Освещение для растений светодиодное: характеристики, советы по самостоятельному устройству

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа

Эта статья написана под впечатлением от другой статьи на GT, о чем говорит похожее название. Дело в том, что этой темой я интересуюсь лет двенадцать и потому статья iva2000 вызвала довольно живой отклик в моем сознании. Результаты и выводы меня почти убедили, но остались моменты, с которыми я не согласен. Решил всё пересчитать и так как результат получился довольно объемный, я решил написать его в виде отдельной статьи, а не комментария.

Прочитав заголовок и вступление, я был настроен критически. Еще бы! Я сам производил расчеты, куча людей производит и использует специальные фитолампы (не только светодиодные — посмотрите на люминесцентные светильники в любом цветочном магазине!), а тут некто заявляет, мол, всё это туфта, белые светодиоды не хуже. Но ознакомившись до конца, я свое мнение изменил и понял что в этом мнении есть существенная доля истины, но надо разбираться… Всем кто не читал эту статью — убедительная просьба ознакомиться для лучшего понимания, т.к. для сокращения объема и исключения дублирования информации я буду только ссылаться на данные указанной статьи, но не повторять их. Остальные же — давайте продолжим!

Итак, сначала, что же мне показалось спорным.

1. В указанной статье приводится кривая фотосинтетической активности света McCree, которая означает прибавку биомассы растением при освещении его светом узкой полосы, но почему-то отметается её значение вовсе под предлогом, что «в широкой полосе разница будет незначительной). В разделе „Результаты анализа спектров серийных белых светодиодов“ под пунктом 3 и вовсе приведена формула расчета энергетической ценности света с использованием ДВУХ интересных параметров — это ɳ — световая отдача в лм/Вт и Ra — индекс цветопередачи.

Обе этих величины имеют жесткую привязку к другой кривой, которая называется „фотопической“. Это кривая чувствительности человеческого глаза к свету. Чтобы не быть голословным, посмотрим на картинку:

Они едва ли похожи друг на друга, верно? Поясню, что люмены измеряются датчиком, имеющим чувствительность, строго соответствующую приведенной фотопической кривой. А фотосинтез осуществляется в соответствии с приведенной кривой McCree (она и есть гоафическое отображение интенсивности фотосинтеза в зависимости от длины волны). И, как вы уже заметили, кривых на рисунке две. Одна из них — нормирована к числу фотонов, а вторая к мощности излучателя, что в обсуждаемой статье даже не упомянуто. Уважаемый автор приводит кривую нормированную по числу фотонов, но не указывает этого и в дальнейшем не использует её, а использует кривую чувствительности глаза человека. Но, простите, причем здесь тогда фотосинтез? Либо не использовать никакую кривую и считать все фотоны равнозначными либо использовать ту, которая соответствует изучаемому процессу! Индекс цветопередачи же — это вообще некий виртуальный показатель, который говорит — на сколько точно будут переданы цвета (фотографии, ткани и т.п.) при освещении их данным источником света. Т.е. тоже никакого отношения к фотосинтезу не имеет. Т.е. приведенная формула является слишком грубым приближением чтобы оценить реальное качество источников со сложным спектром излучения!

Дальше-больше! Я проверил расчетные значения ФАР в мкмоль/дж, которые автор приводит в таблице с помощью приведенной им же формулы и получилось вообще черте что:

Цифры вообще не те и отличаются в разы от приведенных. Неужели автор не проверял свои же данные для статьи? Это меня никак не устроило и я сделал расчет как положено — без странных формул с не понятно откуда взятыми коэффициентами и параметрами, относящимися к другой области применения.

Для начала цифруем картинки всевозможных графиков и загоняем их в табличный процессор. Оп!

Затем делаем так. Сначала рассчитаем коэффициент фотосинтетической активности для каждого источника. Для этого для выбранного источника умножаем мощность излучения на каждой длине волны на число из графика McCree, для той же длины волны. Затем подсчитываем интеграл (сумму) мощности для исходного графика и результата перемножения. Делим второе на первое — получаем коэффициент, означающий эффективную долю излучения для данного источника (ту, которая примет участие в фотосинтезе):

Вот, уже можно сделать предварительные выводы!

1. ДНаТ — это супер для освещения растений! Эффективность его спектра достигает 79% и это для лампы, которую первоначально проектировали в общем-то не для этого, а для освещения автомагистралей и промышленных объектов.
2. Фитолампы не смотря на „специальный“ спектр не превосходят обычные белые светодиоды с цветовой температурой 4000К и не сильно лучше „холодно-белых“ 6000К.
3. Светодиоды красного (обычного) и дальнего красного вообще вне конкуренции.
4. Получается, что если хочется выжать всё из каждого ватта освещения, нужно брать обычные красные светодиоды (излучатели дальнего красного — почти в 2 раза дороже), а если хочется сэкономить в цене аппаратуры — нужно брать белые светодиоды.

Но, как я уже сказал, выводы эти предварительные и основаны только на оценке эффективности спекра источников, без учета их кпд и некоторых других моментов. Поэтому разбираемся дальше.

Что же будет, если учесть КПД источников? Данные о КПД взяты частично из статьи iva2000, а по красным светодиодам я точных данных не нашел, но в старых моих записях по данным литературы были числа меньше чем для синих светодиодов, т.к. в последнее время всё развитие технологии было направлено именно на светодиоды синего свечения, а другие оставались в хвосте прогресса.

По большому счету их цифры взяты наобум, но они в данном случае не играют основную роль, поэтому хватит об этом. И если кто-то сообщит более достоверные данные, я буду только благодарен.

Читайте также:
Основные преимущества электрических полотенцесушителей

Вот тут-то расстановка сил уже меняется!

Оказывается, светодиоды с CCT 4000К лучше даже ДНаТ! Причем, если для 1000 Ваттной лампы преимущество это не существенное, то для натриевых ламп малой мощности (100Вт) преимущество уже достигает 2,4 крат! А фитолампа — бесполезная трата денег — она уступает обычным белым светодиодам на 25%! Вот тебе и фитолампа!

И чтобы уже всё сделать предельно точно, считаем на фотоны по формуле:

Где h- постоянная Планка, c — скорость света.

Но число фотонов нам не нужно, поэтому чтобы перевести все в моли, делим всё на число Авогадро и умножаем на миллион для представления в микромолях.

Вот теперь можно сделать окончательные выводы:

1. ДНаТ имеет сравнимую эффективность только при использовании ламп большой мощности (600-1000Вт). Если Вы хозяин крупного тепличного хозяйства, то по совокупности эксплуатационных характеристик лампы на киловатт — Ваш выбор! Затраты на установку освещения и замену ламп будут существенно ниже, а затраты на электроэнергию приблизительно одинаковы со светодиодами. Малое количество синих лучей в спектре ламп компенсируется наоборот высоким их количеством в естественном свете, особенно зимой (цветовая температура неба достигает 15000К!) — это как раз ситуация с теплицами, когда досветка включается утром и вечером, а днем используется естественное освещение.

2. Наиболее эффективны светодиоды с цветовой температурой 4000К. 100 Ваттная светодиодная лампа дает на 43% больше фитоактивного излучения чем лампа ДНаТ той же мощности! Цена, как ни странно, тоже на стороне светодиодов — цена лампы ДНаЗ на момент написания статьи — чуть больше 1000р., в то время как светодиоды с той же мощностью на алиэкспрессе идут за 360р. (в исполнении COB — много чипов на одной подложке)! Это еще не считая балласта в обоих случаях. Если вы растите зелень на подоконнике или в гроубоксе, то белые светодиоды — вне всякой конкуренции. Достаточно один раз купить хорошие светодиоды и их обвязку и вы обеспечены отличным экономичным освещением на годы.

3. Фитолампы. Я изначально был другого мнения, но основываясь на данных о практическом использовании белых светодиодов из статьи iva2000, подтвержденных теперь собственным исследованием приходится констатировать, что они не дают никакого преимущества по энергоэффективности или по качеству выращенных растений, а всё с точностью до наоборот! Скрипач не нужен!

* Небольшое пояснение по фигурировавшим в таблицах комбинациям белых светодиодов с красными. Я для интереса рассмотрел вариант освещения, когда в дополнение к белым светодиодам дополнительно устанавливаются обычные красные или специальные с дальним красным спектром свечения (в пропорции 3:1 по мощности). Это бывает необходимо для стимуляции цветения. Если вы разводите цветочки или землянику или другие растения, у которых цветение или плодообразование является основной целью, это может быть оправдано. Если вы растите салат и петрушку, то вряд ли стоит заморачиваться — красные светодиоды дороже белых раза в 2,5, а специальные „фито“ с дальним красным — в 4 раза! Если цель — нарастить зеленой массы за минимальные деньги, лучше взять еще один или даже два белых светодиода — будет лучше и дешевле! Только не стоит загонять бедные диоды в гроб — зная любовь китайских товарищей к завышению параметров, нужно следить, чтобы при работе основание светодиодов грелось как можно меньше — позаботиться об эффективном теплоотводе и ограничивать рабочий ток. Лучше купить на 20% больше диодов и пустить на них на 20% меньший ток и таким образом в разы увеличить их время жизни, чем навалить на полную катушку и через год получить 50% первоначального светового потока и половину нерабочих корпусов!

В целом нельзя не отметить, что революция в малом растениеводстве свершилась и это не может не радовать! Ко мне сейчас едут несколько мощных светодиодов и если со свободным временем всё сложится, то в продолжении будет практический результат в дополнении к этой сугубо теоретической части.

PS: Друзья! Большое спасибо за положительную оценку моей небольшой, но я очень надеюсь полезной для всех работы! Мне интересно пообщаться на эту тему и ответить на все вопросы, по ней, в рамках объема моих знаний. Так что не стесняйтесь — заходите в обсуждение. Особенно приветствуются дополнения и ссылки на другую информацию, которые могли бы восполнить возможные пробелы в этом материале!

ТОП–8 лучших ламп для роста растений: правила выбора фитолампы

Любители зелени на подоконнике, дачники, выращивающие рассаду весной, сталкиваются с проблемой недостатка освещения в холодное время года. Поддержать растения для здорового формирования помогает дополнительная подсветка. Лучшим источником для этого служит фитолампа. Ниже разберемся: как выбрать фитолампу оптимальной мощности, какие есть спектры свечения и на какой высоте ее устанавливать.

Выбор спектра фитоламп

При недостатке естественного света растения излишне вытягиваются, истончаются, им не хватает сил для формирования завязи и обильной зелени. Но не все искусственное освещение одинаково поглощается рассадой. Спектр излучения обычной лампы накаливания находится, преимущественно, в области инфракрасного диапазона. Причем, большая часть энергии уходит на выработку тепла.

В отличие от обычной подсветки фитосветильники для растений излучают волны, той длины, которая максимально подходит для потребления агрокультурами и не перегревают их. Излучения для рассады, при котором достигается ускоренный рост зеленой массы и правильный фотосинтез находятся в красном и синем видимом спектре волн.

Чтобы достичь такого сочетания, фитолампы оснащены светодиодами с разным свечением.

  • двухцветные или биколорные (синий и красный цвет);
  • многоцветные (+ белый и ультрафиолетовый).
Читайте также:
Смеситель с автоматической регулировкой температуры

Лампа для растений

В некоторых моделях ламп возможна регулировка соотношения излучения и отключения лишних элементов подсветки. На упаковке фитолампы должно быть указание ее пиков спектрального свечения в красном и синем луче.

Наиболее продуктивной длинной волны считается в среднем:

  • для красного спектра 635 нм;
  • для синего – 450 нм.

Для наглядности на упаковке с лампой для рассады размещена спектрограмма. По ней можно без труда сориентироваться имеет ли спектр фитолампы нужный диапазон для ускорения роста растений или нет. Если данные пиков на спектрограмме не совпадают с оптимальной длинной более чем на 10 нм., то такая лампа будет малоэффективна.

Для стимулирования цветения рекомендуется светодиодная фитолампа с интенсивной подсветкой в красном диапазоне по 1–1,5 часа два раза в сутки. Синий цвет больше стимулирует рост зеленой массы.

Многоцветные фитолампы не рекомендуются для постоянного применения в комнатах, где есть регулярное присутствие людей. Так как ультрафиолетовое свечение может негативно сказаться на зрении и кожных покровах.

Apollo 20

Это самая большая светодиодная панель, оснащенная 20 сегментами светодиодов. Apollo 20 оснащено 2 рядами светильников, по 10 штук в каждом, для лучшего освещения рабочего пространства. Соотношение красных и синих светодиодов составляет 8:1, как и в менее мощных устройствах. Это позволяет растению не испытывать недостатка в синем спектре лучей при формировании и наращивании зеленой массы. А также быстро переходить на период плодоношения и созревания, благодаря обилию красных лучей.

  • длина 134см;
  • ширина 37см;
  • высота 17см.

Вес панели без малого 20кг. Крепление по-прежнему подвесное, так что систему подвешивания нужно обустроить заранее.

Потребляемая мощность устройства 725Вт. Благодаря установленным линзам, панель освещает более трех квадратных метров зеленых насаждений.

Тип лампы и ее форма

Кроме спектра свечения, при покупке фитолампы нужно определиться с типом формы устройства.

Сегодня производители предлагают 2 вида ламп:

  • круглые – в виде диска со встроенными по всему диаметру светодиодами;
  • линейные – в виде трубчатой лампы с элементами подсветки внутри.

При покупке той или иной формы фитолампы, определитесь с расположением растений в комнате. Если растение одно, либо расположить рассаду можно в радиусе 25 см. от центра лампы, тогда подойдет круглая модель до 16 ватт. Для радиуса 40 см. применяют лампу 36 ватт.

Цветок под лампой

Если саженцы располагаются на подоконнике либо полках, то понадобится линейная лампа. В теплице при стандартной (параллельной) рассадке растений, тоже подойдут трубчатые фитолампы.

Кроме формы фитолампы, различаются по источникам излучения, бывают:

  • Люминесцентные фитолампы. Они не греются, поэтому не обжигают рассаду, даже при близком расположении светильника. Являются энергосберегающими и позволяют регулировать цвет облучения. К недостаткам можно отнести раздражающий лиловый свет, который постоянно освещает комнату. Но, если вас это не раздражает, тогда можно смело применять люминесцентную лампу для рассады.
  • Светодиодные фитолампы. Имеют срок службы до 60 000 часов. При работе потребляют мало электроэнергии. Устанавливаются в стандартный патрон любого светильника и не требуют дополнительного устройства. При использовании светодиодных фитоламп можно регулировать мощность облучения.
  • Натриевые фитолампы. Имеют очень яркое излучение и могут вредить глазам и ослеплять при установке в жилых комнатах. Поэтому их устанавливают в парниках и теплицах для поддержания созревания овощей и ягод. При работе сильном нагреваются, поэтому нужно правильно располагать относительно растений. Натриевые светильники требуют специальной утилизации, поскольку содержат опасные для человека вещества.

При сильном нагреве нельзя трогать излучатель, иначе можно получить серьезные ожоги.

Преимущества и недостатки

Светодиодные лампы считаются лучшим выбором, когда речь идет о создании наиболее комфортного освещения при выращивании растений. Среди преимуществ светодиодных светильников следует упомянуть такие качества:

  1. Характерная особенность диодных светильников — возможность выбора спектрального состава. Достигается это простым монтажом диодов в нужном количестве и соответствующего потребностям спектра.
  2. Свечение диодов — максимально реалистичное среди всех потенциальных конкурентов. Дневной свет от люминесцентных лампочек проигрывает световым диодам по всем пунктам.
  3. Диодные лампы экономно расходуют электричество. В сравнении с лампами накаливания светодиоды обеспечивают 4-5-кратную экономию.
  4. Светодиоды характеризуются продолжительным сроком службы (до 50 тысяч часов). Если перевести на годы, то лампа для комнатных цветов на основе светодиодов будет работать в течение 10-12 лет из расчета 16-часового ежедневного свечения.

  1. Интенсивность свечения диодов практически не меняется по прошествии многих лет.
  2. Светодиодные фитолампы не склонны к чрезмерному нагреву. В связи с такой особенностью Лед-светильники можно размещать в непосредственной близости от растений, и это не причинит им ожога.
  3. Простота в использовании. Нет необходимости в дополнительных устройствах (отражатели, стекла, патроны).
  4. Экологическая безопасность. В светильниках этого типа отсутствует ртуть, и они не выделяют каких-либо иных опасных веществ. Диодное освещение можно использовать везде: в квартире, на балконе, в офисе и т.д.

Единственный существенный недостаток, которым отличается светодиодная лента, — высокая стоимость. Не всякий садовод в состоянии оплатить устройство, цена на которое может достигать несколько тысяч рублей. В связи с этим диодное освещение чаще всего используется профессионалами, которые выращивают растения в промышленном масштабе.

Расчет мощности для фитоламп

Мощность лампы определяют в Ваттах. При покупке фитолампы со светодиодами на упаковке производитель указывает максимальную мощность одного диода. По факту при нормальной работе элементов, они производят половину от максимальной величины. Чтобы рассчитать фактическую мощность светильника используем формулу: Мф=Кс х Мн/2, где:

Читайте также:
Серьги из полимерной глины

Мф – мощность фактическая.

Кс – количество светодиодов.

Мн – мощность номинальная (максимальная, указанная производителем).

Растения

Теперь нужно определиться, для каких культур применяем светодиодные фитолампы:

Тип растенияРекомендуемая мощность
Рассада овощей, зеленые салаты, зелень: петрушка, лук-батун, укроп, кинза.50–80 Вт/м²
Плоды овощей в период созревания: помидоры, перцы, огурцы.100–170 Вт/м²
Корнеплоды: лук репчатый, морковь, свекла, редис.50100 Вт/м²
Ягоды в период созревания150–200 Вт/м²
Декоративные растения в период цветения100–150 Вт/м²

Рассчитать требуемую мощность облучения можно по формуле: Мт=Пз х Мр, где:

Мт – мощность требуемая.

Пз – площадь засадки.

Мр – мощность рекомендуемая (берем из таблицы выше).

Высота подвеса фитосветильника

В фитолампах с диодными элементами освещения общий радиус охвата облучения составляет 110–130˚. При этом наиболее продуктивным считается рассеивание в радиусе 70–90˚. Если расположить лампу слишком высоко от растений, она будет их освещать, но эффективность по периферии будет значительно меньше в среднем в 1,5–2 раза.

Оптимально располагать лампу на высоте 20–25 см. от высшей точки кроны рассады в период формирования корневой системы. Для растений в период цветения или созревания: 25–30 см. от верхушки саженца.

Советуем посмотреть видео:

Для чего нужны линзы

Когда рассада вытягивается в высоту, лампу приходится перевешивать выше. При этом излучение удаляется от основания растений, и облучение становится более рассеянным. Чтобы сконцентрировать излучение в определенном месте применяют сужающие линзы. Они сокращают угол рассеивания и направляют концентрированный пучок волн.

Линзы – рассеиватели имеют угол от 15 до 90˚. Круглые лампы, как правило, оснащены встроенными линзами с углом 60˚. Линейные фитолампы не имеют линз, их нужно устанавливать своими руками.

Если ваш линейный светильник регулируется по высоте от рассады, то достаточно стандартного рассеивателя в 60˚. Если установка светильника стационарная 70–100 см. от растений, то интенсивность излучения регулируется заменой рассеивателей (линз). Начинайте с линз 15˚, на каждые 10 см. роста рассады, прибавляйте по 15˚ к углу рассеивания.

Лампа для цветов

Высота растенийУгол облучения
0 – 5 см.15˚
10 – 15 см.30˚
20 – 25 см.45˚
30 – 35 см.60˚
40 – 45 см.90˚

Рейтинг: ТОП–8 лучших

Чтобы не ошибиться при покупке осветителя для растений мы составили топ – марок по отзывам пользователей:

  1. Биколорная фитолампа линейная Grow Panel (красный + синий свет). Имеет квадратный корпус 30 х 30 см защищенный от высокой влажности. Общее количество излучателей 225 шт. Может применяться в крупных теплицах – площадь охвата 10 м². Закрепляется на подвесах с регулировкой высоты.
  2. LADDER-60 – линейный облучатель для рассады на светодиодах . Размер 60 х 10 см. Устанавливается как в комнате, так и в стационарных парниках. Применяется в качестве самостоятельного осветительного элемента без дополнительных излучателей. Крепится устройство на подвесах и регулируется по высоте. Площадь охвата 1 м². Облучатель оборудован защитой от попадания влаги в корпус.
  3. Биколорная фитопанель 5630N. Размер 50 х 10 см. Лампа оснащена 36 светодиодными элементами синего и красного спектра, мощностью 18 Вт. Обеспечивает охват площади до 1 м². Осветитель имеет полимерную защиту от повышенной влажности. Расположение панели регулируется по высоте тросами – держателями. Применяется для комнатных растений в период цветения или в небольших парниках для овощных культур.
  4. Минифермер биколор. Имеет стандартный цоколь и встроенные линзы с углом 60˚. Универсальная лампа для комнатного размещения. Имеет эффективный спектр для разных периодов развития рассады: формирование корневой системы, набор зеленой массы, цветение, созревание плодов. Рекомендуется обеспечить принудительный обдув элементов облучения. Срок службы до 3-х лет.
  5. Фитолампа «Здоровья клад». Многоцветная лампа обеспечивает полный диапазон свечения с пиковыми показателями длины волн красного и синего цвета 640 и 450 нм. Если нет естественного освещения площадь облучения до 0,5 м². Гибкая подводка позволяет изменять угол наклона и высоту светильника. Мощность устройства 16 вт. Применяется для поддержания растений при цветении и выращивания рассады в доме.
  6. Ярче свет ФИТО WST-05 – универсальная лампа с возможностью выбора варианта облучения и типа установки. Имеет два независимых световых излучателя красного и синего спектра. На разных этапах развития растений можно отключать тот или иной диапазон подсветки. Крепление возможно на подвеске либо на упорах. Может устанавливаться в комнате или в небольшом парнике как единственный или дополнительный источник света.
  7. «Солнце – дар FITO Д – 10». Биколорная лампа размером 62 х 15 см. имеет полимерный чехол, который защищает от высокой влажности и загрязнений. Линзы позволяют размещать устройство на высоте до полуметра от рассады. Имеет сниженное энергопотребление. Крепиться фитолампа на металлические подвесы в комнате или парнике.
  8. Flora Lamp. Круглый светодиод с обычным цоколем, который устанавливается в любой патрон. Больше применяется для поддержания роста рассады 5–15 см. или низкорастущих культур. Имеет оптимальное сочетание синего и красного спектра. Применяется для восстановления растений после пересадки, поддержания во время цветения и созревания плодов. Устанавливается в квартире или небольшом парнике. Охват излучения до 0,5 м².

Для чего нужны фитосветодиодные светильники, в чем их преимущество

Для развития растений необходим дневной свет. В процессе фотосинтеза вырабатывается хлорофилл, но ему требуется не весь спектр солнечного излучения. Самыми полезными растениям диапазонами являются довольно узкие участки спектра в синей и красной областях. Остальное излучение расходуется впустую.

Читайте также:
Неисправности в работе скважинногоса: причины, способы ремонта и профилактика

Каждый участок полезного растениям излучения воздействует по-разному. Так, синий свет ускоряет синтез белка, стимулирует рост зеленой массы, развитие новых побегов, способствует выработке хлорофилла Б.

Под красным светом вырабатывается хлорофилл А, усиливаются развитие корневой системы, рост растений вверх, цветение и созревание плодов.

В светодиодных фитосветильниках FitoLED применены новейшие излучатели последней разработки немецкой фирмы OSRAM. Компания является признанным лидером в разработке и производстве светильников всех типов, в том числе и светодиодных. Надежность и длительный срок службы светильников обеспечивается высоким качеством каждой детали.

Светодиоды, по сравнению с лампами накаливания имеют значительно низкую температуру. Этим обеспечивается меньший нагрев грунта, уменьшается испарение влаги, увеличивается интервал между поливами. Снижение температуры исключает необходимость использования вентиляторов для охлаждения, растения не получают тепловые ожоги.

Кроме того, светодиодные светильники безопасны в применении, в них нет ртутных паров, стеклянных колб и корпусов.

Использование светодиодных фитосветильников позволяет уменьшить использование удобрений и пестицидов, урожай становится более экологичным.

9 советов, как выбрать правильную светодиодную фитолампу для рассады

: Досвечивание растений

В нашем суровом климате, когда в мае может пойти снег, а солнце – гость нечастый, рассада, которую многие садоводы выращивают на подоконниках, может не дожить до весны. Поддержать силы молодых растений в холодное время года поможет фитолампа.

В этой статье мы ответим на вопрос, чем же так хороши светодиодные фитолампы по сравнению со своими предшественницами – натриевыми и люминесцентными лампами, а также в чем их преимущество перед современными энергосберегающими осветительными приборами.

Преимущества светодиодных фитоламп:

  • экономия электроэнергии,
  • долговечность,
  • компактность,
  • содержание в световом потоке полезных для растений спектров, ускоряющих фотосинтез.

1. Определитесь с формой фитолампы

Если у вас подоконник, стол, длинная полка, стеллажи, то, конечно, удобней приобрести линейную фитолампу. Она будет освещать рассаду или цветы, высаженные в длинный ряд, равномерно. Если цветы расположены на радиусной стойке, вам нужно подсветить миниатюрное деревце или участок небольшой площади на столе, лучше воспользоваться цокольной фитолампой.

Корпус ламп

2. Проверяйте спектр диодов в фитолампе

Общеизвестно, что растениям для роста и развития необходим солнечный свет, состоящий из волн разной длины и цвета. Весной, в период выращивания рассады, когда солнечного света не хватает, для досвечивания растений обычно используют лампы искусственного освещения. Однако спектр их излучения ограничен и происходит в основном в желтом и зеленом цветовых секторах. К тому же лампы накаливания потребляют много электроэнергии. Люминесцентные и современные энергосберегающие лампы – более экономные, но излучают мало света в красной и оранжевой спектральных областях. А растения хорошо реагируют ответным ростом на синий и красный цвета.

Такого оптимального сочетания цветов удалось достичь при использовании в фитолампах светодиодов. Поэтому эти источники освещения называют биколорными. Чтобы правильно выбрать лампу, нужно посмотреть так называемую спектрограмму (см. рисунок 1). Есть она и на упаковке самой лампы. На спектрограмме должны быть пики в синем и красном секторах спектра. В синем секторе оптимальная для рассады длина волны – 440-450 нм, а в красном – 650-660 нм. Если спектральные показатели сильно отклоняются в обе стороны, такую лампу покупать не стоит, так как волны другой длины для рассады малоэффективны.

Спектры ламп

3. Различайте реальную и номинальную мощность диода

Диоды бывают разной мощности – 1 Вт, 3 Вт или 5 Вт. Для нужд “домашней теплицы” наиболее подходящие – эмиттерные лампы с первичной линзой, которые рассеивают свет под углом 120 градусов. Оптимальной считается лампа мощностью 3 Вт с правильным соотношением излучаемого света и тепла.

Чтобы не ошибиться с выбором лампы, нужно различать понятия номинальной и реальной мощности. Разберемся, что они означают. Номинальная мощность – это та мощность, при которой диод работает на максимальном пределе. Это означает, что “жизнь” диода при такой нагрузке будет короткой. Чтобы диоды прослужили дольше, их “питают” наполовину от их мощности, то есть диод мощностью 3 Вт в реальности “покажет” 1,5 Вт. Это и есть его реальная мощность. Уважающие себя производители светодиодных ламп обязаны указывать эту информацию на своих сайтах (см. рисунок 2).

Характеристики ламп

4. Правильно рассчитывайте мощность светодиодов в лампе

Как высчитать общую мощность светодиодов? Какое количество диодов должно быть в лампе? Ответ на эти вопросы зависит от конкретной ситуации. Самое важное в выборе – соотношение между диодом и радиатором (об этом в пункте 6).

Формула для расчета количества диодов довольно проста: М=К×М1, где М – общая мощность лампы (Вт), К – количество диодов, а М1 – мощность одного диода. Однако далеко не все производители предельно честны с покупателями. Чтобы не попасться на удочку, ликвидируем пробел в знаниях.

Допустим, вы выбрали лампу мощностью 54 Вт и на 18 диодов c Алиэкспресс, где производитель заявляет, что мощность каждого диода 3 Вт. Если же измерить ваттметром (прибор для измерения мощности подключенных приборов), то получается, что она выдает 11 Вт.

фитолампа биколор китайская

Нужно учитывать, что диод не может работать на максимуме долго! Итак, посчитаем: 54 Вт делим на 18 диодов, получаем 3 Вт на каждый диод, которые работают на полную! Но такого не может быть! Однако вы платите за 54 Вт номинальной мощности и за 27 Вт реальной мощности (см. информацию выше.) Но по факту замера она выдает 11,6 Вт. Это далеко от 27 Вт.

Реальная выдача диода – половина мощности. Тогда если взять 1,5 Вт мощности каждого диода и умножить на 18 диодов, то получим, что эта лампа должна состоять как минимум из 27 диодов, а не из 18, как есть по факту. Обман? Нет, просто там стоят диоды меньшей мощности, то есть мощностью в 1 Вт, которые работают наполовину от своей мощности. Об этом производители, конечно, не пишут.

Читайте также:
Самодельный пистолет для аэрозольных баллончиков

Но как это получилось? Берем 11,6 Вт реальной мощности из розетки, делим на 18 диодов. И получаем 0,64 Вт! То есть 0,64 Вт – это как раз почти половина от 1 Вт.

Теперь берем лампу Минифермер.ру. На упаковке написано, что лампа состоит из 12 диодов мощностью 3 Вт – в сумме это 36 Вт, то есть реальная мощность из розетки должна быть 15-18 Вт. Так и есть!

фитолампа биколор минифермер.ру

Это означает, что в лампе стоят точно 3-ваттные диоды! Они будут долго работать, и при этом вы получите хороший результат. Так что в информации к лампе должны быть указаны и номинальная мощность, и реальная.

Номинальная мощность

5. Учитывайте площадь радиатора

Радиатор – это алюминиевый корпус, который в цокольных лампах расположен по кругу или, если это линейная лампа, радиатором является весь корпус. На рисунке 3 радиатор обозначен стрелками.

Радиатор ламп

Радиатор предназначен для распыления тепла, которое производят диоды. Поэтому объем радиатора должен быть рассчитан на количество диодов таким образом, чтобы они не перегревались. Максимальная температура на кристалле диодов не должна превышать 70-75°С, иначе они “деградируют”. То есть если в лампе много диодов, а радиатор маленький – такая лампа быстро выйдет из строя.

Разные радиаторы

Чтобы светодиодная фитолампа работала исправно, соотношение между площадью радиатора и количеством диодов должно быть хорошо выверено. Не менее важно расстояние между диодами, то есть если места между диодами достаточно, тепло распределяется быстрее. Пример правильной “посадки” диодов на радиатор представлен на рисунке 4.

Узнать подробную информацию о светодиодных фитолампах можно из следующего видеоматериала:

6. Учитывайте расстояние от лампы до зоны засветки

На каком расстоянии от растений нужно все-таки размещать фитолампы? Ответ на этот вопрос будет зависеть от того, в каком помещении и сколько растений вы собираетесь выращивать, а также от продолжительности светового дня.

Реальная мощность лампыРасстояние до растенийОхват площади (диаметр)
7-10 Вт20-30 см25-30 см
10-15 Вт35-40 см45-50 см
15-20 Вт40-45 см85-90 см

Чтобы лампа сохраняла свои функции, и эффект такого освещения не уменьшался, ее можно оснастить дополнительными линзами, дабы сузить пучок света. Площадь засветки будет зависеть от выбранных линз. Чтобы не переплачивать за лишние лампы и ненужную мощность, лучше подобрать их с помощью профессионалов.

7. Обдумайте возможность установки дополнительных линз

Как говорилось ранее, у диодов уже есть первичная линза и угол засветки 120 градусов. Но если повесить лампу слишком высоко, света к растениям будет доходить меньше, и рассеиваться он будет сильнее. То есть, свет будет охватывать неполезную площадь. Такое использование малоэффективно, а вот за электроэнергию вам придется доплачивать. Эту проблему поможет решить установка дополнительных линз. Они бывают на 15, 30, 45, 60, 90 градусов. Подбор линзы даст возможность выбрать нужную высоту и сохранить полезную мощность лампы, необходимую растениям.

8. Подбирайте лампу нужного спектра

Биколорный (bicolor spectrum) – основной спектр для придания растению энергии, необходимой для фотосинтеза.
Лампа с таким спектром рекомендуется:

  • для подсветки любых растений на подоконнике, балконе и в местах с минимальным количеством солнечного света;
  • для выращивания рассады и молодых растений;
  • для досвечивания взрослых растений в помещении с дополнительными источниками света;
  • для поддержки растений зимой и в условиях недостаточной освещенности.

Полный спектр (full spectrum). Это лампы биколорного спектра с более широким диапазоном пиков в красном и синем поле. Они универсальны и подойдут многим растениям. В плане энергоэффективности и пиков спектра эти источники света немного уступают биколорным лампам, но за счет более широкой зоны спектров позволяют дать растению максимум искусственного света, по действию схожего с солнечным.

Существуют более усовершенствованные лампы – это полноспекторные лампы с добавлением белого света. Они пригодны для использования в местах проживания людей. На вид свет такой лампы теплый белый, но содержит волны полезной для растений длины.

Мультиспектр (multicolor spectrum) – это уникальная лампа, в которой сочетаются красный, синий, теплый белый и дальний красный свет. Она дает максимальное стимулирование цветения и плодоношения у многих растений, включая орхидеи и адениумы, а также большую долю красного и синего света для фотосинтеза в стадии роста. Лампа с таким спектром рекомендуется:

  • для подсветки взрослых растений;
  • для стимулирования цветения и плодоношения;
  • для выращивания в помещении в отсутствии солнечного света;
  • для досвечивания комнатных цветов, особенно орхидей;
  • для подсветки декоративнолиственных растений.

Среднее рекомендуемое время досвечивания фитолампами – 13-14 часов в сутки. Эти лампы можно использовать не только для удлинения светового дня, но и его замены в темном помещении. В ночное время растениям устраивают перерыв, поскольку у них, как и у человека, есть биологические часы, и “сон” ночью им необходим.

Перцы, томаты, баклажаны, огурцы рекомендуют досвечивать от 8 до 13 часов в день. Зеленные культуры (салаты) – 8-11 часов в день, туговсхожие растения (сельдерей, редис, репа) – 12-16 часов в день.

9. Покупайте фитолампы с гарантией

Это очень важный момент. Компании-производители и добросовестные продавцы должны выдавать гарантию на лампу. Это очень важно. Купив лампу у непроверенного продавца, вы не сможете доказать ему, что она вышла из строя не по вашей вине, а, например, из-за скачка напряжения в сети. И отремонтировать такую лампу возьмутся не везде. Поэтому выбирайте светодиодные лампы с гарантией как минимум на 1 год.

Читайте также:
Особенности и виды натяжных потолков с тистением

Некоторые компании, в тои числе и Минифермер.ру, предлагают постгарантийное сервисное обслуживание, что также немаловажно. Ведь если вышел из строя один диод, его сразу же заменят. И вам не придется выяснять, какой диод нужен и как его паять.

Если вы заядлый дачник, который привык “готовить телегу зимой”, позаботьтесь о будущем урожае уже сейчас. С лампами от компании Минифермер.ру нехватка света и тепла на подоконнике вашей рассаде не грозит.

Особенности использования и подключения светодиодных лент для растений

Солнечный свет играет важную роль в жизни растений, его недостаток негативно отражается на фотосинтезе, что приводит к замедлению жизненных функций. Решить проблему можно при помощи искусственного освещения. Но обычные лампы не подходят для этой цели, поскольку требуется особый спектр, который могут излучать не все источники света. Рассмотрим, как сделать своими руками подсветку для комнатных растений или рассады, используя светодиодную фито ленту. Начнем с теории.

Длина спектра светодиодов для растений

Установлено, что для биологических процессов, протекающих в растениях, необходима определенная длина световых волн. На рисунке 1 представлен график, демонстрирующий эту взаимосвязь.

Зависимость чувствительности растений от определенного спектра

Зависимость чувствительности растений от определенного спектра

Обозначения:

  • А – график зависимости синтеза хлорофилла;
  • В – фотосинтеза;
  • С – фотоморфогенеза.

Мы видим, что растениями наиболее интенсивно поглощаются световые волны длиной 445 нМ и 660 нМ, приходящиеся на синий и красный участки спектра. Именно поэтому обычные источники не подходят для искусственно освещения, понадобится фитолампа или фитолента. Наиболее эффективная подсветка, в которой соотношение синего и красного света 1 к 4-6.

Преимущества фитолент перед другими источниками

Приведем несколько факторов, говорящих в пользу светодиодной подсветки:

  • меньшее потребление по сравнению с галогенными, ртутными и люминесцентными фитоисточниками;
  • узкий спектральный диапазон гарантирует максимальную эффективность;
  • низкое напряжение питания повышает уровень безопасности;
  • высокий КПД;
  • менее подвержены нагреву, чем лампочки, следовательно, их можно ближе располагать к растениям, что позволяет использовать источник меньшей интенсивности;
  • не содержат веществ, несущих угрозу здоровью.

К сожалению, у такого источника есть один существенный недостаток, ограничивающий его широкое применение – высокая стоимость, поэтому рассмотрим альтернативные варианты.

Светодиодная лента для роста растений полного спектра

Иногда так называют RGB источники, что не является правильным, поскольку установка светодиодов полного спектра на ленту технологически невозможна.

Источник УСКИ, представляют собой светодиод синего спектра, покрытый специальным люминесцентным слоем. Такая конструкция позволяет излучать световой поток в диапазоне 400-800 нМ, при этом пик интенсивности приходится на 630-640 нМ (спектрограмма показана на рисунке 3).

Спектрограмма светодиода УСКИ

Рисунок 3. Спектрограмма светодиода УСКИ

Некоторые недобросовестные производители указывают в своей продукции пик интенсивности 660 нМ, это, мягко говоря, не соответствует действительности, поскольку применяема технология не позволяет получить источник с такой характеристикой. Это ограничение можно обойти при изготовлении матриц, с этой целью в них устанавливаю несколько кристаллов красного спектра.

Светодиод и светодиодная матрица, изготовленные по технологии «УСКИ» (пропорции не соблюдены)

Светодиод и светодиодная матрица, изготовленные по технологии «УСКИ» (пропорции не соблюдены)

Стоимость данного типа светодиодного источника не намного меньше фитоленты, что делает его не совсем приемлемой альтернативой.

Использование синих и красных светодиодных лент

В качестве эконом варианта для подсветки комнатных растений может быть использована красная (630нМ) и синяя (465нМ) светодиодная лента. Их пик интенсивности несколько смещен от фитоспектра, но это некритично, эффективность такого освещения снизится, но незначительно.

Светодиодные ленты красного и синего спектра

Светодиодные ленты красного и синего спектра

Вместо двух лент разного цвета можно использовать одну RGB, но для управления ее работы помимо блока питания потребуется специальный контролер, что ведет к удорожанию конструкции.

Расчет мощности подсветки и длины ленты

Для подсветки комнатных растений или рассады мощность светильника подбирается из расчета 30-50 Вт на один квадратный метр (при наличии естественного освещения). Зная характеристики светодиодной ленты и площадь комнатной оранжереи несложно произвести необходимые расчеты.

Допустим, нам необходимо организовать подсветку для ящика рассады площадью 0,2 м 2 (20х100) см, следовательно мощность источника подсветки должна быть 8 Вт (40 * 0,2). Если выбрать ленту 3528-60 (4,8 Вт/м), то ее потребуется два метра.

Не забываем про соотношение между красными и синими светодиодами, значит, берем 0,5 м синей ленты и 1,5 м красной, то есть 1 к 3. В результате в подсветке будет 30 синих светодиодов и 90 красных.

Следует обратить внимание на особенность лент, она состоит из сегментов, на каждом находится три светодиода, это неделимая часть, которая определяет кратность резки. У 3528-60 этот параметр – 5 см, а для 3528-120 – 2,5 см. На рисунке 6 красным кругом отмечено место, в котором может производиться резка.

Ленту можно обрезать только в указанных местах

Рис.6. Ленту можно обрезать только в указанных местах

Для подсветки домашних растений использовать ленту с силиконовым покрытием не имеет смысла, тем более, что оно снижает интенсивность светового потока.

Блок питания для подсветки

Определившись с мощностью ленты, выбираем для нее блок питания. Здесь необходимо принять во внимание характерные особенности светодиодов, они требуют стабилизации по току, а не напряжению. Рассчитать потребляемый лентой ток поможет закон Ома: I=U/P, где U – напряжение питания ленты, P – ее мощность. Например для светильника, потребляющего 9,6 Вт, потребуется блок питания (на 12 В) не менее, чем на 0,8 А (12/9,6=0,8). Стоимость таких устройств порядка 100-120 рублей.

Читайте также:
Популярные решения в дизайне: особенности применения обоев в стиле арт-деко

Недорогой блок питания на 12 В и 1 А

Недорогой блок питания на 12 В и 1 А

Учитывая невысокую стоимость БП данного класса, делать их самостоятельно не имеет смысла, для «радиолюбительского зуда» лучше найти более достойное применение.

Более мощный стабилизатор тока делать своими руками также бессмысленно, на общеизвестном сайте китайских производителей приобрести такое изделие, как показано на рисунке 8, можно всего за 50 рублей (с бесплатной доставкой).

Стабилизатор тока на 3 А (Китай)

Рисунок 8. Стабилизатор тока на 3 А (Китай)

Обратим внимание, что приведенное на рисунке устройство является стабилизатором тока, рассчитанным на входное напряжение от 3,5 до 35 В (постоянного тока), соответственно, подключать его напрямую к розетке, где 220 В, нельзя. Предварительно необходимо понизить напряжение и преобразовать его из переменного в постоянное, то есть собрать простейшую схему на основе трансформатора, диодного моста и полярного конденсатора (см. рис. 9).

Схема элементарного блока питания

Рисунок 9. Схема элементарного блока питания

Подключение

Теперь, когда мы определились со всем необходимым можно приступить к изготовлению фитосветильника для ящика с рассадой 20х100 см. Если необходима подсветка для другой площади, в статье приведена вся информация, необходимая для перерасчетов.

Из материалов нам понадобится:

  • фрагмент листа ДВП толщиной 4-6 мм и размерами 60х20см;
  • профиль для гипсокартона UD-27 – 2 метра;
  • светодиодная лента для растений – 2 м или 1,5 м красной и 0,5 м синей;
  • блок питания на 12 В и 1 А;
  • медный многожильный провод сечением 0,75, например ПВС;
  • крепеж.

Необходимые инструменты:

  • паяльник мощностью 25 Вт;
  • ножницы обычные и по металлу;
  • шуруповерт с крестовой битой и сверлом диаметром 3мм;
  • монтажный нож.

Алгоритм сборки:

Способ магистрального подключения светодиодных лент к БП

  1. Разрезаем профиль UD на четыре равных куска длиной 50 см.
  2. Производим монтаж профиля на ДВП, таким образом, чтобы до краев листа оставалось 5 см, и между профилями было одинаковое расстояние.
  3. Разрезаем ленту на куски длинной 50 см, в ходе этой операции следует следить, чтобы не перерезать сегмент.
  4. Снимаем с обратной стороны слой, защищающий клюющуюся поверхность, после чего прикрепляем ленту внутрь профиля.
  5. Подключаем ленту к БП, так, как показано на рисунке 10. Имеет смысл установить на обратной стороне ДВП листа клеммную колодку, куда вывести провода с лент и БП. Пайку нужно делать аккуратно, чтобы не повредить ленту. Соблюдайте полярность, неправильное подключение выведет светодиоды из строя. Способ магистрального подключения светодиодных лент к БП
  1. Включаем собранную конструкцию и проверяем ее работоспособность.

Собранный фитосветильник можно установить на стойки или подвесить над растениями.

Делаем светодиодную подсветку растений: расчет мощности, выбор ленты, расчет питания

Уменьшение естественной инсоляции зимой приводит к световому голоданию комнатных растений и снижению интенсивности фотосинтеза. Светодиодная подсветка для растений и цветов решает эту проблему, но нужно уметь ее подобрать. Разберем как выбрать светодиодную лампу для растений и сделаем ее своими руками.

При недостаточной освещённости тормозятся процессы фотосинтеза что неизбежно приводит к торможению роста. Стебли истончаются, вытягиваются в сторону основного источника освещения. В период обильного цветения недостаток освещения приводит к самовольному сбросу бутонов.

Подсветка цветов светодиодными лампами для растений

Какая подсветка нужна для растений

Качество освещения для домашних цветов зависит от:

  • Спектра освещения;
  • интенсивности освещенности;
  • длительности освещения в течение суток.

Также влияют температура в помещении и концентрация углекислого газа, но в пределах квартиры влиять на эти параметры трудно, потому опустим их.

Требования к подсветке цветов и растений:

  • Отсутствие сильного тепловыделения, растения не должны перегреваться;
  • наличие в спектре излучения красного и синего света, необходимого для нормального процесса фотосинтеза.

Нагрев лампы

Из-за большого нагрева колбы, лампы накаливания непригодны для использования.

Натриевые лампы высокого давления (ДНАТ) лучше подходят для подсветки растений и широко применяются в теплицах. Но для домашних условий они мало пригодны из-за высокой мощности и соответственно значительного тепловыделения (колба может нагреваться до 600 градусов). Также они дорогие в эксплуатации (высокая стоимость трансформаторов розжига).

Светодиоды практически не греются (подробнее про нагрев светодиодов), потому подойдут для квартирного использования.

Спектр излучаемого света

Хлорофилл, находящийся в зелёных листьях, способен активно поглощать свет с длинной волны 380-710 нанометров, остальной спектр не активирует процессы фотосинтеза.

Эффективная длина волн для освещения растений

График эффективной длины волн для растения

Более короткие волны в спектре 380-500 нанометров стимулируют процессы деления клеток и увеличение зелёной массы, а излучение с длинной волны 500-700 нанометров необходимо для интенсивного цветения и плодоношения.

На графике наглядно видно, какой цветовой диапазон более эффективный для роста растения. Теперь сравним со спектром, излучаемым разными типами ламп.

Сравнение спектров разных источников света

Сравнение спектров разных источников света

Обыкновенные лампы накаливания мало подходят для подсветки комнатных растений, поскольку у них преобладает теплый спектр (700+ нанометров). Люминесцентные, которым отдают предпочтения за счет их стоимости, по спектру совсем бедные и уступают даже лампам накаливания.

Спектр излучения светодиодов для растений будет идеальным. Особенно при объединении холодного белого – 400-500нм и теплого белого 500-700нм цветов.

Преимущества подсветки цветов светодиодами

Минимальный срок службы светодиодов 50 000 часов при минимальных потерях в яркости.

Светодиоды более экономичны и расходуют меньше электроэнергии (по сравнению с лампами накаливания в несколько раз). Обладают крайне высоким КПД и выдают около 100 Лм на 1Вт потребленной энергии.

Светодиодные ленты излучают свет под углом 120 градусов, что позволяет сконцентрировать излучение на растениях, а не освещать комнату.

Компактные размеры позволяют создавать освещение для цветов любых форм.

Читайте также:
Прозвонка кабеля мегаомметром
Сравнительный анализ фитоламп для растений
Люминес-центнаяРтутнаяМеталл-галогеннаяНатриеваяСвето-дидная
КПД ФАР20-22%10-12%16-28%26-30%99%
Cрок службы10-15 тыс. часов10-15 тыс. часов6-10 тыс. часов16-24 тыс. часов50-100 тыс. часов
Средняя световая отдача50-80 лм/Вт45-55 лм/Вт80-100 лм/Втдо 150 лм/Втдо 100 лм/Вт
Минусы, ограничения использованияНе годится для большой площади, не подходящий спектр для растенийЭкономически невыгоднаНевысокий индекс цветопередачиНевысокий индекс цветопередачиНет
Среднее потребление энергии15-65 Вт/час50-400 Вт/час70-400 Вт/час70-600 Вт/час1 Вт/час на один диод или 15Вт на метр ленты
Коэффициент пульсации22-70%63-74%30%70%Менее 1%
КПД50-70%50-70%50-70%50-70%90%

Специализированные светодиодные фитолампы для растений

Фитолампы – это красные и синие светодиоды с пиком интенсивности в диапазоне 440 и 660 нанометров, т.е. вся мощность излучения находится в эффективном для растений диапазоне.

Такой светодиодный светильник для растений применяется, если необходимо освещать небольшую площадь в 30-50 см 2 (одно растение или один горшок), т.к. светоизлучающий модуль имеет угол светового потока 120 градусов. Для подсветки большого количества растений (рассада) более рентабельно использовать светодиодные ленты и модули.

Фитолампа – хороший выбор для роста одного комнатного цветка, но цена на них неоправданно выше чем на обычные светодиодные ленты. При комбинировании теплого и холодного света светодиодных лент, вы получите тот же результат, но за меньшие деньги.

Важно. Решив использовать фитолампы, не покупайте формфактор типа «кукуруза». Большая часть излучения будет тратится впустую, даже при наличии рефлектора, снижая общую эффективность освещения.

Выбор формы светодиодной фитолампы

Выбор формы светодиодной фитолампы

Делаем светодиодную подсветку для цветов своими руками

Изготавливать светодиодные лампы под цоколь нет смысла. Это не практично. Мы будем использовать светодиодную ленту. Изготовление самодельной фитолампы для цветов сводится к трем пунктам:

  1. Рассчитать необходимую мощность светодиодного освещения для цветов.
  2. Подобрать модель ленты.
  3. Подобрать блок питания.

Расчет мощности светодиодного освещения

Необходимая освещенность для полноценного роста цветов составляет 10000-15000 Люкс. Исходя из этих цифр следует отталкиваться при расчёте подсветки для растений из светодиодов.

Разберем на конкретном примере. Делаем подсветку рассады в коробке размером 0,75 x 0,3 метра. Обеспечим растения освещением 15 000 Люкс.

15 000 Люкс – интенсивность излучения 15 000 Люмен, освещающего поверхность 1 м 2 с высоты 1 метр.

Наша освещаемая площадь:

0,75м * 0,3м = 0,225 м 2

Значит наша требуемая интенсивность света:

15000 Лм/м 2 * 0,225м 2 = 3375 Люмен

Определим высоту расположения освещения. Полученная интенсивность освещения в 3375 Лм нужна при расположении светодиодных ламп для растений на высоте 1м. Уменьшив высоту в два раза, требуемая интенсивность упадет в 4 раза (закон обратных квадратов). Разместив освещение на высоте 0,5м, получим интенсивность света:

Закон обратных квадратов — при увеличении расстояния до источника света в 2 раза, интенсивность светового излучения падает в 4 раза.

3375 / 4 = 845 Лм

Осталось подобрать LED ленту по этим параметрам.

Подбираем светодиодную ленту для подсветки цветов

Из расчета мы получили необходимую интенсивность света 845 Лм. При наших размерах коробки с цветами, лучше взять 2-4 отрезка ленты, длиной 0,75 м, чтобы равномерно покрыть всю площадь.

Световой поток LED ленты указывается из расчета на 1м. Если нам нужно только 0,75м, то необходимо добавить 25% к заявленной производителем интенсивности светового потока.

845 / 2 * 1,25 (компенсируем длину ленты) = 530 Люмен (для двух отрезков)

845 / 4 * 1,25 = 265 Люмен (для четырех отрезков)

Итоговые параметры ленты:

  • Интенсивность света (яркость) 465 Лм;
  • Температуру света – комбинируем теплый + холодный (3000К + 6000К);
  • Напряжение питания 12В – самый распространенный тип лент.

Нам подойдет SMD3528-W-60led — 3 метра, или SMD2835-W-60led — 1,5м. Здесь можете почитать про маркировку лент.

Выбор блока питания для светодиодных лент

Важно подобрать подходящий для драйвер для питания освещения комнатных растений. Критериев всего несколько:

  • Мощность (самый важный);
  • тип корпуса;
  • дополнительный функционал.

Расчет мощности блока питания. Рассмотрим на примере 3 метров ленты SMD 3528, 60 светодиодов на 1 погонный метр. Мощность 1 п.м. 4,8W. Прибавим 25% запаса на потерю в соединениях и проводниках и получим:

(длина) * 4,8W (мощность 1 метра) * 1,25 (запас) = 18W.

Подойдет любой БП мощностью больше 20Вт и напряжением 12В.

Тип корпуса. Бывают корпуса с разным уровнем пыле- влагозащиты, в алюминиевом или пластиковом корпусе с принудительным или естественным охлаждением.

  • Степень защиты выбираем в зависимости от условий эксплуатации. При высокой влажности (размещение внутри теплиц) степень защиты должна быть не ниже IP67.
  • Материал корпуса выбирайте любой. Преимуществ никаких не дает.
  • Принудительное охлаждение необходимо при высокой мощности блока питания (свыше 200W). В противном случае достаточно пассивного охлаждения.

Дополнительный функционал. Блоки питания могут иметь дистанционное управление с пульта, снабжаться lcd экранами, иметь таймеры. Дополнительный функционал приобретайте по желанию. Чем больше функций — тем дороже блок питания.

Подключение ленты к блоку питания

Схема подключения к блоку питания

Схема подключения к блоку питания

Подключайте все отрезки лед ленты параллельно к блоку питания. При подключении используйте коннекторы (подробнее про соединение отрезков ленты). Один неразрывный участок ленты не должен превышать длины 5м.

Помните про класс защиты светодиодной ленты для растений и блока питания. Выбирая класс IP20 — размещайте освещение и питание в сухих, незапыленных местах. Если класс IP67,68 — размещать можно даже во влажных теплицах.

Варианты размещения освещения для рассады

  • Индивидуальная подсветка растений светодиодами.
  • Стеллажи для растений.

Индивидуальная подсветка растений.

Индивидуальная подсветка растений

Точечное освещение растений позволит не только избежать ежегодной передислокации всех горшков и вазонов к месту зимовки, но и создать уникальный, неповторимый дизайн интерьера. В качестве источника освещения можно использовать миниатюрные, но мощные светодиоды.

Читайте также:
Полки для гардеробной, чем различаются и какое оптимальное количество

Светодиоды для подсветки растений способны выдавать до 120 люмен и быть как подсветкой для растения, так и ночником.

Для индивидуальной подсветки можно купить специализированную светодиодную фитолампу, о которых мы писали выше. Метод расчета тот же, что и для светодиодной ленты.

Стеллажи для растений.

Стеллажи с растениями

При большом количестве объектов освещения более целесообразно сделать полки снизу которых будет монтироваться светодиодная лента для растений.

Стеллажи можно оградить светоотражающими материалами: фольгой, металлизированным утеплителем. Это позволит обеспечить круглосуточную подсветку, но не будет мешать отдыхать в вечернее время. Также такая ширма увеличит освещенность растений на 10-15 процентов.

Как выбрать светодиодную фитолампу для растений

Светодиодные лампы для растений позволяют организовать освещение, наиболее близкое к естественному спектру. Именно благодаря правильно подобранному режиму подсвечивания обеспечиваются условия, в которых возможно нормальное развитие растений. Особенно актуальна дополнительная подсветка в зимний период, когда день значительно сокращается.

Растения и свет

Если оставить растение без света, то спустя некоторое время листва станет опадать. И это только начало увядания: при длительном дефиците освещения оно неизбежно погибнет.

Светодиодные лампы для роста растений

Достаточный уровень освещенности позволяет происходить биохимическому процессу под названием фотосинтез. В его ходе, помимо света, задействованы углекислый газ и вода, неорганические вещества трансформируются в органику. Реакция проходит в клетках-хлоропластах, где есть пигментное вещество — хлорофилл (по этой причине листья зеленого цвета). Свет выступает в качестве механизма, запускающего схему питания растений.

Обратите внимание! В естественных условиях фотосинтез осуществляется в дневное время. По ночам останавливается, так как растения не получают свет.

Требования к интенсивности света разнятся в зависимости от вида растения. Поэтому искусственное освещение должно соотноситься с запросами конкретного представителя растительного мира.

Растения принято классифицировать по степени отношения к свету:

  • светолюбивые;
  • теневыносливые;
  • тенелюбивые.

Подавляющее количество растений (разводимых дома или на улице) относится к светолюбивой группе. При этом часть их способна приспосабливаться к ухудшению качества освещения. Одни растения адаптируются быстрее, другие — медленнее. В любом случае в результате уменьшения уровня освещенности меняется внешний вид цветов, замедляется рост.

Дополнительная подсветка светолюбивых растений

Однако чрезмерное количество света также вредно для многих видов растений. В результате воздействия светового потока происходит разрушение хлорофилла и пожелтение листвы.

Характеристики света

Солнце — источник электромагнитного излучения. Основная особенность этого явления — отличающаяся интенсивность в течение суток и сезона. Существуют разные спектры, и световой луч включает в себя сразу несколько из них. Каждому присуща своя — характерная для него длина волн. В таблице ниже представлены показатели спектра и их значимость для растительных организмов.

ЦветаДлина волн, нмВоздействие на растительный мир
Красные и оранжевыеОт 595 до 720Данные цвета оказывают основное влияние на процесс фотосинтеза. В зависимости от их интенсивности происходят изменения в скорости роста той или иной культуры. Красные лучи стимулируют проращивание семян, а оранжевые — способствуют плодоношению. Однако чрезмерное количество лучей этого спектра приводит к подавлению роста в период цветения
Фиолетовые и синиеОт 380 до 490Фиолетово-синие участки спектра имеют отношение к фотосинтезу. Они ускоряют рост и всесторонне влияют на развитие культуры. Благодаря стимуляции фиолетовыми и синими лучами происходят процессы, следствием которых становится продуцирование протеинов. Лучи этого участка спектра отвечают за наступление раннего цветения растений (это нужно в условиях непродолжительного светового дня). Кроме того, синие лучи способствуют формированию корневой системы и кроны растения
УльтрафиолетОт 280 до 380Ультрафиолетовая часть спектра позволяет растениям чрезмерно не вытягиваться и продуцировать отдельные виды витаминов. За счет ультрафиолета растения обретают стойкость к температурным перепадам. Однако избыточный объем такого излучения несет опасность для растений
ЖелтыеОт 565 до 595Практически никак не влияют на растения
ЗеленыеОт 490 до 565Так же, как и желтые лучи, зеленые не воздействуют на растительный мир

Обратите внимание! Наиболее значимые участки спектра для растений носят название ФАР. Аббревиатура расшифровывается как фотосинтетически активная радиация. Диапазон длины таких волн составляет от 420 до 700 нм.

Светильник для растений с длиной волны от 400 до 700 нм

Продолжительность светового дня — переменный показатель. К примеру, наиболее долгий день длится 16 часов (в умеренных широтах), а самый короткий — менее 8. В связи с этим для эффективного роста комнатных цветов приходится обращаться к искусственному освещению.

Альтернативные варианты

У led-лампочек есть несколько конкурентов, которые также используют для освещения комнатных растений. Раньше широко использовались люминесцентные лампы. И хотя их характеристики уступают светодиодным, современные модели излучают более качественный спектр в сравнении с прошлыми годами. Основным достоинством люминесцентных источников света является ценовая доступность, высокая светоотдача и экономичность. Недостатки довольно существенны: не слишком долгий срок службы, постепенное ухудшение качества света.

Люминесцентные фитолампы дают розово-сиреневое свечение. Оно нормально воспринимается растениями, но вредно для человека и вызывает приступы головной боли.

Люминесцентная лампа для комнатных растений

Энергосберегающие фитолампы

Представляют собой осовремененный тип энергосберегающих ламп. Характерная черта — компактность и больший рабочий ресурс. Однако потребительские качества этих ламп все же далеки от диодных.

Натриевые фитолампы

Отличаются долговечностью, экономным расходованием электроэнергии, высокой мощностью, стабильностью свечения. Дают желто-оранжевый свет, который хорошо воспринимается не только растениями, но и человеческим глазом. В условиях домашнего использования (например, при выращивании цветов на подоконнике) нет необходимости в лампе мощностью больше 100 Вт.

Обратите внимание! Натриевые фитолампы часто комбинируют с люминесцентными для создания свечения, близкого к солнечному.

Минусами натриевых светильников являются высокие цены на эти устройства. Кроме того, такие лампы склонны к перегреву, что может закончиться взрывом устройства.

Читайте также:
Особенности и виды натяжных потолков с тистением

Индукционные лампы

Принцип действия индукционных источников света напоминает то, как работают люминесцентные лампочки (заряд электричества в колбе провоцирует свечение люминофора). Однако конструктивно эти устройства разные. Индукционная лампа не имеет внутренних электродов, благодаря чему срок ее службы возрастает в 5-7 раз (до 60 тысяч часов). Если пересчитать эти часы на годы, то такая лампа при самом интенсивном режиме работы прослужит не менее 15-20 лет.

Индукционная лампа для растений

Яркость свечения индукционных ламп постепенно уменьшается, но умеренно (не более чем на 5 %). Индукционные светильники выдерживают перепады напряжения и не мигают при включении. Благодаря отсутствию перегрева такие лампы размещают прямо возле растений, что позволяет усилить интенсивность освещения. Цветопередача — очень реалистична. Основной недостаток индукционных лампочек — их дороговизна.

Преимущества и недостатки

Светодиодные лампы считаются лучшим выбором, когда речь идет о создании наиболее комфортного освещения при выращивании растений. Среди преимуществ светодиодных светильников следует упомянуть такие качества:

  1. Характерная особенность диодных светильников — возможность выбора спектрального состава. Достигается это простым монтажом диодов в нужном количестве и соответствующего потребностям спектра.
  2. Свечение диодов — максимально реалистичное среди всех потенциальных конкурентов. Дневной свет от люминесцентных лампочек проигрывает световым диодам по всем пунктам.
  3. Диодные лампы экономно расходуют электричество. В сравнении с лампами накаливания светодиоды обеспечивают 4-5-кратную экономию.
  4. Светодиоды характеризуются продолжительным сроком службы (до 50 тысяч часов). Если перевести на годы, то лампа для комнатных цветов на основе светодиодов будет работать в течение 10-12 лет из расчета 16-часового ежедневного свечения.
  1. Интенсивность свечения диодов практически не меняется по прошествии многих лет.
  2. Светодиодные фитолампы не склонны к чрезмерному нагреву. В связи с такой особенностью Лед-светильники можно размещать в непосредственной близости от растений, и это не причинит им ожога.
  3. Простота в использовании. Нет необходимости в дополнительных устройствах (отражатели, стекла, патроны).
  4. Экологическая безопасность. В светильниках этого типа отсутствует ртуть, и они не выделяют каких-либо иных опасных веществ. Диодное освещение можно использовать везде: в квартире, на балконе, в офисе и т.д.

Единственный существенный недостаток, которым отличается светодиодная лента, — высокая стоимость. Не всякий садовод в состоянии оплатить устройство, цена на которое может достигать несколько тысяч рублей. В связи с этим диодное освещение чаще всего используется профессионалами, которые выращивают растения в промышленном масштабе.

Производители

Наиболее известные производители светодиодных фитоламп:

  1. Osram. Считается самым известным брендом среди производителей светодиодной техники. Компания предлагает широкий ассортимент светильников разных типов, поэтому потребителю будет из чего выбрать. Стоимость на продукцию Osram находится в пределах 2-8 тысяч рублей.
  2. PRC. Данная компания специализируется на продукции среднего уровня мощности. Невзирая на то, что речь идет о китайском производителе, продукция отличается приемлемым качеством. К тому же, цены на изделия PRC очень доступны: от 300 рублей.
  3. LED Grow Lights. Компания ориентируется на высший ценовой сегмент — “премиум-класс”. Светильники характеризуются высокой мощностью и коэффициентом полезного действия (достигает 97 %). Наименьший срок службы таких ламп — 50 тысяч часов. Цены на продукцию начинаются с 7 тысяч рублей.
  4. Uniel. Данный производитель изготавливает изделия, относящиеся к средней ценовой категории. Минимальная их мощность — 9 Вт. Цены на светильники стартуют от 1 тысячи рублей.

Обратите внимание! Светодиодные лампы стоят значительно дороже люминесцентных. Однако высокая стоимость диодов оправдывается их большей мощностью. К примеру, для подсвечивания одного квадратного метра поверхности понадобится одна светодиодная или три-четыре люминесцентных лампочки.

В качестве примера светодиодной лампы, подходящей для выращивания рассады, можно привести светильник «Солнцедар-П». Мощность устройства — 40 Вт, а стоимость — 7 тысяч рублей. Одной лампы достаточно, чтобы была обеспечена подсветка квадратного метра зеленых насаждений.

Самостоятельное изготовление фитолампы

При желании фитолампу можно изготовить в домашних условиях своими руками. Понадобятся такие материалы и инструменты:

Процесс можно подразделить на несколько этапов:

  1. Покупаем в магазине все перечисленное выше. Приобретая драйвер, следует правильно определить его параметры. Для этого складываем показатели напряжения всех имеющихся светодиодов, которыми оснащена фитолента. Например, 10 синих (по 3,6 В) суммируем с 3 красными (по 2,2 В) и получаем результат — 38,4 В. Далее берем в расчет силу тока (для 13 диодов понадобится 350 мА). Таким образом, понадобится драйвер на 15W/350мА.
  2. С помощью тестера проверяем состояние диодов. Для этого красный щуп направляем к «+», а черный — к «-». Рабочий диод при тестировании обозначится загоревшейся лампочкой. Также следует выяснить полярность диодов.
  3. Делаем разметку порожка. С помощью карандаша отмечаем участки, где будут находиться диоды. Ориентировочный шаг — 75 мм. С помощью клея фиксируем диоды на заранее определенные места (учитываем полярность). Проклеиваем только окантовку маленькой лампочки. Последовательность соединения диодов: C-C-K-C-C-C-K-CCC-K-CC (K — красные диоды, а C — синие). Для улучшения отвода тепловой энергии рекомендуется под каждый диод нанести немного компьютерной термопасты.

  1. Присоединяем диоды друг к другу с помощью обычных проводов (в изоляционном слое). Под диодные ножки подклеиваем скотч. Это поможет изолировать алюминиевый порожек.
  2. Припаиваем драйвер к участкам выхода из светодиодной системы. Прикрепляем к драйверу провод с вилкой.

Если все сделать правильно, получится работоспособный светодиодный светильник. Светить он будет не хуже, чем произведенный в заводских условиях.

Ссылка на основную публикацию