Влияние излучения на растения
Количественно цвет, или спектральная составляющая, характеризуется длиной волны, которая измеряется в нанометрах (нм). Наиболее положительно влияет на растения синий диапазон, применяемый в течение всего времени их роста и развития. Сине-фиолетовый спектр делает их более крепкими и плотными, поскольку способствует выработке ингибиторов. Красный цвет применяют во время цветения, а красно-оранжевый влияет на корнеобразование и развитие плодов. Источником благоприятного для растений излучения являются фитолампы, которые еще называют искусственным солнцем. Мощность и эффективность их продолжает увеличиваться. Монохромные светодиодные лампы излучают свет в узком диапазоне: 440 нм (синий) и 660 нм (красный) с отклонением в ту или иную сторону не более чем на 10 единиц. В период выращивания рассады требуется больше синего цвета, однако, если его слишком много, растения будут слишком коренастыми.
Наиболее положительно влияет на растения синий диапазон, применяемый в течение всего времени их роста и развития. Сине-фиолетовый спектр делает их более крепкими и плотными, поскольку способствует выработке ингибиторов
Подсвечивать растения необходимо 12-16 часов в сутки, при этом они должны быть освещены со всех сторон. Некоторым из них нужна индивидуальная лампа. Поэтому, прежде чем устанавливать прибор, необходимо изучить потребности растений. Так, для томатов очень полезен красный спектр, а для огурцов в большом количестве он может оказаться губительным. Для удобства составляют график включения-выключения устройства или приобретают систему управления освещения с таймером. Субстрат в кассетах можно засыпать тонким слоем пенопластовых шариков или вермикулитом для дополнительного отражения излучения. Расстояние между лампами и листочками должно быть 15-30 см.
Как сделать фитолампу?
В домашних условиях светодиодную фитолампу для растений своими руками можно сделать за 1,5-2 часа без особенных инструментов. Достаточно разобраться в необходимых материалах и правильно произвести расчеты
Также в процессе изготовления фитолампы своими руками важно уметь держать в руках паяльник
Выбор светодиодов
Источником света могут быть как светодиоды, так и светодиодные ленты с длиной волны около 450 для синих и 660 для красных диодов. Светодиоды допускают корректировку освещения, когда росткам понадобится меньше красного цвета. Ленты обходятся дешевле, но придется размещать две полоски – красного и синего цветов: таким образом, пропорции спектров будут нарушены и эффективность работы снизится.
Что касается пропорций красных и синих светодиодов, то на стадии развития ростков и до появления первых 3-4 листков рекомендуется использовать соотношение светодиода красного цвета к синему 2:1. Дальше росткам требуется больше синего цвета, поэтому пропорция меняется на 1:1.
Существуют специальные светодиодные ленты, которые, помимо универсального сине-красного излучения, содержат часть теплого белого и зеленого. Они не первичны для растений, но необходимы для полноценного цикла развития.
Расчет потребляемого света
Интенсивность светодиодного освещения и количество фитоламп определяется не только количеством, но и местом расположения рассады. Если она находится на подоконнике, то количество необходимого света составит 40 Вт/м², примерно 80 Вт/м² потребуется при отсутствии дневного света. Гроубоксы стандартно оборудованы осветительными приборами из расчета 150 Вт/м².
Если рассматривать расчет света более точно, то его можно определить по формуле Ф= E×S/Kи. Расшифровывается она так:
- Ф – световой поток, измеряется в люменах (лм).
- E – освещенность, необходимая для выращиваемого вида растения, измеряется в люксах (лк).
- S – площадь освещения, м².
- Kи – коэффициент потери света из-за рассеивания.
Даже при точном вычислении необходимого освещения лампу рекомендуется оснастить отражателями, особенно если она выполнена на основе светодиодных лент. Расчеты необходимого количества света могут оказаться бессмысленными при неправильном расположении осветителя относительно ростков либо когда угол рассеивания слишком мал или нет пересечения между излучением.
Расчет драйвера для светодиодов
Чтобы подобрать блок питания для светодиодной лампы, в первую очередь потребуется вычислить общее падение напряжения всех диодов. Этот параметр указан в описании диода. Затем подберите драйвер так, чтобы суммарное напряжение диодов оказалось меньше, чем выходное напряжение драйвера. На блок питания напряжением 60-83 В можно установить 24-33 диода с падением напряжения по 2,5 В, потому что 24 х 2,5 = 60 В, а 33 х 2,5 = 82,5 В.
Оптимальная мощность блока – 50 Вт. Если в лампе будет много светодиодов, вместо одного мощного драйвера рекомендуется взять несколько маломощных. Блоку питания с мощностью от 100 Вт потребуется сильное охлаждение, и он обойдется дороже двух блоков по 50 Вт. Дополнительным преимуществом в раздельном питании участков лампы окажется удобство ремонта.
Каркас для фитолампы
В качестве каркаса оптимальным материалом считается алюминиевый профиль либо алюминиевая пластина. Диоды нагреваются у основания, а алюминиевая основа рассеивает выделенное тепло. Также используются жестяные пластины, но этот материал хуже отводит тепло, поэтому может потребоваться дополнительное пассивное охлаждение, например в виде радиатора. Собрать устройство можно и из корпуса производственной люминесцентной лампы.
В зависимости от материала для лампы конструкция будет меняться, поэтому точной схемы изготовления нет.
Крепим светодиоды на профиль
Для крепления диодов к профилю или пластине понадобится термоклей и обезжиривающая жидкость (спирт, растворитель).
Последовательность действий:
- Очистить и обезжирить поверхность пластины/профиля;
- Обезжирить заднюю сторону светодиода;
- Нанести термоклей ровным слоем по всей площади основания светодиода.
- Приклеить светодиоды разного цвета, располагая «плюс» с одной и той же стороны у каждого.
Схемы соединения и пайка
Провода нужно припаять к матрицам диодов, учитывая полярность — «плюс» одного диода соединяется куском провода с «минусом» другого, и так до конца цепи. Во время пайки пользуйтесь металлическим пинцетом в качестве теплоотвода, чтобы не перегреть диоды.
После этого к крайним светодиодам припаивается 2 длинных провода. На каждом из них необходимо сделать пометки «+» и «-» соответственно. Эти провода подключаются к драйверу по схеме, указанной на самом драйвере или в его инструкции. Готово, можно использовать лампу по назначению.
Фитоподсветка рассады – положительные стороны метода
Процесс фотосинтеза у растений происходит только при наличии достаточного освещения, которое требуется обеспечить в тепличных комплексах, зимних садах, особенно в темные зимние дни. Обычно для подсветки растений использовались люминесцентные лампы голубого или желтого цвета, которыми досвечивали рассаду в течение долгих лет. Новейшие исследования ученых показали, что оптимальным вариантом при устройстве освещения тепличных комплексов является использование одновременно нескольких цветовых спектров:
Для молодых растений полезен красный свет — он способствует ускорению роста
- Синий цвет – ускоряет развитие корневой системы, помогает растению сформировать компактную низкорослую крону.
- Освещение красного цвета стимулирует быструю всхожесть семян, способствует буйному цветению и образованию завязей.
- Цвета желтого спектра имеют узконаправленные задачи при освещении зеленых листьев.
Экспериментально доказано, что фитолампы при освещении рассады намного эффективнее обычной подсветки люминесцентными лампами. Оптимальный режим освещения актуален при досвечивании широкого ряда декоративных и огородных культур.
Светодиодная фитолампа своиими руками: схемы и порядок сборки
Сделав выбор в пользу LED конструкции фитолампы своими руками, нужно понимать, что успех её применения зависит от правильности спектра. А выбирается он в соответствии с развитием растений.
На начальном этапе необходимы синие и красные диоды
Их соотношение так же важно, как и правильное размещение
- Каждый диод излучает свет «конусом» и эти конуса должны перекрывать друг друга, чтобы вся площадь под светильником освещалась равномерно.
- Соотношение цветов два к одному: на два синих диода берётся один красный. Такой спектр способствует развитию корневой системы. При этом растение получается невысоким, с хорошо развитыми листьями и толстым стеблем. То есть, рассада готова к пикировке.
На втором этапе растениям требуется покой и соотношение синего и красного цвета в пропорции 1:1. На два-три дня после пикировки рассада должна подсвечиваться менее интенсивно. На один красный диод берётся один синий.
Разберем первый способ как сделать лампу для рассады. Для этого понадобится:
- корпус старой люминесцентной лампы;
- диоды: 30 красных (3GR-R); 20 белых (3HP2С): 10 штук на 3800-4300 Кельвинов, имитирующих полуденное освещение; и ещё 10, с «утренним» светом, на 4800-5300 Кельвинов; 20 синих (3GR-B).
- led drive в количестве двух штук: HG2217 и драйвер с ШИМ-управлением RLD10.
Диоды крепятся с помощью термоклея непосредственно к алюминиевой пластине.
По характеристике срабатывания автоматические выключатели определяются номинальным током и группой. Чтобы понять принцип работы такого устройства, необходимо рассмотреть, как автомат действует при перегрузке сети и при коротком замыкании.
После этого можно сделать правильный выбор автоматического выключателя для системы безопасности домашнего электроснабжения, а потом — подключить устройство.
При втором варианте как самому сделать фитолампу потребуется:
- корпус промышленной люминесцентной лампы;
- два инвертора на 24 и 12 Вольт (подойдет, например, блок питания для светодиодной ленты 12в);
- кулер;
- светодиодные матрицы на 10 Ватт, две красные и одна синяя;
- полоса анодированного алюминия.
Порядок сборки:
- провода припаиваются к матрицам с учётом полярности;
- полученная конструкция присоединяется через провода к блоку питания (суммарная мощность диодов должна быть подобрана с учётом мощности инвертора);
- к алюминиевой полосе с помощью термоклея крепится кулер, который будет использоваться для охлаждения, и его блок питания на 12 Вольт;
- на корпусе от люминесцентной лампы просверливаются отверстия – отсюда будет выдуваться тёплый воздух;
- диоды укрепляются на алюминиевой полосе эпоксидным клеем;
- полоса изгибается для придания ей формы отражателя и устанавливается на приготовленный корпус.
LED фитолампа для рассады своими руками готова!
Основная причина домашнего изготовления лампы для растений, конечно же, дороговизна предлагаемой в магазинах продукции этого типа. Фирм, занимающихся выпуском фитоламп на основе диодов, на рынке немного. Поэтому увеличивается риск получить некачественный продукт за большие деньги. Это ещё один из поводов собрать светильник своими руками, контролируя качество всех его деталей.
Какие подсветки лучше для рассады
Чаще всего, решающим моментом при выборе подсветки для рассады является цена
Я рекомендую обратить внимание на другие критерии выбора:
- мощность лампы;
- цветовой спектр;
- коэффициент полезности.
Обратите внимание на люминесцентные и светодиодные лампы. У каждой из них имеются свои преимущества и недостатки
Но обе они восполняют недостаток инсоляции, помогая культурам набирать зеленую массу без какой-либо задержки.
Люминесцентные лампы нивелируют риск возникновения на растениях ожогов. Но они затратные по потребляемой электроэнергии. Счет может прийти впечатляющим.
Светодиодные лампы долговечны, потребляют мало электроэнергии. В их цветовом спектре преобладают синие и красные оттенки, которые улучшают фотохимические процессы растений.
Индукционные лампы – прекрасный вариант, который порадует своей долговечностью: до 80 000 ч работы. Отличаются идеальной светоотдачей, устойчивостью к перепадам напряжения.
Световой поток не тускнеет со временем, выделяет много тепла, не раскручивая счетчик. Минус – высокая цена лампы.
Давайте пробежимся по цветовому спектру:
- Красный оттенок ускоряет рост, способствует быстрому развитию рассады.
- Синий оттенок укрепляет стебли, усиливает корневую систему. Нехватка этого цвета приводит к вытягиванию рассады.
Маркировка на лампах «холодный свет» свидетельствует о большем числе волн синего цвета, «теплый свет» — о большем числе красного оттенка.
Для подсветки лучше покупать специальные люминисцентные фитолампы. Они светят розовым неестественным светом, который очень режет глаз человека. Зато они очень полезны для рассады.
Не рекомендую использовать следующие устройства:
Лампы накаливания. Они дают тепло, но не свет. Рассада получает дополнительную температуру, вытягивается, но пересыхает или обжигается.
Газоразрядные устройства – металлогалогенные лампы. Дорогостоящие приборы создают мощные световые потоки, выделяя много тепла. Но они недолговечные и небезопасные. Во время контакта с влагой могут взорваться. Такие варианты подойдут для освещения оранжерей, теплиц.
Ртутные лампы. Они мощные, выделяют достаточное количество ультрафиолета. Но лампы обеспечивают оранжево-красное свечение, которое рассаде не по душе. Оно будет актуальным во время цветения, плодоношения
Вдобавок внутри таких приборов содержится ртуть – опасное вещество, которое требует осторожности и внимательности.
По поводу использования энергосберегающих ламп решайте самостоятельно. Они экономны. Подходят для досвечивания рассадных ящиков или пары сеянцев, которые растут по отдельным горшочкам.
Лампа долговечна, но со временем ее свет становится тусклым, что не понравится рассаде.
Теперь давайте подытожим, как выбрать лампу для досвечивания рассады:
- Стоимость. Никаких суперустройств с китайских площадок. Качественная вещь не может стоить 100 рублей. Однако и 50 000 рублей отдавать за фитолампу не стоит.
- Производитель. Выбирайте такого, кому можно будет предъявить претензии либо уточнить вопросы по эксплуатации. Ищите официального изготовителя, с сайтом и поддержкой.
- Тестирование ламп. Добропорядочный производитель покажет людям, как растет рассада под его товаром. На сайте должны быть наглядные примеры.
- Информация о продукте. На коробке от лампы должны быть все сведения (длина волн, мощность устройства и др.).
- Материал, конструкция. Мощные приборы выделяют очень много тепла. Поэтому их конструкция должна быть продуманной – никакого пластика.
- Диоды. Лучше лампа 15 Вт с 5 диодами, чем 15 диодов по 1 Вт.
Изучайте отзывы, комментарии покупателей к товару. Не стесняйтесь спрашивать, задавать вопросы продавцу. Лучше сразу приобрести надежную и качественную лампу для освещения рассады, чем потом решать вопросы с возвратом товара. Рассада ждать не сможет.
Как использовать, чтобы не навредить растениям
Как использовать фитолампы, чтобы не навредить растениям
С помощью фитоламп компенсируют недостаток солнечного света. У растений разные потребности, поэтому каждому подбирают индивидуальный световой режим.
Какой спектр подходит для рассады и комнатных цветов
Универсальными считают фитолампы полного спектра с пиками в красной и синей части волнового диапазона. В домашних условиях их применяют для основного и дополнительного освещения сеянцев овощей и светолюбивых культур.
Источники фиолетового цвета используют при выращивании овощной и цветочной рассады, они ускоряют рост и стимулируют цветение. Сеянцы не вытягиваются, без проблем переносят пикировку и пересадку. Светильники с длинами волн для фотосинтеза и высокой цветопередачей улучшают ароматические и декоративные качества цветов.
Спектральную составляющую светодиодных приборов можно менять. При выращивании зелени использовать сочетания синего и красного спектров. Для лучшего роста овощей к красному и синему добавлять зеленый, желтый и оранжевый. Если подсвечивать синим, то можно ускорить прорастание семян и активизировать формирование корневой системы.
Какая мощность ламп нужна на 1 м²
Фитолампы для комнатных цветов
В описании к товару производители указывают мощность, которая измеряется в ваттах (Вт, W) и специфические характеристики:
- площадь освещения;
- PAR (плотность фотосинтетического потока, измеряется в микромолях в секунду);
- спектрограмма.
По спектрограмме можно посмотреть диапазоны свечения, оптимальными считаются − 420−460 нм и 630−700 нм. Интенсивность светового потока можно рассчитать разными способами. Умножить площадь освещения на PAR или ориентироваться на мощность, которая измеряется в ваттах.
В общем случае вблизи окна для площади 1 м² нужна светодиодная фитолампа на 40-60 Вт, на значительном удалении от окна – 60-90 Вт.
На каком расстоянии нужно располагать лампы
Ответственные производители указывают рекомендуемую высоту подвеса в инструкции. Например, для светодиодного светильника мощностью 18 Вт минимальное расстояние до листьев – 15 см, рекомендуемое − 30−60 см (для светолюбивых – 30 см, для тенелюбивых – 60 см).
Рекомендуется проверить что лампа на указанном расстоянии не нагревает листья свыше 30°C.
Как правильно включать и сколько по времени должна гореть фитолампа
У растений есть биоритмы, для нормального фотосинтеза им требуется чередование темных и светлых периодов. Каждой культуре требуется световой день определенной длины, в общем случае он составляет 12−16 часов. Длина обязательной темной фазы − 7−8 часов.
Важно! Всходы овощей и цветов первые 4 дня досвечивают по 24 часа в сутки
Особенности ламп для подсветки рассады
Для обеспечения нормального фотосинтеза и активного роста на каждой стадии развития растениям необходим дневной свет, содержащий в себе весь спектр освещения. Конечно, найти искусственную замену солнцу невозможно, но многое для облегчения жизни растениям заботливым хозяевам сделать всё же удастся.
Современные технологии – неиссякаемый источник для оригинальных идей. В условиях домашних мастерских можно соорудить вполне качественную лампу для подсвечивания рассады. Для успеха в этом деле необходимо разобраться, какой искусственный свет для растений будет лучшим, то есть — как выбрать лампу для рассады.
Обыкновенные лампы накаливания – самый неподходящий элемент освещения. У них недостаточный световой спектр, а при долгой работе они нагреваются и обжигают листву.
Оптимальный выбор – светодиоды. Они излучают нужный спектр и при этом не нагреваются. Монохромный светодиод обладает самыми важными спектрами для растений:
- синим – стимулирующим рост,
- красным – обеспечивающим дружное цветение,
- пурпурным (или фиолетовым) – поддерживающим оба упомянутых процесса.
Излучаются цвета в узком диапазоне, что повышает эффективность LED ламп для освещения рассады.
Подключение светодиодной ленты в 220в осуществляется через преобразующий инвертор на 12 или 24 Вольта. Необходимо учитывать плотность размещения светодиодов на 1 метр длины ленты, а также её монохромность или RGB особенности.
С помощью лент делают легкий современный LED-тюнинг автомобилей
При самостоятельной установке таких светодиодных конструкций внимание следует обращать на те же параметры: тип, плотность, мощность и цветность ленты.. К сожалению, такие лампы – дорогое удовольствие, которое не всякий может себе позволить
Поэтому домашние мастера прибегают к самостоятельному монтажу
К сожалению, такие лампы – дорогое удовольствие, которое не всякий может себе позволить. Поэтому домашние мастера прибегают к самостоятельному монтажу.
Прежде, чем приступить к изготовлению ламп для рассады своими руками, надо запомнить следующие особенности.
Ошибочно мнение, что другие цвета, кроме синего, красного и пурпурного, менее важны. На самом деле жёлтые и зелёные — также необходимы, хотя большая часть излучения в этом световом диапазоне всё-таки отражается листовыми пластинами.
Включая освещение, не стоит забывать, что растениям необходим отдых от света, поэтому нецелесообразно освещать рассаду дольше 12-14 часов в сутки
Круглосуточное освещение требуется только до проклевывания ростков.
Также важно учитывать расстояние от лотка к лампе для досвечивания рассады. Чем выше источник света расположен, тем ниже интенсивность освещения (она пропорциональна квадрату расстояния).
Например, имея 1000 люкс на расстоянии в 1 метр, при перемещении источника света ещё на 1 метр дальше, мы снизим интенсивность освещения до 250 люкс.
Для правильного рассеивания обязательно используется матовый экран! Диффузный свет лучше усваивается растениями и не вызывает перегревания.
Ошибки при установке и сборке
Среди самых распространенных промахов – приобретение дешевых светодиодов. К сожалению, эффективность некачественных диодов будет очень низкой. Если поддаться искушению купить дешевые диоды, то появляется вероятность того, что поток света и спектр излучения будут недостаточными. Безответственным производителям на руку то, что проверить без специальных приборов эти параметры просто невозможно Особенно следует быть внимательными, осуществляя покупки с китайских сайтов, где за высококачественные модели часто выдают подделки.
Некачественные элементы и сборка – также способны нивелировать все усилия. Обязательно проверьте, чтобы конструкция была надежно скреплена, а ее части – прочными. Не стоит выбирать материалы для корпуса, не дающие воздуху нормально циркулировать, и нестабильный источник питания, который не обеспечивает бесперебойную подачу тока к диодам. Не пытайтесь сэкономить, выбирая драйвер.
Рассчитываем мощность и число светильников
От этого показателя зависит, в первую очередь, производительность ламп – величина светового потока и освещаемая площадь. Кроме того, по мощности рассчитывается, на какой высоте следует вешать выбранную фитолампу над досвечиваемой рассадой:
36-ваттная лампа при расстоянии в 1 метре до растений создает зону эффективного света диаметром около 80 см.
15-ваттные модели следует размещать на высоте примерно 35-40 см – в этом случае они создадут световое пятно диаметром 45-50 см.
Маломощные лампочки на 7-10Вт следует крепить на уровне примерно в 20-30 см над подоконниковой мини-плантацией. Диаметр создаваемой ими зоны эффективного освещения – примерно 30 см.
-
Количество фитоламп определяется таким образом, чтобы в освещаемую зону попадали все растения. Для упрощения задачи можно составить схему. Учитывайте, что световые круги необязательно должны пересекаться. Если при распределении подсветки по схеме остаются незакрытыми незначительные промежутки, то лучше оставить их. Каждая дополнительная лампа в систему – это дополнительные деньги. Да и растениям, на которые будет попадать свет сразу 2 ламп, это может повредить.
В среднем на каждые 50 см подоконника требуется одна 15-ваттная лампа.
Создание светодиодного светильника своими руками
Светодиодная фитолампа своими руками
Внимание! Красные и синие спектральные цвета плохо влияют на глаза человека. После сооружения светильника нужно решить, куда вы установите светоотражатели. Вам понадобятся:
Вам понадобятся:
- cветильники из расчета длины основы. Например, 9 красных 3 синих светодиода;
- термоклей или термопаста;
- основа конструкции – доска, фанера, или кусок алюминия. Подойдет любой подручный материал, но лучше всего все-таки использовать алюминий, потому что он будет отводить выделяемое лампой тепло;
- блок питания или драйвер. Без него светильник в розетку подключить нельзя;
- шнур и вилка.
Светодиоды наклеиваются на алюминиевую пластину Сбор этой конструкции предельно прост.
- Очистить и обезжирить основу для светильника.
- Светодиоды расположить на алюминии в таком порядке. 3 красных лампочки, 1 синяя, или 2 красных, затем – 1 синяя. Приклеить термоклеем.
- Соединить все составляющие пайкой.
- Подвести к драйверу и подключить к выключателю и вилке.
Готовая фитолампа из светодиодов Один-два часа и ваш чудесный светильник готов!
