Исследование фитоламп для растений

«Воля» - ведущий производитель каркасов теплиц для дачных, приусадебных участков и фермерских хозяйств на российском рынке. В 2011 году компания решила расширить ассортимент и начать производство светодиодных ламп для растений «Фитосвет». Но прежде чем продавать агросветильники, нужно было убедиться в их эффективности.

Использование светодиодной лампы Фитосвет в промышленной теплице

На территории нашего производства расположены опытные теплицы, где мы проводим различные исследования, используя светодиодные лампы «Фитосвет». Более шести лет специалисты компании ведут работы по изучению особенностей применения светодиодов для выращивания растений. С их помощью мы смогли вырастить томаты, бакложаны, огурцы, перцы, землянику, цветы и самую разнообразную зелень. При использовании ламп «Фитосвет» полученный урожай и рассада созревают в более короткие сроки. Досветка влияет не только на рост растений, но и на плотность листьев, количественный и качественный состав пигментов, содержании витаминов, срок вегетации и продуктивность растений.

Сейчас на отечественном рынке появляется все больше самых разнообразных светильников для выращивания рассады и досвечивания растений. По каким критериям можно оценить эффективность агросветильника?

Чтобы ответить на этот вопрос мы выбрали десять популярных у потребителей ламп для досвечиванивания растений и сравнили их характеристики. Для эксперимента мы взяли не только светодиодные, но и люминесцентные лампы, широко представленные на нашем рынке и популярные у потребителей за счет низкой цены. Светильник 2, Светильник 4, Светильник 6 и Светильник 1 - это люминесцентные светильники. Во всех таблицах они выделены зеленым цветом.

Светодиодные или люминисцентные светильники?

Стоимость светильников указана в Таблице 1. Цена по каждой позиции – это средняя цена за лампу на рынке на момент исследования (осень 2013 г.). Из таблицы видно, что самые недорогие светильники на рынке – это люминесцентные. Однако более показательна Таблица 2, где указана заявленная и потребляемая мощность (указана в инструкции к каждому светильнику). Из нее видно, что энергопотребление люминесцентных светильников выше, чем светодиодных. Следовательно, они будут дороже в использовании.

Досветка светодиодными лампами серии Фитосвет

По разным данным при активном использовании светодиодные светильники в 3-11 раз превосходят люминесцентные светильники по экономии электроэнергии. Теперь давайте сравним, насколько они эффективны в работе.

От чего зависит эффективность агросветильника?

Многие в первую очередь обращают внимание на размеры светильника. Ведь чем больше светильник, тем, казалось бы, больше площадь освещения, и тем больше растений можно поместить под светильник. Особенно это актуально для фермерских теплиц.

Мы решили это проверить и разместили светильники на высоте 1 метр, и уже с этого расстояния замерили площадь освещения. Один метр – это средняя высота размещения светильника над растением. Результаты измерений в Таблице 3.

Площадь освещения светодиодной лампы Светильника 3 не удалось замерить – так как с высоты одного метра приборы не определили мощность освещения.

Надо отметить, что светильники Светильник 7, Д1 и Светильник 5 прямоугольные, именно они дали лучшие результаты. Все три – светодиодные лампы.

Потребители считают, что чем больше лампа, тем больше площадь излучения и тем эффективнее она будет работать. Однако для развития растений важна не только площадь освещения, но и качество света. Согласно известному светофизиологу Н.Н.Протасовой любой культуре для развития и роста необходимы красный и синий свет в пропорциях: 15-20% синего и 80-85% красного. Поэтому если в большом по габаритам светильнике будут светодиоды, например, зеленого света – он будет бесполезен для растений.

"Измерение интенсивности спектра светильника Д1 на спектроколориметре ТКА-ВД/04"

"Измерение интенсивности спектра светильника 1 на спектроколориметре ТКА-ВД/04"

Важная особенность светодиодов в том, что они позволяют конструировать агросветильники со специальным спектром излучения. Поэтому световая эффективность светодиодных ламп значительно выше люминесцентных.

Чтобы оценить отдельные спектры света агросветильников, необходимо было разложить их излучение по длинам волн специальным прибором. Для нашего исследования мы использовали спектроколориметр «ТКА-ВД/04». Он предназначен для измерения интенсивности спектра. Напомним, что нас интересовали значения в синем и красном свете. Это диапазоны: 400-500 нм и 600-700 нм. Освещенность от 400 до 700 нм нужна для развития растений и называется ФАР – Фито Активная Радиация.

Результаты измерений в Таблице 4. Напомним, Светильник 2, Светильник 4, Светильник 6 и Светильник 1 - это люминесцентные светильники. Их показатели (за исключением лампы 6) намного ниже, чем у светодиодных ламп. Наиболее эффективными оказались светильники под номером 9 и 6, а так же Д1. Вспомним предыдущую таблицу. Лампа 9 дает не большую площадь освещения - 0,6м. Д1 и Светильник 7 показали лучшие результаты как в этой, так и в предыдущей таблице.

Зная площадь освещения и ФАР, мы можем посчитать эффективность работы светильника на один квадратный метр. Результаты расчетов в Таблице 5. Так как площадь освещения люминесцентных светильников на высоте один метр была очень низкой, то эффективность освещения от них так же будет невысокой. И в этой таблице снова лидируют два светильника – Д1 и Светильник 7. Остальные лампы существенно от них отстают, так как их площадь освещения или ФАР были существенно ниже.

Часто наши теплицы серии «Фермер» мы комплектуем светодиодными светильниками Д1. Поэтому мы знаем, что для промышленного выращивания будет важен и интересен еще один параметр – стоимость ФАР. Его мы рассчитали в Таблице 6.

Мы взяли среднюю стоимость за 1 кВт– 4 рубля.

Досветка рассады светодиодными лампами серии Фитосвет

Самыми недорогими оказались светильники Д1, светильник 9 и 8. Светильник 7, показавший лучшую эффективность светильника на 1м2 будет дорогим в использовании. Светильники 9 и 8 показали не очень хорошие результаты в эксперименте по эффективности светильника.

И снова светодиодный светильник для растений Д1 от компании Воля занимает лидирующие позиции.

Еще один критерий в оценке эффективности агросветильника - это угол излучения. Один из несомненных плюсов в использовании светильников 5, 7 и Д1 в промышленных масштабах - это возможность применения стеллажных конструкций. Растения можно высаживать несколькими ярусами со своей системой досвечивания. Рабочая температура корпуса позволяет располагать светильники близко к растениям. Для того чтобы растения лучше развивались свет должен быть объемным. Мы рекомендуем использовать отражатели – с их помощью вы добьетесь максимального эффекта.

Светильники для растений нужно оценивать не по одному, а по нескольким параметрам. Мы выбрали основные – цена, потребляемая мощность, площадь освещения, полезное освещение - Фито Активная Радиация (ФАР).

Широкому применению светодиодных светильников препятствует цена, но, как видно из экспериментов, потребление электроэнергии люминесцентных светильников выше, а пользы от них для растений меньше. Поэтому рассматривать их в качестве серьезного дополнительного источника света для растений не стоит. Светодиоды же позволяют собирать агросветильники со специальным спектром излучения для ускорения роста культур. Их эффективность (ФАР) очевидна из исследований.

Оценивая данные площади освещения, можно сказать, что многие светильники не подойдут для освещения промышленных теплиц. Не смотря на хорошие данные по эффективности света, Светильник 8 и 9 показывают низкий результат по эффективности на один квадратный метр. Их площадь освещения с высоты один метра– 0,6 м2. Максимальная площадь освещения у светильника Светильник 7 – 5м2.

Три светодиодных светильника – Светильник 7, Светильник 5 и Д1 показали хорошие результаты. Светильник 5 стоит чуть выше 3 тысяч рублей, показывал средние результаты по площади освещения и низкие по эффективности светильника. У него самая высокая стоимость за ФАР.

Светильник 7 был лидером по площади освещения, показал хорошие результаты по эффективности светильника на один квадратный метр. Однако его цена (9 тысяч рублей) и высокая стоимость эксплуатации не позволяют использовать его в промышленных масштабах. Да и не каждый садовод может позволить себе купить домой такой дорогой и громоздкий светильник.

Светильник Д1 от компании Воля показал второй результат по размерам площади освещения и эффективности светильника. Его низкая стоимость за ФАР еще раз доказала рациональность его использования в промышленных масштабах. Цена на Д1 выше, чем на фитолампу Светильник 5, но его результаты в несколько раз превосходят показатели этого светильника.

Большая площадь освещения при небольших размерах 76х50х30 см позволит разместить светильник Д1 над ящиком с рассадой расположенном, например, на подоконнике. Его эффективность поможет любой культуре вырасти даже в самом темном уголке квартиры!