Светодиоды (LED) и их применение в гидропонной оранжерее

Освещение в гидропонной оранжерее

Зависимость мощности осветительных ламп от расстояния. Единицы измерения световой энергии.Виды ламп используемых в оранжерее. Для чего необходим рефлектор?

Зависимость мощности осветительных ламп от расстояния. Единицы измерения световой энергии.Виды ламп используемых в оранжерее. Для чего необходим рефлектор?

Данная статья о видах освещения, используемого в гидропонной оранжерее. Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Создание гидропонной оранжереи».

Развитие технологий освещения растений в закрытых помещениях происходит стремительными темпами. Информация об освещении, какой бы она современной ни была, быстро устаревает! Следует отслеживать в Интернете и у специалистов текущее состояние отрасли. Однако основные представления остаются неизменными. Используя освещение нельзя забывать, что у ламп довольно ограниченные пределы эффективности. Их мощность снижается обратно пропорционально квадрату расстояния. Это значит, что увеличение расстояния до лампы вдвое, сокращает в четыре раза уровень освещенности. Источник света нужно размещать как можно ближе к верхушкам растений, но так, чтобы не обжечь их! В зависимости от типа применяемого освещения расстояние будет изменяется. Можно привести лишь ориентировочные расстояния размещения ламп. Лампу мощностью 400 ватт размещают на расстоянии 30 см, 600 ватт — 45 см, 1000 ватт — 60 см. Эти величины приблизительны. И есть некоторые способы, которые позволят сократить это расстояние. Вентилятор, обдувающий растения снизу, помогает создавать поток воздуха и рассеивает тепло. Каждая неосвещенная часть растения даст скудный урожай. Следует обрезать нижние ветки, получающие мало света.

Существуют разные единицы измерения световой энергии — люкс, люмен и экзотическая фут–свеча. Ни одна из них для целей гидропоники не годится, так как они измеряют только общую энергию, но не относятся к той её части, которую может использовать растение. Единственная единица измерения называется PAR (Photo synthetically Active Radiation) — фотосинтетическое активное излучение. Даже это не так-то просто, так как все излучения не равны по энергии, и измерения в PAR недостаточно, чтобы все в точности объяснить! В любом случае растения не нуждаются в зеленом излучении. Они отражают его, поэтому и выглядят зелеными. Они используют главным образом синий свет на вегетативной стадии и нуждаются в красном и желтом во время цветения/плодоношения. Кстати, именно эти излучения они и получают в природе, поскольку летний свет более синий, чем осенний. Осенью солнечные лучи, падающие под углом сквозь атмосферу, меняют свой цвет, становясь ближе к красному.

Наиболее распространенные лампы в помещениях называются металлогалоидными (МН, Metal Halide) и натриевыми лампами высокого давления (HPS, High Pressure Sodium). Их мощность бывает 250, 400, 600 и 1000 ватт. Металлогалоидные лампы дают синий спектр и годятся для вегетативного этапа. Лампы HPS дают гораздо больше желтого и красного спектра и годятся для этапа цветения. Однако на сегодняшний день в продаже есть лампы HPS с достаточным синим светом для применения на протяжении всего цикла растения. Это особенно актуально для гидропоники, где вегетативный этап сведен почти на нет. Но если нужно сохранить маточное растение в вегетативной стадии, лучше применять металлогалоидные лампы. Следует быть осмотрительным, каждая лампа нуждается в своем особом балласте. Некоторые балласты могут применяться как с лампами МН, так и с лампами HPS, но за это приходится расплачиваться падением урожайности. Балласт вырабатывает большое количество тепла. Лучше, если возможно, держать их вне оранжереи.

Для борьбы с теплом, которое зачастую является важным фактором, в продаже имеются лампы с воздушным или водяным охлаждением. Лампы с водяным охлаждением трудно монтировать и эксплуатировать, а лампы с воздушным охлаждением хорошо себя проявляют в жарком климате. Они могут значительно продлить сезон культивации. Кроме того, летом лампы можно включать ночью, дабы воспользоваться более прохладным воздухом.

Освещение обычно является одним из ограничивающих факторов при культивировании растений на дому. Если пользоваться одной лампой, то 600 ватт хватит для освещения площади 120х120 см. Это значительно меньше, чем утверждает большая часть авторов (в большинстве книг говорится о 3 кв. м!), но если плантация будет освещаться одной лампой в 600 ватт, то урожайность не повысится. Лампы в 600 ватт самые популярные в Европе, в Северной Америке — в 1000 ватт. Лампы в 400 ватт пригодны для вегетативных растений, но слабоваты для периода созревания. Вот общее правило: с увеличением мощности освещения повышается не только количество урожая, но и его качество. Если используется несколько ламп, то тогда их расставляют подальше друг от друга, ибо каждая лампа в 600 ватт может охватить 1.5 метра в любом направлении.

Вопреки сказанному, некоторые пытаются разрабатывать «оранжереи с низким потреблением энергии» на лампах в 250 ватт, утверждая, что при этом получают вполне хорошие результаты. Суть в том, что если выделение тепла уменьшается, то лампу можно приблизить и выжать из освещения максимум. Это может оказаться полезным, если помещение миниатюрное, с небольшим вертикальным пространством. К тому же, экономия электричества ничтожно мала.

Фактором, влияющим на КПД освещения, является рефлектор. Рефлектор, сконструированный для горизонтальной лампы, более эффективен, чем рефлектор для вертикальной лампы. При вертикальной лампе весь излученный свет должен быть отражен. Очевидно, что при горизонтальной лампе почти половина излученного света падает прямо на растения, и только половина должна отражаться. Чем ближе рефлектор к лампе, тем он эффективней. Форму рефлектора подбирают соответственно размерам освещаемого пространства. Чем больше пространство, тем шире должен быть рефлектор. Некоторые рефлекторы можно приспосабливать по ширине, что делает их очень удобными. Не надо подбирать одну и ту же форму рефлектора для одной или нескольких ламп. Стены оранжереи должны отражать свет. Они должны плотно охватывать систему (не стоит выращивать 1 кв. м. в комнате площадью 10 кв. м), чтобы излучаемый свет не пропадал. Огораживание пространства, на котором выращиваются растения, вредно с точки зрения тепла, но намного выгоднее с точки зрения освещения.

В продаже имеются установки для передвижения приборов освещения. Они представляют собой рельсы для передвижения приборов освещения по прямой линии либо это карусельные установки для перемещения по кругу. В определенных случаях они полезны и помогают создать в комнате однородное и равномерное освещение, но не увеличивают световой энергии.

Опять эта гидропоника: Освещение. Часть 1.

Здравствуйте. Сегодня расскажу вам про освещение. А именно, какое освещение нужно, для того, чтобы растения полноценно развивались при искусственном освещении.

Эта тема очень большая и обширная. И поэтому я расскажу только про те моменты, которые будут нужны для начального этапа в растениеводстве. Я постарался не углубляться в терминологию и описание химических процессов в растении при его освещении, а попытался рассказать, какой всё-таки «светильник» ставить, чтобы растение росло и цвело в домашних условиях.

Световой спектр и «Количества света» ключевые характеристики, для искусственного, освещения, растений.

Световой спектр или «длина волны». Солнечный природный свет, сочетает в себе световые волны разной длины, а волны разной длины играют разную роль в жизни растений. Для растении, нужно только два спектра, с длинной волны, 445нм (синий) и 660нм (красный). И не важно, какой источник света у вас будет, если он удовлетворит потребность в спектре, растение будет развиваться. (Как человек есть разную пищу: мясо, рыбу, молоко, орехи. Если в продукте достаточно белков, жиров, углеводов мы с вами будем жить.)

У каждого растения, есть «индивидуальная» потребность в спектре, кому-то нужно больше красного кому-то синего, в зависимости, от того какое растение вы выращиваете. Всю информацию по нужному спектру, для каждому растению можно найти в интернете. Всем растениям, при выращивании саженцев и на стадии вегетации, нужно больше синего. При плодоношении больше красного. (Поскольку я решил заниматься клубникой, я нашел подробную информацию, зависимость количество спектра на скорость роста и плодоношения земляники, ВОТ ЭТО ВИДЕО)

Цветовая температура источника света, именно по ней мы сможем определить преобладающий световой спектр. На лампах эта характеристика указана в кельвинах (К).

Количество света или «освещенность»– это световая энергия, падающая на единицу площади, за единицу времени. На лампах эта характеристика указана в люмен/ватт или просто в люменах. Чем дальше, источник света, от растений, тем меньше на него попадает света.

Для моих целей, я рассматривал два источника света. Люминесцентные лампы и светодиоды(LED). Из-за их доступности и дешевизны.

Для вегетативного роста, нужны источники света с цветовой температурой выше 5000К (Кельвин) Я рекомендую лампы 6500К (Кельвин), т.к. в ней больше синего спектра, который влияет на вегетативный рост растения. В лампах, с цветовой температурой, 4000К очень много ненужного зеленого света, который, ни как не влияет на растение. Для цветения нужно больше красного цвета. В лампах 2700К преобладает красный свет. Лучше всего комбинировать несколько ламп. Допустим, использовать две лампы сразу, одну лампу 6500К и одну в 2700К.

Хорошо использовать люминесцентные фитолампы. В них уже сразу два нужных спектра для растений. Но люминесцентные лампы (к ним тоже относятся фитолампы) теряют свою эффективность достаточно быстро.

Подробное исследование, замеры спектров, эффективность новой лампы и уже работающей около месяца, разных люминесцентных ламп, провели в этом видео.

Светодиоды гораздо эффективней, по сравнению с люминесцентными лампами. И проработают с нужной эффективностью гораздо дольше, чем люминесцентные лампы. Светодиоды не целесообразно выбирать по характеристике цветовой температуре. Так как благодаря тому, что светодиоды охватывают все видимые спектры, то можно подобрать светодиод сразу с нужным спектром. И этим мы добьемся большей эффективности и высоким КПД. Для меня еще одна важная, характеристика, это направленность освещения, свет не будет расходиться в разные стороны. Это позволит осветить нужную часть растения, а не всю квартиру. Сейчас появилось очень много светодиодных ламп для выращивания рассады, но как правило они очень дорогие.Я лично заказывал светодиоды отдельно вот здесь. и сам спаял из них отличные, лампы для растений.(По позже выложу процесс работы и подробную информацию. Жду анализ спектра этой лампы)

Пока я ограничен помещением, в котором буду выращивать. Поэтому остановился на люминесцентных и светодиодных лампах. В начале, я не знал какое именно освещение нужно, а в интернете, очень много разной информации. Поэтому я сделал закрытый гроубокс, с полностью искусственным освещением, ради эксперимента по необходимому освещению.

Спаял, светодиодные светильники из заказанных ранее светодиодов. Светильник представляет из себя, светодиоды закрепленные на металлическом профиле.

И начал тренироваться на салате, освещая его только светодиодным светильником. Он рос медленно, но при этом был достаточно развит. Как оказалось, спектра была ему достаточно, но не хватало количества света. Я это понял когда установил больше светодиодов и плюсом поставил люминесцентную лампу на 6500К, 3000люмен.

Теперь настало время выбрать, способ освещения, для клубники, так как она уже пришли по почте. В источниках по выращиванию клубники пишут, что оптимальное количество света для нее, это не ниже 6’000 люмен. В идеале 10’000-20’000 люмен. (Для сравнения, летом на поверхности грунта освещение примерно от 27000-34000. люмен )

Для первой стадии вегетации, я купил две люминесцентные лампы по 4000 люмен, с цветовой температурой 6500К. Установил их над растениями в колтюбе, своего производства, на высоте 15 см. И плюсом добавил светодиодов, на каждое растение, по 2 красных, 2 синих на каждый куст, на высоте 10 см.

А при цветении, будет две лампы по 5000 люмен, с цветовой температурой 2700К. И 3 красных 1 синий светодиодов на каждый куст.

Для домашнего растениеводства, я советую выбирать люминесцентные лампы и светодиоды в комбинации. Из-за их доступности, дешевизны, и малого энергопотреблении.

Подбор люминесцентных ламп, по цветовой температуре, для разных стадий:

– Прорастание семян, рост рассады, вегетация – 6500К

– Для цветения, плодоношения – 2700

Либо же покупать универсальные фитолампы.

(некоторые источники рекомендуют докупать ультрафиолетовые лампы, и лампы выше 9500К. Все это связанно с тем, что ультрафиолет, убивает микробы на почве. Но для гидропоники, в этом нет необходимости.)

Подбор светодиодов по спектру для разных стадий (3Вт-5Вт – ные светодиоды, на площадь освещения

– Прорастание семян, рост рассады, вегетация – 2 синих(445нм), 2 красных(660нм).

– Для цветения, плодоношения – 3 красных(660нм), 1 синий(445нм),.

Не забываем про количество света. И что для каждого растения необходимо определенное его количество. Летом на поверхности грунта освещение примерно от 27000-34000 люмен(эти значения помогу вам при подборе освещения для ваших растений). Но благодаря высокому КПД источников света, можно опустить это значение в 2-3 раза, в зависимости, от того, что вы выращиваете.

Устанавливать люминесцентные лампы нужно не выше 30см от верха растения (выше световой поток будет становиться гораздо меньше заявленного). И не ниже 10 см (чтобы не обжечь растения об лампу). Если вы выращиваете, высокие растения то нужно подсвечивать по бокам.(Если растение в высоту 70 см. а лампа стоит в 20см над верхушкой, то листья, которые находиться на середине стебля, будут находиться от источника света примерно в 55 см.)

Светодиоды, чем ближе к растению вы установите, тем лучше. Но впритык тоже не стоит их ставить. Оптимальная высота 10-20см.(в зависимости от мощности светодиода).

В следующий раз я расскажу про ДНАТ. Пока думаю как его установить на балконе. В интернете пишут, что пока достойной замены ДНАТу нету. Охото самому это проверить. А напоследок =>Вот 11

Освещение растений, подбираем светодиодные лампы для растений

Как подобрать качественную светодиодную лампу для растений?

Светодиодные лампы и светодиодные панели для растений

На картинке выше показано как выглядят светодиодные лампы. Они могут иметь форму лампы как на первой картинке, корпус которой изготовлен из алюминия и выполняет роль радиатора для охлаждения светодиодов. Охлаждать светодиоды необходимо, чтобы продлить их ресурс работы, если перегреть светодиод, то он быстро начнёт терять свой световой поток. Всегда обращайте внимание, насколько качественно сделан радиатор! На первой картинке мы видим, что в лампе находятся 18 отдельных светодиодов, мощность каждого из них 1 Вт, что приемлемо для данного размера и радиатор будет справляться с отведением тепла от светодиодов. В интернете иногда встречаются недобросовестные продавцы, которые заявляют, что у них в подобных лампах стоят 3-х Вт светодиоды и соответственно мощность лампы вырастает в глазах покупателя ровно в три раза. Лично я в такие лампы не верю, даже если бы там реально стояли светодиоды мощностью 3 Вт каждый, то радиатор просто не справился бы с таким количеством тепла и все светодиоды перегреются очень быстро, а лампа выйдет из строя. Чаще всего светодиодные лампы в таком корпусе бывают мощностью от 9 до 24 Вт. Будьте бдительны и не позволяйте вас обманывать! Как мы видим, на каждом светодиоде стоит небольшая линза, которая фокусирует световой поток под нужным углом. Линзы бывают с разным углом рассеивания -60, 90, 120 градусов. Сами светодиоды в лампах чаще всего используют красные с длиной волны 660 нм (нанометр) и синие с длиной волны 460 нм (нанометр). Так как мощность подобных ламп не бывает высокой, их используют для освещения рассады и дополнительной подсветки растений. Как источник основного искусственного освещения для растений их не используют. Лампа имеет стандартный цоколь е27.

На второй картинке мы видим светодиодную панель, длина которой 120 см. Эту панель очень удобно размещать в оконном проёме и использовать для боковой подсветки растений в гроубоксах и мини теплицах. Панель удобна в использовании, имеет встроенный драйвер и радиатор для отведения тепла от светодиодов. Остаётся только подключить питание от 85 до 265 вольт и панель работает. Лампу удобно подвешивать, в комплекте с ней идут зажимы, к которым без труда можно закрепить подвесы или верёвочку.

Светодиодные светильники для растений

Давайте рассмотрим, что собой представляют светодиодные светильники для растений и почему их стали чаще выбирать наши покупатели.

В отличие от светодиодных ламп светильники обладают достаточной мощностью, чтобы быть основным источником искусственного освещения для растений. Остаётся только подобрать нужную мощность светильника исходя от площади гроубокса или мини теплицы. Можно воспользоваться нашей таблицей из предыдущей статьи, где мы рассматривали лампы ДНаТ для освещения растений. Я считаю, что чудес не бывает и нельзя светодиодной лампой мощностью, к примеру, 200 Вт, осветить один квадратный метр площади бокса при условии, что растения будут цветущими и полностью на искусственном освещении. Здесь понадобиться светильник мощностью 360 Вт как на первой картинке, только при такой мощности мы сможем заменить лампу ДНаТ мощностью 400 Вт.

Давайте рассмотрим все плюсы такой замены, светодиодный светильник для растений против лампы ДНаТ. Если мы возьмём светодиодный светильник, то чтобы он у нас заработал необходимо лишь, дать ему питание (напряжение сети) в диапазоне от 85 до 265 Вольт. Это очень удобно и позволяет использовать светильник в местах с низким напряжением или временным понижением напряжения. Для того чтобы запустить лампу ДНаТ необходимо пусковое устройство для розжига лампы и отражатель для направления света на растения, а также в некоторых случаях канальный вентилятор для отведения тепла от лампы из гроубокса. Получается, что для использования светодиодного светильника для растений нам не надо покупать и использовать дополнительные аксессуары, это значительно экономит время и деньги. Если мы выбираем светодиоды на замену ДНаТу, то можно забыть про огромное выделение тепла от лампы, так как светодиоды выделяют тепла во много раз меньше и не требуют использования канального вентилятора для охлаждения. Чаще всего в корпус светодиодного светильника встроен алюминиевый радиатор и кулеры (маленькие вентиляторы) для обдува радиатора, этого достаточно, чтобы отводить тепло от светодиодов.

Давайте рассмотрим ещё один важный момент в сравнении ДНаТа со светодиодными светильниками для растений. Рассмотрим фитоспектр каждого источника искусственного освещения и КПД (коэффициент полезного действия) для растений. Ниже на картинке показан график пиков чувствительности пигментов растения для разных процессов жизнедеятельности.

Как мы видим из графика пики процессов приходятся на синий спектр, длина волны 445-450 нм и красный спектр, длина волны 660 нм. Теперь давайте рассмотрим графики, на которых видно в каком диапазоне находятся лампы ДнАТ и светодиодный светильник с фитоспектром для растений.

Как мы видим из приведённых выше графиков, светодиодный светильник для растений показывает наибольшую свою активность в той области света, в которой происходят все процессы жизнедеятельности растений. Лампа ДНаТ тоже проявляет свою активность в этой области света, но гораздо меньше. Большая часть энергии лампы ДНаТ уходит в зелёный спектр и никаким образом не влияет на рост и развитие растений. Смотрим на графики и делаем вывод, что светодиодный светильник для растений за счёт чётко направленной длины волны имеет более высокий КПД по сравнению с лампой ДНаТ. Это я считаю и есть главный плюс светодиодных светильников и светодиодных ламп с фитоспектром.

Надеюсь, что у наших читателей больше не осталось вопросов о светодиодных лампах для растений и светодиодных фитосветильниках. Я считаю, что будущее прогрессивного растениеводства за светодиодами. Многие ещё не торопятся менять свои лампы ДНаТ на светодиоды, но те, кто это сделал, ни о чём не жалеют. Главное, чтобы ваши светодиодные лампы и светильники были изготовлены качественно с использованием светодиодов специального фитоспектра, тогда урожай Вас обязательно порадует!

Если Вам нужна помощь в подборе качественного светодиодного светильника, Вы всегда можете обратиться за помощью к продавцам-консультантам нашего магазина прогрессивного растениеводства Gidroponika24.ru . На складе нашего магазина всегда в наличие самые востребованные модели светодиодных ламп для растений и светодиодных светильников для растений. Обращайтесь! Будем рады помочь.

Сделать светодиодный светильник – от теории к практике !

Самодельные светодиодные светильники – немного из моего опыта

(Кого интересует только практика, можно пропустить)

Пройдя путь от ламп ДНАТ до светодиодов, прочитав невероятную “кучу” теории по светодиодному освещению растений, да именно “кучу”, т.к. в основном это рекламные статьи не находящие практического применения.

На сегодняшний день (2017 год) не существует промышленных, не исследовательских, теплиц полностью на светодиодном освещении. Причин этому много, в данной статье я не буду их даже пытаться рассмотреть, это отдельная тема , и на сегодняшний день они однозначно не будет в ближайшее время рассмотрена в пользу светодиодных чипов.

Так вот, ДНАТ, – это хорошо (если не брать в расчёт экономически абсолютно нецелесообразную индукцию, то это просто единственно приемлемое решение для промышленной досветки сегодня ), лично меня очень сильно смущает пожаробезопасность дома и крайне “противное” для глаз свечение. Лампы ЭСЛ вообще не рассматриваем, хотя, листья растений всё-таки тянутся к этим лампам ввиду отсутствия другого источника света (все свои эксперименты я провожу в закрытом боксе, т.к. только так можно создать растениям нужный микроклимат в домашних условиях).

Мой светодиодный светильник (продавцом было заявлено 36 Вт, на 3-х ваттных светодиодах) показал крайне низкую эффективность в плане освещаемой площади, она была не много более площади самого светильника, а именно около 0,04 м 2 (20 см 2 ). В нём использовались красные и синие светодиоды (точный спектр их принципиально указывать не буду, т.к. проверить нет возможности, а писать то, что указал Китай, нет смысла, т.к. в 99% – липа).

Самое интересное, что я заметил (в частности при выращивании клубники), это то, что листья не “отворачиваются/меняют положение” от источника света, если его слишком много. И это приводит к тому что листовая пластика попросту “выгорает”. Изучив немного (или много 🙂 ) современной литературы по этому поводу нашел , как мне кажется, разумное объяснение, что это может быть связано с отсутствием в таком светильнике инфракрасного спектра.

И вот на этом месте и пришла в голову мысль сделать светильник самому, т.к. основная цена любого светодиодного светильника без активного охлаждения из Китая – металл. В России металл пока ещё относительно дёшев. Да, читая современные форумы я замечаю, что многих, видимо, кто не имел ещё дело с мощными светодиодами на практике, реклама вводит в заблуждение : “Диоды не греются !”. Это совсем не так : однокристальный диод от 1Вт – это маленький утюг, который крайне нуждается в дополнительном охлаждении из-за своей маленькой площади. Температура работы кристалла до 80-130 о С.

Выбор светодиодов самодельного светильника

Диоды я буду использовать с люминофором, это специальное покрытие кристалла для создания специального спектра. Да, при этом КПД снижается значительно, но начнём с простого. Иначе, в идеале, пришлось бы покупать отдельно красные, отдельно синие и отдельно ИК диоды, и на каждый тип по своему драйверу, т.к. разброс параметров мог бы быть довольно большим. Да и как их комбинировать ? 2 красных, 1 синий, 1 ИК ? Это чистой воды “гадание” бы было.

Китай же предлагает диоды со спектрограммой с пиками в синем, красном и захватом ИК диапазонах. Что , теоретически, нам и нужно. Здесь хочу повториться, КПД отдельных светодиодов без люминофора значительно выше, но для самодельного светильника, лично для меня, время на подбор “лучшей” комбинации будет неоправдано затрачено (даже если экономить и ставить один драйвер на всё).

Тип чипов – тут без альтернатив – только однокристальные (никакие матрицы, никакие “сборки” не стоят и рядом по эффективности. Да, их усиленно рекламирует из-за дешевизны, да, есть сборки сразу на 220 В, да их используют даже в уличном освещении. Но растениям на них не смотреть, световой поток – это их “еда”. )

Теперь о мощности: одноваттные чипы интересны более меньшим тепловыделением, соответственно меньшей деградацией со временем. Но, в сравнении с 3-х ваттными они сильно уступают. В 2013 году как-то начали появляться однокристальные (там на самом деле два кристалла в едином корпусе, как современные матрицы/сборки), но к 2014 они практически исчезли из продаж, это было связано с невозможностью их достаточного охлаждения даже активной вентиляцией. Что самое интересное это признают сами маркетологи светодиодной индустрии. Здесь выбор очевиден – 3 Вт чипы.

Основные составляющие самодельного светодиодного светильника

Здесь очень кратко, т.к. ниже будут выложены пошаговые фотографии.

  1. Светодиоды. Рассмотрев предлагаемые варианты в магазинах я взял 20 шт 3-х ваттных светодиодов с люминофором. Иногда их называют “Full spectrum”, но, конечно, “полным” солнечным спектром там и “не пахнет”.
  2. Драйвер – он обеспечивает постоянное значение тока, протекающее через цепочку светодиодов. Т.к. на каждом светодиоде падение напряжения может быть разное. Выбрал я самый дешевый вариант бескорпусной на 700 мА, ближайший по мощности был на 18 шт. 3-х ваттных светодиодов. Число диодов, конечно, ориентировочное.
  3. Охлаждение. В промышленных светильниках диоды крепятся сразу на металлическую подложку радиатора, в домашних условиях это сделать довольно трудоёмко, поэтому используется специальный промежуточный крепёж – “звезда”. Диод припаивается на неё, о она (звезда), уже, в свою очередь, крепится на радиатор. Для улучшения теплопроводности всё это делается через термопасту, я использовал КПТ-8.

Хронология сборки или как быстро сделать светодиодный светильник

В строительном магазине я купил алюминиевый швеллер 30х30х30мм, толщина стенки 1мм , длиной 1 м. (никакие расчёты не проводил, просто купил). Лучше бы подошёл Ш-образный профиль, но его не было в наличии. Исходя из его длины, я решил что логичнее распилить его на 3 равные части, нежели на 4-ре, т.к. квадратный светильник мне ни к чему. В плюс к этому, если пилить на 4 части , то на каждую придётся 18 шт / 4 =4,5 шт диодов – не делится ) + неравномерное охлаждение, если ставить разное кол-во. Принимаем решение – пилить на 3 равные части по 33.3мм длиной.

Между собой части швеллера скрепил болтам М6, поверх резьб болтов надел кусочки шланга (синий на фото). Было опасение, что шланг может расплавиться при работе светильника, но оно на практике оказалось напрасным.

Подготавливаем диоды к креплению на швеллер. Предварительно читал, что на звезды нужен хороший припой, что просто так припаять довольно сложно. Но, на практике оказалось проще, чем спаять вместе 2 медных провода. Использовал самую обычную жидкую канифоль.

Порядок посадки диода на звезду:

  1. Зачищаем место контакта звезды и кристалла спиртом/ацетоном – просто чтобы не было грязи;
  2. Прикасаемся тюбиком термопасты к площадке под основание кристалла (выдавливать не нужно), остается ровно столько , сколько нужно;
  3. Капаем флюс на площадки звезды под ножки диода (минусовая ножка диода имеет “прорезь” в виде “минуса”);
  4. Осуществляем пайку: одну ножку, потом вторую, выравниваю диод . Затем опять первую (при этом диод сам выровняется и сядет), опять вторую – сядет уже окончательно(это хорошо чувствуется пальцем, хотя визуально незаметно);
  5. Звезда готова к монтажу на швеллер.

На каждую часть швеллера, он же корпус, он же радиатор, необходимо прикрепить 18/3=6 диодов. Размечаем, делаем отверстия под звёзды (по 2 отв. на одну звезду). Вначале думал использовать болты М3 + нарезать резьбу в швеллере, но в тоге просто сделал саморезами.

  1. На швеллер, в место посадки центра звезды наносим термопасту точно так же, как и на саму звезду под чип;
  2. Монтируем звезду и сразу хорошо обжимаем винтами/саморезами с двух сторон. Если звезду необходимо после этого развернуть, то обязательно удаляем прежнюю термопасту и наносим новую (эта “лишняя” минутная манипуляция может продлить сотни часов работы диода без деградации от перегрева из-за возможного образования воздушных полостей в месте контакта);
  3. Для упрощения последующего проводного соединения звезд чередуем их, разворачивая на 180 о . Для чего это нужно – видно из картинки. В противном случае все швеллера были бы обернуты лишними проводами ) ;
  4. Последовательно соединяем всё проводами, минус предыдущего диода к плюсу последующего;
  5. Обязательно проверяем все соединения (я ошибся в одном диоде и пришлось “переворачивать” весь ряд) ).

Теперь на вход драйвера 220 Вольт, а выход драйвера : U+ к плюсу первого диода в последовательной цепочке, U-, соответственно, припаиваем к минусу последнего диода. Сам драйвер я прикрепил через диэлектрическую прокладку в полость швеллера с тыльной стороны светильника. Мне кажется, что всё же лучше брать драйвер с корпусом, это гораздо удобнее и эстетичнее при не столь значительной разнице в цене.

Обязательно нужно добавить предохранитель, кустарщина всё-таки.

Самодельный светодиодный светильник в работе, получившиеся параметры даны ниже (при комнатной температуре 24 о С).

  • Напряжение питания: 220 В
  • Мощность: 54 Вт
  • Ток: 600 мА
  • Габаритные размеры 330x115x40 мм
  • Напряжение на диодах: 3,2 – 3,4 В
  • Температура радиатора под кристаллом 48 о С
  • Температура радиатора драйвера 55 о С

Вполне достойно, активное охлаждение не понадобится.

Позже одену линзы, 10 о будет достаточно, и поставлю над растениями для сравнения с промышленным.

Цена получившегося светодиодного светильника 54 Вт

Итого общие затраты (цены на комплектующие беру из российских магазинов, т.к. считаю, что нет смысла вообще считать деньги, если всё делалось ради хобби, как у меня). Поэтому считаем и материалы и затраченное время:

  • Швеллер 30х30х30 мм 1м: 290 руб.
  • Светодиоды 400nm-840nm 3Вт 20 шт (2 осталось) : 861 руб
  • Звёзды 25 шт (7 осталось): 182 руб.
  • Драйвер 10-18×3Вт 600мА 30-57В PCB: 900 руб.:
  • Провода монтажные медь: 20 руб.
  • Сетевая вилка с проводом: 170 руб.
  • Линзы: 501 руб (на фото они ещё не стоят)
  • Саморезы 31 шт: 50 руб.
  • Работа: 1000 руб (ровно один день, утром я купил швеллер, а вечером уже включил светильник в розетку)

Ну что ж. Дорого вышло. Но отмечу ряд бесспорных плюсов:

  • массивное охлаждение при 45 мм расстоянии между диодами (у Китая диоды стоят вплотную друг к другу)
  • пассивное охлаждение
  • любой спектр, какой душа пожелает
  • любая форма и размеры
  • исходя из хорошего охлаждения имеем относительно медленную деградацию кристалла, тем самым сохраняя изначальный световой поток

Когда светильник будет в активной работе – сделаю измерения люксметром на расстоянии 30 см и ровно через год работы. Вот это будет решающий момент !

Светодиодный светильник для искусственного освещения теплиц

Как выбрать осветительное оборудование для тепличного хозяйства?

Сегодня уже не стоит вопрос, какой тип ламп необходимо использовать для искусственного освещения теплиц, парников и оранжерей. Современные достижения в области светодиодной светотехники и исследования в области влияния спектра излучения на процессы развития агрокультур, однозначно подтверждают неоспоримые преимущества светодиодного освещения растений. И главным преимуществом является минимальное потребление электроэнергии на единицу произведенной полезной биомассы. Конечно, не все светодиоды и светодиодные фитосветильники обладают высокой эффективностью, а некоторое светодиодное оборудование (например фитолампы, произведенное в Китае, из пластмассовых индикаторных красных и синих диодов) обладает очень низкой фотосинтетической эффективностью и неоптимальным ФАР спектром.

Светильник для промышленного выращивания растений в теплицах.

Агросветильник с универсальным непрерывным спектром для овощных культур и салатов — идеальное решение для промышленной гидропонной установки.

Светодиодный фитосветильник предназначен для искусственного освещения растений, в качестве дополнительного освещения теплиц, оранжерей, гидропоник и цветников. Спектр ФАР излучения светильника оптимально повторяет эффективную кривую спектра фотосинтеза и фотомрфогенеза растений. Доминанты интенсивности лежат в диапазонах длин волн: 440-465 нм для синего цвета, 620-700 нм для красного цвета. Благодаря оптимальному балансу спектральных составляющих и непрерывности спектра излучения, скорость роста и урожайность растений возрастает в несколько раз. Светильник предназначен для культур длинного дня, используется в утренние и вечерние часы при недостаточной естественной освещенности. Основным достоинством данного светильника является: Гибкий подбор спектра под растение; Огромный срок эксплуатации. Высокая надежность позволяет использовать светильник более 25 лет. При одинаковой полезной мощности излучения, наш светильник потребляет в 4 раза меньше энергии чем люминесцентные фитолампы, лампы ДНАТ или китайские светодиодные светильники. Расход электроэнергии идет, только на те составляющие спектра излучения, которые потребляют растения. В светильнике отсутствуют вентиляторы и другие ненадежные механизмы, так как применен мощный алюминиевый радиатор с повышенной площадью охлаждения. Не содержит вредного для растений ультрафиолетового излучения, безопасен для людей и животных. Тепличный светильник спроектирован с применением светодиодов высокой энергоэффективности. Срок окупаемости 1 год. Сделано в Российской Федерации. Гарантия – 5 лет (при соблюдении температурного режима).

Технические характеристики.

Потребляемая мощность от сети 220В 50Гц

PLI-10-PAR-130W

120-130 Вт

Напряжение питания – сеть переменного тока 50Гц

(на заказ изготавливаем низковольтные)

АС 36В

Фотосинтетическая мощность PARизлучения

Не менее 17 Вт / 50 Вт

Соотношение мощности излучения в спектре, для универсального спектра, в % от ФАР мкМоль/с

(подбираем любой спектр на заказ)

Ширина диаграммы излучения(по уровню 0,5 от макс.)Температура окружающей средыГабариты светильникаСтепень защитыЭквивалент по световому потоку PPF и PAR ДНат и флуоресцентных лампЭквивалент по сроку службы ДНат и флуоресцентных лампКласс энергопотребленияСредний срок службы(при использовании 16 часов в день)

ЗАО Конструкторское бюро «Оптимум» тел (343) 369-29-49

Светильник установлен в теплице ботанического сада РАН г. Екатеринбург

На заказ выполняем расчет оптимального освещения теплицы, подбор и расчет полного спектра светильника под конкретные культуры. Изготовление светодиодных агросветильников на заказ. Автоматизация искусственного освещения и досветки агрокультур.

Лампы для выращивания растений

Гидропоника – это беспочвенный метод выращивания растений, который обладает рядом преимуществ. Однако, как и при культивации в грунте, он требует наличия освещения. На сегодняшний день существует много типов ламп, которые можно использовать при данном методе выращивания. В этой статье мы попробуем разобраться, каким из них стоит отдать предпочтение.

Лампы накаливания и галогенные

Лампы накаливания или лампочки Ильича являются самыми неподходящими источниками света для выращивания растений. Галогенные же представляют собой их усовершенствованную вариацию, однако все новшества касаются лишь моментов эксплуатации. Оба типа ламп обладают несколькими очень серьезными недостатками, которые делают их неподходящими для культивации растений.

Газоразрядные лампы

Дуговые Натриевые Трубчатые (ДНаТ)

Лампы ДНаТ считаются одними из наиболее эффективных источников искусственного освещения для выращивания растений. Их широко применяют для культивации сельскохозяйственных культур и цветов.

ДНаТ лампы представляют собой стеклянную колбу с трубкой внутри, заполненной парами натрия, ксенона и ртути. С помощью электрического разряда в трубке создается высокое давление, которое заставляет натрий светиться. Они работают довольно продолжительный срок, а также излучают благоприятный для выращивания растений спектральный состав света. Однако во время работы ДНаТ лампы сильно нагреваются, что вынуждает владельцев гроубоксов использовать специальные охлаждающие светильники.

Например, для натриевых ламп мощностью до 600 Вт отличным решением станет светильник CoolTube Prima Klima 125/48. Он позволяет использовать ДНаТ лампы в небольшом по высоте замкнутом пространстве для выращивания. Отражающая способность рефлектора достигает 97%, что обеспечивает равномерное распределение света. Светильник последовательно подключается к системе вентиляции, благодаря которой удается снизить рабочую температуру лампы.

К преимуществам ДНаТ ламп стоит отнести:

  • одни из самых лучших по соотношению стоимости и качества;
  • излучают благоприятный для периода цветения красный и дальний красный спектры, а также охватывают часть синего;
  • срок эксплуатации более 20000 часов.

К недостаткам ДНаТ стоит отнести:

  • в процессе работы они выделяют много тепла;
  • для их использования необходимо специальное оборудование – ЭПРА и ЭмПРА.

Хоть и ДНаТ лампы подходят для всего жизненного цикла растений, профессиональные гроверы все же предпочитают использовать их для периода цветения. Если Вы планируете обзавестись небольшим гроубоксом, площадь культивации которого будет составлять около 1 м 2 , то Вам хватит ДНаТ лампы Elektrox SUPER BLOOM 400 Вт. В ее спектральном составе преобладают красный спектр света, который позволяет растению реализовать весь потенциал на стадии цветения.

В дополнение к ней советуем обратить внимание на ЭПРА Орбита 600 Вт ГК, который совместим с лампами мощностью до 600 Вт. Он не требует подключения сторонних устройств и обеспечивает стабильное напряжение в сети. Устройство обеспечит быстрый запуск и стабильную работу лампы.

Дуговые Натриевые Зеркальные (ДНаЗ)

Лампы ДНаЗ – это разновидность натриевых ламп высокого давления, в которых горелка размещается на геометрической оси отражателя. Лампы имеют зеркальное покрытие, благодаря которому гровер может сэкономить на отражателе. Их массовым производством занимается отечественная компания Reflux. Они стоят относительно недорого и отличаются высокой интенсивностью света.

Для освещения одного растения вполне будет достаточно лампы ДНаЗ Reflux 150 Вт SUPER. Благодаря отражающей поверхности, свет равномерно распределяется по площади выращивания и без использования дополнительного оборудования. Для запуска лампы потребуется пусковой аппарат соответствующей мощности.

Дуговые Ртутные с Изолирующими добавками (ДРИ)

В горелку лампы помещают строго установленные порции галогенидов натрия, таллия, индия и других металлов. В результате световая отдача существенно увеличивается. Сама горелка изготавливается из кварца или керамики. В современных ДРИ лампах она имеет шаровидную форму, которая позволяет повысить светоотдачу, стабилизировать ряд эксплуатационных параметров и увеличить яркость освещения.

В целом этот тип ламп хорошо подходит для выращивания растений на стадии вегетации. Они излучают благоприятный для фазы роста синий спектр света. Однако выделяют много тепла, что требует правильного монтажа вентиляционного оборудования.

Для отвода тепла непосредственно от лампы используют светильники закрытого типа, к примеру, подвесной светильник CoolMaster 125. В светильнике используется каленое стекло, благодаря которому тепло от лампы не распространяется. Лампа охлаждается воздухом благодаря установке вентилятора, который отводит выделяемое тепло. Светоотражающие покрытие увеличивает количество света, попадающего на растение, а также более равномерно распределяет световой поток в гроубоксе.

Стоит учитывать, что для розжига и стабильной работы ДРИ лампы необходимо пусковое устройство, соответствующей ее мощности.

Энергосберегающие люминесцентные (ЭСЛ)

Данный вид ламп подходит для небольших по размеру и комнатных растений, а также для освещения рассады. ЭСЛ лампы отличаются цветовой температурой: 2700 К – подходят для растений на стадии цветения, 6400 К – на стадии роста.

Для освещения на стадии проращивания хорошим вариантом послужит лампа ЭСЛ Foton 105 Вт 6400К Е40. Она простимулирует рост саженцев, а также убережет их от чрезмерного вытягивания. Устройство обладает сравнительно низкой светоотдачей, поэтому рекомендуем использовать совместно с отражателем.

К преимуществам ЭСЛ ламп стоит отнести:

  • не требует пусковых устройств;
  • выделяет мало тепла;
  • срок службы – 25-36 месяцев.

Светодиодные лампы (LED)

Светодиодное освещение с каждым днем обретает все большую популярность. Бытовые LED-лампы являются малоэффективными и не подходят на роль полноценного и единственного источника света. В растениеводстве чаще всего используются специальные LED-панели или светильники, которые объединяют в себе множество диодов небольшой мощности разного спектра, распределенных по всей рабочей площади. Это позволяет растениям получать именно тот спектральный состав, который больше всего необходим.

  • малый расход электроэнергии;
  • стабильный световой поток;
  • экологичны и безопасны для окружающей среды;
  • сочетание нескольких спектров света;
  • долгий срок службы;
  • простой монтаж;
  • во время работы практически не выделяют тепла, что позволяет располагать их в непосредственной близости к растениям.

Для освещения одного среднего по размеру растения хорошим вариантом является LED светильник Apollo 4 140 Вт. В нем присутствует 60 диодов, каждый из которых снабжен персональной линзой, обеспечивающей равномерное распределение светового потока под углом в 120 градусов. Светильник имеет полный спектр света. Цветность диодов на 1 сегмент (нм*шт): 660*3, 630*6, 470*3, 595*1, 6500*2. Панель снабжена системой вентиляции, обеспечивающей охлаждение диодов.

Индукционные и плазменные лампы

Эти два типа ламп излучают свет, который больше всего похож по своему спектральному составу на солнечный. Они идеально подходят для освещения растений, однако цена делает их использование нецелесообразным для домашних оранжерей и небольших теплиц. Их могут позволить себе только коммерческие производители, имеющие большую площадь зеленых насаждений. Эти лампы требуют специальное оборудование для работы, а также подлежат особой утилизации.

Подведем итог

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

Ссылка на основную публикацию