Изготовление светодиодного светильника для рассады

Запись дневника создана пользователем Лифтанутый, 20.03.12
Просмотров: 55.281, Комментариев: 25

Лифтанутый Если нет возможности приобрести монохромные светодиоды то, с потерями в эффективности, можно пойти бо более простому пути.
http://www.forumhouse.ru/entries/4843/


Делаем светодиодный светильник для рассады

На данный момент, серьезные фирмы еще не занимаются светильниками

для рассады. Им это невыгодно из-за небольшого спроса и дороговизны светодиодов. Поэтому такие изделия производится полукустарным способом в небольших объемах.

А это приводит к тому, что в лучшем случае сильно завышается цена, а в

худшем - светильники не соответствует "растительному" назначению, или

попросту - подделка. При этом выглядеть они будут вполне

респектабельно.

В ближайшее время вряд ли стоит надеяться, что ситуация в корне

изменится. Так и будут продаваться красивые короба с натыканными в них сотнями индикаторных светодиодов, «косящих» под растительные. Расти под ними будет, но не так, как надо.

И, если вы поймете, что вам предлагают по дорогой цене несоответствующий

товар – то займитесь изготовлением сами. Это обойдется вам во много раз

дешевле и точно понравится вашим растюшкам.



Прежде чем рассмотреть технологию изготовления такого светильника,

следует определится для чего он предназначен:


-назначение светильника – досветка рассады, полное освещение рассады без

света из окон, освещение для полного цикла выращивания. Это определяет его

мощность, количество и соотношение светодиодов по цвету.


-где будет он стоять - в стеллаже, на подоконнике, в парнике и т.д. Это

определяет его конструкцию.


-каков размер освещаемой площади. Это также определяет размер светильника и его мощность.



Чтобы сделать светильник для рассады растений, потребуется:


1. Светодиоды мощностью до 1ватт, синие (440нм) и красные (660нм). В скобках

указана длина световой волны, которая и определяет «растительное» назначение

светодиода. Сегодня есть светодиоды помощнее. Их объявляют как 3 ваттные, но при токе 750мА они не более чем двухваттные. Это как повезет на продавца.
Их трудно найти? - тогда читайте статью "бюджетный светильник" и ее продолжение
http://www.forumhouse.ru/entries/4843/

2. Любой алюминиевый профиль: уголок, швеллер, тавр, полоски, листы и пр. -

миски алюминиевые тоже сгодятся. Алюминий нужен как теплопроводящий

материал. Медь значительно лучше, но где ее взять!

3. Изолированный монтажный провод небольшого сечения – 0,2 -0,5кв.мм

4. Термопаста или термоклей.

5. Сетевой провод с вилкой

6. Источник питания- вариантов здесь много, поэтому рассмотрим ниже.

7. Адекватный мужичек от 18 лет с несложным набором инструмента: ножовка по

металлу, напильник, дрель или шуроповерт, заклепочник, отвертки.


Этапы изготовления следующие:

-Расчет потребного кол-ва светодиодов.

-Проработка конструкции каркаса светильника.

-Изготовление каркаса.

-Приобретение уточненного кол-ва светодиодов.

-Подбор источника питания светодиодов.

-Монтаж светодиодов на каркас.

-Пайка светодиодов в цепь.

-Проверка выполненного монтажа.

-Проверка работоспособности светильника.

-Безопасная установка источника питания.

-Радуемся результату.



Расчет потребного кол-ва светодиодов


Цена – единственный недостаток светодиодов. А для «растительных»

особенно. Это связано с тем, что потребность в «растительных» намного меньше,

чем в белых светодиодах для освещения. Чем меньше выпускаемая партия –

тем дороже экземпляр.

Но так или иначе, эти светодиоды не должны стоить дороже 50р за штуку,

поэтому ищите. Они постоянно дешевеют. Дешевле всего их купить на

аукционе ebay.com Введите в строку поиска «led 1W 660nm» -и увидите сотни

предложений. За качеством там строго следят..


Общее количество зависит от площади ваших контейнеров, горшочков и

стаканчиков. На один кв.метр рассады достаточно 30-50 ватт светодиодной

мощности. То есть 30-50 штук светодиодов по 1W. Это при условии, что вам

нужно только досвечивать рассаду при наличии дневного света. Это опытная

рекомендация, мсходящая из минимальных затрат. Чем меньше света от ваших

окон – тем больше надо увеличить эту норму.

Понятия перебор в данном случае нет. Больше - лучше. Сколько купить –

решайте сами.

Пока рассада маленькая, ей достаточно минимальной мощности, но с ростом

стебля и листьев потребность в свете возрастает. И растюшки тоже разные по

габаритам. Если светильник универсальный, для любых- тогда должен быть

запас по мощности. Если только для петуний – то 40вТ/кв.м достаточно.


Давайте рассмотрим конкретный пример.

Если у вас подоконник длиной 1,5м и шириной 0,3м – его площадь 0,45кв.м.

Значит для подсветки рассады достаточно 30-40/2 = 15-20шт.

Далее надо прикинуть соотношение цветов красный –синий. Твердых научных

рекомендаций пока нет, есть только практические советы:

1. При уверенности, что высадка рассады произойдет в срок, сочетание

красный-синий выберите 2:1.

2. Если вы не уверены в сроках - лучше использовать больше синего, вплоть

до 1:2 или даже 1:1,что позволит дольше дотягивать рассаду до лучших условий. (это больше всего относится к томатам, поскольку влияет на урожайность в будущем)

Итак получаем:

По первому условию 11красных и 4 синих – всего 15шт.

По второму условию 8красных и 7 синих. Разумнее прикупить по максимуму:

11красных(660нм) и 7 синих(440нм) + запас = 0штук. (1000руб).

Проработка конструкции каркаса светильника и изготовление каркаса.

Удобство светодиодов в том, что вы можете их расположить по своему
усмотрению над освещаемой площадью. Если ширина освещаемой площади
менее 250мм, то можно смонтировать светодиоды на одну «линейку».:hello:
У нас в примере 0,3м =300мм, тогда делаем в две линейки, чтобы обеспечить
равномерность освещения всей площади. Для своих полок в 400мм я беру три
линейки.
Линейка – это кусок алюминиевого профиля длиной на 100мм меньше длины
подоконника. Для нашего примера это будет 140см. Разметьте две линейки так,
чтобы на них разумно расположились 15 светодиодов (удобнее было бы 16шт, но
мы же экономим).

Помните, что каждый светодиод излучает световой конус с углом 70-120
градусов, поэтому располагайте друг от друга на таком расстоянии, чтобы эти
проекции конусов хоть немного перекрывали друг друга.
Каркас нужен для того, чтобы скрепить линейки вместе.
Основное требование к каркасу, на котором будут стоять светодиоды и
соединительные провода - жесткость. В тоже время, при подборе профиля для
линейки, мы должны учесть площадь теплосъема. Это рассмотрим позже.
Для нашего подоконника длиной 1,5м мы рассчитали количество светодиодов:
По первому условию нужно 11красных и 4 синих.
По второму условию нужно 8красных и 7 синих. Всего 15 штук, но мы решили в
две линии располагать - пусть будет 16штук.
Итак на каждую линейку нам нужно равномерно установить по 8 штук
светодиодов.

Разметим сначала на бумаге , а потом на реальном профиле. Если подоконник
1,5м, то длину светильника возьмем 1400мм, поделим на 8 =75мм. Значит
расстояние между светодиодами будет 75мм. Все, готово!
Теперь вернемся к вопросу выбора самого профиля для линейки.
Для нормального съема тепла с каждого светодиода мощностью в 1ватт,
требуется поверхность площадью 25кв.см.
Имея длину зоны расположения одного светодиода 7,5см, вычислим ее ширину:
25/7,5 = 3,3см. Это значит, что ширина нашего профиля в развернутом виде, не
должна быть меньше 35мм. например, алюминиевый уголок 25 х 25 если
развернуть ширину, получается 50мм. Подходит, и с запасом – это хорошо.
Толщина металла для теплообмена не играет особой роли, не обязательно
тратиться на "толстые" профили - они дорого стоят. Но второе условие прочность
– жесткость.

В нашем случае подойдет даже самый тонкий (1мм) уголок. Удобнее
использовать для линеек П-ообразный симметричный профиль . У него площадь
всегда больше чем у уголка.
Размечаем профиль по длине :от края 75/2 =37,5мм -первый светодиод, далее
через 75мм делаем еще 7меток. Высокой точности не требуется.
Чтобы не повредить светодиоды при перевороте каркаса стороной свечения вниз,
желательно по его краям предусмотреть упоры высотой не менее 10мм (выше
светодиода). На фото трехлинейного светильника боковинки из
квадрата:http://www.forumhouse.ru/useralbums/61933/standalone
(не обращайте внимание на переплетение проводов - это экспериментальный
вариант с переключением соотношения между синими-красными)
Итак с каркасом светильника ясно. Скрепить две линейки в каркас можно винтами,
я предпочтение отдаю вытяжным заклепкам. Ими и быстро и просто скреплять
профили.

Монтаж светодиодов на каркас. пайка светодиодов в цепь.
После того как каркас готов, приступаем к монтажу светодиодов. Если
светодиоды «на звездочках», то надо просверлить для каждого светодиода по
два крепежных отверстия по разметке.
При монтаже не забывайте о равномерном чередовании красных и синих
светодиодов, согласно выбранному соотношению между ними.
Светодиоды нужно прижать к профилю для теплового контакта. Больших усилий
алюминий не позволяет, поэтому обязательно нужна термокомпенсирующая
прокладка. Простейшей "термопрокладкой" является вязкая термопаста, которая
заполняет все неровности и за счет наличия в ее массе медных частиц хорошо
передает тепло от светодиода к линейке (профилю). Способов прижима
светодиода много: винтами, саморезами, заклепками и пальцем с термоклеем.
Термоклей "Алсил-5" или "Радиал", позволяют крепить светодиоды без сверления и термопасты -
намазал, прижал, подержал и готово. Еще есть
Имеются различные самоклеющие термоленты , если достанете - хороший
вариант.
На фото "приклепанный" светодиод. Я также использую саморезы 2,5мм,
которые вворачиваю в профиль. (Не самый эстетичный вариант…но растюхи не
против)
Обратите внимание - шляпку заклепки диаметром 3,2мм пришлось обкусить
бокорезами, чтобы не коснуться токопроводящих площадок. Если Вы найдете
заклепки 2,4мм, то этого не нужно будет делать.
После монтажа всех светодиодов на каркас следует ватной палочкой снять
излишки термопасты, выдавленной из-под звездочки. Обратите внимание: не
запачкайте силиконовые линзы светодиодов. Ватка со спиртом поможет в этом.
Приступаем к пайке светодиодной цепочки. На светодиодах имеется
маркировка полярности, соединяем "+" одного с "-" следующего. Паяльник не
более 40вТ. Технология пайки стандартная - зачистить, залудить , припаять,
промыть место пайки от излишков флюса.
Примечание: это трудоемкий, но наиболее эффективный вариант.
Во вложении моя первая статья 2011г.

Вложения:

lino1277, niko67, Натусик и 15 другие сказали "спасибо" за это.

Комментарии

  1. 1970krisman
    Желательно было бы эскиз каркаса
  2. 1970krisman
    Людмilа сказал(а) "спасибо" за это.
  3. Лифтанутый
    Мне несложно нарисовать, но лучше по конкретной задаче а не абстрактно. Мне уже кажется что эта тема народу неинтересна- зачем зря бисер метать. Если могу Вам помочь - опишите проблему - я конкретно и помогу.
    denforever и Makc1902 сказали "спасибо" за это.
  4. denforever
    Зря Вы так что тема не интересна! Я вот подумываю уже прочитав вашу статью о модернизации своего стеллажа для рассады.
    Лифтанутый сказал(а) "спасибо" за это.
  5. Лифтанутый
    Совершенству нет пределов. Желаю удачи!
  6. pangolin00
    Вопрос!
    "На один кв.метр рассады достаточно 30-40 ватт" - это где написано?
    Или из личного опыта?
    Я так понимаю - тут и расстояние до рассаты важно?
  7. 1970krisman
    Все правильно Вы понимаете. Чем ближе тем меньше моща но и площадь охвата
  8. Vinagrad
    Скажите, какое нужно соотношение красный:синий? , если мне не нужно высаживать рассаду в грунт, растения будут расти постоянно в домашней оранжерее.
    1. Лифтанутый
      Вам нужно будет иметь возможность резко увеличить мощность красного во время вегетации. А чего и сколько не скажу- Вы ведь не назвали растение.
  9. Danchik
    lino1277, Vardmiger, niko67 и 3 другие сказали "спасибо" за это.
  10. Лифтанутый
    Способ действительно интересный, но трудоемкий. Попробую.
    1. Danchik
      Обратите внимание что в качестве heatsink'ов используются те же полоски медной ленты. Т.е. можно LED'ы не на звездочке покупать, а в виде нераспаяных bulb'ов (подешевле). Я правда, нужной длинны волны в таком виде не нашел. :)
      Лифтанутый сказал(а) "спасибо" за это.
  11. Keria
    Подскажите можно ли паять в цепь одного драйвера и красные и синие диоды?
    Драйвер
    Выходное напряжение: 19,8-21В/39,6-42В
    Выходной ток: 350 мА
    Спасибо!
  12. Alzina
  13. РастениеводчеГ
    Познавательно, и очень доступно изложено.
    Только не нашёл тут пункта "подбор источника питания светодиодов". Для меня это недостающее звено...
    В других местах "слишком умным" (для моего понимания) языком пишут=)))
    1. Лифтанутый
      года три назад я подробно объяснял это в дневнике. В двух словах так:
      светодиоды на ленте получают питание источником напряжения ,обычно 12В. При этом нужно чтобы источник имел достаточную мощность.
      Отдельные светодиоды (на звезде), нужно соединять в последовательную цепь и запитывать ее (НЕ НАПРЯЖЕНИЕМ!!!) источником ТОКА, который называют драйвер. Обычно ток в пределах 350мА. Напряжение при этом влияет только на количество светодиодов в цепи. Красный берет 2В, синий -3В. Если 10кр и 20 синих, то драйвер , при токе 350мА, должен мочь выдать 10 х 2 + 20 х 3 = 80Вольт.
      Serj сказал(а) "спасибо" за это.
  14. КадИн
    Уважаемый Лифтанутый, помогите, пожалуйста, советом.
    У меня есть светодиоды 3вт (синие) и 5вт (красные) ток 700мА.
    Имеется драйвер 60Вт, 700мА, 40-85В не подходит по соотношению напряжения и мощности (или мощность зашкаливает, или напряжения не хватает).
    Найти более подходящий драйвер не могу, но предлагают такую альтернативу - подключить параллельно 2 драйвера по 300мА и по 50Вт, т.е. мощность будет 100Вт, а сила тока 600мА.
    Так вот прошу Вас подсказать, не вредно ли будет для светодиодов на 700мА запитать их 600мА?
    1. Лифтанутый
      Вам дали верный совет. Только драйвера должны быть одинаковые. Уменьшение тока даже полезно для долговечности светодиодов. Я использую паралл подключение драйверов для регулировки соотношения спектра. Отключив один драйвер уменьшаю светосилу в два раза. При этом другой цвет получает преобладание ( красный).
      Такие вопросы задавайте в ветках форума про досвечивание.
      larisik сказал(а) "спасибо" за это.
    2. alexon1978
  15. niko67
    Укажите путь если не в тему!) Подскажите пожалуйста!
    Хочу попробовать выращивать рассаду перца,огурцов,помидоров может цветов. Рассады будет не много примерно 50-50 см.Но про освещение что вы тут говорите ничего не понимаю. ((( Какие лампы нужно купить мне? В прошлом году вырастила перец.На подоконнике обычно.Растения вытянулись.К пересадке были маленькие. Из 10 растений получила только 2 перчика.)
  16. Лифтанутый
    Растюхи вытянулись из-за нехватки света. площадь рассады у Вас всего 0,25кв.м Если не будете сами делать правильный светильник, то Вам нужно приобрести пару светодиодных ламп общей мощностью 20Вт. В форуме есть ветка, там подробнее https://www.forumhouse.ru/threads/191990/
    niko67 сказал(а) "спасибо" за это.
  17. Лифтанутый
    Растюхи вытянулись из-за нехватки света. площадь рассады у Вас всего 0,25кв.м Если не будете сами делать правильный светильник, то Вам нужно приобрести пару светодиодных ламп общей мощностью 20Вт. В форуме есть ветки, там подробнее :https://www.forumhouse.ru/threads/23502/page-61
    https://www.forumhouse.ru/threads/191990/
  18. alexon1978
  19. Лифтанутый
    Хорошее приобретение, Главное - теплоотвод должен соответствовать.