Драйвер для фитолампы что это
Садоводство и огородничество становится все более распространенным увлечением. И если раньше садоводы делали все "по старинке", используя опыт, которые передали им родители, то сейчас все больше людей хотят разобраться в особенностях агротехники различных культур, следят за новинками селекции и появлениями новых технологий.
Фитолампы: доводы "против"
Одной из таких технологий для выращивания растений являются фитолампы. Наверняка, вы не раз слышали этот термин, и, возможно, даже приобрели подобную лампу для выращивания рассады. Конечно, у них есть как сторонники так и противники.
Главный довод противников фитоламп формулируется, как "всю жизнь выращивали рассаду без них, и все замечательно росло". К сожалению, консервативное мышление - это черта многих огородников-любителей. Довольно высокая стоимость фитолампы не добавляет ей популярности. Еще одной особенностью фитоламп является специфический свет фиолетового оттенка, который не слишком приятен для глаз.
Давайте попробуем разобраться, для чего нужны фитолампы, нужны ли они, в принципе, и чем их можно заменить, чтобы уменьшить финансовые затраты?
Необходимость досветки
В зависимости от выращиваемой культуры посев рассады основных теплолюбивых культур (баклажана, перца, томата) в разных регионах начинается в конце февраля - середине марта. Посев некоторых видов цветов, например, эустомы, дельфиниума, пеларгонии, петунии начинают еще раньше, в январе или начале февраля. И если с середины марта световой день становится довольно продолжительным, то в январе и феврале он еще очень короток. Количество солнечных дней в эти зимние месяцы невелико, преобладают пасмурные дни. Поэтому без досветки в таких условиях просто не обойтись.
Кроме того, все культуры с тропическими, южными корнями - это растения длинного 12-ти часового светового дня. Т.е. для того, чтобы они захотели размножаться: цвели и завязывали плоды, им нужен длинный световой день. Получается, что для выращивания крепкой, здоровой рассады, которая вступит в период плодоношения вовремя, нужно обеспечить световой день в течении 12-14 часов. Подсветка не должна быть круглосуточной, поскольку именно в темноте растения синтезируют вещества, нужные для роста, перерабатывая их из сахаров, которые получили в течение дня, на свету. Кроме этого ночная температура должна быть ниже чем дневная на несколько градусов.
"Лампочка Ильича" уходит в прошлое
Но излучение, которое выдают различные лампы значительно отличается, и не каждый вид излучения будет способствовать росту растений. Например, совершенно не подходят для досветки рассады обычные лампы накаливания ("лампочки Ильича"). Они дают излучение в инфракрасном спектре, кроме того при использовании сильно нагревается. Эти лампы практически вышли из употребления.
Фитолампы: доводы "за"
Им на смену пришли люминисцентные и светодиодные лампы. И те и другие гораздо удобнее для подсвечивания и гораздо экономичнее и больше похожи на солнечный свет. Считается, что для фотосинтеза растения используют, в основном, красный и синий спектры излучения, именно на этом основано устройство фитолампы. По сути, фитолампа - это светодиодная лампа, дающая не полный спектр, а именно красный или синий.
Различные виды ламп дают или один из этих спектров, профессиональные лампы дают возможность раздельно регулировать мощность двух этих спектров, подбирая ее под нужды растений.
Синий или красный?
На разных стадиях развития растений, а также для различных культур, лучше подходит один из спектров. Например, синий больше подходит для развития зеленой массы, его используют для выращивания рассады и для зеленных культур, а также для нецветущих комнатных растений.
Красный спектр стимулирует развитие корней, а также нужен рассаде в период цветения и образования плодов, если они выращиваются в комнатных условиях, красный спектр используют и для пышноцветущих комнатных растений.
Однако, как показали лабораторные опыты, растения развиваются лучше при полном спектре освещения с преобладанием синего или красного; кроме этих основных цветов необходим и зеленый, и другие спектры. Поэтому для досветки рассады совсем не обязательно использовать дорогие профессиональные фитолампы. Можно воспользоваться любым светодиодным светильником или экономной люминисцентной лампой.
Светодиодные лампы
Если вы отдаете предпочтение светодиодным лампам, то можно воспользоваться светодиодной лентой. При минимальных умениях электрика можно собрать фитолампу самостоятельно, используя светодиодные ленты с разным спектром излучения. Соотношение светодиодных элементов такое: красный: синий: зеленый: белый = 10:4:1:1.
Люминисцентные лампы
Если вы выбираете люминисцентную лампу, обращайте внимание на показатель "цветовой температуры", которая измеряется в кельвинах. Для выращивания растений нужно выбирать лампы с показателями 2700-3200 К, которые дают теплый белый свет в красном спектре излучения, или 6200-6500 К с холодным белым светом, который соответствует синему спектру. Лампы с показателями 4000-4200 К дают зеленый спектр, поэтому менее эффективны для выращивания растений.
На какой высоте располагать лампу
Благодаря тому, что светодиодные и люминисцентные лампы не нагреваются, их можно расположить на небольшой высоте над растениями. Обычно их вешают на расстоянии 25-35 см, поднимая выше по мере роста рассады. При более далеком расположении свет значительно рассеивается, и эффективность освещения резко уменьшается.
Поскольку светодиодные светильники и люминисцентные лампы дают направленный свет вниз, с углом рассеивания 60-90 градусов, приходится использовать несколько ламп даже для небольшой площади или отдавать предпочтения лампам вытянутой формы. В фитолампы встроены специальные линзы, которые увеличивают угол рассеивания до 200 градусов.
Использовать ли профессиональную фитолампу или сделать ее самому, а может быть, заменить ее обычной светодиодной или люминисцентной, решать вам.
Спасибо за интерес к моей статье.
Когда Вы определились с количеством диодов, которое Вам необходимо, следующим шагом идет подбор драйвера (блока питания) для светодиодов.
Здесь все довольно просто: у каждого драйвера в описании указаны пределы выходного напряжения, например, для драйвера WTF-E83600A они составляют 60-83В.
У каждого диода, в свою очередь, в описании указано падение напряжения при разных токах. Например, для красного диода 660 нм при токе 600 мА оно составит 2,5 В:
Количество диодов, которое можно подключить на драйвер, суммарным падением напряжения должно укладываться в пределы выходного напряжения драйвера. То есть на драйвер 50Вт 600 мА с выходным напряжением 60-83 В можно подключить от 24 до 33 красных диодов 660 нм. (То есть 2,5*24 = 60, 2,5*33 = 82,5).
Другой пример:
Хотим собрать биколорную лампу красный + синий. Выбрали соотношение красного к синему 3:1 и хотим рассчитать, какой драйвер нужно взять для 42 красных и 14 синих диодов. Считаем: 42*2,5 + 14*3,5 = 154 В. Значит, нам потребуется два драйвера 50 Вт 600 мА, на каждый будет приходиться 21 красных и 7 синих диодов, суммарное падение напряжения на каждом получится по 77 В, что попадает в его выходное напряжение.
Теперь несколько важных пояснений:
1) Не стоит искать драйвер мощностью более 50 Вт: они есть, но они менее эффективны, чем аналогичный набор драйверов меньшей мощности. Более того, они будут сильно греться, что потребует от Вас дополнительных расходов на более мощное охлаждение. Кроме тго, драйвера мощностью более 50Вт как правило сильно дороже, например драйвер на 100Вт может быть дороже чем 2 драйвера по 50Вт. Поэтому гнаться за ними не стоит. Да и надежнее когда цепи светодиодов разделены на секции, если вдруг что-то перегорит - то сгорит не все а только чать. Поэтому выгодно разделять на несколько драйверов, а не стремиться все повесить на один. Вывод: 50Вт - оптимальный вариант, не больше.
2) Ток у драйверов бывает разный: 300 мА, 600 мА, 750 мА - это ходовые. Других вариантов довольно много.
По большому счету, более эффективным с точки зрения КПД на 1 Вт будет использование драйвера на 300 мА, также он не будет сильно нагружать светодиоды, и они будут меньше греться и дольше прослужат. Но главный минус таких драйверов, что диоды будут работать "вполсилы", и поэтому их потребуется примерно в два раза больше, чем для аналога с 600 мА.
Драйвер с током 750 мА будет питать диоды на пределе возможностей, поэтому диоды будут очень сильно греться, и им потребуется очень мощное, хорошо продуманное охлаждение. Но даже несмотря на это, они в любом случае деградируют от перегрева раньше среднего срока "жизни" светодиодных ламп работающих например на 500-600 мА токе.
Поэтому мы рекомендуем использовать драйверы с током 600 мА. Они получаются самым оптимальным решением с точки зрения соотношения цена-эффективность-срок службы.
3) Мощность диодов указывается номинальная, то есть максимально возможная. Но на максимум они никогда не запитываются (почему - см. п.2). Реальную мощность диода рассчитать очень просто: необходимо ток используемого драйвера умножить на падение напряжения диода. Например, при подключении драйвера на 600 mA к красному диоду 660 нм мы получим реальное напряжение на диоде: 0,6(А) * 2,5(В) = 1,5 Вт.
Использование светодиодного драйвера имеет решающее значение для предотвращения повреждения вашего светодиода (-ов). Прямое напряжение светодиодов изменяется при изменении их температуры. Повышение температуры уменьшает прямое напряжение, в результате чего светодиод потребляет больше тока. Диод будет продолжать нагреваться и потреблять еще больший тока, пока не сгорит. Этот процесс называется «тепловой пробой». Использование драйвера светодиода постоянного тока предотвращает пробой, компенсируя изменения прямого напряжения, подавая стабилизированный ток через светодиоды (индикаторы).
Выходной ток.
Все рассматриваемые светодиодные драйверы обеспечивают в нагрузке стабилизированный постоянный ток. Но перед выбором нужно изучить спецификации светодиодов и выбрать правильный уровень токового выхода для соответствующего светодиода. Линейка номинальных выходные токов драйверов: 350 мА, 500 мА, 700 мА, 1000 мА, 1400 мА и 2100 мА. Это позволяет легко выбрать драйвер с безопасным выходом для выбранного светодиода или линейки светодиодов.
Драйверы с регулировкой яркости для светодиодов. Диммируемые драйверы.
Для управления наиболее распространенными диммируемыми драйверами AC и DC используют постоянное напряжение от 0 до 10 В. Драйверы постоянного тока (DC), как правило, обеспечивают более линейный закон затемнения, создают меньше проблем с мерцанием и предоставляют более широкий спектр опций.
Полное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера.
При выборе подходящего светодиодного драйвера вам сначала нужно знать, что вы ищете. Всегда, как при любом выборе, есть много соображений и вопросов, например:
Сколько светодиодов я могу запустить?
И, каким электропитанием я располагаю?
Чтобы облегчить процесс выбора драйверов светодиодов, мы опубликовали подробное руководство по изучению светодиодных драйверов и выбору наиболее подходящего.
Нужно ли использовать светодиодный драйвер?
Если ваш светодиодный проект использует любой светодиод, более мощный, чем простой светодиодный индикатор, тогда дается какой-то светодиодный драйвер! Далее мы опубликовали статью, в которой подчеркивается, почему светодиодный драйвер необходим для питания светодиодов
Что делает светодиодный драйвер?
Светодиодные драйверы отличаются от стандартных источников питания тем, что они обеспечивают постоянный ток в цепи питания светодиодов вместо постоянного напряжения на светодиодах. Выходное напряжение от драйвера постоянного тока будет меняться в зависимости от требуемого выходного тока. Стабилизация тока необходима в связи с тем, что прямое напряжение на светодиодах изменяется от температуры. Без источника постоянного тока вероятность теплового пробоя и общего отказа может стать вероятной.
Как подключить светодиодный драйвер?
Самый эффективный способ питания светодиодного драйвера - источник постоянного тока постоянного тока (DC). Импульсный источник питания или батарейный источник питания идеальны, однако, если ваша система не имеет таких источников ваше, мы также предлагаем стабилизированные драйверы постоянного тока постоянного тока с питанием от сети переменного тока.
Пример подбора соответствующих светодиодов и светодиодных драйверов.
Вы хотите включить 3 светодиода серии Cree XP-G2 с рабочим током 1400 мА от источника постоянного низкого напряжения. Драйвер LUXdrive A009-D-V-14000 BuckBlock в диапазоне входного постоянного напряжения от 10 В до 32 В тока обеспечивает в цепи светодиодной нагрузки 1400 мА. Для обеспечения достаточной мощности входное напряжение драйвера должно быть больше, чем падение прямого напряжения на трех последовательно включенных светодиодах. Светодиод Cree XP-G2 на номинальный ток потребления 1400 мА имеет прямое напряжение 3,1 В. Суммарное напряжение на цепочке светодиодов 3,1 В х 3 = 9,3 В. Исходя из этой величины выберем 12-ти вольтовый источник питания постоянного тока. Окончательная проверка: нужно убедиться в том, что ваш источник питания может отдавать в нагрузку необходимою мощность . Уравнение: Watts = Amps х Vdc. В этом случае 1.4 A умножить на 9.3 Vdc = 13,02 Вт.
Как выбрать правильный светодиодный драйвер.
Светодиодные драйверы могут быть самой сложной для выбора и неоднозначной частью светодиодной технологии. Существует так много разных типов и вариаций, что иногда может показаться, что выбрать оптимальный просто невозможно. Вот почему появилась необходимость рассказать об этом в понятной и достаточно краткой форме.
Что вы можете узнать о светодиодом драйвере?
Светодиодный драйвер - это электрическое устройство, которое управляет питанием светодиода или строки светодиодов. Использование одного из этих драйверов очень важно для предотвращения повреждения ваших светодиодов, поскольку прямое напряжение (Uf) мощного светодиода изменяется с температурой. Прямое напряжение - это количество вольт, которое должно быть установлено на светодиоде чтобы он излучал. По мере повышения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего через светодиод пойдет больший ток. А это приведет к продолжению нагрева, дальнейшему увеличению тока и, в конечном итоге к тепловому пробою. Светодиодный драйвер представляет собой автономный источник питания в режиме стабилизации тока, который имеет выходы, которые соответствуют электрическим характеристикам светодиода (-ов). Это помогает избежать теплового пробоя светодиодов, поскольку драйвер постоянно компенсирует изменения в прямом напряжении для стабилизации рабочего тока светодиодов.
Что нужно учитывать перед выбором драйвера светодиода?
Какие типы светодиодов используются и сколько? Выясните прямое напряжение, рекомендуемый ток и прочие параметры светодиодов.
Нужен ли мне драйвер стабилизирующий ток или драйвер стабилизирующий напряжение?
Здесь мы выбираем параметр, который должен стабилизироваться, постоянный ток или постоянное напряжение.
Какой тип источника питания вы будет использоваться? DC -источник постоянного тока, AC- сеть переменного тока, аккумуляторные батареи и т. д.
Выбрали общее питание от сети переменного тока AC? Посмотрите, не подойдет ли вам вариант первичного преобразования AC/DC с последующей подачей DC в цепь питания драйверов !
Каковы ограничения пространства? Сколько пространства вы имеете для размещения драйверов , светодиодов, кабелей, радиаторов.
Не так много напряжения для работы? Оцените, хватает ли вам питания для приложения.
Каковы основные цели приложения? Размер, стоимость, эффективность, производительность и т. д.
Любые специальные функции? Диммирование, пульсация яркости, микропроцессорное управление и т. д.
Прежде всего Вы должны знать …
Для небольших приложений есть больше возможностей регулировки яркости и вывода по сравнению с драйверами переменного тока высокого напряжения, поэтому у вас есть больше возможностей для работы в вашем приложении. Однако, если у вас есть большой общий проект освещения для жилого или коммерческого освещения, вы должны увидеть, как драйверы переменного тока могут быть лучше для этого типа работы.
Далее Вы должны понимать требования и возможности по мощности.
Во-вторых, вам нужно знать выходной ток драйвера, от которого вы хотите питать светодиод. Ток драйвера должен соответствовать номинальному рабочему току светодиода. В противном случае будет перегрев радиатора и светодиода или, недоиспользование мощностных возможностей светодиода И конечно, если вы хотите управлять яркостью светодиода, необходимо выбрать драйвер с возможностью диммирования.
Диммирование низковольтных драйверов постоянного тока.
Низковольтные драйверы с питанием от источника постоянного тока можно легко диммировать несколькими способами. Простейшим решением для регулировки яркости является использование потенциометра. Это дает полный диапазон регулирования яркости от 0 до 100%.
Номинальное сопротивление потенциометра 20 Ком. Обычно такое значение рекомендуется, когда в вашей цепи есть только один драйвер, но если есть несколько драйверов, которые диммируются от одного потенциометра, значение потенциометра можно найти из соотношения - KΩ / N - где KΩ - значение вашего потенциометра, а N - количество используемых драйверов. Просто подключите диммирующий заземляющий провод к центральному контакту и диммирующему проводу в одну сторону или другую (выбор стороны просто определяет в какую сторону вы поворачиваете ручку для затемнения).
Ваш второй вариант для регулировки яркости - использовать настенный диммер 0-10 В. Для примера можно выбрать A019 Low Voltage Dimming Control. Это лучший способ диммирования для случая управления несколькими драйверами. Это возможно, поскольку диммер 0-10 В может работать с несколькими драйверами одновременно. Просто подсоедините провода управления яркостью прямо на входы диммирования драйверов, и удачи Вам.
Диммирование высоковольтных светодиодных драйверов.
Для высоковольтных светодиодных драйверов переменного тока есть несколько вариантов регулировки яркости. Многие драйверы переменного тока работают с 0-10 В диммированием, по принципу, описанному выше. Мы также используем светодиодные драйверы Mean Well и Phihong, использующие симисторы (TRIAC). И эти драйверы могут работать с различными ведущими и ведомыми диммерами. Это полезно, так как позволяет светодиодам работать с очень популярными системами диммирования в жилых помещениях, такими как Lutron и Leviton.
Сколько светодиодов вы можете запустить с драйвером?
Максимальное количество светодиодов, которые вы можете запускать от одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение вашего светодиода. При использовании драйверов LuxDrive вы определяете максимальное выходное напряжение путем вычитания 2 вольт из входного напряжения. Это необходимо, потому что драйверам требуется дополнительные 2 вольта для питания внутренней схемы. Например, используя Wired 1000mA BuckPuck драйвер с 24-вольтным питанием, вы будете иметь максимальное выходное напряжение 22 вольта.
Какое нужно электропитание? Эти рассуждения, основанные на параметрах драйверов, приводит нас к тому, на основании каких расчетов определить величину входного напряжения для светодиодных драйверов. Убедитесь, что вы знаете минимальное и максимальное входное напряжение для ваших светодиодных драйверов. Например, выберем драйвер BuckPuck на 1000mA. Диапазон его входного напряжения от 7 до 32 В постоянного тока. Определить оптимальное значение входного напряжения можно по простой формуле: Vo+ (Vf x LEDn) = Vin
Где: Vo = минимальное падение напряжение на драйвере ( 2, если вы используете драйвер DC LuxDrive или 4, если используете драйвер AC LuxDrive);
Vf = Прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите включить;
LEDn = количество светодиодов, которые вы хотите включить;
Vin = входное напряжение для драйвера.
Технические характеристики продукта на странице LED Cree XPG2
Например, если вам требуется питание 6 светодиодов Cree СXPG2 от источника питания постоянного тока, и вы используете драйвер BuckPuck, тогда Vin должен быть не менее 20VDC на основе следующего расчета.
Это значение определяет минимальное входное напряжение, которое вам необходимо подать на вход драйвера. Нет никакого вреда в использовании более высокого напряжения вплоть до максимального значения входного напряжения драйвера. И поскольку мы не имеем в номенклатуре источника питания 20VDC, применим источник питания 24VDC для запуска этих светодиодов.
Расчет для мощности светодиода:
P (мощность) = Vf x Приводной ток (в амперах)
Используя 6 светодиодов Cree XPG2, мы можем вычислить мощность в ваттах.
3,0 В x 1A = 3 Вт на светодиод
Общая мощность для схемы = 6 x 3 = 18 Вт
Запас мощности. При расчете соответствующей мощности электропитания для вашего проекта важно предусмотреть 20% -ный запас для расчета мощности. Добавление 20% мощности предотвратит перегрузку электропитания. Перегрузка источника питания может привести к тому, что светодиоды начнут мерцать или может привести к преждевременному отказу. Просто умножим общую мощность на 1,2.
Поэтому для нашего вышеприведенного примера мы хотели бы получить как минимум 21,6 Вт (18 х 1,2 = 21,6). Наш источник питания 24 В постоянного тока 1.7А был бы более чем достаточным для этого проекта, так как вы можете найти мощность, умножив ваш 24VDC на 1,7A, который достигает 40,8 Вт, поэтому мы почти вдвое больше требуемой мощности.
Что делать, если недостаточно напряжения?
В этом случае можно использовать светодиодный драйвер - бустер (FlexBlock).
Светодиодные драйверы FlexBlock - это повышающие драйверы, что означает, что они могут выдавать на выход более высокое напряжение, чем напряжение по на вход. Это позволяет вам включать больше светодиодов, соединенных последовательно, с одним светодиодным драйвером. Это чрезвычайно полезно в приложениях, где ваше входное напряжение ограничено, но вам нужно получить больше мощности от светодиодов. Конечно, потребляемый ток входной цепи станет выше, но все светодиоды будут работать в своем оптимальном режиме.
Как и в случае с драйвером BuckPuck, максимальное количество последовательно включенных светодиодов, которые вы можете использовать с одним драйвером , определяется делением максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение выбранных светодиодов.
FlexBlock может быть подключен в двух разных конфигурациях.
В режиме Boost-Only драйвер FlexBlock может выводить до 48 В постоянного тока при питании от 10 В постоянного тока. Поэтому, если вы находитесь в режиме Boost-Only, вы можете включить до 16 светодиодов (48 / 2.9).
Резюме.
На основании этой статьи Вы можете сформулировать требования к системе освещения и подобрать необходимое оборудование для реализации задуманного. А наши специалисты всегда смогут Вам помочь.
Для развития растениям, кроме воды и удобрений, необходим свет. Но при выращивании в закрытых помещениях, особенно зимой, освещенность недостаточная. Поэтому им необходим дополнительный свет. Для этого используются фитолампы.
Растениям для роста и жизнедеятельности необходим свет определенного спектра. В зависимости от того, развитие каких частей необходимо, спектральный состав может меняться.
Признаки недостатка света у растения
Влияние излучения на рост
Меньше всего подходят растениям лампы накаливания. В спектре этих светильников много желтого света, который, как и зеленый, плохо усваивается растениями. Кроме того, эти лампы выделяют много тепла, которое может обжечь верхушки цветов или рассады.
Красный свет положительно влияет на развитие ростков, цветение и образование завязей. Фиолетовый и синий – способствует развитию корневой системы.
Вариации светового спектра в зависимости от типа свечения
В фитолампах используются оба цвета. В зависимости от задач, которые стоят перед владельцем в разные периоды роста растения, необходимое соотношение цветов может меняться.
Спектры света и его характеристики
Обычный солнечный свет имеет непрерывный спектр. В отличие от него, белый, излучаемый люминесцентными и LED-лампами, состоит из смеси разных цветов. Они по-разному влияют на растение:
- красный – ускоряет развитие ростков из семян, образование цветов и завязей;
- оранжевый – способствует развитию плодов;
- желтый и зеленый – почти влияют на рост;
- фиолетовый и синий – стимулируют развитие корневой системы и ускоряют начало цветения;
- ультрафиолет в малых количествах препятствует избыточному росту, но в больших дозах вызывает ожоги.
Особенности ламп для подсветки рассады
В определенные периоды развития рассаде необходима подсветка разного спектрального состава. Фитолампы изготавливаются из светодиодов различного цвета, обычно применяются красные и синие или специальные, двухцветные или многоцветные, с белыми и ультрафиолетовыми светодиодами.
Таким лампам необходим драйвер, позволяющий регулировать соотношение цветов и общую яркость света.
Светодиодная фитолампа своими руками
Готовые светильники и фитолампы стоят довольно дорого. Их применение экономически оправдано при коммерческом использовании. Для дома выгоднее изготовить фитосветильник своими руками.
Фитолампа для растений изготавливается из следующих элементов:
- светодиоды;
- основание или радиатор для их установки;
- драйвер для фитолампы или блоки питания с диммерами;
- гибкие медные соединительные провода.
Выбор светодиодов
Для фитолампы можно использовать четыре вида источников света:
- Светодиоды, специально предназначенные для изготовления фитоламп. Они удобны при установке и имеют возможность регулировки спектра и силы излучения.
- Яркие светодиоды необходимых цветов, предназначенные для установки на радиатор. Можно использовать маломощные диоды, но их потребуется очень много, что увеличит трудоемкость монтажа и сложность конструкции.
- Светодиодные ленты красного, с длиной волны 630 нМ, и синего, с длиной волны 465 нМ. Это близко к необходимым 660 и 445. с RGB-контроллером. Если не подключать зеленые светодиоды, то это самый простой в изготовлении вариант. Недостатком является потеря мощности и увеличение длины – в ленте RGB соотношение красных и синих светодиодов – 1:1, а фитосветильниках – 5:2, 7:3 или проще – 2:1.
Расчет потребляемого света
При освещении лампочками растениям необходимо разное количество света. Это зависит от вида, времени года, расположения окна или теплицы и других факторов.
Средняя мощность фитоламп – 40 Вт/м2 на подоконниках, 80 Вт/м2 при полностью искусственном освещении и 150 Вт/м2 в гроубоксах (закрытых ящиках, освещаемых только фитолампами). Точнее расчет можно произвести, проконсультировавшись со специалистом или найти подробную инструкцию на специализированных сайтах.
В любом случае диодные лампы должны располагаться равномерно над всей поверхностью грядок или подоконника. Расстояние до растений – 25 – 40 см.
Расчет драйвера для светодиодов
Яркость и соотношение цветов в подсветке в разные периоды развития растений необходимо менять. Конечно, можно выбрать какое-то среднее значение и использовать обычный блок питания, напряжение и мощность которого зависят от типа применяемых светодиодов.
Драйвер для светодиодов
Однако возможность регулировки каждого цвета в отдельности благоприятно влияет на растения. Для этого необходим драйвер с соответствующими возможностями. Вместо специального устройства можно использовать регулируемые блоки питания, свой для каждого цвета. Выходное напряжение должно соответствовать необходимому для питания светодиодов, а мощность нужно выбирать на 20% больше.
Поскольку обычно соотношение красного и синего цветов 2:1, то и мощности блоков питания должны отличаться друг от друга в той же пропорции.
Схема подключения драйвера к LED
Мощность драйвера выбирается по общей мощности светодиодов.
Драйвер или диммер можно заменить блоком питания. На каждую группу светильников в отдельности при этом устанавливается собственный выключатель.
Основа-каркас для фитолампы
основа для фитолампы
В качестве корпуса для фитолампы может использоваться старый люминесцентный светильник, пластмассовая коробка или другие подручные материалы.
Каркас для фитолампы из старого светильника
Многое зависит от места установки устройства – на подоконнике желательно, чтобы свет не попадал в глаза людям в комнате и на улице.
При использовании радиатора необходимо исключить прикосновение к нему.
Это особенно важно при подключении светодиодов к сети 220 В.
Размер LED-светильника должен соответствовать размеру грядки. Для более эффективного использования света желательно предусмотреть возможность регулировки фитолампы по высоте. Установить ее можно на кронштейне, подставке, другом держателе или подвесить на стойке.
Растения под филолампой
Проверка светодиодов с помощью тестера
Перед монтажом светодиоды проверяются на работоспособность. Это необходимо делать для того, чтобы после установки не искать причину отсутствия света.
Проверяется светодиод так же, как и обычный диод – тестером:
- при подключении тестера в одном направлении он должен показать нулевое сопротивление, а в обратном – бесконечное;
- если диод многоцветный, то эта процедура повторяется для каждого цвета в отдельности.
Можно также проверить светодиоды на работоспособность, источником постоянного напряжения, подключая его через дополнительный резистор. Его величина рассчитывается с помощью закона Ома или одного из онлайн-калькуляторов.
Исправность светодиодной ленты проверяется подключением к ней питающего напряжения.
Крепим светодиоды на профиль
Яркие светодиоды большой мощности устанавливаются на радиатор. В его качестве может использоваться алюминиевая пластина или уголок. Способ крепления зависит от типа:
- с отверстиями для крепления – на радиатор с помощью саморезов или винтов с шайбами гровера и термопасты;
- без отверстий – на теплопроводящий клей;
- светодиодные ленты приклеиваются липким слоем, находящимся с обратной стороны, или двухсторонним скотчем.
Схемы соединения
Установленные светодиоды соединяются последовательно. Их количество зависит от напряжения источника питания и самих диодов. Параллельно со светодиодами устанавливается токоограничивающее сопротивление. Его величину можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора.
Группы из нескольких светодиодов и резистора, а также отрезки светодиодной ленты соединяются по параллельной схеме.
Важно! Применять кислоту нельзя. Это может вызвать короткое замыкание или разрушить провода.
Для подключения светодиодной ленты можно использовать коннекторы.
Правильное применение светодиодного светильника
Светильники из светодиодов не нагревают растения, поэтому их можно располагать прямо над ними. Длительность подсветки определяется временем года и освещаемой культурой. Например, лимоны, другие цитрусовые и орхидеи подсвечиваются с октября по март.
Рассада подсвечивается в зависимости от этапа развития – перед пикировкой соотношение синий – красный – 2:1, после нее – 1:1 и в течение 2 – 3 дней уменьшают яркость света.
Купить или сделать самостоятельно
Необходимость установки фитосветильника у людей, занимающихся уходом за растениями в закрытых помещениях, не вызывает сомнений. Вопрос только в том, покупать ее или сделать своими руками.
У самодельной лампы есть как достоинства, так и недостатки.
самодельная фитолампа
Главное достоинство – она намного дешевле покупной. Приобрести светодиоды и блоки питания можно сравнительно недорого, особенно если заказывать на Таобао или в Алиэкспресс, для корпуса и радиаторов использовать подручные материалы, а собирать светильник будет своими руками владелец растений.
Но кроме достоинств, такая самоделка имеет недостатки, главный из которых – ее спектр отличается от идеального, особенно если собрать из дешевых комплектующих. Во многих покупных устройствах он гораздо шире и состоит не только из видимого света, но включает и небольшое количество ультрафиолетового.
Поэтому изготавливать самодельную фитолампу целесообразно в домашних условиях. При таком подходе потери урожая будут незначительными.
Покупная лампа окупится только при коммерческом использовании и больших объемах продукции.
Главное условие правильного развития растения на всех этапах – достаточная освещенность лучами нужного спектра.
Для корректного применения фитолампы для растений, надо кое-что знать о фотосинтезе.
На рисунке показан спектр света (длина волн), который растение «любит».
График зависимости фотосинтеза от длины световой волны
Фотосинтез – химический процесс, в результате которого из энергии солнечных лучей, воды и углекислого газа образуются органические вещества, иными словами, растет зеленая масса.
Хлорофилл – зеленый пигмент, без которого фотосинтез невозможен.
Фотоморфогенез – совокупность процессов, при которых под влиянием лучей разного спектра активируются процессы роста (прорастание семян, рост корней, созревание плода). На стадиях развития нужен, и в разной степени полезен, свет различного спектра.
Хлорофилл бывает двух разновидностей – А и В. Для них также нужны разные лучи.
Хлорофилл А и Б
Оптимальный спектр освещения для развития растений:
Особенности
К фитолампам относят источники света, приближенные по характеристикам к естественному, как говорят, полному свету, к спектру которого они наиболее приспособлены.
Преимущества использования фитоламп
Назначение домашних светильников для растений – досвечивание зимой и ранней весной. В это время продолжительности светового дня недостаточно для правильного течения морфогенеза и фотосинтеза. Пытаясь получить дополнительное освещение в квартире, растения вытягиваются вверх (к солнцу), истончаются, энергии роста недостаточно для развития здоровой, крепкой рассады или завязывания бутонов на цветах. Досвеченные растения развиваются правильно независимо от места выращивания: на окне дома или парнике в огороде.
Обратите внимание! Главное преимущество при использовании фитоламп заключается в экономии энергоресурсов, а не освещение растений специальным спектром света.
Каким образом достигается нужный эффект?
Фитолампы излучают свет в диапазоне необходимом для растения, не расходуя при этом энергию на выработку света в «ненужной» части спектра.
Спектр лампы накаливания «сдвинут» в сторону инфракрасного излучения, который бесполезен для вегетативных процессов (см. графики выше). Большая часть энергии (до 95%) в лампах накаливания расходуется на выделение тепла.
График спектра накаливания
Чем фитолампы отличаются от обычных? В отличие от ламп накаливания, фитолампы могут работать в необходимом для растений диапазоне. На «побочный» спектр расходуется минимум энергии.
Правила выбора фитолампы
Выбор фитолампы проводят с учетом требований к прибору, который должен обеспечивать:
- Отсутствие или минимальное количество излучения в ультрафиолетовом, дальнем красном и инфракрасном диапазоне.
- Нагрев во время работы не должен негативно влиять на растения, нарушать тепловой баланс, вызывать ожоги.
- Излучение светового потока необходимой интенсивности.
- Экономию энергоресурсов.
- Удобство в установке, обслуживании, ремонте.
- Экономическую целесообразность выращивания растений с учетом цены.
- Во включенном состоянии лампа не должна негативно влиять на жизнедеятельность, приносить неудобства.
Виды фитоламп
В качестве фитоламп применяют разные по устройству и принципу действия электроприборы:
- Натриевые.
- Люминесцентные или энергосберегающие.
- Индукционные.
- Светодиодные.
Каждый из типов обладает присущими только ему достоинствами и недостатками. Рассмотрим виды освещения подробно.
Виды фитоламп
Натриевые
Натриевые лампы мало подходят для установки в жилых помещениях. Яркий свет распространяется во всех направлениях, слепит, вызывает глазные заболевания.
Лампы ДНаТ (дуговые натриевые) и ДНаЗ (дуговые натриевые зеркальные) по конструкции и принципам работы идентичны, отличаются они наличием внутренней зеркальной поверхности (алюминиевой или из сплавов серебра). Зеркало позволяет направлять излучаемый свет в нужном направлении.
Рассчитывая мощность светильника, учитывают, что для освещения 1 кв. м. поверхности, необходимо 100 Вт мощности.
Достоинства ДНаТ, ДНаЗ:
- Высокая светоотдача, до 150 Лм (люмен) на 1 Вт потребляемой мощности.
- Приемлемый КПД.
- Долгий срок службы.
- Рабочая температура воздуха -60 – +40 ºС.
- Эффективность для развития цветущих растений.
Недостатки связаны с удобством использования:
- Высокая температура колбы – при попадании капель воды лампа взрывается, случайный контакт с кожей вызывает сильный ожог.
- Время включения – 5–10 минут после подачи напряжения, необходимое для разогрева устройства.
- Трудности утилизации – в колбе находятся пары ртути, вызывающие отравление.
- Наличие пускорегулирующей аппаратуры для работы электроприбора.
- Невозможность фокусировки светового потока – помещение освещается во всех направлениях.
- Необходимость соблюдения расстояний до растений с целью недопущения ожогов.
Из рисунка видно, что спектр дуговых ламп высокого давления находится в красной зоне – он подходит цветам, способствует созреванию плодов. Для выращивания редиса, салата, лука, другой зелени требуется повышенный расход энергии при освещении этим типом ламп.
Спектр дуговых ламп высокого давления находится в красной зоне
Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы активно используются при выращивании рассады. Спектр, смещенный в сторону ультрафиолета, благотворно влияет на развитие корневой системы.
Достоинства люминесцентных светильников:
- Невысокая стоимость ламп.
- Экономичность при работе.
- Низкая температура дает возможность приблизить лампу к растениям, не боясь ожогов.
- Выбор ламп по оттенку свечения. Теплый свет необходим в период цветения, холодный способствует росту корневой системы, делает рассаду крепкой. Лампы, испускающие дневной свет универсальны, пригодны для досвечивания растений на весь период вегетации.
Отдельный вид люминесцентных ламп – фитолампы. Известные производители разработали и выпускают такие светильники. Популярностью пользуются лампы Osram Fluora и Camelion Bio. На рисунке виден свет, который испускают изделия. Розовый оттенок свечения вызван смешением, преобладающего в спектре синего и красного излучения. Добиваются эффекта нанесением люминофора – специального состава.
Розовый оттенок фитоламп
Люминесцентные фитолампы не лишены недостатков:
- Недостаточная мощность – для досвечивания устанавливают спаренные светильники.
- Высокая стоимость по сравнению с обычными лампами дневного света.
- Невозможность долго находиться в помещении с включенной подсветкой – синий участок спектра излучения негативно воздействует на зрение, освещение комнаты (кухни) приобретает непривычный раздражающий характер.
- Затрудненное использование в теплицах при выращивании устойчивых к холоду растений (редис, лук). Лампы трудно зажигаются при низких температурах, после розжига возможно заметное мерцание.
Энергосберегающие фитолампы (экономки)
Видом люминесцентных ламп аналогичных им по принципам работы являются энергосберегающие лампы. Пускорегулирующая аппаратура встраивается в цоколь. Подключение производится в стандартный патрон Е27. В продаже встречаются энергосберегайки со специальным спектром. Такие лампы удобны для подсвечивания отдельных растений. Нагрев светильника недостаточен для причинения растениям ожогов. Лампы не потребляют много электроэнергии.
Индукционные
Современный вид люминесцентных ламп – индукционные светильники для растений.
Индукционный светильник для растений
Принцип работы схож с обычными люминесцентными лампами – возникновение дуги в газовой среде. Конструкция индукционных ламп не содержит внутри колбы электродов. Это увеличивает срок службы, он может достигать 15–20 лет при 10–12-часовом режиме работы. Второе преимущество – нет выгорания электродов, следовательно, световой поток со временем заметно не снижается.
Приобретение дорогого оборудования окупается за счет продолжительного срока службы. К достоинствам относят слабый нагрев колбы. Это дает возможность уменьшать расстояния от светильника до растения, что снижает потерю интенсивности освещения. Спектр свечения таких ламп подходит для успешного выращивания растений.
Светодиодные
Набирают популярность светодиодные фитолампы. Обеспечивают спрос положительные качества светодиодов:
- Снижение цены и увеличение доступности по мере развития технологий.
- Срок службы, при соблюдении температурных условий, достигает 50000 часов.
- Низкое энергопотребление.
- Возможность излучения в любом участке спектра.
- Лампы с цоколем вкручиваются в стандартный светильник, не требуя дополнительных устройств.
- Экологичность – в составе отсутствуют вредные и опасные вещества.
- В спектре нет ультрафиолета и инфракрасных волн.
- Возможность регулировки интенсивности свечения.
Недостаток таких светильников один – высокая цена специализированных ламп с длиной волны 440 и 660 нм.
Однако выше было показано, что растения успешно развиваются в диапазонах 420–460 и 630–70 нм. Агрессивная реклама светильников 440 и 660 нм не более чем маркетинговых ход производителей.
Рассаду удобно досвечивать rgb led-лампами с цоколем Е27. Название приборов – аббревиатура от первых букв английских слов red, green, blue (красный, зеленый, голубой). Контроллер устанавливается в устройство, управляется светильник переносным пультом. Если повесить такую лампочку над подоконником, она эффективно осветит растения красным и синим цветом. При нахождении в комнате людей прибор переводят в режим белого света – он будет подсвечивать помещение.
Пример использования светодиодных фитоламп в теплице
Купить светильник или сделать собственными руками?
Понимание процесса выращивания и необходимого спектра освещения наталкивает цветоводов на мысль изготовления светодиодных фитосветильников своими руками.
Дополнительным стимулом послужит знание некоторых особенностей недорогих светильников промышленного изготовления.
Способы экономии недобросовестных производителей нехитрые:
- В лампах используют дешевые светодиоды с заниженными параметрами. В итоге вместо 50 Вт лампа светит на 25–30 Вт.
- Для увеличения долговечности ограничивают ток через диоды. В результате срок службы увеличивается, а интенсивность излучения не соответствует обозначенным техническим характеристикам, указанным в паспорте изделия.
- Питание слабомощных светодиодов завышенным током приводит к увеличению светимости, но резко снижает срок службы лампы.
- Близкое расположение светодиодов на алюминиевом радиаторе не обеспечивает теплоотвод – главное условие сохранения работоспособности лампочек.
К сожалению, проверить достоверность заявленных производителем характеристик изделия в торговой точке или дома непросто, нужно использовать специальные измерительные устройства – люксметр, ампервольтметр. Остается довериться добросовестности продавца или изготовить светильник самостоятельно.
Экономическая целесообразность самоделок повысилась с появлением светодиодов, драйверы (блоки питания) которых встроены в единую плату.
Драйверы светодиодов встроены в единую плату
Размеры плат, выпускаемых заводами, позволяют подобрать изделие для установки в вышедшие из строя светодиодные прожекторы и получить, таким образом, фитопрожектор.
Монтаж светодиодной ленты с нужным спектром легко осуществить самостоятельно. Правда, в этом случае понадобиться предусмотреть место для установки блока питания. Минус дешевых лент – отсутствие защиты от внешних воздействий. Необходимо приобрести изделие с требуемым классом защиты.
Рекомендации по установке фитоламп
Добиться требуемого результата, не причинив растению вреда, поможет соблюдения правил установки:
Обратите внимание! Падение лучей сбоку растение воспринимает как приближение ночи, активизируются процессы морфогенеза, отвечающие за подготовку цветка к темному времени суток.
При установке светильников нужно придерживаться следующих рекомендаций:
- Поместить лампу нужнот на высоте, наиболее приближенной к растению, не забывая про возможные тепловые ожоги.
- Капли жидкости при опрыскивании не должны попадать на источник света, для предотвращения выхода из строя.
- Применение аппаратуры для регулирования досвечивания обеспечит правильное развитие растений и уменьшит расходы на электроэнергию. Изучите световой режим конкретного вида растений – круглосуточное освещение требуется только в первые дни проращивания растений с мелкими семенами.
Цены на популярные модели:
Кварцевые и Ультрафиолетовые Особенности выбора ультрафиолетовых ламп для выращивания растений и их использования
Читайте также: