Osvětlení a zalévání v autonomním zimním skleníku

V tomto článku nebudeme hovořit o běžném osvětlení, ale o osvětlení určeném pro doplňkové osvětlení rostlin. Ve skleníku rozhodně nemají dostatek přirozeného světla. Bez dodatečného umělého osvětlení nic nevyroste. Dnes se rozhodneme, jak správně uspořádat osvětlení ve skleníku, jaké lampy použít, kolik z nich je potřeba a jak uspořádat svítidla.
Kdy a jak dlouho by měly být rostliny osvětleny?
Začněme tím, kdy a na jak dlouho rozsvítit lampy pro osvětlení rostlin. Vše závisí na materiálu skleníku, roční době, povětrnostních podmínkách a pěstované plodině.
Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Osvětlení ve skleníku vyrobeném z polykarbonátu bude organizačně i provozně mnohem levnější – je potřeba méně lamp, budou muset být zapnuty na kratší dobu, protože polykarbonát dokonale propouští sluneční světlo v širokém spektru a udržuje teplo. Nejhorší možností je v tomto ohledu polyetylenový skleník.

Plodiny nesoucí ovoce (rajčata, okurky, papriky, cukety atd.) potřebují mít 8-10 hodin denního světla. Proto se zaměřujeme na skutečné denní světlo. Světlo se rozsvítí pozdě a stmívá brzy – přisvětlování zapínáme ráno a večer. Ráno svítíme do úplného svítání, večer najdeme ty správné hodiny.

Pokud je venku zataženo a není dostatek denního světla, přidáváme světlo přes den.

Plodiny, které jdou „navrch“ (salát, kopr, šťovík, zelí, cibule atd.), potřebují delší denní světlo – 12-14 hodin. Zde postupujeme stejně jako v předchozím případě, ale lampy rozsvítíme dříve ráno a zhasneme později večer, přičemž zvolíme požadované hodiny.
Jedinou nevýhodou tohoto algoritmu je, že je obtížné určit, kdy nastal úplný úsvit a kdy je čas zapnout večerní osvětlení. Zde pomohou zkušenosti a pozorování vývoje rostlin.

Potřebují rostliny ve skleníku v noci svítit? Určitě ne. Rostliny, stejně jako my, mají své biologické hodiny a vědí, že v noci by měla být tma. S přídavným osvětlením zvyšujeme dobu denního světla pouze v případě, že je příliš krátká, a přidáváme světlo za oblačného počasí. V noci zhasneme světla.
Jaké lampy nebo svítidla použít
Přejděme ke zdrojům světla. Typy lamp, které se nejčastěji používají k osvětlení skleníků, jsou následující:
- žhavící;
- světélkující;
- sodík;
- LED světlo.
Zvažme každý typ podrobněji.
Žárovka
Nejrozpočtovější, ale ne nejúspěšnější možnost. Za prvé, žárovky mají nízký světelný výkon – lví podíl energie se mění v teplo. Poskytují více tepla než světla. Dodatečné osvětlení s tímto typem tlapek bude stát pěkný cent.

Navíc teplo ničí polykarbonát a může popálit rostliny. Za druhé, a to je hlavní, spektrum takových lamp je posunuto na spodní, infračervenou stranu a rostliny také potřebují modré spektrum. To je dobře vidět z níže uvedeného grafu.

Luminiscenční
Zde je vše přesně naopak. Zářivky (FL), včetně CFL (kompaktní zářivky), mají většinou modré posunuté spektrum a velmi málo červené. I když jsou asi 5krát úspornější než žárovky a téměř se nezahřívají.

Ale není to všechno tak špatné. Za prvé, zářivky lze použít s žárovkami, které dodají červené spektrum. Za druhé, existují LL, které vyzařují denní světlo a dokonce i teplé světlo. Obsahuje červené spektrum.
Pro doplňkové osvětlení rostlin existují speciální LL. Říká se jim fytolampy a svítí především ve spektru potřebném pro rostliny – modré a červené.

Sodík
Přesněji oblouk sodný (NAT). Jsou široce používány ve velkých sklenících, ale téměř nikdy nejsou k vidění v malých. Tento typ světla je velmi horký a měl by být umístěn vysoko nad rostlinami. To ale polykarbonát nezachrání – je nutné posunout lampy dále od něj. V malém skleníku to není možné. Pokud jde o spektrální složení, je, stejně jako u Iljičových žárovek, nakloněno k červené straně a modré je málo.

Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Existují nízkotlaké sodíkové výbojky. Málo se zahřívají, jsou ekonomické, skladné a lze je použít v malých sklenících. Jejich spektrum je stejné jako u oblouků – žlutočervené.
LED světlo
Nejslibnější a nejoblíbenější světelný zdroj současnosti. LED jsou ekonomické (8-10x úspornější než klasické žárovky se stejným světelným výkonem), nezahřívají se a mají dlouhou životnost. Nejdůležitější však je, že pomocí LED diod můžete vytvořit osvětlovací zařízení, které vyzařuje světlo jakéhokoli spektrálního složení – od modré po červenou.
K osvětlení rostlin se často používají LED lampy s bílým spektrem, ale existují fytolampy, ve kterých jsou v požadovaném poměru instalovány modré a červené diody.

A pár slov o ultrafialovém osvětlení. Ano, rostliny potřebují ultrafialové světlo, ale pouze odborník s bohatými zkušenostmi dokáže správně posoudit, kolik a kdy ho konkrétní rostlina potřebuje. Bezmyšlenkovité dodatečné osvětlení ultrafialovým světlem (nesprávného spektra) rostlinu zničí. V soukromých sklenících se proto UV lampy prakticky nepoužívají.
Kolik lamp je potřeba a jak vypočítat jejich počet
Nejprve si ujasněme, jaké osvětlení rostliny potřebují. Je zřejmé, že každá plodina potřebuje jiné množství světla. Světlomilné vyžadují osvětlení do 10 000 luxů (lx), zejména stínomilné – do a méně než 1 000 Průměrná hodnota dostatečného osvětlení pro dodatečné osvětlení je 1 000 lx. Budeme vycházet z tohoto obrázku.
Jaký výkon lampy potřebujete? Záleží na jejich typu, výšce nad rostlinou a ploše skleníku. Pro začátek budeme předpokládat, že lampy jsou umístěny ve výšce 1 m nad rostlinami (ne nad zemí). K výpočtu použijeme níže uvedenou tabulku.
Závislost prostoru s osvětlením 1 luxů na výkonu lampy bez reflektoru
Výkon, W*
Velikost osvětlené plochy, cm
Plocha osvětlené plochy, m2
Sodík
Luminiscenční
Žárovka
LED světlo
*Při použití horního reflektoru nebo lamp se zrcadlovou žárovkou lze výkon snížit jedenapůlkrát.
Například 80W zářivka, zvednutá nad rostlinu do výšky 1 m, vytvoří potřebné osvětlení na ploše 0,09 m 2 .
Velikost pozemku 30×30 cm se uvádí konvenčně. Protože je lampa lineární, nebude to čtverec, který bude osvětlen, ale obdélník podobné plochy. Totéž platí pro žárovky. Osvětlí ne obdélník, ale kruh o ploše 0,09 m2
Chcete-li však odpovědět na otázku týkající se napájení, musíte navíc vědět, kolik lamp bude použito. Množství závisí na ploše skleníku a velikosti světelného bodu, který vytvářejí. Lampy umístěné nad rostlinami by měly poskytovat jednotné osvětlení po celé ploše bez „mrtvých“, neosvětlených ploch. To znamená, že světelné body vytvořené lampami by se měly mírně překrývat. Z toho vycházíme při výpočtu počtu lamp. Jaký výkon lampy potřebují, lze nyní snadno vypočítat pomocí stejné tabulky.
A ještě poslední věc. S rostoucí vzdáleností se osvětlení snižuje podle vzorce: E2 = (1/výška²) × E1, kde E1 je osvětlení v původní vzdálenosti, E2 je osvětlení ve zvětšené vzdálenosti. Například osvětlení ve vzdálenosti 1 metru od lampy bylo 1000 luxů (toto je E1) a ve vzdálenosti 2 metrů (toto je E2) to bude: E2=(1/2²)×1000=(1/4)×1000=250 люкс. Pokud tedy ve vzdálenosti 1 m od lampy rostliny obdrží 1 000 luxů, pak 2 m – již 250 luxů, 3 m – pouze 111 luxů.
Schéma zapojení a automatické zapnutí
Elektrický obvod pro dodatečné osvětlení ve skleníku se neliší od obvodu osvětlení v domě. Lampy jsou rozděleny do skupin (podle typu, umístění atd.). Skupiny jsou napájeny každá ze své vlastní linky – díky tomu je pohodlnější regulovat intenzitu přídavného osvětlení a jeho spektrum. Linky jsou připojeny k hlavní lince každá přes svůj vlastní spínač. Dále instalujeme diferenční proudovou ochranu, skupinový jistič. Všechny stroje umístíme do elektrického panelu a nainstalujeme ho dovnitř skleníku.
Skupinový jistič připojíme k domovnímu rozvaděči kabelem umístěným v kovové trubce, nebo venkovním vedením vyrobeným drátem SIP (samonosný izolovaný drát). Všechny kovové kryty lamp připojujeme k zemní smyčce. Například níže je schéma skleníku vybaveného fyto- a konvenčními lampami. Pokud je skupin více, přidejte jich tolik, kolik je potřeba.

Ve skleníku je často vysoká vlhkost a během zavlažování stříkají všechny směry. Proto volíme stínění s třídou ochrany IP54, nebo ještě lépe IP55. Totéž platí pro lampy.
Nyní o automatizaci. Obyčejné soumrakové relé bohužel nebude fungovat. Lampy bude rozsvěcovat večer a zhasínat až ráno, což se nám nehodí. Volitelně nainstalujte soumrakové relé s „inteligentním“ režimem vypnutí. Aktivuje dodatečné osvětlení za soumraku (lze nastavit úroveň citlivosti) a vypne se po uplynutí vámi nastaveného času – od 30 minut. do 7 hodin

Ale s pomocí takového relé nebude možné organizovat ranní osvětlení skleníku. Ranní přídavné osvětlení budete muset buď zapnout ručně, nebo ho úplně opustit, čímž se prodlouží čas večerního. To je dobré řešení, které rostlinám neublíží.
Ale pokud jste zásadový člověk, pak si můžete koupit programovatelné časové relé. Najít takové zařízení nebude těžké. Například relé, jehož fotografie je zobrazena níže, umožňuje naprogramovat 99 událostí (zapnuto nebo vypnuto). Budou se cyklicky opakovat každý den. Čas aktivace tagů je spojen s hodinami reálného času. Je pravda, že takové potěšení stojí 1 700 rublů.

Relé mezi požadovanou skupinou žárovek a jejím jističem se zapnou. Pokud potřebujete ovládat všechny skupiny, zapněte jej ihned po UDT (viz schéma výše). Více o takovém časovači se můžete dozvědět z následujícího videa:
To je vše o organizaci osvětlení ve skleníku. Nyní víte, k čemu je potřeba, jaké lampy se používají k osvětlení rostlin. V případě potřeby můžete takové osvětlení zorganizovat sami.
Je nemožné si představit celoroční skleník bez osvětlení, protože v zimě rostliny absolutně postrádají světlo. A pro pohodlné používání skleníku v létě by se hodila automatická zálivka. Pojďme tedy k instalaci těchto užitečných systémů. A připomeňme, že jsme již mluvili o výstavbě a instalaci komunikací ve skleníku:

- Jak postavit samostatný zimní skleník. Rám a zasklení
- Jak postavit autonomní zimní skleník. Větrací a topné zařízení
První sezóna ve vybudovaném skleníku. Foto od autora
Osvětlení skleníku
Pro osvětlení skleníku jsem pořídil 35W LED lampy. V reklamě se píše, že lampa je určena přímo pro rostliny. Skleník bude vybaven 6ti takovými lampami pro základní osvětlení.

Lampy pro osvětlení zimního skleníku. Foto od autora
Lampy jsou vhodné, protože jsou zapojeny do série; kabel pro vzájemné propojení svítidel je součástí sady. Připevňuji lampy na nosníky – na každý nosník jsem dostal tři lampy.

Instalace osvětlení. Foto od autora
Napájíme jednu lampu; zbytek je zapojen do série. Každá lampa má vypínač. Ze 3 lamp zapojených do série lze zapnout jednu nebo dvě.

Připojíme osvětlení. Foto od autora
Pokud není dostatek světla, nainstaluji na centrální paprsek další tři lampy.

Lampy pro osvětlení zimního skleníku jsou zapojeny. Foto od autora
Osvětlovací systém je smontován. Je nainstalováno foto relé a připojen časovač. Časovač nastavuje čas zapnutí od 1 sekundy. až 10 dní, intenzita a několik režimů svícení na výběr.

Foto relé a časovač pro osvětlení. Foto od autora
Fotosenzor je umístěn venku. Časovač a foto senzor jsou levné, stojí kolem 1000 rublů. V případě špatného osvětlení venku fotorelé automaticky zapne světla.

Fotosenzor. Foto od autora
Fotosenzor je instalován na východní straně skleníku.

Fotosenzor je umístěn na východní straně. Foto od autora
Skleník vypadá v noci krásně.

Zimní skleník v noci. Osvětlení se automaticky zapne. Foto od autora
Automatický zavlažovací systém
Na podomácku vyrobeném stojanu z polypropylenových trubek je namontována 60litrová kapací závlahová nádrž. Tento stojan nerezaví ani nehnije. Voda z nádrže by měla vystačit na týden.

Nádrž pro automatické zavlažování. Foto od autora
Druhý kohout je instalován tak, aby bylo možné nalít vodu do konve. K zalévání květináčů je potřeba konev.

Zalévací kohoutek. Fotografie autora
V celém záhonu je instalován systém kapkové závlahy. Je instalována polypropylenová trubka 25 mm, ze které vede pružná tenká hadice pro kapkovou závlahu.

Kapkové zavlažování. Foto od autora
Voda je distribuována ze sudu: doleva – pro zalévání rajčat, doprava – pro zalévání okurek. Nainstaloval jsem časovač zavlažování na baterie “Zhuk”, ale z nějakého důvodu nechtěl fungovat.

Časovač kapkové závlahy. Foto od autora
Nádrž se bude plnit z 250litrové nádrže umístěné venku.

Druhá nádrž na zalévání. Foto od autora
Výrobce časovače reagoval na reklamaci a poslal nový časovač jako náhradu. Vložil jsem baterie a LED na časovači začala blikat. Zdá se, že zařízení funguje.

Nový časovač pro kapkovou závlahu. Foto od autora
Nový časovač vypadá lépe a je větší.

Měníme časovač pro kapkovou závlahu. Foto od autora
Byl nainstalován nový zavlažovací časovač a zdá se, že vše funguje dobře.

Instalace časovače pro kapkovou závlahu. Foto od autora
Voda je do nádrže čerpána 12voltovým čerpadlem, které je napájeno nepřerušitelným zdrojem energie. Čerpadlo čerpá vodu z nádrže, která je umístěna venku.

Čerpadlo kapkové závlahy. Foto od autora
Ze starého počítače jsem vyrobil nepřerušitelný zdroj napájení. Do pouzdra jsem vložil invertor, regulátor nabíjení a dvě použité baterie.

Baterie. Foto od autora
Solární baterie je připojena k nepřerušitelnému zdroji napájení. Nyní je skleník autonomní a nespotřebovává 220 V. Vše běží na baterie.

Solární baterie. Foto od autora
Od 15. května je ve skleníku teplota +27°C. Už se objevila malá zelená rajčata.

Rajčata v květnu. Foto od autora
Po stropě jsou nataženy čtyři kabely. Jsou k nim přivázány provazy, po kterých okurky šplhají nahoru.

Natahovali jsme lana na okurky. Foto od autora
Okurky vyrostly do konce května – můžete sklízet první úrodu. A papriky pěstujeme ve velkých květináčích.

Okurky v květnu v zimním skleníku. Foto od autora
Dekorativní úprava základny zimního skleníku
Pro dokončení základny skleníku budou použity hotové prvky – slínkové cihly nalepené na pěnový plast.

Klinker cihla na pěnovém plastu. Foto od autora
Švy jsem vyplnil běžnou spárovací hmotou. Prvek je připevněn k základně pomocí pěnového lepidla. Bylo možné koupit klinkerové cihly samostatně a přilepit je k základně, ale je obtížné je přilepit rovnoměrně a najmout odborníka je drahé.

Spárování. Foto od autora
Výška obkladových prvků je 45 cm. Jen tolik, aby zakryl základnu.

Obkladové prvky. Foto od autora
Základna je zakrytá – zbývá jen udělat slepou plochu a cestu do skleníku, ale to přijde o něco později.