Как сделать фитолампу своими руками для растений в доме по требованиям науки

Как рассчитать длину спектра света

Чтобы выбрать правильно светодиодную ленту, нужно учитывать длину спектра света, которая имеет определенные показатели. Под такой длиной имеется в виду количество цветов света в ленте, каждый из которых влияет на рост саженцев.

Считается, что для домашних теплиц нужна досветка 3 цветов – синего, красного и зеленого. Синий воздействует на синтез хлорофилла ростка, поглощается с наибольшей интенсивностью при длине световой волны от 445 нМ до 660 нМ. На таком же расстоянии поглощается зеленый свет, который влияет на процесс фотосинтеза.  Поглощение красного света с наибольшей интенсивностью отмечается только на расстоянии от 660 нМ. Красный свет светодиодной фитолампы влияет на фотоморфогенез растения.

При расчете длины ленты и расстояния ее размещения в домашней теплице, нужно в первую очередь учитывать эти показатели. Для обеспечения полноценного протекания этих процессов у растений нужно приобрести ленты, в которой красного света в 4-5 раз больше чем синего. Исключение одного из перечисленных цветов не сможет создать неполноценное освещение. Рассада вырастет слабой, снизится качество урожая.

Обычно производитель указывает на ленте пик ее интенсивности, но это не всегда соответствует реальным свойствам ленты. Поэтому при изготовлении такого освещения, нужно следить за состоянием рассады и если нужно, то доработать конструкцию.

Польза искусственного освещения для растений

Для активного роста рассада нуждается в длительном световом дне, который ранней весной обеспечить невозможно. Без достаточного освещения притормаживаются процессы фотосинтеза, начинают вянуть стебель и листва.

Светодиодная лента для освещения растений

Искусственная подсветка помогает справиться с проблемой, но возникают трудности с подбором ламп, ведь подойдет не любой свет, а лишь тот, чей спектр и интенсивность наиболее близки к солнечному. К примеру, желтый или белый свет стимулируют фотосинтез, но на этом их польза ограничивается. А еще требуется помощь при формировании клеток, развитии листовых пластин, образовании соцветий.

Наилучший способ – организовать освещение с помощью набора светодиодных лент, имеющих различные спектры свечения, дополнив их отражателями. В этом случае получают рассеянный свет, каким и бывает солнечное освещение в природе.

Наиболее полезны три цвета:

• синий – для ускоренного роста корней;
• красный – для формирования соцветий;
• розовый – дополняет свойства первых двух, помогая росту листвы и цветению.

Как сделать подсветку рассады своими руками

Чтобы обеспечить дополнительное освещение над рассадой, нужна какая-то конструкция, к которой можно было подвесить или прикрепить приборы освещения. В этом видео показано, как из простых подручных материалом своими руками можно сделать такую подставку.

Когда рассады много, а окон мало, или из них некоторые холодные, в качестве экономии пространства можно соорудить стеллаж с подсветкой. Как это сделать, смотрите в видео. Подводя итог сказанному, нужно отметить, что сейчас мало кто выращивает рассаду по старинке, просто разместив ящики на подоконнике. Опытные огородники стараются продлить световой день для растений и используют для этого различные лампы. Но от правильно подобранного освещения, зависит и качество, и потенциал растений. И если соблюдать все правила, световая подкормка послужит дополнительной гарантией того, что рассада в итоге вырастет крепкой, здоровой и без проблем перенесет переселение на новое место.

Хороших вам урожаев!

Позитив и негатив

Рассмотрим положительные и отрицательные стороны использования светодиодной подсветки.

Плюсы:

• установка не вызывает трудностей;
• малое потребление электроэнергии;
• при работе не выделяет тепло, которое негативно влияет на комфортную жизнь населения аквариума;
• возможность устанавливать непосредственно в воду, так как лента влагозащитная;
• длительный срок службы, намного превышающий обычное освещение;
• при изготовлении светодиодов используются только экологичные материалы, жизнь питомцев не будет подвергаться угрозам;
• возможность изготовить освещение своими руками.

Минус всего один: довольно высокая цена. Этот недостаток с лихвой перекрывается остальными достоинствами светодиодных светильников.

Отталкиваясь от этих параметров в соответствии с вашими возможностями и вкусом, можно выбрать светодиоды, которые обеспечат экономичное, долговечное и практичное освещение в аквариуме

При их покупке советуем обратить внимание на продукцию известных и проверенных производителей, так как изделия китайских фирм очень часто не соответствуют заявленным показателям

Как сделать фитолампу и что для этого понадобится?

Для изготовления фитолампы своими руками понадобятся:

• светодиоды со специальным спектром излучения;
• источник питания;
• система охлаждения;
• корпус;
• вспомогательный материал и инструмент.

Чипы синих, красных и пурпурных фитосветодиодов встречаются в разных модификациях: в виде дискретных SMD-элементов или COB-матриц. Все они пригодны для изготовления светильника своими руками. Проще всего делать подсветку из готовой светодиодной ленты для растений, разрезав её на несколько отрезков. Сложнее – из отдельных SMD чипов или COB-матриц, для которых потребуется правильный расчёт радиатора.

Источник питания для светодиодов и матриц представляет собой драйвер со стабилизированным постоянным током на выходе, а для светодиодных лент – это источник напряжения +12В соответствующей мощности.

Пассивная система охлаждения является обязательным элементом светильника для растений. Она отвечает за соответствие оптических характеристик излучающих диодов в течение всего срока службы. О форме, размерах и материалах для изготовления радиатора рассказано в отдельной статье. В большинстве самодельных светильников радиатор одновременно является корпусом.

Кроме перечисленных светодиодов, в качестве источников света можно использовать фитодиоды, изготовленные по технологии УСКИ (универсальное сине-красное излучение). Они имеют уникальный спектр излучения, полученный за счёт особого состава люминофора. В данном случае люминофор выполняет функцию избирательного фильтра, пропуская волны преимущественно в синем, красном диапазоне, а также незначительную часть жёлтого и зелёного света. При этом синяя область имеет ширину 380–480 нм с небольшим переходом в ультрафиолет и пиком на длине волны 445 нм. Красная область намного шире, захватывает оранжевый и инфракрасный спектр, доля которых достигает 50%. Общая ширина красного излучения примерно составляет 570–770 нм с максимумом на 640–660 нм.

Благодаря расширенной спектральной характеристике, светодиоды УСКИ идеальны в конструировании ламп для растений своими руками. Светильник на их основе обеспечит растение полным циклом роста: от вегетативного развития до созревания плодов и может применяться для подсветки растений с крайне низкой долей солнечного воздействия.

Применение фитоленты

Чтобы сконструировать простой светодиодный светильник для растений, понадобится фитолента с блоком питания и недорогие детали для корпуса, в качестве которых можно использовать подручный материал. Светильник может иметь любую форму и размер, благодаря гибкости и возможности резать ленту на отрезки, кратные 5 см, а клейкое основание позволяет монтировать её на любую гладкую поверхность.

Оптимальным материалом для корпуса станет тонкая алюминиевая (в крайнем случае, жестяная) пластина, которая послужит прекрасным отводом тепла для светоизлучающих чипов ленты. В углах пластины нужно сделать крепёжные отверстия. Вся конструкция подвешивается на двух декоративных цепочках, которые цепляются за крюки-саморезы, вкрученные в стену. Переставляя звенья цепи можно регулировать высоту.

Мощная фитолампа с цоколем Е27 своими руками

Сделать эффективную и экономичную подсветку для рассады своими руками можно из нескольких светодиодных ламп, которые собирают из отдельных компонентов.

• пластиковый корпус и разборный металлический цоколь Е27;
• алюминиевый радиатор с саморезами;
• плата под smd-светодиоды;
• линзы с углом рассеивания 90° и держатель для них.

Отдельно приобретают синие и красные smd led, драйвер подходящей мощности, легкоплавкий припой и термопасту. Сборку начинают с монтажа светодиодов на плату при помощи фена и паяльника, разогретого до температуры 280°C. После этого к плате припаивают провода от драйвера и кратковременным включением проверяют схему на работоспособность. Убедившись в свечении всех чипов, переходят к сборке корпуса.

В местах контакта платы с радиатором наносят тонкий слой термопасты и прижимают их саморезами. Над всеми светодиодами устанавливают линзы, которые фиксируют держателем с винтами. Внутри пластикового корпуса размещают драйвер, выходные провода которого припаивают к плате, а входные прижимают к центральной и боковой части цоколя.

Одна такая фитолампа способна обеспечить полноценный досвет в вечернее время нескольким комнатным цветкам или рассаде, высаженной на площади до 0,25 м2.

Преимущества светодиодной ленты для растений

Светодиодные ленты для растений обладают огромным списком преимуществ и особенностей. И среди всего перечня, стоит отметить ключевые моменты:

Светодиодные фитоленты для рассады

Естественное освещение обладает множеством лучей, например, красными, синими, оранжевыми и так далее. Такие лучи с легкостью можно увидеть невооруженным глазом. Однако есть и такие лучи, которые скрыты, например, ультрафиолетовые и инфракрасные. Благодаря новым инновационным разработкам создали светодиодную ленту для рассады со специальным спектром. В процессе фотосинтеза принимают участие не все волны, а только те, которые обладают длиной 380-710 нм. Каждый луч отвечает за определенную процедуру в правильном развитии растения. Так, красный свет служит для накопления углеводов, из-за этого рост стебля, побегов и листьев происходит максимально быстро. Синий свет образовывает аминокислоты, а также провоцирует деление всех клеток.

Позвоните нам и мы с радостью поможем Вам сделать правильный выбор ленты для рассады. Все они имеют особенности:

Выбирая те или иные показатели, можно определить оптимальную подсветку для каждой конкретной цели выращивания культур.

Для растений наиболее эффективными являются ленты синего и красного свечения

Именно эти цвета имеют наиболее важное значение в их развитии. Их соотношение может существенно отличаться для разных культур и целей выращивания

Для выращивания под искусственным освещением в домашних условиях идеальным считается чередование 5 или 4 красных и 1 синего светодиода. При таком варианте даже небольшие растения получат необходимый свет.

Следует отметить, что расположение светодиодов на ленте обеспечивает эффективность подсветки. Не требуется установка дополнительных отражателей и рассеивателей света, т.к. пучок света направлен вниз, к растениям. Применяя для растений такой спектр, можно с минимальными затратами получить здоровые зеленые побеги, пышное цветение, богатое плодоношение.

Приобрести ленту для растений в настоящее время не составит особого труда. Наш интернет магазин с радостью предлагает потребителям широкий ассортимент светодиодных лент для растений:

Для того чтобы заказать светодиодную ленту для растения, можно воспользоваться корзиной сайта или позвонить по предложенному номеру телефона.

Источник

Что надо знать об искусственных источниках света, используемых для выращивания растений

Вначале посмотрим на характеристики естественного освещения, которые примем за образец.

Как выглядит спектр Солнца в летний день — наш эталон для проектирования фитолампы

Показываю результаты практического эксперимента. Замер длин волн солнечного света проводился спектрофотометром в полдень ясной летней погоды и показал следующую картинку.

По оси абсцисс этого графика представлена длина волны в нанометрах, а ординат — мощность в ваттах на квадратный метр облучаемой площади. Здесь присутствуют все цвета от ультрафиолета до инфракрасного, которые активно поглощают растения для своего роста.

Особенно им нужен спектр:

• ультрафиолета (380-410 нм);
• синий (445-460 нм);
• красный (630-660 нм);
• инфракрасный (690-730 нм).

Другие спектры растения не используют.

Хороший фотосинтез у рассады происходит при создании лампами подсветки оптимального излучения. При этом энергия солнечных лучей, а также воды и углекислого газа преобразуются в органические вещества — зеленую массу.

Нам достаточно взять этот тест за основу для проектирования будущих самоделок.

Расчет необходимого уровня освещенности

Правильно подобранное светодиодное освещение растений позволит питомцам нормально развиваться и радовать хозяев прекрасным внешним видом.

При расчетах необходимо учитывать:

• вид комнатного цветка;
• расстояние от лампы до него;
• площадь, которую планируется освещать.

Светильник на высоте 30 см от цветов

Под освещенностью понимают количество светового потока (в люменах), падающего на квадратный метр основания.

К примеру, требуется рассчитать необходимое количество ламп для освещения полки с цветами длиной 1 м и шириной 30 см. Площадь конструкции составит 0,3 м2. Для создания освещенности в 5 тыс. лк потребуются источники света, имеющие световой поток 1500 лм. Учитывая 30-ти процентные потери, необходимо создать запас потока. Таким образом, необходимое количество светового потока увеличится до 1950 лм.

Показатели светоотдачи различных источников света известны. Зная их, не слишком сложно вычислить необходимую для организации подсветки мощность ламп.

Показатели светоотдачи различных источников света

• Стандартные лампы накаливания. Они имеют светоотдачу около 12 — 13 лм/Вт. Определяется мощность, которую должны иметь источники света: 1950 делим на12, получается 162,5 Вт. Для обеспечения требуемой освещенности понадобятся 3 лампы по 60 Вт.
• Люминесцентные источники. Лампы обладают светоотдачей на уровне 65…70 лм/Вт. Соответственно, мощность светильников должна быть 30 Вт. Для подсветки растений можно ограничиться двумя лампами по 15 Вт.
• Светодиоды. Их светоотдача составляет примерно 100 лм/Вт. Такие источники света должны обеспечить мощность 19,5 Вт. Можно взять 3 лампы по 7 Вт.

Но следует учитывать, что расчеты сделаны при монтаже освещения на высоте 30 см над цветами. Если расстояние будет больше, потери существенно возрастут.

Зависимость освещенности от высоты расположения светильника

RGBW и RGBWW светодиодные ленты

Для достижения лучшего качества белого цвета цветной светодиодной лентой помимо трехцветных светодиодов на ленты стали устанавливать дополнительные белые светодиоды, который управлялись по отдельному каналу. Такие светодиодные ленты маркируются как RGBW. Белый светодиод в таких лентах имеет цветовую температуру порядка 6000К. Причем остается возможность включения белого света путем комбинации всех цветов или отдельным каналом белыми светодиодами.

Белые светодиоды могут устанавливаться поочередно с RGB светодиодами, но для достижения лучшего качества чаще всего такие ленты имеют два ряда светодиодов, один RGB, другой белые светодиоды 5050. В последнее время на ленты RGBW все чаще стали устанавливать новые светодиоды, на которых помимо трех цветных кристаллов имеется и кристалл белого светодиода.

Но на этом не остановились, и добавили еще один светодиод с теплым белым светом с цветовой температурой в пределах 2900K. Такую светодиодную ленту маркируют RGBWW. Самый простой способ реализации заключается в установке помимо отдельного холодного белого светодиода еще одного теплого белого светодиода. Сейчас встречаются даже комбинированные белые светодиоды, способные излучать как белый, так и теплый белый свет, и комбинированные светодиоды с пятью кристаллами.

Применение белого и теплого белого светодиода позволяет более точно установить требуемый оттенок белого света, и к тому же получить его большую яркость.

Что такое RGB светодиодная лент?

RGB светодиодная лента – это светодиодная лента на основе гибкой печатной платы, на которой установлены трехцветные (цветные) RGB светодиоды, благодаря которым светодиодная лента может испускать практически любой цвет и оттенок.

Чем отличаются RGB светодиодные ленты от обычных светодиодных лент?

RGB светодиодные ленты отличаются от обычных монохромных LED лент установленными светодиодами, методом подключения и управления, а также возможностью в любое время включать любой оттенок цвета. Для их подключения и управления цветом требуется установка специального управляющего драйвера.

Где используются RGB светодиодные ленты?

RGB светодиодные ленты могут использоваться наравне с обычными монохромными светодиодными лентами, имея при этом ряд преимуществ перед ними. Но в большинстве случаев RGB LED ленты применяются для декоративной подсветки в помещениях.

Что такое RGBW и RGBWW светодиодные ленты?

RGBW и RGBWW светодиодные ленты – это все те же RGB светодиодные ленты, но с некоторыми модификациями. В RGBW светодиодных лентах имеется дополнительные белые светодиоды с цветовой температурой около 6000К, которые управляются по отдельному каналу. RGBWW светодиодные ленты помимо белого холодного светодиода имеют еще и теплый белый светодиоды с цветовой температурой около 2900К.

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.

Наша освещаемая площадь:

0,75м * 0,3м = 0,225 м2

Значит наша требуемая интенсивность света:

15000 Лм/м2 * 0,225м2 = 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:

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:

3м (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

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.