Они стабильно функционируют в теплицах и парниках, обладают высоким уровнем светоотдачи и гарантируют уверенный рост сельскохозяйственных культур. Дуговые натриевые конструкции обладают следующими достоинствами в сравнении с аналогами:

  • продолжительный срок службы — от двадцати до двадцати пяти тысяч часов, что в два раза больше чем у других ламп;
  • эффективная светоотдача до 130 лм\Вт;
  • комфортное для глаз освещение;
  • высокая ценность для растениеводства;
  • экономия электрической энергии;
  • возможность работы в регионах с любыми климатическими условиями;
  • стабильное включение и при низких температурах;
  • высокий коэффициент полезного действия, превышающий тридцать процентов;
  • умеренные расценки.

Специфический желтый цвет излучения не позволяет эксплуатировать натриевые лампы дугового типа в жилых помещениях. Но этот спектр идеально подходит для садоводов, ведения дачного хозяйства, улучшения условий выращивания в теплицах. ДНаТ имеют интересную особенность — они не выдерживают частой смены включений и выключений. Рекомендуется соблюдать трехчасовой промежуток между этими действиями. Для собственной безопасности не стоит самостоятельно собирать натриевые лампы, хотя их конструкция кажется простой. Только профессионалы могут учесть все нюансы и выполнить правильные расчеты. При установке нужно следовать экспертным рекомендациям. Натриевые лампы высокого давления лучше размещать в светильниках закрытого типа в горизонтальном положении для достижения максимальной светоотдачи.

Нюансы эксплуатации ДНаТ

Эти приборы дают тепловое излучение, которое помогает поддерживать нормальную температуру в теплицах даже в зимнее время года. Отсутствие ультрафиолетового воздействия обеспечивает эффективное применение ламп в период цветения растений.

Желательно устанавливать натриевые дуговые конструкции так, чтобы одни освещенные зоны перекрывались другими. Тогда не останется затененных участков в теплице или парнике, оранжерее или зимнем саду. Лампы высокого давления создают благоприятный микроклимат для сбора богатого урожая картофеля, томатов, огурцов, болгарского перца. Иногда их называют фитолампами.

Добиться максимальной эффективности при использовании ДНаТ в выращивании сельскохозяйственных культур помогает диммирование или изменение интенсивности светового потока. Для каждого участка теплицы или оранжереи можно подобрать тот уровень мощности лампы, который ему оптимально подходит. Чтобы продлить сроки эксплуатации дуговых натриевых конструкций, следует установить систему воздушного охлаждения. Это важно, поскольку источники света не должны нагреваться свыше ста градусов Цельсия.

В последнее время в тепличных хозяйствах и оранжереях применяются ДНаТ, которые имеют специальный спектр излучения для максимальной пользы растениям. Лампы устанавливают в приборы, защищающие их от пыли, брызг, грязи. Проверенная система дополнительного освещения не теряет актуальности с годами.

Новости компаний

Натриевые лампы высокого давления

Более чем 30-летний опыт использования натриевых ламп в системах электродосвечивания тепличных хозяйств доказал, что натриевая лампа высокого давления является лучшим источником света повышающим урожайность тепличных культур. Высокая общая светоотдача натриевых ламп (130–150 лм/Вт) при большей интенсивности свечения в красной зоне спектра видимого света способствует цветению и плодоношению тепличных культур, сокращает период созревания урожая и позволяет получить хороший экономический эффект от тепличного хозяйства. Натриевые лампы обладают хорошими эксплуатационными показателями, длительным сроком службы и высоким КПД, подходят, как для светильников с электронными, так и с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами.

 

Двухцокольные натриевые лампы высокого давления
Модель Мощность,
Вт
Цветовая
температура, К
Фотосинтетический
поток фотонов (PPF), мкмоль/сек
Срок
службы, ч
Длина колбы
вместе с цоколем, мм (in)
LUDE600W/HO 600 2000 1100 10 000 394 (15,5)
LUDE750W/HO 750 2000 1400 10 000 394 (15,5)
LUDE1000W/HO/PRO 1000 2000 2100 10 000 394 (15,5)
LUDE1000W/PRO/XTRA 1000 2000 2150 10 000 394 (15,5)

 

 

Натриевые лампы высокого давления с цоколем E39 (совместим с E40)
Модель Мощность,
Вт
Фотосинтетический
поток фотонов (PPF), мкмоль/сек
Срок
службы, ч
Длина лампы
вместе с цоколем, мм (in)
Расстояние от края цоколя до центра дуги, мм (in) Диаметр
колбы, мм (in)
LU150W/ED23. 5/E39 150 180 24 000 199 (7,8) 127 (5,0) 77 (3,0)
LU250W/ET18/E39 250 350 24 000 247 (9,7) 145 (5,7) 59 (2,3)
LU400W/ET18/E39 400 610 24 000 247 (9,7) 145 (5,7) 59 (2,3)
LU600W/T15/E39/HO 600 1120 24 000 293 (11,5) 178 (7,0) 46 (1,8)
LU1000W/ET25/E39/HO 1000 1850 24 000 384 (15,1) 224 (8,8) 79 (3,1)

 

Натриевая лампа высокого давления

В люминесцентных лампах видимый свет создают пары ртути. Но известна способность и других металлов, разогретых до высокой температуры, создавать излучение в видимой части спектра. В отличие от ртути, для этого их нужно нагреть до высокой температуры, которую не выдерживают ни силикатные, ни кварцевые стекла. К тому же, пары металлов, попадая на стекло, разрушают его структуру.

Проблема создания таких ламп решилась с изобретением материалов, способных не только выдержать требуемую температуру и давление паров внутри, но и пропускать наружу видимый свет. Это – керамика, названная за границей «лукалос», а в России – «поликор». Изготавливается она из порошковой окиси алюминия, сформированной и запеченной в виде трубки. Внутри нее находятся:

  • пары натрия с давлением 4-14 кПа – металл, создающий свечение лампы;
  • пары ртути, выполняющие роль буферного газа;
  • инертный газ ксенон, участвующий в розжиге лампы и снижающий тепловые потери.

Натриевые лампы низкого и высокого давления

Если взглянуть на зависимость светоотдачи натриевого разряда от давления, при котором он происходит, то выделяются два максимума: при давлениях 0,1 и 10 кПа.

Зависимость световой отдачи натриевого разряда от давления паров натрия

Лампы, работающие на этих максимумах, названы, соответственно, лампами низкого и высокого давлений. Первые попытки изготовить лампу связаны с низким давлением. Но из-за сложности конструкции они не получили распространения. К тому же эти источники света страдают низким уровнем цветопередачи.

Конструкция и принцип работы натриевых ламп высокого давления

Основной элемент лампы – трубка из поликора, называемая «горелкой». Она заполнена натрием, парами ксенона и ртути. Трубка помещается в центр стеклянной колбы. По краям в горелку вводятся электроды. Герметизация их вводов осуществляется колпачками из ниобия, приклеенными к трубке цементоподобной смесью или припаянными с помощью твердого припоя. Ниобий обладает тем же коэффициентом линейного расширения, что и материал трубки. Применение методов, которыми впаивают электроды в стеклянные колбы, невозможно, так как поликор имеет кристаллическую структуру и не поддается обработке пламенем.

Свечение трубки натриевой лампы

Электроды соединяются с выводами цоколя лампы. Внутри колбы создан вакуум. Это обеспечивает снижение передачи тепла от горелки к колбе. Чем вакуум чище, тем больше коэффициент полезного действия лампы. Для поддержания высокой степени чистоты вакуума внутри колбы устанавливают поглотители газов.

Энергия, поступающая на горелку, расходуется на нагрев паров натрия, а видимое свечение паров, имеющее характерный желтовато-золотистый оттенок, распространяется сквозь стенки горелки и колбы.

Устройство натриевой лампы высокого давления

После зажигания дуги в лампе ей требуется время на разогрев. Номинальной яркости свечения лампа достигает через 3 – 5 минут после включения. После отключения лампа должна полностью остыть, иначе включения ее не произойдет.

Запуск натриевой лампы высокого давления

Запуск натриевой лампы, как и люминесцентной, при номинальном напряжении сети невозможен. Ей требуется импульс высокого напряжения в несколько тысяч вольт. Применение стартера для запуска невозможно, поэтому применяются импульсные зажигающие устройства – ИЗУ.

Импульсные зажигающие устройства

Изготавливается много модификаций ИЗУ, отличающиеся внутренней конструкцией. А главное – схемой подключения. Они могут подключаться и последовательно с лампой, и параллельно ей, а также быть трехпроводными, сочетающими оба этих способа. Схема подключения указывается на корпусе устройства.

Последовательно с лампой и ИЗУ подключается дроссель, ограничивающий ток через лампу при ее горении и работающий при ее зажигании совместно с зажигающим устройством. Дроссели различаются по мощности – она соответствует мощности лампы. Дроссели, использующиеся для ламп ДРИ (натриевых низкого давления) и ДРЛ, для натриевых ламп высокого давление не пригодны.

Задача ИЗУ – создать высоковольтный импульс в момент подачи напряжения на схему, обеспечивающую запуск и работу лампы. Различают зажигающие устройства однократного и многократного действия. Однократные ИЗУ создают при включении только один импульс. Если включения не произошло, схема ИЗУ блокируется и не подает импульс в течение некоторого времени. ИЗУ многократного действия выполняют несколько попыток запуска, после чего блокируются, пока напряжение с них не будет снято и подано вновь.

Один из вариантов включения натриевой лампы

Иногда в схему светильников с натриевыми лампами включают помехоподавляющий конденсатор, дополнительно компенсирующий реактивную мощность, потребляемую лампой.

Виды и маркировка натриевых ламп

Лампы общего применения, использующиеся для освещения улиц и дворов, имеют цоколь Е27 при мощности до 70 Вт, и Е40 – при большей мощности. В софитных лампах, имеющих два цоколя по краям, используются RX7s.

Натриевая лампа с цоколем Е40

Расшифровка российской маркировки выглядит так.

БукваЗначение
ДДуговая
НаНатриевая
ТТрубчатая
МС матовой колбой
ЗЗеркальная

За рубежом каждая фирма производитель ламп применяет собственную маркировку.

Неисправности натриевых ламп

Срок службы натриевых ламп ограничен, как и у любых других. Первым признаком, что лампу пора сменить, является ее мигание. Светильник внезапно гаснет, затем, после остывания, запускается вновь. И так происходит постоянно.

Следующий этап старения – лампа не разгорается. В некоторых случаях она даже светит ярко-белым светом, постоянно погасая и загораясь вновь.

Остальные неисправности связаны с выходом из строя пускорегулирующей аппаратуры: дросселя, ИЗУ, конденсатора фильтра, патрона или соединительных проводов. Порядок поиска неисправности следующий:

  • замена лампы на заведомо исправную;
  • если это не помогло – вскрытие светильника и осмотр его содержимого на предмет оплавленных элементов и соединительных проводов, проверка крепления проводов в контактах продергиванием, оценка состояния патрона;
  • проверка наличия напряжения на входе ПРА и за дросселем. Проверяется не сразу после подачи напряжения, а с задержкой, необходимой для срабатывания ИЗУ (если оно работает), чтобы не спалить мультиметр;
  • замена ИЗУ на исправное.

Достоинства и недостатки натриевых ламп

Натриевые лампы – экономичные источники света, обладающие высокой светоотдачей. Связано это с тем, что электроэнергия в горелке лампы используется эффективнее, большая часть ее преобразуется в световой поток. Потери на тепловыделение минимальны, так как вакуум в колбе изолируется горелку от окружающей среды.

Спектр свечения лампы узкий, и почти весь сосредоточен в области желтого света. Это не позволяет использовать ее в жилых помещениях. Еще один недостаток: длительное время, необходимое лампе на разогрев и повторное включение – также сужает область ее применения.

Применение натриевых ламп

Больше всего натриевые лампы применяются для уличного и паркового освещения, подсветки фасадов зданий, освещения автомагистралей. Из этой ниши их постепенно вытесняют светодиодные светильники, но процесс этот завершится еще не скоро.

Максимально пригодны натриевые лампы для работы в теплицах. Желтый свет – это то, что нужно растениям для эффективного роста.

Оцените качество статьи:

Использование и техническое обслуживание натриевых ламп высокого давления в теплицах

Фотографии предоставлены AppHarvest

Всего в паре часов от Луисвилля, штат Кентукки, в маленьком городке Морхед находится одна из крупнейших и самых амбициозных компаний по производству вертикальных ферм в США. пожинает то, что посеяла четыре года назад. В Морхеде всего около 7000 жителей, но здесь растут сотни тысяч растений помидоров, которые растут на уникальной вертикальной ферме на первом предприятии по выращиванию AppHarvest.

Предприятие площадью 60 акров, открывшееся в октябре, в настоящее время выращивает помидоры для бифштексов, а вскоре также будет собирать помидоры с куста.

Цель компании — предоставлять более свежую, здоровую и вкусную пищу американцам, а также поддерживать высокие стандарты охраны окружающей среды, заботы о сотрудниках и устойчивого роста. А в январе первый урожай помидоров для бифштексов от AppHarvest появился на прилавках таких магазинов, как Kroger, Publix, Walmart, Food City и Meijer, где они выпускаются совместно с Sunset Grown.

«Я давно знаю, что потребитель готов, и если бы вы могли просто дать потребителю лучший продукт… потребитель определит будущее к лучшему», — говорит Дэвид Ли, член совета директоров и президент.

Ожидается, что флагманское предприятие AppHarvest будет ежегодно производить около 45 миллионов фунтов помидоров из примерно 720 000 кустов томатов сорта «бифштекс» и виноградных кустов. «Мы надеемся, что каждый американец получит доступ к свежим, здоровым и доступным фруктам и овощам», — говорит Джонатан Уэбб, основатель и генеральный директор.

Расположение в Морхеде идеально подходит для первого объекта компании благодаря обильным дождям и тому факту, что поставки могут достигать 70% территории США за один день, говорит Уэбб. «Поэтому строительство этих объектов в районе, где мы можем собирать всю эту дождевую воду, упаковывать ее во фруктовые овощи и отправлять потребителям, имеет решающее значение для долгосрочной устойчивости этой компании».

Расположение в Кентукки также важно, поскольку компания сосредоточена на строительстве «операций и крупных закрытых ферм в экономически неблагополучных районах Аппалачей», — говорит Трэвис Парман, директор по связям с общественностью.

AppHarvest следует принципам социальной дистанции на своей первой вертикальной ферме.

Восточный Кентукки когда-то был угольной страной, но AppHarvest надеется превратить его в район, известный тем, что кормит США здоровой продукцией. «Те самые мужчины и женщины, которые приводили страну в движение на угольных шахтах, работают с нами здесь, на этом объекте, — говорит Уэбб.

Урожай AppHarvest выращивается из семян естественной селекции, которые были оптимизированы как по вкусу, так и по питательным веществам, что, по словам Уэбба, отличает их от большинства помидоров, которые вы найдете в продуктовом магазине.«Большинство продуктов выращивается для транспортировки, поэтому вы не получите той плотности питательных веществ, которую вы получаете с нашими помидорами».

А сбор урожая на пике зрелости и его быстрая отгрузка означает меньший общий износ урожая, говорит Джеки Робертс, директор по устойчивому развитию, отмечая, что от 30% до 40% того, что мы выращиваем, никогда не попадает на полки продуктовых магазинов. из-за проблем с цепочкой поставок.

Робертс предсказывает, что качественного верхнего слоя почвы для сельского хозяйства осталось всего на 50-70 лет.«Нам нужны новые подходы к выращиванию продуктов питания, которые являются наиболее ресурсоэффективными», — говорит она. «Еще один аспект эффективного использования ресурсов — это проблема пищевых отходов. Когда вы растете и проделываете долгий путь, в этой системе есть много потерь. Находясь в Аппалачах, находясь рядом с 70% населения США в пределах дня езды, вы сокращаете время в пути».

Помидоры предприятия будут сопоставимы по цене с помидорами, выращиваемыми традиционным способом, что, по словам члена совета директоров Марты Стюарт, является частью того, что волнует урожай. «Я думаю, что мы все хотим лучшего для нас, для наших семей, для наших друзей. Мы хотим, чтобы еда была устойчивой и не содержала химикатов. Нам нужна еда, которая действительно вкусная и которую мы можем себе позволить. Органические продукты в наше время очень дорогие».

«Люди могут голосовать своими долларами и голосовать в продуктовом магазине и решать, что [они] хотят поставить на стол», — добавляет Уэбб.

Первая партия помидоров AppHarvest покинула теплицу 1 февраля. Ожидается, что вертикальная ферма будет производить 45 миллионов фунтов помидоров в год.
Устойчивые методы выращивания

«Нашему миру предстоит пройти долгий путь, чтобы восстановить наши продовольственные системы, — говорит Уэбб. «COVID продемонстрировал это во многих отношениях, но хорошо то, что… частный сектор может лидировать во многих из этих проблем, с которыми сталкивается наш мир, и у нас может быть хороший, вкусный продукт, который мы можем доставить каждому потребителю, но мы должны использовать технологии. быстро восстановить американское сельское хозяйство и глобальную продовольственную систему».

Растения AppHarvest выращиваются на беспочвенном субстрате из минеральной ваты, состоящей из тонкого гранулированного карбоната кальция.Это дает корням возможность расти и эффективно поглощать воду и питательные вещества. Затем они вырастают примерно на 45 футов в высоту, и бригады заворачивают их по мере роста. Каждый день урожай собирают и отправляют на полки продуктовых магазинов.

Методы выращивания компании используют на 90% меньше воды, чем традиционные полевые культуры, и дают на 30% больше урожая с акра, говорит Уэбб. Культуры, не содержащие ГМО и химических пестицидов, также выращиваются с использованием 100% переработанной дождевой воды.

Чтобы получить урожай без химических пестицидов, AppHarvest использует комплексную защиту от вредителей и биологическую борьбу с вредителями.«Мне нравится называть это интегрированной борьбой с вредителями 2.0, где мы действительно сосредоточены на использовании различных типов искусственного интеллекта, навыков работников и обучении их раннему обнаружению вредителей и болезней», — говорит Робертс.

Она надеется, что в дополнение к эффективному использованию ресурсов AppHarvest уменьшит сток удобрений и пестицидов в местные водоемы. «Это действительно трудно предотвратить», — говорит она.

Помидоры на предприятии AppHarvest в Морхеде вырастают до 45 футов в высоту и по мере роста упаковываются.
Технологические достижения

AppHarvest гордится своими высокотехнологичными и экологически безопасными методами выращивания. Некоторые из технологий на объекте в Морхеде включают машинное обучение, искусственный интеллект, робототехнику и сельское хозяйство, основанное на данных. От промышленного программного обеспечения до датчиков и средств управления освещением и влажностью, в работе используются технические разработки.

«В настоящее время существует множество различных технологий, которые будут развиваться в течение следующего десятилетия, — говорит Уэбб.

Все начинается с воды, говорит Робертс, отмечая, что сельское хозяйство потребляет от 70% до 80% наших грунтовых и поверхностных вод. «Поэтому нам нужны лучшие решения. Как мы можем выращивать больше еды с меньшим количеством воды?»

AppHarvest использует замкнутую систему, которая улавливает дождевую воду на крыше и хранит ее в отстойнике размером с 70 олимпийских бассейнов. Затем вода фильтруется через песок и обрабатывается ультрафиолетовым светом, прежде чем направляется в теплицу для полива.

AppHarvest использует сложное программное обеспечение для управления вертикальной фермой и большими объемами запасов.

Вода постоянно контролируется на наличие питательных веществ, жизненно важных для роста растений, и добавляются нанопузырьки для увеличения содержания кислорода в воде. Это позволяет растениям лучше усваивать питательные вещества из воды. «Это делает более сильное растение более устойчивым к болезням, а также дает возможность увеличить количество питательных веществ», — говорит Робертс.

Финансирование расширения

В отличие от большинства тепличных хозяйств, компания AppHarvest провела серию агрессивных мероприятий по сбору средств и финансированию для привлечения капитала для своей локации в Морхеде и других планируемых объектов. Все началось в 2019 году, когда компания привлекла $520 000 через инвестиционную платформу Harvest Returns.

1 февраля компания завершила объединение бизнеса с Novus Capital Corp., публичной компанией по приобретению акций специального назначения, и начала торговать на Nasdaq под новыми тикерами APPH и APPHW. Акции компании открылись на уровне 35,69 доллара, а к полудню акции выросли на 44%. В результате Nasdaq временно приостановил торги из-за волатильности. Торговля возобновилась вскоре после этого и закрылась на уровне 35 долларов.85. По состоянию на 15 февраля акции торговались по $33,26.

В сентябре 2020 года компания объявила, что объединится с Novus Capital, чтобы стать публичной. Первоначально он был продан по цене 10 долларов за акцию с ориентировочной стоимостью капитала в 1 миллиард долларов.

В результате первичного публичного размещения акций AppHarvest получила около 475 миллионов долларов валовой выручки, в том числе 375 миллионов долларов от обыкновенных акций PIPE, закрепленных за инвесторами, включая Fidelity, Inclusive Capital и Novus Capital. Компания заявляет, что это обеспечивает 435 миллионов долларов неограниченной денежной наличности, которые будут использованы для финансирования операций, включая строительство дополнительных ферм, поддержку роста и другие общие корпоративные цели.

Уэбб надеется, что частный сектор поможет решить глобальные продовольственные проблемы. Компания не только публично торгуется, но и является одной из немногих публичных сертифицированных корпораций B, зарегистрированных на бирже. Как сертифицированная корпорация B, AppHarvest по закону обязан учитывать влияние своих решений на своих сотрудников, клиентов, поставщиков, сообщество и окружающую среду.

«Мы считаем, что в течение следующего десятилетия каждая компания — от Fortune 500 до стартапов — каждая компания в мире должна работать над достижением тех же целей, о которых мы говорим», — говорит Уэбб.«А если нет, то вы, как генеральный директор, больше не должны искать ежеквартальные прибыльные звонки, и все».

Как говорит Уэбб, все это является частью создания ценности для всех, включая более широкие заинтересованные стороны, окружающую среду, сообщество, потребителей — всех, на кого влияет компания. «Нам как компании тяжело, но это правильно. И, в конце концов, для инвестора это лучшая прибыль в долгосрочной перспективе, потому что вы убедитесь, что ваша компания жизнеспособна, актуальна и устойчива на десятилетия вперед.”

Обеспечение здоровой, питательной пищей, выращенной экологически безопасным способом, является основной миссией AppHarvest.
Что дальше?

В то время как компания сосредоточена на своем местоположении в Морхеде, она также планирует агрессивный рост, строя объект площадью 60 акров за пределами Ричмонда, штат Кентукки, и участок зелени площадью 15 акров в Береа, штат Кентукки.

К концу 2025 года компания надеется иметь в общей сложности 12 ферм в центральном регионе Аппалачей. «И это означает инвестиции для важных, долгосрочных инвесторов.Это означает сложность цепочки поставок. Это означает, что в конечном итоге мы будем искать глобальное решение глобальной проблемы, но сегодня мы сосредоточены на Аппалачах», — говорит Ли.

Стюарт считает, что помидоры от AppHarvest могут быть использованы не только в свежих продуктах, но и в готовых блюдах, таких как соусы и супы. «Нам нужно готовить наши готовые блюда из таких продуктов, а также подавать клиентам такие свежие продукты», — говорит она.

Сравнение светодиодного освещения с натриевыми лампами высокого давления

Черенки вегетативно размножаемых клумбовых растений часто укореняют в конце зимы и ранней весной, чтобы удовлетворить весенний и ранний летний рыночный спрос на цветущие клумбовые растения.Тем не менее, это также время, когда грязный и старый материал остекления, внутренние надстройки и подвесные корзины, подвешенные над скамейками, уменьшают и без того низкие интегральные показатели наружного дневного света внутри теплицы.

Было показано, что увеличение DLI во время размножения улучшает рост и качество укорененных черенков, а также сокращает время до цветения после пересадки. Поддержание чистоты материала остекления, минимизация надстройки и уменьшение плотности подвесных корзин могут увеличить DLI в теплице, но единственный способ заметно увеличить DLI — это обеспечить дополнительное или фотосинтетическое освещение.

Светоизлучающие диоды (СИД) — это твердотельные полупроводниковые диоды, которые могут излучать свет от ~250 нм до ≥1000 нм. Есть несколько особенностей светодиодов, которые делают их привлекательной альтернативой натриевым лампам высокого давления (HPS). Во-первых, светодиоды могут излучать свет узкого спектра в диапазонах волн, полезных для роста и развития растений, включая синий (450 нм) и красный (660 нм). Кроме того, светодиоды в настоящее время имеют светоотдачу от 38 процентов (красный) до 50 процентов (синий) при преобразовании энергии в свет и расчетный срок службы 50 000 световых часов или более.

Интерес к использованию светодиодов в коммерческом производстве растений растет, и это видно по постоянно растущему количеству светодиодных матриц, представленных на рынке. Тем не менее, влияние и научные данные, лежащие в основе использования светодиодов в качестве дополнительного источника света при размножении декоративных растений черенками (вкладышами) и саженцами (вилки), не ясны. Наша цель в этом исследовании состояла в том, чтобы определить, как светодиоды, излучающие свет, состоящий из различных длин волн, будут сочетаться с лампами HPS, когда для распространения использовался дополнительный свет
.

Подготовка черенков к исследованию
Неукорененные черенки недотроги новогвинейской, зональной герани и петунии были получены в Университете Пердью. Затем их помещали в лотки для размножения на 105 ячеек, заполненные субстратом, состоящим из (по объему) 1 части перлита и 2 частей беспочвенного субстрата (Fafard Mix 2). Лотки с черенками затем опрыскивали поверхностно-активным веществом, чтобы свести к минимуму скопление воды на листьях, и помещали в теплицу под туман.

Сразу после размещения черенки удобряли 50 ppm азота из сбалансированного удобрения (Jack’s Professional 13-2-13 Plug Special LX).В течение первых семи дней (период мозолей) DLI поддерживали на уровне ~5 моль•м -2 •d -1 , а температуру воздуха и субстрата поддерживали на уровне 73°F.

Через семь дней, когда у основания стебля начали появляться корни, черенки были помещены в один из четырех режимов дополнительного освещения, каждый из которых обеспечивал 70 мкмоль•м -2 •с -1 . Одну группу черенков размножали под лампами HPS, а другие черенки размножали под светодиодным светом, состоящим из различных соотношений красного и синего света, включая 100:0, 85:15 и 70:30.Спектральное распределение дополнительного света от натриевых ламп и светодиодов показано на рисунке 1.

Сравнение роста черенков при различных источниках света
Нашей первой задачей было определить, влияет ли свет от светодиодов с разной длиной волны на рост и морфологию черенков по сравнению с черенками, укорененными под лампами HPS.

Для недотроги Новой Гвинеи и герани мы практически не обнаружили статистических различий между черенками, укорененными под лампами ДНаТ или любой из обработок светодиодным светом.Сухой вес корня и побега, длина стебля и толщина стебля были одинаковыми.

Однако реакция петуний несколько иная. У черенков петунии, укорененных под светодиодным освещением, наблюдалось небольшое увеличение сухой массы корней и побегов, в то время как длина стеблей также была немного короче. Однако, хотя эти различия были статистически значимыми, мы не обнаружили, что результаты имеют большое коммерческое значение, поскольку различия были очень малы. Например, черенки петунии, укорененные под светодиодами, были примерно на одну пятую дюйма короче, чем черенки, укорененные под лампами HPS.

Мы также измерили скорость фотосинтеза черенков при различных условиях освещения. Опять же, не было никаких различий в газообмене недотроги Новой Гвинеи, герани и петунии при различных условиях освещения. Хотя некоторые производители светодиодов заявляют, что свет от светодиодов приводит к увеличению фотосинтеза, наше исследование не нашло ничего, что подтверждало бы это утверждение.

Помимо роста и фотосинтеза черенков, мы хотели посмотреть, повлияют ли светодиоды на черенки после пересадки. Мы наблюдали незначительное влияние дополнительного источника света во время размножения на рост и морфологию готовых растений. Это включало время до цветения, длину стебля, количество узлов под первым цветком или соцветием, количество цветочных бутонов и сухую массу побега.

Единственными значительными наблюдаемыми эффектами были немного большая длина стебля и сухая масса у петуний, выращенных из черенков, размноженных под красным: синим светом 85:15, по сравнению с растениями, выращенными из черенков, размноженных под лампами ДНаТ.Опять же, хотя они статистически значимы, они не имеют большого влияния или коммерческого значения.

Наконец, в дополнение к количественной оценке влияния светодиодов на рост и цветение черенков, мы хотели оценить потребление энергии различными дополнительными источниками света. Ежедневное энергопотребление ДНАТ и красно-синих светодиодов 100:0, 85:15 или 70:30 составляло 3,01, 3,29, 3,43 и 4,06 кВтч•д -1 соответственно. Синий свет (450 нм) является светом с более высокой энергией по сравнению с красным (635 нм), что приводит к увеличению потребления энергии с увеличением доли синего света.

Кроме того, несмотря на то, что светодиоды не выделяют лучистого тепла излучаемым светом, тепло выделяется самим диодом. Чтобы максимально увеличить срок службы светодиодов, тепло должно отводиться от диода, и это может быть достигнуто пассивно, с помощью материала, который будет действовать как теплоотвод, или активно, с использованием воздушного охлаждения.

Хотя светодиоды потребляли больше энергии, вентиляторы, используемые для воздушного охлаждения массивов, потребляли 1,49 кВтч в день и составляли от 37 до 45 процентов от общего потребления энергии для каждого массива светодиодов.Использование пассивного радиатора снизит энергопотребление и, следовательно, эксплуатационные расходы светодиодных светильников. Однако пассивный радиатор также, вероятно, увеличит размер светильников и первоначальные инвестиционные затраты.

Когда вы рассматриваете светодиоды для использования в качестве дополнительного источника света, обязательно посмотрите, как они охлаждаются, и взвесьте все за и против энергопотребления активно охлаждаемых ламп с минимальным затенением по сравнению с пассивно охлаждаемыми светодиодами, которые потенциально могут увеличить тень в теплице.

Светодиодные лампы сравнимы с натриевыми лампами
Мы обнаружили мало различий между черенками новогвинейской недотроги, герани или петунии, размноженными под натриевыми или светодиодными лампами. Кроме того, мы не наблюдали существенных различий между черенками, выращенными при различных комбинациях красного и синего света светодиодов. В результате мы считаем, что светодиоды являются подходящим альтернативным дополнительным источником света для использования во время резки. Тем не менее, наше исследование выявило влияние конструкции светодиодов на электрическую эффективность светодиодных светильников.

В следующий раз, когда вы планируете использовать светодиодные светильники в своей теплице, обязательно учтите все факторы, связанные с конструкцией светодиодов, включая энергопотребление и затенение светодиодных массивов. Для получения дополнительной информации о светодиодах посетите веб-сайт нашей команды по адресу: http://leds.hrt.msu.edu.GG

. 0 1 5 Сравнение светодиодного освещения с натриевыми лампами высокого давления

Роберто Дж. Лопес — доцент и специалист по расширению знаний в области контролируемой среды/цветоводства на факультете садоводства Мичиганского государственного университета.. Вы можете отправить ему электронное письмо по адресу [email protected]. Посмотреть все авторские истории можно здесь.

Экономия энергии в теплицах за счет перехода от натриевого освещения высокого давления к светодиодному освещению

https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.116019Get rights and content

Highlights

Новый анализ эффекта светодиодов на энергетический баланс теплицы.

Была исследована общая энергосистема, включая потребность в отоплении и освещении.

Была изучена экономия энергии в различных климатических сценариях по всему миру.

Энергия для освещения сократилась на 40%, а энергия для отопления увеличилась на 9–49%

Прогнозируется, что переход на светодиоды сэкономит 10–25% от общего потребления энергии в теплицах.

Abstract

Теплицы в высоких широтах потребляют огромное количество энергии для обогрева и дополнительного освещения.Было высказано предположение, что светоизлучающие диоды (СИД) обладают большим потенциалом для сокращения использования энергии парниковых газов, поскольку они чрезвычайно эффективны при преобразовании электричества в свет. Однако светодиоды излучают очень мало тепла, которое должна компенсировать система отопления теплицы. Таким образом, неясно, сколько энергии могут сэкономить светодиоды, если принять во внимание потребность в дополнительном нагреве. В этом исследовании представлен первый анализ энергетических потребностей теплиц при переходе от натриевого освещения высокого давления (HPS) к светодиодному освещению, обеспечивающий количественную оценку общей экономии энергии, достигнутой за счет светодиодов.Моделирование с использованием GreenLight , модели теплицы с открытым исходным кодом, использовалось для изучения широкого диапазона климатических условий, от субтропического Китая до арктической Швеции, и нескольких настроек температуры в помещении, интенсивности освещения, продолжительности освещения и изоляции. В большинстве случаев общая экономия электроэнергии при переходе на светодиоды составила 10–25 %. Это значение было линейно коррелировано с долей энергии, используемой для освещения до перехода, которая составляла 40–80%. Во всех сценариях светодиоды снижали потребность в энергии для освещения, но увеличивали потребность в нагреве.Поскольку энергия для освещения и отопления часто поступает из разных источников, преимущества перехода на светодиоды зависят от экологических и финансовых затрат на доступные источники энергии. Представленную здесь структуру можно использовать для выбора осветительных установок, которые оптимальным образом используют имеющиеся энергетические ресурсы наиболее эффективным и устойчивым образом.

Ключевые слова

Ключевые слова

Ключевые слова

Ключевые слова

Тепличные ключевые слова

Энергосберегающие

Энергосберегающие

Светодиод энергии

LED

Тепличное освещение

Теплица Модель

Рекомендуемая статьи

Рекомендуемые статьи Статьи (0)

Наличие данных

Код, используемый для генерации данных в этом исследовании доступен на https://github. com/davkat1/GreenLight. Данные, использованные в этом исследовании, и результаты моделирования, созданные моделью, доступны в базе данных 4TU.

© 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАТРИЙНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В ТЕПЛИЧНОМ ВЫРАЩИВАНИИ ПОМИДОРОВ

 
Авторы:   Р.J. McAvoy, Harry W. Janes

Значительное увеличение урожайности томатов было получено, когда дополнительное освещение обеспечивалось в периоды низкой освещенности года. Дополнительный свет от натриевых ламп высокого давления продлил естественный день, что привело к 18-часовому фотопериоду. Когда использовалось 8-часовое дополнительное освещение, освещение включалось в течение 5 часов вечера.м. — 9 вечера и 3:00-7:00, с 18-часовой досветкой, период освещения 3:00-21:00. Дополнительное освещение позволило увеличить популяцию растений, когда растения были выращены до трех кластеров. Проблемные аспекты дополнительного освещения, с которыми столкнулись, включали очевидные изменения в состоянии питания растения. Проблема была наиболее серьезной в долгосрочном урожае. Повышение урожайности на единицу площади с более высокой плотностью растений может быть оправдано альтернативной схемой возделывания культур. В настоящее время экспериментально рассматривается система с одним кластером и несколькими культурами, использующая чрезвычайно высокую популяцию растений.

Загрузите Adobe Acrobat Reader (бесплатное программное обеспечение для чтения PDF-файлов)

URL www. actahort.org      Размещено KU Leuven © ISHS

Варианты освещения теплиц

— Urban Ag News

Впервые опубликовано в выпуске 3

Когда дело доходит до использования дополнительного освещения для своих культур, у производителей есть варианты, пытаются ли они добиться фотопериодической реакции или реакции роста.

Все большее число производителей используют дополнительное освещение для фотопериодического контроля и ускорения роста растений. У производителей есть множество вариантов, когда речь заходит о типах доступных ламп и о том, как их использовать наиболее эффективно. Производители, решившие использовать дополнительное освещение для ускорения роста урожая, должны быть готовы изменить графики производства и, возможно, изменить некоторые из своих агротехнических приемов.

Высокая интенсивность Газоразрядные лампы

Джеймс Гроузос, Ю.Консультант по теплицам S. в P.L. Компания Light Systems сообщила, что 90 процентов тепличных хозяйств в США и Канаде, которые используют дополнительное освещение для ускорения роста растений, используют натриевые лампы высокого давления. Натрий высокого давления и галогенид металла представляют собой газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID).

«Лампочки содержат смесь газов, на которые воздействует электрическая энергия.

По сути, энергия испаряет газы, — сказал Грузос. «Это разряд высокой интенсивности, поскольку эти газы производят много энергии.Смесь газов в колбе можно изменить, чтобы получить синий спектр или желтый спектр. Когда электричество проходит по трубкам, газы сгорают при определенной температуре, называемой температурой Кельвина. Для натрия высокого давления она обычно составляет около 3400 кельвинов, а для галогенидов металлов — около 4500 кельвинов».

Grouzos сказал, что металлогалогенные лампы не используются широко в тепличной промышленности. Металлогалогенные лампы производят больше синего света, который можно использовать для контроля вегетативного роста.Он сказал, что металлогалогенные лампы используются на некоторых предприятиях по производству салата, в первую очередь производителями, которые выращивают сорта с красными листьями и хотят больше синего света, чтобы усилить красный цвет листьев или получить более короткие растения.

Комбинация потолочных натриевых ламп высокого давления и светодиодов междурядного освещения в кроне растений может позволить производителям снизить интенсивность света над головой.
Фото предоставлено П.Л. Light Systems

«Некоторым гроверам может понадобиться дополнительный синий свет от металлогалогенных ламп, чтобы их растения оставались низкими и коренастыми», — сказал он.«Большинству производителей обычно достаточно синего спектра естественного солнечного света, попадающего в теплицу. Если бы растения выращивали внутри, например, в камере для выращивания, где нет воздействия внешнего света, их обычно выращивали бы с металлогалогенными лампами или смесью галогенидов металлов и натрия высокого давления».

Grouzos сказал, что натриевые лампы высокого давления производят больше оранжевого света, похожего на свет, излучаемый уличными фонарями.

«Натриевые лампы высокого давления дают больше света на ватт, и они сохраняют свой уровень освещенности дольше, чем металлогалогенные», — сказал он. «Натриевые лампы высокого давления излучают больше оранжевых, желтых и красных длин волн. Причина, по которой натриевые лампы используются в теплицах, заключается в том, что они не так быстро разлагаются и производят больше света на ватт энергии. С натриевыми лампами производители производят больше света и получают больше фотосинтеза».

Grouzos сказал, что металлогалогенные лампы необходимо заменять через 8000 часов. Натриевые лампы высокого давления обычно подлежат замене через 10 000–12 000 часов.

[баннер = ”23″]

Светодиоды (светодиоды)

Иоганн Бак, менеджер по техническим услугам компании Hort Americas LLC, сказал, что производители декоративных растений и овощей используют светоизлучающие диоды или светодиоды.

«Светодиоды используются для размножения культур тканей и прорастания семян как декоративных, так и овощных культур, — сказал Бак. «Светодиоды также используются с декоративными элементами для фотопериодического освещения. Производство листовой зелени и микрозелени — еще один сегмент, в котором светодиоды находят все более широкое применение. Затем идет межосвещение, при котором светодиоды размещаются в кроне растения».

Взаимное освещение использовалось в основном для тепличных культур, таких как помидоры и огурцы, а также для свежесрезанных цветов, включая розы.

«Лампы размещаются в тех местах растений, где они не получают достаточного количества микромолей или фотосинтетической активной радиации (ФАР)», — сказал Грузос. «Установив светодиоды внутри навеса, растения получают больше света.

«Подсветка обычно выполняется светодиодными лентами. С обеих сторон полосы расположены светодиодные фонари, поэтому, когда они помещаются внутрь навеса растения, свет попадает на обе стороны полосы. Междурядное освещение с использованием натриевых ламп высокого давления обычно невозможно из-за большого количества тепла, выделяемого лампами.

Бак сказал, что комбинация натриевых ламп высокого давления и светодиодов межосевого освещения может позволить производителям снизить интенсивность света над головой.

«Это может привести к меньшему потреблению электроэнергии натриевыми лампами высокого давления без снижения уровня освещенности из-за межосвещения и аналогичной урожайности», — сказал он. «Это также может привести к снижению тепловой нагрузки от натриевых ламп высокого давления над растениями. Поскольку натриевые лампы высокого давления производят много лучистого тепла, это снижение может быть полезным, поскольку слишком большое количество тепла может повлиять на точки роста растений.

Натриевые лампы высокого давления излучают больше оранжевых, желтых и красных длин волн.
Фото любезно предоставлено Anthura

Грузос сказал, что тепло, выделяемое натриевым освещением высокого давления, может помочь компенсировать расходы на отопление в холодные месяцы, когда освещение требуется больше всего.

Бак сказал, что для декоративных культур самая большая возможность использования светодиодов — это фотопериодическое освещение.

«Что касается фотопериодического освещения, большинство производителей знают, что лампы накаливания постепенно выводятся из употребления», — сказал Бак. «Производители понимают, будут ли лампы накаливания удалены с рынка или нет, что есть другие доступные источники, которые можно использовать для выращивания хорошего урожая. Светодиоды предлагают возможность программируемого цветения. Светодиоды могут заменить лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы. Наблюдалась возможность фактического программирования цветения или инициирования более раннего цветения. Исследователи из Университета Пердью и Мичиганского государственного университета изучают конкретные длины волн, чтобы выяснить, что будет общим применением и даже более конкретным применением светодиодного освещения.

Одной из областей, в которой работают производители осветительных приборов, является разработка светодиодов для замены натриевых и металлогалогенных ламп высокого давления в системах освещения высоких пролетов.

«Натриевые лампы высокого давления занимают большую площадь, чем современные светодиоды, — сказал Бак. «Технологии освещения меняются, и у садоводческих светодиодов есть потенциал, чтобы в конечном итоге заменить традиционное освещение для высоких пролетов».

Многослойное производство

Бак сказал, что другим применением светодиодов является многоуровневое производство или вертикальное выращивание сельскохозяйственных культур, включая салат и микрозелень.

«Многое из того, что делается с многослойным производством, не ново, — сказал он. «Что касается вертикального земледелия, то японцы уже довольно давно управляют заводами по выращиванию растений. Завод фабричного типа производства максимизирует объем, который может быть кочанами салата или граммами микрозелени. Эта технология привлекает внимание в других частях мира, в том числе в Соединенных Штатах. Даже производители декоративных вилок начинают задумываться о крупномасштабном многоярусном производстве».

Преимущество индукционного освещения в том, что в лампах нет нити накала, поэтому нечему гореть и нечему перегорать.В технических характеристиках индукционных ламп указано, что их ожидаемый срок службы составляет 100 000 часов.
Фотографии Кейт Джонс, The Chef’s Garden

Бак сказал, что светодиоды хорошо подходят для производства листовой зелени, трав и микрозелени. «Это относительно низкорослые культуры, высота которых меньше фута по сравнению с высокорослыми культурами виноградной лозы, высота которых составляет 8-12 футов. Рецепты длины волны светодиодов были разработаны для своевременного производства салата, трав, таких как базилик, и различных видов микрозелени. Светодиоды, такие как сочетание темно-красного и синего, доступные в производственных модулях, отлично подходят для выращивания салата и микрозелени.Некоторые производители использовали комбинацию люминесцентного освещения и модулей производства светодиодов. Освещение люминесцентными лампами было предпочтительным источником света для многослойного производства, потому что это более компактный источник света. Люминесцентные лампы также не выделяют столько тепла, сколько натриевые лампы высокого давления».

Индукционное освещение

Джонатан Франц, научный сотрудник DuPont Pioneer с января 2013 года, ранее почти 10 лет работал в Службе сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. Работая в USDA, Франц работал над несколькими проектами, в том числе над программным обеспечением для фермеров Virtual Grower. В течение последних восьми лет работы в USDA Франц провел большую часть своих исследований в области освещения для выращивания растений, включая светодиоды, натриевые лампы высокого давления, галогениды металлов и индукционное освещение.

«Технология индукционного освещения не нова. Он просто так и не получил распространения из-за времени, когда появилось изобретение», — сказал Франц. «Томас Эдисон и Никола Тесла разработали разные стратегии создания освещения.Эдисон изобрел лампу накаливания, а Тесла разработал индукционное освещение».

Франц сказал, что преимуществом индукционного освещения является отсутствие нити накала, поэтому нечему гореть и нечему перегорать.

«С лампами накаливания, которые выходят из строя, это происходит из-за того, что нить накала настолько нагрета, что она ломается, поэтому она больше не проводит ток и больше не светится. Индукционные лампы не имеют этих нитей накала и поэтому не имеют этой характеристики как часть их неисправности. В результате индукционные лампы могут быть очень долговечными по сравнению с обычными лампами накаливания.Я еще не видел, чтобы индукционная лампа вышла из строя».

Франц сказал, что технические характеристики индукционных ламп указывают на то, что они должны служить в два раза дольше, чем светодиоды.

«Ожидаемый срок службы светодиода часто оценивается в 50 000 часов», — сказал он. «В спецификации индукционной лампы указано, что ожидаемый срок службы составляет 100 000 часов. Даже если бы он проработал только половину этого времени, это поставило бы его на тот же уровень, что и светодиоды».

Франц сказал, что индукционные лампы можно модифицировать для регулировки длины волны света, но они не такие гибкие, как светодиоды.

«С помощью светодиодов производители могут выбирать длину волны, которая им нужна», — сказал он. «У индукционных ламп, по крайней мере у тех, что я видел, нужно менять внутренние покрытия или соотношения этих покрытий, с которыми связана не одна длина волны, а несколько. Таким образом, изменяются пики и впадины нескольких длин волн, а не только одной, как в случае со светодиодами».

Франц сказал, что даже при длительном сроке службы индукционных ламп большая площадь светильника будет недостатком при попытке использовать их в теплице.

«Те, что я использовал, имели размер около 2 на 4 фута от лампы плюс отражатель», — сказал он. «Балласт, расположенный сверху, был меньше, чем у натриевой лампы высокого давления сравнимой мощности. Площадь основания индукционной лампы велика».

Франц сказал, что одним из преимуществ индукционных ламп по сравнению с натриевыми лампами высокого давления и галогенидами металлов является то, что они выделяют очень мало тепла.

«Вы можете подойти очень близко к индукционной лампе, не чувствуя себя слишком жарко», — сказал он.«Если вы были в теплице, то при включении натриевых или металлогалогенных ламп высокого давления выделяется значительное количество тепла. Это большое количество тепла потенциально может изменить температуру листа, которая может быть хорошей или плохой. Это потенциально может повлиять на то, сколько дополнительного тепла вам придется подавать в теплицу, если вы используете натриевые, металлогалогенные или индукционные лампы высокого давления. В тех случаях, когда требуется «холодное» освещение, например, в ростовом шкафу или камере с большим количеством рассады, индукционное освещение будет наиболее полезным.Как и светодиоды, индукционные лампы требуют некоторого охлаждения, но не настолько сильного, как натриевые или металлогалогенные под высоким давлением».

Индукционные лампы также используются при производстве красного листового салата. Это была единственная культура, рост которой Франц заметил большую разницу.

«Красный листовой салат реагировал на индукционное освещение, производя более глубокие красные листья», — сказал он. «Я не увидел большой разницы в росте других культур, таких как цинния и помидоры, при использовании различных индукционных ламп, которые я тестировал.Все растения росли хорошо. Все они зацвели примерно в одно время. Все это было связано с количеством света, а не с длиной волны растений, которые я тестировал. Я также попробовал несколько сортов салата.

«Если производитель выращивает много красного листового салата, и его клиенты ценят глубокую красноту, они могут воспринимать это как более высокое качество. В случае одного конкретного производителя этот темно-красный цвет был тем, что ценили его клиенты. Он считал оправданным переход от натриевого освещения высокого давления к индукционному освещению, потому что он выращивал красный листовой салат, и его клиенты ценили эту разницу в цвете.

Подробнее: Джеймс Гроузос, П.Л. Световые системы; (800) 263-0213; Джеймс@pllight.com; http://www.pllight.com. Йоханн Бак, Hort Americas LLC; (469) 532-2369; [email protected]; http://www.hortamericas.com. Джонатан Франц, DuPont Pioneer, [email protected]

Дэвид Куак — независимый технический писатель из Форт-Уэрта, штат Техас; [email protected]

Натриевые лампы высокого давления и металлогалогенные лампы для выращивания

Натриевые лампы высокого давления и металлогалогенные лампы для выращивания

В статье ниже объясняются различия между натриевыми лампами высокого давления и металлогалогенными лампами для выращивания

.

Думаете о небольшом домашнем саду этой зимой? Хотите ли вы здоровую зелень для салата, вкусные травы или цветы в серую зиму, подумайте о том, чтобы вырастить некоторые растения внутри.Садоводство — внутри, снаружи, в теплицах, на гидропонике и в контейнерах — стало популярным в последние годы. Люди, смотрящие на высокие счета за продукты, начали планировать выращивать собственную продукцию. Однако, если у вас нет большого количества окон, выходящих на юг, или закрытого крыльца, которое вы могли бы превратить в полутеплицу, вам может понадобиться дополнительное освещение. Многие садоводы, занимающиеся выращиванием в закрытых помещениях, обращают внимание на свет высокой интенсивности (HID) для увеличения производства и сбора урожая.

Системы освещения HID

содержат правильно согласованный трансформатор, конденсатор и лампу, которая представляет собой внутреннюю дуговую трубку с химической смесью.Трансформатор и конденсатор принимают входной ток и преобразуют его вместе с пусковым импульсом в рабочее напряжение для каждой лампы. Эти лампы энергоэффективны и долговечны.

Двумя лучшими газоразрядными лампами для внутреннего садоводства являются натриевые лампы высокого давления (HPS) и металлогалогенные лампы (MH). У каждого типа света есть сильные и слабые стороны. Чтобы спланировать хорошую систему внутреннего садоводства, важно узнать обо всех доступных типах освещения и выяснить, какое освещение лучше всего подойдет для ваших целей.

Натриевые лампы высокого давления
Натриевые лампы высокого давления излучают белый свет, сконцентрированный в оранжево-красном спектре. Оранжево-красный сектор спектра усиливает репродуктивные процессы растений. Натрий высокого давления имитирует осенний свет снаружи, и растения реагируют на это, производя большие урожаи высококачественных фруктов, овощей и цветов. Таким образом, натрий высокого давления используется комнатными садоводами на стадии цветения и плодоношения растений. Однако при использовании отдельно на протяжении всего жизненного цикла растений натрий высокого давления заставляет растения вытягиваться и становиться длинноногими, с большим расстоянием между ветвями. Тем не менее, растения хорошо растут при натриевом освещении высокого давления.

У натриевых ламп высокого давления

есть еще одно преимущество: долгий срок службы лампы, от двух до пяти лет, и они очень энергоэффективны с в шесть раз большей светоотдачей на ватт, чем у лампы накаливания. Натриевые лампы высокого давления являются предпочтительным источником света для дополнительного освещения теплицы. Одно предостережение: газоразрядные лампы содержат ртуть, опасный материал. Будьте осторожны при обращении с газоразрядными лампами.

Металлогалогенные лампы
Металлогалогенные лампы излучают интенсивный голубовато-белый свет, на который растения реагируют здоровым и энергичным ростом.Растения будут коренастыми и крепкими, с густой зеленой листвой. Металлогалогенные лампы — лучший выбор для садоводов, занимающихся выращиванием комнатных растений. Недостатком металлогалогенных ламп является то, что они слабо освещают оранжево-красную часть спектра. Специальные металлогалогенные лампы, созданные для садоводства, теперь имеют расширенный красный спектр, который используется растениями для производства фруктов. Перед покупкой убедитесь, что металлогалогенные лампы предназначены для внутреннего садоводства.

Металлогалогенные лампы для выращивания растений

примерно в пять раз более энергоэффективны, чем лампы накаливания, а срок их службы составляет около двух лет при ежедневном использовании по 18 часов в час.Следите за сроком службы лампы, чтобы ее можно было заменить до того, как она потеряет яркость. Металлогалогенные лампы также HID, поэтому обращайтесь с ними осторожно.

Магазины товаров для садоводства теперь продают газоразрядные газоразрядные лампы, поэтому производители могут пользоваться преимуществами как ДНаТ, так и МН. С конверсионной лампой можно использовать лампу MH от натриевого балласта или натриевую лампу от галогенидного балласта. Включите галогенную лампу на вегетативной стадии жизни растений, а затем переключитесь на натриевую лампу, чтобы стимулировать хороший урожай.

Руководство по выращиванию

(PDF) Влияние плазменных и натриевых ламп высокого давления на рост растений, урожайность и качество плодов при выращивании огурцов в теплицах

80

садоводство, электрическое

спектры естественного солнечного света. ДНаТ) лампы, имеющиеширокийдиапазон

 снаибольшейсветоотдачей вжелтойикраснойдлинах волн.HPSимеетнехватку

синего света по сравнению с солнечным светом. площадь листа (Matsuda и др., 2004; Hogewoning и др., 2010b). продукциябиомассыпоказанадлямолодых

огурцов (Cucumissativus L.) растенийвыращенныхпод искусственным солнечным светом (серная плазменная лампа

с коррекционныйфильтр)по сравнениюсГПСпри100±5мкмоль м-2с

-1

фотосинтетическиактивноеизлучение (ФАР).(Hogewoningetal.,2010a).Было объяснено, что

 более эффективное удержание искусственного солнечного света привело к повышению производительности

по сравнению с HPS. Плазменные лампы

— это недавно разработанная система освещения со спектром света, сходным с

солнечным светом. показали, что он имеет преимущества перед HPS

, когдаегоиспользоваликакединственныйисточниксветанапример,налатукеромэн (Lactucasativa ) by

Tambascio (2012), on огурец by Hogewoning et al.  (2010a, 2012),ипопомидорам

(Lycopers ico nesculentum)наHogewoningetal. (2012).

сообщалось осравненииднатриевого и плазменного освещения в тепличных условиях, когда они

применяютсядополнительно кполному спектрусолнечногоестественногофона.  цель этого исследования

 заключалась воценкевоздействияверхнегосвета(HPSиплазмы)в качестведополнительногосветак

солнечномуфону рострастений,урожайностьплодов икачествотепличныхмини-огурцов

вдвазимнихсезона.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ

Экспериментальный дизайн

Эксперимент проведен в теплице и переработке культур 9000 Центр исследований

Центр

иAgri-FoodCanada,Harrow,Ontario,Canada,использованиеодностеклянной теплицы

 с растущей площадью около 200 м2. Теплица была  разделена на четыре

секции белыми занавесками,каждая имеет около 50 м2 площади выращивания. легкиезагрязнения изкаждой секции.  Светильники HPS были установлены вдвух

 из 4 секций, а плазменные светильники были установлены вдругих2секциях, которые предусматривала

 дваполныхрепликадляобработки верхнимсветом.Всеготридцать шесть 400-

светильниковHPS (18каждаясекция)ивосемьдесят восемь Установлены плазменныефигуры мощностью 300 Вт (по 44 секции)

(на высоте3,5 м над землей). 

количествофотосинтетическиактивногоизлучения (ФАР,165мкмольм-2с-1на1м ниже света

светильников) в обоих секции HPS и плазменная секция. Эксперимент в теплице представлял собой

рандомизированныхполныхблочныхдизайнов сдвумя повторностямина каждый источникпотолочногоосвещения (HPS

против плазмы).Этотэксперимент проводиласьвдвазимнихсезона(Сезон1:октябрь2012

по март 2013 и Сезон 2: с 5 октября 2014 по1 апреля) 20  мини огурец (Cucumis

sativusL. ‘Picowell’)выращенныйвсистемевысокопроволочнойкультивации.

семенамини-огурцовпосеялипрямов кубикиминеральной ваты (10×10×6.5 см;

Grodan®, Grodania A/S, Милтон, Онтарио, Канада) в начале сентября. Вконце

сентябрярастения былипересаженынаплитыиз минеральной ваты (90×15×7,5см,Grodan®Vital,

Grodania A/S, Милтон, Онтарио, Канада) помещены на -лотковая системарасположенана60 см

над землей в большой теплице на плотности растений 3,85 растений м-2. Накладные

опорныепроводабылиустановленынавысоте3м.Растения были обученывдольструны (от

основаниярастениядовоздушногопровода)вформе«V». Как только растения достигли проводов ВЛ

,онибылиопущены (каждые2-3d в зависимости отусловий произрастания).

 Растения были капельное орошение с использованием полных питательных растворов,на основестандарта

 рекомендаций (Министерство сельского хозяйства, продовольствия исельских дел Онтарио

(OMAFRA), 2010).

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *