Перспективы внедрения светодиодного освещения в теплицах

В работе [1] исследовано влияние интенсивности и спектрального состава света на эффективность фотосинтеза и продуктивность различных растений. В результате исследований было показано, что наиболее благоприятными для выращивания светолюбивых растений являются интенсивности в пределах 150–220 Вт/м2, а оптимальный состав излучения имеет следующее соотношение энергий по спектру: 30 % в синей области (380–490 нм), 20 – в зеленой (490–590 нм), 50 % – в красной области (600–700 нм). С использованием такого искусственного освещения получены урожаи, в несколько раз более высокие, чем при обычном освещении, причем за более короткие (в 1,5–2 раза) сроки. Современные светодиоды перекрывают весь видимый диапазон оптического спектра: от красного до фиолетового цвета. Диапазон длин волн излучения светодиодов в красной области спектра составляет 620–780 нм, в оранжевой – 600–620, в желтой – 585–595, в зеленой – 500–570, в голубой – 465–490, в синей области – 430–465 нм. Таким образом, составляя комбинации из светодиодов разных цветовых групп, можно получить источник света с практически любым спектральным составом в видимом диапазоне. При исследовании светодиодов как источников освещения нельзя пропустить существенные преимущества, такие, как малую потребляемую энергетическую мощность. Что в свою очередь приводит к низкому потреблению электроэнергии устройствами на основе светодиодов, а в крупных масштабах на примере теплицы экономия электроэнергии будет значительной. К тому же стоит отметить возможность более долгосрочного эксплуатационного времени использования светодиодов, что в несколько раз превышает показатель других источников освещения. Отметим возможность управления интенсивности излучения светодиодного светильника, что в свою очередь позволяет получать различные по составу и интенсивности спектры излучения и в итоге можно подбирать спектры излучения для конкретного этапа роста растения. Отметим, что светодиоды вандалоустойчивые и при низком питании не являются источником возникновения пожара. Следует вспомнить и о экологической чистоте и отсутствии проблем с утилизацией.

При исследовании светодиодов как источника освещения для теплиц нельзя проигнорировать мнение критиков. Разберём самые существенные доводы. На наш взгляд, одним из сильнейших аргументов являются вес и габариты световых приборов на основе светодиодов, если сравнивать с НЛВД [2]. Высокая стоимость светодиодов не должна оставаться без внимания при выборе источников освещения. Если взять для примера доводы о том, что большое количество светодиодов в облучателе подталкивает к вопросам о надёжности, тогда лучше обратиться к производителю, который даёт гарантию на светодиодные модули, и уже на основе этих показателей думать о надёжности.

Для сравнения светодиодного освещения и другого источника освещения [3] был выбран проект внедрения светодиодных светильников в растениеводство. Для примера была выбрана теплица агрокомбината, находящегося на юго-западе Московской области. По результатам проекта был составлен технико-экономический расчет, обосновывающий применение светодиодных светильников XLight с потребляемой мощностью 166 Вт (табл.).

Технико-экономический расчет для светодиодных светильников XLight с потребляемой мощностью 166 Вт

По итогам данной работы мы видим колоссальную экономию средств в год. Окупаемость составит 2,5 года, что является очень важным показателем.

К самым существенным недостаткам можно отнести большой размер светильников. Внедрение светодиодного освещения в теплицы является перспективным с экономической точки зрения и не только снижением на электроэнергию затраты и амортизационные отчисления, но и на экономическую выгоду от более эффективного роста растений. В настоящее время тема экономии и повышения эффективности в отрасли сельского хозяйства стоит очень остро, потому внедрение светодиодного освещения является одним из актуальных направлений в развитии тепличного хозяйства.