Свет играет в жизни растений главную роль. На свету в зеленых частях растений происходит важнейший для них процесс – фотосинтез. Свет управляет темпом роста растений. Продолжительность и интенсивность освещения влияют на цветение, созревание плодов и период покоя. Растения нуждаются в определенном количестве и интенсивности света. Условно их можно разделить на растения длинного и короткого дня, а также на светолюбивые и тенелюбивые. Их цветением можно управлять с помощью притенения или дополнительного освещения.
Растения короткого дня цветут только тогда, когда они освещены не более двенадцати часов в сутки. Наиболее известный пример – пуансетия. Как только длина дня сокращается до двенадцати часов, она расцветает. Растения длинного дня, наоборот, нуждаются в свете более двенадцати часов. С помощью дополнительного освещения можно заставить эти растения цвести зимой, например узумбарскую фиалку. Дополнительное освещение может усилить рост молодых растений. Семена некоторых растений при дополнительном освещении быстрее прорастают.
Каким должно быть дополнительное освещение, следует решать, исходя из потребностей растений, которые вы собираетесь содержать. Если вы решили создать тропические джунгли, то вам понадобится дополнительное освещение в зимний период. Но если вы содержите растения с разной потребностью в световом дне, можно установить дополнительное освещение только в одной, отведенной для этой цели части зимнего сада. Учитывая повышенную влажность воздуха, есть риск попадания капельной воды на осветительные приборы. При поливе к вопросу безопасности следует подходить очень серьезно. Зимний сад – это не обычное помещение, поэтому проводка, установка выключателей, розеток должны соответствовать правилам безопасности.
Растения поглощают не все цвета спектра, а только красный и синий. В связи с этим можно использовать специальные фотосинтетические (ультрафиолетовые) лампы. Их свет не только способствует хорошему росту и развитию растений, но и убивает бактерии. При использовании таких ламп следует соблюдать осторожность, так как большие дозы ультрафиолета негативно сказываются на здоровье человека. Использование обычных ламп накаливания в зимнем саду нежелательно. Они излучают большое количество тепла, и размещать их вблизи растений нельзя, велик риск ожогов. К тому же лампы накаливания потребляют много электроэнергии. В основном применяются экономичные энергосберегающие люминесцентные лампы. При низкой потребляемой мощности они дают более яркую освещенность и не излучают тепло.
Свет – это электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения.
Световой поток – это мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека. Единица измерения – люмен (лм).
Сила света – это интенсивность излучаемого в определенном направлении света. Единица измерения – кандела (кд).
Освещенность – это световой поток, приходящийся на единицу освещаемой поверхности. Единица измерения – люкс (лк).
Яркость (плотность света) – величина, характеризующая свечение источника света в данном направлении. Яркость элемента светящейся поверхности в каком-либо направлении является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека. Единица измерения – кандела на квадратный метр (кд/м2).
Световая отдача показывает, с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет. Единица измерения – люмен на Ватт (лм/Вт).
Цветовая температура источника света (CCT (Correlated Color Temperature) – это условная температура нагретого тела, которое по спектральному составу излучения близко к серому телу. Цветовая температура источника света определяется путем сравнения с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Единица измерения – Кельвин (К). Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного – 6000 К.
Цветность света хорошо описывается цветовой температурой. Существуют следующие три главные цветности света:
тепло-белая < 3300 К,
нейтрально-белая 3300–5000 К,
белая дневного света > 5000 К.
Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света.
Цветопередача (CRI). Характеристики цветопередачи источника света выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Rа. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения Ra фиксируется сдвиг цвета с помощью 8 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого или эталонного источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета, излучаемого тестируемой лампой, от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra , тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.
К освещенности применимы и несколько практических законов.
Правило косинусов – освещенность площадки, наклоненной на определенный угол между перпендикуляром к поверхности и направлением параллельного потока, равна освещенности площадки, находящейся под углом 90° к направлению потока, умноженному на косинус этого угла. Например, если повернуть площадку так, что она будет параллельна лучам света, то освещенность на ней будет равна нулю.
Правило обратных квадратов – освещенность площадки обратно пропорциональная квадрату расстояния между источником и площадкой. Это верно только для точечных источников света, например, при удалении настольной лампы от стола на вдвое дальнее расстояние освещенность на столе уменьшится в 4 раза.
Об этих правилах надо помнить, когда вы создаете систему освещения для растений.
Лампа накаливания (incandescent lamp) – обычная лампа (напряжением 220 В, мощностью до 1000 Вт), которая повсеместно используется для освещения. Световая отдача такой лампы крайне невысока – всего 17 лм/Вт. CCT = 2800–3200. Недостатки этой лампы очевидны – хорошо греет и плохо светит. К достоинствам можно отнести невысокую стоимость и несложный монтаж.
Срок службы, по сравнению с остальными лампами, невысок, световая отдача со временем падает. Лампы накаливания с повышенным сроком службы представляют собой обычные лампы, рассчитанные на повышенное напряжение. Из-за низкой цветовой температуры освещаемое пространство кажется желтоватым.