Расчет освещенности для растений

Для оборудования зимнего сада с крупными растениями потребуется использовать светильники мощностью не менее 250 Ватт.

Если мы уже определились с типом лампы, то самое время задаться вопросом - какой мощности лампы нам нужны и в каком количестве? Лампа является частью осветительного прибора, эффективность которого зависит от всех его компонентов. В первую очередь имеет значение то, в каком светильнике будет монтироваться лампа - с отражателем или без, либо лампа имеет встроенный отражатель. В профессиональных расчетах учитываются многие факторы и характеристики оптических систем (кстати, профессиональные расчеты для зимних садов и оранжерей стоят денег). По всем перечисленным причинам невозможно заочно дать универсальные советы для всех случаев. Можно дать только общие рекомендации.

В домашних условиях можно провести грубый расчет необходимой мощности лампы, используя следующую формулу:
F = E x S / Ки,
где искомая величина F - необходимый световой поток лампы, E - требуемая освещенность, S - площадь, которую требуется осветить, Ки - коэффициент использования, который определяет долю светового потока, попадающего на заданную поверхность. С учетом потерь Ки для систем с внешним металлическим отражателем примерно равен 0,4, c встроенным отражателем - до 0,8.

Пример расчета для ЛЛ.

Если требуется создать освещенность 3000 люкс на площади 0,5 квадратных метра с помощью стандартной трубчатой ЛЛ, то расчет будет следующим: F=3000 лк х 0,5 кв.м. / 0,4= 3750 лм. В этом случае нам подойдет 1 лампа мощностью 58 Ватт со световым потоком 4000 лм. Нужно учитывать, что длина такой лампы 1,5 метра, а освещаемая площадь - 1,5х0,35 м. При использовании двух ламп по 30 Вт освещаемая площадь составит 0,8х0,6 м.

Пример расчета для ДНАТ и ДНАЗ.

Если мы хотим создать освещенность 10 000 люкс на площади 2 квадратных метра с использованием ДНАТ с внешним отражателем, то расчет будет выглядеть следующим образом: F = 10 000 лк х 2 кв.м / 0,4 = 50 000 лм. Это значит, что нам потребуется 1 лампа со световым потоком 50 000 лм, либо мы можем использовать 2 лампы меньшей мощности. Например, нам подойдет 1 лампа ДНаТ мощностью 400 Вт (световой поток 48 000 лм), или 2 лампы ДНаТ мощностью 250 Вт (световой поток 27 000 лм). Если же мы будем использовать зеркальную лампу-светильник, то расчет будет выглядеть так: F = 10 000 лк х 2 кв.м / 0,8 = 25 000 лм. И нам вполне подойдет 1 лампа ДНаЗ мощностью 250 Вт (световой поток 26 500 лм).

После того, как мы определились с лампой подходящего типа и требуемой мощности, ее нужно подвесить над заданной площадью и экспериментально определить высоту подвеса. Если вы подвесили лампу слишком низко, то вы увидите, что часть площади освещена хуже - поднимайте лампу до минимальной высоты, с которой площадь будет освещаться равномерно. На этом минимально необходимом расстоянии и будет создаваться нужная нам освещенность. Поскольку расчеты приблизительные и не учитывают все факторы, впоследствии нужно провести эмпирическую оценку - замеры освещенности с помощью люксметра (фотоэкспонометра), наблюдение за самочувствием растений.

В зависимости от мощности газоразрядной лампы можно дать общие рекомендации по высоте подвеса в зависимости от площади, которую нужно осветить. Значительное изменение рекомендуемой высоты подвеса ведет к снижению эффективности: либо существенно уменьшается освещенная площадь, либо обратно пропорционально квадрату расстояния падает уровень освещенности (правило квадратов действительно только для единичного светильника!).

Лампы мощностью 20-30 Вт удобно использовать для местной подсветки отдельных растений, особенно в случае, когда расстояние от лампы до листьев ограничено (стеллажи, витрины-флорариумы). Высота подвеса может варьироваться от 5 до 30 см.

Лампы мощностью 50-70 Вт удобно использовать для местной подсветки небольших групп растений или рассады с небольшого расстояния, рекомендуемая высота подвеса над верхними листьями 40-60 см.
Лампы мощностью 100-150 Вт удобно использовать для освещения групп растений с расстояния 50-100 см.
Лампы мощностью 250 Вт пригодны для освещения довольно больших площадей, их можно размещать над растениями на высоте 1-2 м. Такая мощность - максимальная, которую можно рекомендовать для использования в условиях стандартной городской квартиры.
Лампы мощностью 400 Вт не рекомендуются для использования в комнатах - они производят столько света, что вы просто будете чувствовать зрительный дискомфорт и будете вынуждены носить дома солнцезащитные очки. Эти лампы целесообразнее использовать для освещения небольших оранжерей и зимних садов, монтируя их на высоте 2-2,5 м над растениями.
Лампы мощностью 600 Вт применяются для освещения зимних садов и оранжерей, используются в помещениях с высокими потолками - от 3 м и выше.

При планировании осветительной системы можно предусмотреть возможность управления светом. Это имеет смысл в двух случаях:
1. если вы хотите, чтобы ваши растения были обеспечены светом вне зависимости от вашего присутствия дома;
2. если вы хотите экономить электроэнергию (и деньги на ее оплату).

Для решения первой задачи достаточно использовать таймер включения и отключения. Установив время включения, можно уходить на работу, зная, что в положенное время светильники включатся. Растения начнут получать вечернюю досветку не с момента вашего возращения домой, а, например, начиная с пяти часов вечера. Таймеры бывают механическими и электронными. Первые хороши тем, что в них решительно нечему ломаться, но возможности их настройки ограничены. Электроника дороже, но обладает более высокими потребительскими качествами и позволяет выбирать различные режимы работы.

Для решения второй задачи потребуется ЭПРА с возможностью регулирования светового потока, блок управления световым потоком и датчик дневного света. Система включает свет утром в заданное время. По мере нарастания интенсивности естественного освещения, система снижает световой поток ламп (при этом снижается потребление электроэнергии) и вообще отключает светильники, если на фотосенсор падает яркий солнечный свет. К вечеру, когда естественная освещенность снижается, система усиливает световой поток, постепенно доводя его до номинального.

Получается, что управляемые лампы светят не весь день, а только в то время, когда растениям не хватает солнечного света. Система управления световым потоком позволяет экономить до 60% расходов на электроэнергию, что в случае использования большого количества светильников может составить несколько сотен долларов в год. С помощью одного блока управления можно регулировать работу нескольких светильников.

Кроме указанных функций система управления освещением может осуществлять контроль нагрузочной мощности на электросеть и в случае необходимости отключать часть светильников.