Светодиоды для выращивания растений

LED – диодное освещение для растений. Преимущества и недостатки.

В последнее время в сфере садоводства в закрытом грунте возрастает интерес к LED лампам для гроубокса и светодиодным светильникам. Диоды обладают низким энергопотреблением, нагреваются не так сильно, как ДНаТ, не требуют дополнительных приборов для подключения. В этой статье мы постараемся разобраться с плюсами и минусами данного типа ламп и понять, где и в чем здесь выгода для садовода.

LED (Light Emitting Diode) – это полупроводниковый прибор, который искажает электрическое напряжение в свет. От химического состава полупроводника зависит спектральный диапазон излучаемого света. На вид это практически обычная лампа с множеством светодиодов в ней. Эти штуки изобрели еще в 1907 году, но для нужд растениеводства их доработали относительно недавно. Несмотря на то, что светодиодные лампы для растений только вошли в нашу жизнь, они уже успели создать себе хорошую репутацию.

Как подобрать LED освещение для гроубокса?

  • синий спектр 430–455 нм, используемый для освещения во время вегетации (сине-фиолетовый диапазон помогает в создании ингибиторов роста, которые способствуют формированию растения, увеличению его плотности и крепости);
  • красный спектр 660 нм, используемый на стадии цветения растений (красно-оранжевый диапазон волн отвечает за развитие плодов, корней, прирост объема ботвы).

Остальные диапазоны значительно менее эффективны для подсветки.

Для различных видов растений, а также этапов их роста необходимы разные соотношения синей и красной составляющей спектра. Поэтому при выборе светодиодной панели или лампы необходимо учитывать спектр излучения. Лучше выбирать многоспектральные LED светильники, иначе придется покупать один блок для вегетативной стадии развития растений и второй для цветения.

Второй важной характеристикой при выборе светодиода является мощность. Ее необходимо подбирать, отталкиваясь от необходимой площади освещения. Рассмотрим распространенные виды светодиодных приборов и их характеристики:

  1. Фитолампы мощностью 5-15 Вт – хорошо подойдут для досветки одного-двух растений, освещают площадь до 0,5 м. кв.; Фитолампы мощностью 21-27 Вт – покрывают светом площадь до 0,6-0,65 м. кв.
  2. Круглый светодиодный фитосветильник, мощностью 80-150 Вт, отлично подойдет для дополнительного освещения растений.
  3. Прямоугольные светодиодные светильники мощностью от 150 Вт до 800 Вт будут лучшим решением для полного освещения растений, без использования естественного света.
  4. Фитоленты – выгодное по сочетанию цена и качество решение, которое подойдет только для досветки растений, естественное освещение им заменить нельзя.

Преимущества светодиодного освещения растений

  1. Светодиодные панели и фитосветильники отлично подходят для домашних оранжерей, зимнего сада, гроутентов, т. к. выделяют значительно меньше тепла (по сравнению с ДНаТ). Поэтому при их использовании не потребуется отдельный вентилятор для отвода горячего воздуха, как с натриевыми лампами. Оптимальная высота подвеса – 30-50 см от верхних листьев растения.
  2. LED-светильники не требуют дополнительных устройств, таких как ПРА и ИЗУ, которые необходимы для подключения натриевых ламп. Светодиодные панели и светильники подключаются стандартным проводом непосредственно к сети 220В, благодаря этому практически исчезает риск пожара или короткого замыкания.
  3. Благодаря своей конструкции светодиод формирует строго направленный пучок света и рефлектор (отражатель) для него не требуется.
  4. Светодиодные лампы потребляют в 4-5 раз меньше электричества, чем натриевые лампы. Заявленная производителем потребляемая мощность на самом деле будет еще ниже, т. к. она лишь указывает на размер кристалла и его потенциал, а ток подается меньше. Например, реальное энергопотребление лампы 15 Вт = 8,5 Вт.
  5. Долгий cрок службы – до 50000 часов. При условии, что выбранный вами светильник или лампа не будут перегреваться и перегорать.
  6. Быстрый монтаж.
  7. Не требует постоянного контроля и предварительной подготовки площади для размещения.
  8. Диодная подсветка растений безвредна человеку и окружающей среде – не содержит ртути и других опасных веществ.

Недостатки LED

Основным ограничительным фактором распространения этой разновидности освещения является цена. Сравним стоимость светильника LED Apollo 4 (мощность 140 Вт, площадь освещения порядка 60*60 см) и комплект ДНаТ 250 Вт (лампа Super HPS 250 Вт + ЭМПРА 1-К-250Вт + светильник закрытый CoolMaster 100 + вентилятор GARDEN HIGHPRO 160). LED Apollo 4 стоит 15600 рублей, комплект ДНАТ – 11700 рублей.

Ну а если приобретать отдельные блоки светодиодов для вегетативной стадии и для цветения, то, в конечном счете, это приведет к еще большему удорожанию системы освещения.

Вторая частая проблема светодиодов – перегревание и, как следствие, перегорание. Поэтому лучше выбирать светильник с активным охлаждением. К таковым относятся фитосветильники Apollo, о которых мы расскажем дальше.

На покупке светодиодных ламп лучше не экономить. Выбирайте светодиоды с гарантией, от надежных производителей, почитайте отзывы. Как правило, дешевые китайские светодиоды быстро выходят из строя, а чинить их сложно, т. к. мало кто этим занимается.

LED светильники Apollo

Apollo является многоспектральным полноценным светильником, обеспечивающим освещение растений в течение всего жизненного цикла. Диоды в светильниках Apollo работают в пяти спектрах. Цветность диодов на 1 сегмент (нм*шт): 660*3, 630*6, 470*3, 595*1, 6500*2. По заявлению самого производителя светильник Apollo 4 работает с той же производительностью, что и 420 Вт лампа ДНаТ.

Ну и в довершении мы публикуем спектрограмму светильника Apollo 140, лампы ДНаТ 150 Вт и 250 Вт.

Как видно, пик в синей области у LED Apollo 140 значительно выше, что благоприятно скажется на вегетативном развитии растения. LED Apollo 140 имеет четко выраженный пик в красной области, в то время как у 150 и 250 ДНаТа он смещен ближе к желтому спектру, что менее эффективно для развития растений. Показатель ФАР (общая фотосинтетически активная радиация) у LED Apollo 140 и лампы ДНаТ 250 Вт в целом сопоставим – 161 против 172.

Вывод: при одинаково поглощенных ватах светильник LED Apollo выдает больше «полезного» освещения, чем ДНаТ 150 и 250 Вт.

Гибридное освещение – LED + ДНаТ

При выращивании высокопродуктивных гибридов растений совокупность ДНАТ + LED может дать существенный прирост к урожаю. Рассмотрим подробнее.

Итак. Лампы ДНАТ мощностью 400 Вт и выше дают мощный поток красного света, что так важно на цветении и плодоношении. Помимо этого ДНАТ гораздо более мультиспекртальный, нежели красно-синие диодные светильники. LED же выделяет минимум тепла – рабочая поверхность светильника LED в 280W едва достигает 40 градусов по сравнению с 200 градусами ДНАТа, и это огромное преимущество. Таким образом, если использовать мощный поток ДНАТ и досветить боковые стороны LED-панелями, то показатели ДНАТа в люменах возрастет с 60000-95000 до 100000-160000, не повышая при этом ни температуру в гроуруме и экономя энергию!

На данный момент в западных гроурепортах все чаще можно встретить тип освещения: 1 ДНАТ и несколько ЛЕД светильников. Результат при этом получается ранее немыслимый!

Для закрепления информации смотрите видео с нашего канала на YouTube:

Бюджетные светодиодные лампы для рассады: из чего и как сделать своими руками

Покупные светодиодные лампы для рассады для рассады как раз и не предназначены. Они подходят для оранжерей, зимних садов и подсветки комнатных растений. В спектре их светодиодов преобладает красный, который помогает наращивать зеленую массу. Рассаде наращивать зеленую массу ни к чему, наоборот – ей нужна крепкая корневая система.

В спектре светодиодных ламп, предназначенных для досветки рассады, должно быть гораздо больше синего.

Конструкция бюджетного светодиодного светильника для рассады придумана глубокоуважаемым пользователем FORUMHOUSE с ником Лифтанутый и с успехом опробована многими форумчанами.

  • Из чего делаю бюджетный светодиодный светильник для рассады;
  • Конструкция бюджетного светодиодного светильника своими руками;
  • Как проверить безопасность светильника.

Бюджетный светильник: количество и соотношение светодиодов

Светодиоды – самая небюджетная составляющая этого бюджетного проекта, важно купить их столько, сколько нужно. Пользователь FORUMHOUSE Лифтанутый на основе своего опыта вывел такую формулу:

Так, чтобы организовать полноценную подсветку рассады на подоконнике длиной в полтора метра и шириной 30 см, потребуется 25 светодиодов (лучше округлить до 24).

Это минимальные требования.

Некоторые пользователи FORUMHOUSE рекомендуют светодиодную мощность 100 Вт/кв.м.

Соотношение красных и синих светодиодов зависит от срока высадки рассады. Если все прогнозы и приметы указывают на то, что рассаду удастся высадить в срок, оптимально соотношение красного и синего 2:1. Если уверенности в сроках нет, то лучше использовать больше синего, вплоть до 1:1. Под таким светильником рассада сможет дождаться высадки, не вытягиваясь и не болея.

Соотношения красного и синего

Сроки высадки рассады

Красный:синий

Составляющие конструкции

Для изготовления бюджетного светодиодного светильника для рассады потребуются:

  • Светодиоды мощностью 1-3 ватт, синие (440нм) и красные (660нм);
  • Любой алюминиевый профиль;
  • Изолированный монтажный сечения 0,2 -0,5кв.мм;
  • Термопаста или термоклей;
  • Сетевой провод с вилкой;
  • Источник питания.

Конструкция каркаса светильника

Расположение светодиодов зависит от ширины поверхности, на которой будет стоять рассада. Если это подоконник шириной менее 25 см, их можно смонтировать на одну линейку, если больше – на две или даже три.

Линейка – это кусок алюминиевого профиля на 100 мм короче подоконника.

Важно расположить светодиоды равномерно, а учитывая, что каждый излучает световой конус с углом 70-120 градусов, то так, чтобы проекции этих конусов слегка перекрывали друг друга, как на этой схеме авторства нашего пользователя с ником Лифтанутый.

Ширину профиля рассчитывают исходя из того, что для качественного съема тепла с одного одноваттного светодиода нужно 25 кв см поверхности.

Лучше всего для светодиодных линеек подходит симметричный П-образный симметричный профиль. По его краям нужно сделать упоры высотой от 1 мм.

В каркасе линейки нужно закрепить винтами или вытяжными заклепками.

Монтаж светодиодов

Синие и красные светодиоды на линейке располагаются равномерно, с учетом соотношения цветов (красный, красный, синий и т.п.). Перед креплением на линейке следует указать, где будет закреплен светодиод определенного цвета.

Крепить светодиоды можно разными способами:

  • винтами;
  • саморезами;
  • заклепками;
  • теплопроводным клеем.

Для светодиодов «на звездочках» в линейке по разметке следует просверлить по два крепежных отверстия.Для теплового контакта светодиоды должны быть плотно прижаты к профилю, а для этого нужно сделать термокомпенсирующую прокладку.

«Плюс» одного «светодиода» соединяется с минусом другого любымрадиомонтажным проводом от 0,2кв.мм. В работе используется паяльник не более 40вТ.

Читайте также:  Черенкование растений: особенности размножения черенками, способы, правила

На светодиоидах есть маркировка полярности, но встречаются несоответствия, которые выявляются мультиметром в режиме «прозвонка».

Источник питания

Выбирая драйверы, создатель светильника настоятельно рекомендует быть внимательными: если в схеме вместо трансформатора стоит дроссель с двумя обмотками, то использовать такой драйвер для изготовления самодельных светильников опасно для жизни.

Если ни на одном выходе индикатор не зажегся, значит, драйвер с трансформатором; гальванически развязан с сетью. Если индикатор зажигается – развязки нет и обязательно нужно, чтобы розетки были включены в щитовой через УЗО (устройство защитного отключения).

Опыт использования

Участник FORUMHOUSE YurecV собрал такой бюджетный светильник из китайских светодиодов и драйверов, а также алюминиевого двутавра из строительного магазина.

В светильнике две линейки, в каждой по 21 светодиоду (10 синих и 32 красных), расстояние между ними 4,5 см. Светодиоды прикреплены к двутавру автогерметиком.

Светильник обошелся в тысячу рублей (цены 2016 года, но и тогда это было в 4-6 раз дешевле, чем покупка готового) и день работы: полдня на сборку рамы, разметку и крепление светодиодов, и еще полдня на то, чтобы нарезать, зачистить, залудить и припаять провода. Между этими процессами пришлось ждать сутки, пока герметик полностью высохнет.

Светодиоды на каждой линейке включены последовательно, для каждой линейки свой драйвер. Вся конструкция потребляет 32 ватта.

Светильник нагревается, но слабо: до 41 градуса. Его можно опускать поближе к растениям без риска их обжечь.

В работе светильник показал себя наилучшим образом, даже светолюбивый укроп под ним вырастает пушистым и раскидистым.

Подведение итогов

Светильник из светодиодов для рассады, сделанный своими руками, обходится в разы дешевле покупного. Но главное преимущество, которое не купить ни за какие деньги: правильное соотношение красного и синего в спектре. Такой светильник будет досвечивать рассаду равномерно по всей ее площади. А крепкая, невытянутая, здоровая рассада – главное условие отличного урожая.

На FORUMHOUSE вы сможете подробнее узнать, как сделать бюджетный светильник для рассады на светодиодах, прочитать статью пользователя с ником Лифтанутый о результатах опытов по домашнему выращиванию рассады под светодиодами (и почему они лучше фитоламп). Можно изучить коллективный опыт портала по применению светодиодов в растениеводстве. На портале есть статья, в которой обобщен удачный опыт по изготовлению стеллажей для рассады. Узнаете, как получить крепкую рассаду. Посмотрите видео о том, как правильно закалять и подкармливать взрослую рассаду.


9 советов, как выбрать правильную светодиодную фитолампу для рассады

Добавление статьи в новую подборку

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.

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.

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).

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.

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.

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!

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.

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 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.

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.

Читайте также:  Выращивание рассады в пеленках

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.

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.

Светодиоды для выращивания растений

Сколько обзоров посвящено светодиодом для растений. Сколько копий сломано в жарких диспутах о полезности их для роста растений. В этом обзоре я хочу немного разобраться, все ли светодиоды, продаваемые на просторах Алиэкспресс и прочих китайских магазинах, одинаковые.

Немного о конструкции светодиодов

Светодиодные кристаллы излучают практически монохромный свет, зависящий от материала полупроводника.
Чтобы получить желтый, белый либо тот же «полный для растений» спектр излучения — применяют люминофорное покрытие, которое преобразовывает первичное излучение во вторичное методом фотолюминесценции
Обычно такой светодиод состоит из корпуса с подложкой и выводами, на которые припаивается или приваривается кристалл светодиода, силиконовой линзы, формирующей направление излучения, прокладки с люминофором и защитного колпачка из прозрачного пластика.

В такой конструкции чаще всего используются наиболее яркие светодиодные кристаллы с синим и фиолетовым спектром.
Инженеры всего мира бьются за увеличение светоотдачи и улучшения спектра и других характеристик светодиода. Наши же китайские друзья, прикрываясь высокими технологиями, ищут пути снижения стоимости товара и завоевания рынка, от банального обмана (те же китайские ватты чего стоят))), до поиска наиболее дешевых компонентов.
Для того чтобы немного разобраться с конъюнктурой рынка светодиодов для растений, я
приобрел несколько наборов 3-х ваттных «бусин» разных производителей:

На первый взгляд все они похожи как однояйцевые близнецы )))

А вот включение светодиодов выявило интересную особенность.
Если светодиоды Epiled и Bridgelux за люминофором имеют квадратный кристалл 42mil или 45mil

То кристалл Epistar имеет явно прямоугольную форму

Поиск на сайте производителя действительно показал наличие прямоугольных кристаллов 30x43mil различной мощности

Вольт-амперная характеристика показала явное отличие кристаллов

Наибольшее падение напряжения на кристалле, а значит и электрическую мощность показал желтый светодиод. Наименьшую — Epistar
Характеристики 440 и 660нм светодиодов сюда приводить не стал, их можно посмотреть в этом обзоре
Спектральный анализ при помощи ювелирного спектрометра показал, что светодиоды для растений имеют характеристики близкие к заявленным

Так как точного спектрометра у меня нет, сравнить количественные составляющие спектра не представляется возможным.

Чтобы выявить отличия, решил провести

Натуральный эксперимент

Для этого собираю небольшие фитолампы на алюминиевом профиле

В лампу с раздельным спектром ставлю три красные 660нм и один синий 445нм. Такое количество примерно уравнивает мощность лампы с остальными ,так как падение на красном кристалле составляет всего 2.5В с соответственной мощностью
Запитываю все пять ламп последовательно одним 36 ваттным драйвером кристаллах.

Из за разных напряжений на различных кристаллах разброс мощности получился около 20%

В качестве «подопытного кролика» выбираю траву для кошек, имеющую быструю всхожесть и рост. Да и кота можно порадовать

обираю в темном углу комнаты полигон
Посадил, полил, поехали!

Примерно через сутки трава взошла. Начинаем засветку в круглосуточном режиме (не совсем конечно правильно, но для быстроты эксперимента)

Пару дней — трава потянулась к свету. Более менее равномерно.

А вот на пятый день уже вполне видна разница. Кот с удовольствием следит за развитием эксперимента.

На 7-мой день эксперимент завершаю. Как говориться, результат на лицо

Выявилось два явных аутсайдера — Epiled и Bridgelux. Отличие в росте травы составило более 25%.

Прежде чем подводить итоги, хочется свести в табличку стоимость одного светодиода при партии 50-100 шт

Какие выводы я сделал для себя.

1. Не все йогурты одинаково полезны В данном случае, дешевые светодиоды на кристаллах Epiled оказались менее эффективными для роста растений и брать их нету смысла. Видимо кроме дешевых кристаллов в них используется менее качественный люминофор, иначе не объяснить, как при большей мощности они дают худший результат.

2. И противоположный вывод, не всегда дорогой товар — гарантия качества. Я ничего не хочу сказать плохого про американскую компанию Bridgelux. Скорее все я имею дело с подделкой. Уж слишком близкие характеристики у этого «Bridgelux» с Epiled. Данные дорогие фитосветодиоды ничем не лучше своих дешевых товарок.

3. Для подсветки растений вполне подходят обычные белые светодиоды, обеспечивающие рост наравне
со специальными, причем как с монокристаллами 660 и 445 нм, так и люминофорными с «полным спектром»

4. Тщательный отбор компонентов на Алиэкспресс позволяет сделать более менее оптимальный выбор. Так светодиоды Epistar «полный спектр» по ссылке на товар данного топика, позволяют обеспечить рост растений при 20% снижении мощности лампы относительно белых светодиодов.

Все что изложено в данной статье является моими личными наблюдениями и опытом. Для более точных результатов нужно проводить гораздо больше исследований с применением приборов.

Обзор лучших светодиодных светильников для растений

Каждый человек, имеющий свой домашний сад, слышал о светодиодных технологиях и их вкладе в освещение растений. Но вместе с тем, оборудования для выращивания существенно отличается от привычной всем светодиодной лампочки, вкрученной в люстру. В чем заключается отличие и как выбрать лучший светильник, разберемся в статье.

Обзор светильников

Прежде всего, стоит провести границу, между светодиодными светильниками и лампами. Ламу можно поставить в любой подходящий цоколь, или даже использовать без него. Светильник это законченная конструкция, которую нужно просто подключить к электричеству.

Конструкция LED панелей позволяет излучать световые волны различной длины, оказывая наилучшее воздействие на растение. Такой эффект получается благодаря использованию сразу нескольких источников света, каждый из которых может излучать разные волны.

Лидером в производстве LED освещения для растений стал бренд Apollo.

Apollo 6

Одна из самых популярных моделей фирмы. Apollo 6 представляет собой плоский прямоугольный короб с 6-ю равномерно расположенными светильниками. Каждый из которых включает в себя 15 светодиодов и фокусирующую линзу, для полного и равномерного заполнения пространства светом.

Для улучшения работоспособности и долговечности, система оснащена четырьмя кулерами, расположенными на верхней части корпуса. Устройство оснащено системой самодиагностики и сигнализирующей лампой.

Светильник потребляет мощность 210Вт, и предназначен для освещения 0.9м2. Светодиоды передают 5 различных диапазонов световых лучей, что дает растению практически полное соответствие солнечному свету.

Весит устройство 4,75кг, и подвешивается непосредственно над насаждениями.

Apollo 4

Самая компактная панель фирмы. Apollo 4 оснащено 4 светильниками с линзами и кулерами, а также знаменитой самодиагностикой. От выше описанной модели отличается лишь:

  • меньшим числом светильников;
  • освещаемой площадью;
  • ценой.

Весит светильник 3,6кг, и так же подвешивается над растениями. Устройство потребляет мощность 140Вт и может освещать до 0.6м2.

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.

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.

Читайте также:  Как сделать забор для палисадника своими руками

Заключение

Выбор лучшего светильника зависит от площади выращивания. Безусловно, панель с множеством светодиодов будет мощнее, чем аналогичная панель с меньшим количеством, но ее использование будет оправдано только при условии выращивания на всей освещенной площади. В другом случае, правильней будет просто купить панель меньшего размера.

Apollo предлагает большой выбор панелей содержащих от 4-х до 20-ти светильников. Использование нескольких маленьких внесет дополнительную вариативность, ведь отключить часть большого светильника невозможно.

Работа TDS метра основана на электропроводности водной – электроды, погруженные в водную среду, создают между собой электрическое поле. Чистая дистиллированная вода сама по себе ток не проводит, образуют его растворенные в воде различные примеси и соединения.

Солемер или TDS метр – это стационарный малогабаритный прибор для измерения жесткости воды и процентного содержания в ней разного вида веществ.

Кокосовый субстрат, изготавливаемый из растертой в мелкую крошку кожуры и волокон кокосового ореха, − достаточно молодой материал.

Чтобы пересаженные цветы хорошо росли и развивались, их корням необходима влага и возможность дышать через земляную почву. Обычная земляная смесь представляет собой достаточно плотную субстанцию, плохо пропускающую живительную влагу и воздух к корням.

Керамзитовый дренажный материал или керамзит – это одна из разновидностей субстрата применяемая для укоренения черенков роз гвоздик и иных цветочных растений.

В прошлом веке ученые открыли вещества, влияющие на работу тех или иных функций растения. С помощью этих веществ, каждый садовод может повлиять на жизненный цикл растения, ускорить или замедлить его развитие. Подобные вещества называют стимуляторами роста.

Современные технологии позволяют контролировать развитие растений по воле человека. Еще в 20 веке ученые открыли фитогормоны, вещества, стимулирующие все процессы жизнедеятельности и контролирующие их протекание

При выращивании растений без солнечных лучей нужно сильно постараться, чтоб предоставить все необходимое. Ведь питается растение именно световыми лучами, без которых рост и развитие невозможно, грунт и удобрение играют второстепенную роль.

  • Интернет магазин ООО «АгроДом»
  • Страна: Россия
  • E-mail: [email protected]
  • Телефон: 8 (800) 555–42–84
  • Мы работаем: пн-пт 9:00–23:00; сб 10:00–19:00; вс 12:00-20:00

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам

Простейшая фитолампа для растений своими руками

Небольшие габариты, высокий КПД — вот основные достоинства светодиодных источников света, позволяющие собирать высокоэффективные и экономичные светильники.

Однако обычные светодиоды хоть и подходят для подсветки рассады, они расходуют свою энергию не так эффективно, как хотелось бы. Дело в том, что растениям не нужен равномерный спектр во всем диапазоне, им подавай побольше красного и синего. Именно эта часть спектра нужна хлорофиллу для фотосинтеза. Излучения в других диапазона для растений совершенно бесполезны.

Поэтому для подсветки рассады и взрослых растений целесообразнее всего собирать фитолампы для растений своими руками из светодиодов красного и синего свечения. Раньше так и делали:

В последнее время появились одиночные светодиоды, излучающие как раз в красной и синей частях спектра. Их еще называют светодиодами полного спектра (full spectrum led) или фитосветодиодами.
Именно на таких полноспектральных светодиодах я и решил собрать свой первый светильник для рассады.

Интересно, что я никогда не думал о том, как сделать светодиодную подсветку для рассады своими руками, пока не возникла такая необходимость. Оказалось, что это весьма увлекательное занятие.

Для этих целей были закуплены 3-ваттные полноспектровые фитосветодиоды для растений на кристалле Epistar.

Для питания была собрана небольшая схема драйвера (источника тока) на 500 ма, которую мне удалось разместить внутри корпуса от старого зарядника от мобильного телефона. На время тестов перемотал его изолентой, когда (и если) все заработает как надо – посажу на клей.

Можно вообще не заморачиваться с подходящим драйвером, а сразу купить весь комплект (драйвер + светодиоды) рублей за 400. Например, такой.

Известно, что главной проблемой при конструировании фитоламп своими руками из светодиодов является эффективное отведение тепла. При недостаточном охлаждении внутри кристалла светодиода протекают необратимые изменения, приводящие к снижению яркости и, в конечном итоге, к перегоранию.

Задачу охлаждения светодоидов решают разными способами:

  1. Активное охлаждение – когда светодиод обдувается кулером. Это снижает ресурс всей системы, привносит дополнительную вероятность поломки и увеличивает шум. Зато позволяет серьезно сократить размеры радиаторов.
  2. Пассивное охлаждение – это когда светодиоды устанавливают на радиатор из теплопроводного материала (медь, алюминий) и охлаждение происходит за счет естественного теплообмена с окружающей средой.

Второй способ, конечно, более привлекательный и менее затратный. Надо только взять радиатор побольше.

Площадь радиатора рассчитывается с помощью всяких сложных формул, но уже с древних времен радиолюбители всего мира используют тайное знание – на каждый ватт рассеиваемой мощности нужен радиатор 20 см 2 .

Для тех, кто собирает светодиодные фитосветильники для растений своими руками в промышленных масштабах, в продаже имеются специальный радиаторный профиль. Но он, на мой взгляд, слишком уж дорогие (200 руб за каждые 10 см профиля). Хотя выглядят, конечно, зачетно.

Поэтому я пойду по пути здравомыслящего человека – возьму алюминиевый профиль. Из него можно замутить лампу для рассады своими руками, которую не стыдно повесить над подоконником и при этом добиться отличного охлаждения.

В ближайшем строймаге были приобретены два П-образных профиля, один – поменьше (20х25х20х2, 133 руб), другой – побольше (30х30х30х1.5, 148 руб).
Отрезал желаемый кусок (у меня получилось 56 см), из остатков сделал заглушки по торцам, в которых проковырял отверстия под кабель и выключатель.

Для подвешивания светильника над цветами приделал две петли. Для этих целей хорошо подошли зажимы для тросов по 17 рублей за пару:
Изначально все светодиоды полного спектра для растений имеют планарное расположение выводов, поэтому их надо немного нарастить и загнуть вниз под 90 градусов. Вот так:

В мелком профиле насверлил дырок (туда будут вставляться светодиоды):
Для приклеивания светодиодов нужно брать спец клей, коих развелось просто пруд пруди.

Название клеяТеплопроводность, Вт/(м·К)Впечатления
Thermally Conductive Adhesive GD99800.671Хорошая консистенция, достаточно жидкая, легко расплющивается. Цвет белый. Схватывает минут за 15, полностью твердеет часа через 3, держит крепко. Можно найти за 460руб/30г.
Thermal Glue Halnziye HY9100.975Внешне и по консистенции напоминает Stars-922, только запах приятнее. Схватывает часа через 2, полностью застывает где-то через сутки. Легко наносится, хорошо выдавливается изо всех щелей, так что слой получается довольно тонкий. Остались хорошие впечатления. Цена: 150руб/10г.
Heatsink Plaster Stars-9221.1Довольно жидкий, размазывать удобно. Сохнет сутки, держит слабо. Тюбик после открывания надо использовать довольно быстро, за 2-3 недели, потом совсем засыхает. Не понравился, не смотря на то, что дешевый (80руб/10г).
Fujik Heatsilk Compound1.2Клей белого цвета, чем-то напоминает КПТ-8, но более жидкий. Клеить приятно: нанес капельку, притер к поверхности и прям чувствуешь как его присасывает. Подождал полчаса и можно паять, а через час уже фик оторвешь. После вскрытия упаковки клей можно годами хранить в холодильнике. Цена: 460руб/50мл. Короче, понравился.
Термоклей АлСил-51.46Не понравился из-за того, что сохнет прямо в шприце. Купил, один раз воспользовался, закинул в ящик стола, а когда через пару месяцев он снова понадобился – он уже полностью затвердел. А один раз я прямо из магазина принес засохший. Фигня какая-то. Стоит 150 руб/3г.
Теплопроводный клей Kafuter K-5204K1.6Отличная прочность после высыхания (светодиод руками не оторвать), схватывается минут за 10, полностью закоксовывается через сутки и более. Объемное сопротивление 1×10 15 Ω•cm. Продают за 450 руб. (в тюбике 80 грамм).
Thermopox 85CT2.2Двухкомпонентный теплопроводящий клей, то есть перед применением необходимо смешивать как эпоксидную смолу. Не удобно. Приклеивает прочно, не хуже чем Kafuter. Теплопроводность на уровне хорошей термопасты, но дорогой (480 руб. за 5 грамм) и фик где найдешь.

Естественно, чем выше теплопроводность, тем круче. Но, если поверхности ровные и плотно прижаты друг к другу (на расстоянии в десятки микрон, тоньше листа бумаги А4), то теплопроводность термоклея перестает иметь определяющее значение. Хоть детским вазелином мажь, нормальный отвод тепла обеспечен. Тут уже на первое место выходит прочность соединения.

Термоклей, конечно, штука хорошая, но для небольших мощностей достаточно обычного красного герметика из автомагазина, которым мажут всякие прокладки при сборке двигателей. Я взял вот такой:

Держит очень даже неплохо.

Через сутки, когда герметик полностью схватился, подключил все светодиоды последовательно:

Осталось только соединить половинки корпуса и можно включать.

Свет от этих светодиодов очень непривычный, напоминает разведенную в воде марганцовку.

Измерения показали, что фитолампа потребляет 500 ма, общее напряжение 32 вольта.

К сожалению, уже через полчаса работы корпус лампы сильно разогрелся (60-65°C). Сам блок питания — тоже горячий. Работать-то оно при такой температуре будет, но все-таки радиаторы лучше брать побольше. Думаю, 30 см 2 на каждый Ватт мощности светодиода, будет самое то.

Несколько отверстий в корпусе зарядника помогли решить проблему перегрева драйвера:

Кстати, недорогой радиатор для одиночного светодиода куда-нибудь на дачу или в теплицу можно сделать из полос алюминия:

В завершении хочу показать еще как сделать фитолампу для растений своими руками (видео не мое, но очень познавательное):

Если вы такой же новичек в области светодиодного фитосвета, надеюсь, моя история помогла разобраться как сделать подсветку для рассады на подоконнике. Только не повторяйте моих ошибок – берите радиаторы бОльшей площади или ставьте вентиляторы.

Осталось только придумать, как повесить фитолампу на пластиковое окно и можно звать хозяйку принимать работу.

Знаю, что проще всего закрепить лампу на окне на супер-присосках, вот таких:

Я же пошел по наиболее дешевому пути: вырезал хомут из тонкого пластика (из крышки от ведра из-под краски) и загнул ему ножки с помощью фена. Вроде нормально получилось. А главное, можно, не снимая лампы, открывать окно в режиме микропроветривания.

И вот, моя первая светодиодная лампа для растений своими руками уже висит над рассадой:

Ссылка на основную публикацию