СТА 2/2010

ний являются интенсивности в преде лах 150–220 Вт/м 2 , а оптимальный со став излучения имеет следующее соот ношение энергий по спектру: 30% – в синей области (380–490 нм), 20%– в зе лёной (490–590 нм) и 50% – в красной области (600–700 нм). С использовани ем такого искусственного освещения получены урожаи, в несколько раз более высокие, чем при обычном освещении, причём за более короткие (в 1,5–2 раза!) сроки. В ОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СВЕТОДИОДОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ Приведённые результаты указывают на возможность применения светоди одных светильников для освещения растений. Современные светодиоды перекрывают весь видимый диапазон оптического спектра: от красного до фиолетового цвета. Диапазон длин волн излучения светодиодов в красной области спектра составляет от 620 до 635 нм, в оранжевой – от 610 до 620 нм, в жёлтой – от 585 до 595 нм, в зелё ной – от 520 до 535 нм, в голубой – от 465 до 475 нм и в синей – от 450 до 465 нм. Таким образом, составляя ком бинации из светодиодов разных цвето вых групп, можно получить источник света с практически любым спектраль ным составом в видимом диапазоне. Следует отметить и другие преиму щества светодиодов, например, малую потребляемую электрическую мощ ность и, как следствие, низкое потреб ление электроэнергии устройствами на основе светодиодов. Кроме того, стоит учитывать, что излучение светодиодов направленное, а это позволяет эффек тивнее использовать источники света на их основе. Также надо принимать во внимание, что время жизни светодио дов превышает время жизни ламп ми нимум в несколько раз, что делает при менение светодио дов крайне эффек тивным в экономи ческом плане. Интенсивность излучения светоди ода зависит от про текающего через кристалл тока. Это позволяет управлять интенсивностью из лучения светодиод ного светильника, причём относитель но легко – путём из менения значения тока. Если исполь зовать в светильнике светодиоды с раз ными значениями длины волны излуче ния, то, изменяя ток для разных свето диодов, можно получать различные по составу и интенсивности спектры излу чения и таким образом подбирать спектр светильника в зависимости от конкретного этапа развития растения. Здесь нельзя не сказать о том, что современные теплицы представляют собой сложные технические комплек сы, в большей части роботизирован ные. Управление ими осуществляется при помощи автоматизированных сис тем, в которые достаточно органично можно добавить и управление освеще нием, причём как по интенсивности, так и по спектральному составу излуче ния, и производить такие управляю щие операции по программам, учиты вающим фазу развития растений. В довершение всего светодиоды, в отличие от ламп, не являются хрупки ми, поэтому устройства на их основе могут быть вандалоустойчивыми, а возможность низковольтного питания делает их безопасными, то есть не яв ляющимися потенциальными источ никами возникновения пожара или взрыва [3]. Всё перечисленное делает светоди одные светильники крайне привлека тельными для использования в теплич ном освещении. Для того чтобы оце нить их возможности, нужно сравнить параметры светодиодных источников света и ныне применяемых в теплич ном хозяйстве ламп. В настоящее время для искусствен ного освещения растений используют ся лампы особого типа, которые назва ются аграрными. На рис. 1 представлен спектр аграрной натриевой лампы. На рис. 2 приведена кривая относитель ной спектральной эффективности фо тосинтеза [4]. На кривой рис. 2 чётко видны максимумы в диапазоне длин волн 400–500 нм, который соответ ствует синей спектральной области (левый широкий максимум), и в диапа зоне 600–700 нм, который соответству ет красной спектральной области (пра вый широкий максимум). Эффективность источника света можно оценить по количеству люменов излучаемого светового потока, прихо дящихся на один ватт потребляемой ис точником мощности. Однако в данном случае это будет не совсем корректно. Например, глаз человека воспринимает РАЗ РА БОТ КИ / С Е Л Ь С КОЕ ХОЗ ЯЙС Т ВО 77 СТА 2/2010 www.cta.ru Рис. 1. Спектр аграрной натриевой лампы 0,1 Относительная спектральная эффективность Длина волны, нм 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 400 0 450 500 550 600 650 700 750 800 Рис. 2. Относительная спектральная эффективность фотосинтеза 0,1 Относительная спектральная эффективность фотосинтеза Длина волны, нм 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 400 0 450 300 350 500 550 600 650 700 750 800 Рис. 3. График соотношения спектров эффективности фотосинтеза, натриевой лампы высокого давления и светодиодного агросветильника XLight 0,1 Относительная спектральная эффективность Длина волны, нм 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 400 0 450 500 550 600 650 700 750 800 Эффективность фотосинтеза Спектр светильника XLight Спектр натриевой лампы высокого давления © СТА-ПРЕСС