Бюджетный светодиодный светильник для рассады

Запись дневника создана пользователем Лифтанутый, 10.11.13
Просмотров: 73.404, Комментариев: 47

Лифтанутый Через несколько месяцев начнется «посевная». Для огромного числа форумчан подготовка к весне любимое хобби, для других – повседневный труд.
Среди них немало тех, кто успешно использует светодиоды , причем не только для рассады - некоторые даже полностью выращивают томаты, огурцы и пр.
Для меня это будет четвертая по счету посевная, c использованием светодиодов. Хочется поделиться результатами. Сразу оговорюсь, что все практические рекомендации, которые осмеливаюсь выкладывать в форуме, касаются только рассады овощей и цветов. Полное выращивание под светодиодами считаю очень затратным.
На светодиодах можно экономить электроэнергию. Деньги - нет.
о светодиодах я излагал ранее://www.forumhouse.ru/entries/1753/

Мне нравится проводить разные эксперименты, изготавливая светодиодные светильники как технарю, не обремененного глубокими познаниями в биологии. Однако "непонятки" в результатах и любопытство заставило вникнуть в процесс фотосинтеза и это оказалось довольно увлекательным занятием.:ogo:
Считаю, что для домашнего выращивания рассады, светодиоды лучше любых фитоламп, потому что лишены присущих лампам недостатков :
  • Большое потребление электроэнергии
  • Тепловыделение не позволяет очень близко приближать лампы к растюхам
  • Увеличенный обьем для размещения
  • Невысокий срок службы
  • Высокие требования к электробезопасности
  • Невозможность регулировать спектр для разных стадий роста
У светодиодов один недостаток - их цена, хотя неуклонно падает - спрос тихо растет.
Я имею ввиду монохромные светодиоды "растительного" спектра 440нм (синий) и 660нм (глубокий красный). Напомню, что монохромные светодиоды излучают свет в очень узком диапазоне плюс минус 10 нанометров от своего пика излучения.
Какой свет нужен растениям ученые ботаники определили уже очень давно и по их рекомендациях изготавливают фитолампы. Научные исследования продолжаются непрерывно но нам, дачникам, их результаты недоступны.
"Растительные" светодиоды продолжают оставаться очень дорогими из-за очень малого спроса и объема производства.
Летом 2013 г цена китайского одноваттного светодиода - в районе 40р.
Брендовые высококачественные светодиоды намного эффективнее и в несколько раз дороже - практически недоступны для покупки .

Поскольку постоянно задают вопросы в личку, я решил проэкспериментировать с досветкой рассады с применением не "растительных", а обычных, более доступных осветительных белых светодиодов полного спектра. Их "нерастительность" заключается в том, что они, в отличие от монохромных, имеют очень широкий спектр излучения, а имеющиеся в их спектре пики синей и красной областей не совпадают с пиками фотосинтеза (440 и 660).

Но при этом они в разы дешевле и это обнадеживало!:victory:

Объясняю какие рассуждения подвигли меня использовать белые светодиоды:
1. Под обычными люминесцентными лампами ( не фитолампами) ведь растет рассада. Хотя спектр у них "нерастительный" - так почему же не попробовать такого же спектра светодиоды;)

2. Биологи сегодня утверждают, что в синей области фотосинтеза находятся два хлорофилла, регулирующие рост растений. Их пики светочувствительности расходятся в обе стороны от 440нм, т.е. растянуты по синей области. А у качественных белых светиков синяя область как раз широко растянута, особенно у "холодных" белых. Так может попробовать обойтись хотя бы без синих ?:)] вот я и попробовал

3. Имещиеся в продаже светодиодные фитосветильники в большинстве своем не имеют точной информации о спектральном составе. Они светят красно-синим, но этот их спектр "липовый" часто весьма неполноценный , обычно 460-620, вместо 440-660. То есть "неполноценный растительный", но рассада ведь неплохо растет!
Вот пример: цена огромная - 12000р, и информации много, но о спектре нет ни слова,так зачем кота в мешке покупать :
12000р за это.jpg


4. Появились дешевые мощные белые светодиоды в виде премиум-лент и жестких полос-модулей, что позволяет резко упростить форумчанам изготовление светильника. Белые светодиоды предназначены для освещения, их производство растет невиданными темпами и поэтому они постоянно дешевеют.
5. Их очень легко подключать , а для питания можно использовать более простые источники питания, не надо искать дорогущие драйверы. Можно старые адаптеры использовать.

Для эксперимента я сделал несколько светильников из лент и полос и выращивал под ними рассаду перцев и цветов. Томаты только пару недель светил. И результаты меня настолько удивили, что я изменил свое ненаучное отношение к "правильным" светодиодам. 2013-04-02 12.25.37.jpg
На фото: светильники стоят там, где возможно "всунуть" рассадный ящик, даже нв полку кухонного шкафчика.
Меня привлекла простота и универсальность применения белых светодиодов в быту. Захотел освещаю летом помещения на даче, потребовалось - зимой освещаю рассаду:)]
Я выводы сделал такие:
  • Рассаду можно выращивать рассаду под белыми светодиодами в виде лент, полос и модулей.
  • При этом придется увеличить общую мощность светильника , чтобы компенсировать недостаточную светоотдачу белых в пиковых областях фотосинтеза.
2013-11-20 13.49.25.jpg на этом графике попытка графически продемонстрировать в чем несоответствие белых светодиодов "растительному" назначению.


Чтобы было понятнее о чем речь, рассмотрим спектральные характеристики белых светодиодов. Поскольку они делаются для освещения, то их спектр стараются всеми возможными способами приблизить к белому свету, привычных людям ламп накаливания и ламп дневного света. Белые светодиоды позволяют делать такой выбор в широком диапазоне цветов от "теплого белого" цвета лампы накаливания до "холодного" люминесцентного белого.
Основной характеристикой белого светодиода является цветовая температура излучения. По ней можно понять каков свет «на глаз». Она обозначается в градусах Кельвина. Самый теплый ( почти желтый как у ДНАТ) свет начинается от 2700К, самый холодный (сине-белый, как у ДРЛ)- 6500 - 13000 К.

PhilipsLumileds_LUXEON_3535_MXM8_chart (1).jpg
спектр белых светодиодов


Если внимательно посмотреть на спектрограммы излучения светодиода при разных цветовых температурах, то можно увидеть как изменяется соотношение между красным и синими областями и их пиками. Например при 6500К уровень синего ( 460нм) вдвое превышает уровень красного (620нм).
Поэтому очень важно подобрать такую цветовую температуру белого света, которая больше понравится растениям. Глаз обмануть можно, а растения нет:super:

В любом спектре белых светодиодов присутствуют потоки лучей 440 и 660нм, но они оочень малы по амплитуде, чем другие пики -460нм и 620нм (!)
Это значит, что при одинаковой мощности потребления, белые светодиоды имеют настолько же низкую эффективность для фотосинтеза, чем специальные растительные светодиоды (сравните с правильным спектром). А вот насколько - интересовался, но ответа не нашел. да и ладно.

Отсюда следует вывод, что для достижения результата, нужно увеличить суммарную мощность светильника на белых светодиодах, чтобы компенсировать их пониженную эффективность. Для нас с вами это потребует дополнительного расхода электроэнергии. Возможно в два раза.
В условиях промышленных теплиц, где важнее всего экономический эффект, белые светодиоды конечно нельзя применить, а для дома - пожалуйста!
Все эти выводы стали отправной точкой моих экспериментов.

Так как нам необходимо вырастить хорошую рассаду, а не получить урожай на подоконнике, необходимо больше синего света и поменьше красного.
Синий свет нужен для начального набора зеленой массы и развития корневой системы. Когда растению хватает синего света оно перестает тянуться вверх, стебель утолщается, а листья становятся шире и крупнее. Красный свет необходим для быстрого роста, цветения и формирования плодов. Если сказать упрощенно - синий создает клетки, а красный их растягивает:aga:
Рекомендации западных плантаторов по спектру я уже излагал в:
http://www.forumhouse.ru/entries/2416/

Для изготовления «бюджетных» светильников я использовал гибкую светодиодную ленту (премиум) на светодиодах smd 5630, мощностью 20вТ/м а также жесткие полосы–модули из тех же светодиодов. Отмечу сразу что различий между ними не усек, однако ленту проще использовать - она самоклеющая:super:
Трудоемкость сборки светильника с лентой минимальна. Здесь я писал об этом: http://www.forumhouse.ru/threads/191990/#post-5391966

Затем, для увеличения доли синего я дополнял светильник лентой с синими светодиодами 14вТ/м.( потому что она у меня была). И если быть объективным – я не заметил особой надобности в добавке синего -возможно потому что он не растительного спектра. Нужно смотреть по первым своим результатам.
Я даже смею считать, что такая белая лента дает достаточно много синего -растюхи не "худели":faq: . В холодной ( cool white) ленте синего намного больше. Пытался сопоставить ленты разных производителей, но не получилось. Но тогда мне попалась корейская лента с сертификатом на 10000K. А белые светодиоды 13000K вполне сносно обеспечили нормальный рост рассады перцев и цветов. Томаты только не очень обрадовались. Предполагаю, что томатам и перцам, при достижении фазы бутонизации, белая лента уже не способна дать нужную долю красного. Синего же в ней достаточно. Красные светодиоды я хотел, но не успел добавить - рассада успела вырасти:hello:
продолжение следует https://www.forumhouse.ru/entries/4924/
Next57, SanSanych58, feofilakta и 32 другие сказали "спасибо" за это.

Комментарии

  1. Danchik
    Замечательная статья. Спасибо.

    Единственное, что стоило бы добавить - сравнения стоимости и затрат на эксплуатацию светильников узкого и широкого спектров.
  2. Рукикрюки
    статья занятная, а фото именно овощной рассады нет? просто колеус блюма и без досветки не плохо на окне растёт.
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  3. Лифтанутый
    Рассада этих цветов выросла в темном месте под бюджетной подсветкой

    Вложения:

    • 2013-11-10 13.47.15.jpg
    • 2013-06-28 15.31.14.jpg
    Сентябрина, Kodos и Милаяуралочка сказали "спасибо" за это.
  4. Strangeman
    Куда же делась статья?
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
    1. Serj
      Неужели в банке и банка закопана в этой клумбе! :ogo: :aga: :hndshk:
      Ваши записи о светодиодных светильниках как цветы в дневниковой клумбе ... и вдруг пропали :flag:
      Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  5. 1970krisman
    Какие ленты или полосы Вы используйте?
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  6. Лифтанутый
    Милаяуралочка и ДаОляЯ сказали "спасибо" за это.
  7. Eleni
    Спасибо Вам, за такую тему, мне она очень актуальна и очень хочу также досвечивать свою рассаду.
    Милаяуралочка и Лифтанутый сказали "спасибо" за это.
  8. rigging15
    Ну а 5730что другие? нужны имеенно 5630 Я думал 5730 просто по современней
  9. Лифтанутый
    они практически одинаковы по параметрам, у 5730 чуть лучше теплоотвод.
    уже есть7030 -еще круче.
    Милаяуралочка, Мила63 и Зоргевич сказали "спасибо" за это.
  10. Agatha1
    простите, не поняла, а зачем нужны светодиоды синего спектра, какая там длина волны все равно не известно?
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  11. Agatha1
    или это без разницы ибо в диапазоне свечения он 450нм все равно выдает, но зато нет красного(дабы в длинну рассада не росла)? А где гарантия что он выдает весь синий спектр? Я честно гря далеко не физак, так что не ругайте сильно :) Лампы в цоколь не использовали т.к. они дороже?
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  12. Agatha1
    сори, или это вообще монохромные диоды для растюх?
  13. Лифтанутый
    Все белые светодиоды делаются из синих добавлением люминофора.
    Растительным считается 440нм длина волны. Монохромные -которые без люминофора. У них только чистый кристалл. От его состава зависит длина волны, которую он излучает. Чем короче -тем дороже. Например УФ - очень дорогие, потому как меньше 400нм.
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  14. cedoi
    А что если чередовать холодные белые (6500К) и теплые (2700К). Если посмотреть на вашу диаграмму,то холодные дадут синий,ну а теплые красный(правда с натяжкой)
  15. zlobniy_hippi
    Добрый день,а вы не подскажите если купить диодную ленту пурпурного цвета,она будет эффективна для выращивания рассады?
    1. Лифтанутый
      Не знаю. растюхам такой цвет не нужен.
      1. Strangeman
        Как так не нужен? Как раз такой и нужен. Только 2 момента:
        1. Светодиодная лента имеет меньший КПД, чем сборка светодиодов с нормальным драйвером;
        2. Никогда не встречал пурпурной светодиодной ленты. Видел белые, синие, зеленые, красные и RGB.
        1. Лифтанутый
          А я не знаю и не слыхал в спектре слово пурпурный. поэтому ответил так.
          Пурпурный -это название оттенка?
          1. Strangeman
            Не совсем оттенка. Это название одного из дополнительных цветов.
            Основные: Красный, зеленый, синий.
            Дополнительные Желтый (красный + зеленый), голубой (зеленый + синий), пурпурный (красный + синий).
            Естественно, синий и красный - это достаточно широкие полосы спектра. В то же время наиболее распространены и дешевы синие светодиоды с длиной волны 445нм. Угадайте, какие поставят в эту пурпурную ленту? ;)
            А вот с красными чуть сложнее. Наиболее дешевы и распространены с длиной волны 640нм, что чуток не соответствует ожиданиям, однако, по свидетельствам очевидцев они вполне эффективны и уступают красным с длиной волны 660нм незначительно.
            Мне вот что интересно. Они там напаяли красные и синие через один или по 2 кристалла в один корпус?
          2. zlobniy_hippi
            а вы не подскажите тогда как лучше подобрать диодную ленту чтобы она подошла для рассады? Я просто навряд ли справлюсь со сборкой лампы,не дружу я почти с техникой
        2. zlobniy_hippi
          Просто увидела такую ленту- http://gslight.ru/products/1330009
          и озадачилась вопросом...
          Насчет сборки диодов согласна,но боюсь сама не справлюсь,ленту проще подключать,там ни чего сверлить и соединять не надо... А если красные и синие диодные ленты покупать,тоже не прокатит?
  16. Лифтанутый
    Дел в том, что ваша лента слишком ничтожна по мощности, поэтому нет смысла ее использовать, независимо от цвета.Лучше купить белую, но на светодиодах 5630,которые много мощнее чем 5050.
    1. zlobniy_hippi
      а лучше покупать и теплого и холодного света?
    2. niko67
      Нашла дома диоды какие то на самоклейке. Светят белым холодным светом.
      На них написано + 24V GND а рядом черная штучка ( резистор кажется) на ней написаны цифры 471.
      Фотка не вставляется(((( Думала из них лампу сделать. Но не знаю подойдут?
      Подскажите!
      Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  17. MAD_SLY
    А можно использовать консольные светодиодные светильники?
    А также интересует мнение по индукционным лампам типа Сатурн.
    Милаяуралочка сказал(а) "спасибо" за это.
  18. Лифтанутый
    Можно, но следует снять рассеиватель. по индукционным лампам -не интересуюсь.
    MAD_SLY сказал(а) "спасибо" за это.
  19. Лифтанутый
    Уважаемые форумчане! просьба вопросы задавать в ветках форума - здесь их не всегда видно, а там много других спецов вам ответят. :hello:
    например тут:https://www.forumhouse.ru/threads/191990/page-118
    MAD_SLY сказал(а) "спасибо" за это.
  20. pangolin00
    Вот нашел у китайцев прикольный СД - в один корпус вмонтировано 2 кристалла 660 нм и 1 кристалл 445 нм. Все по 1 Вт, включены последовательно, прямое напряжение 9-11 В, ток 300 мА. На"звездочке"....
    Цена за 100 шт. ~ US $86.45 (~5.620 руб). Т.е. один 3 Вт СД ~56 руб. или один 1 Вт СД меньше 20 руб. ОДНАКО!!!! :super:

    http://www.ebay.com/itm/3W-High-Pow...hash=item3cfdb6cb5a:m:mdjGZpJd0uNiTgMYv9ImZWg

    Картинки не грузятся... :faq:
    Лифтанутый сказал(а) "спасибо" за это.
  21. Лифтанутый
    согласен, что это не более чем прикол. Конечно любому светику найдется применение, но для рассады он неудобен из-за соотношения цветов. Если добавить синих отдельно - то получится правильный светильник. по цене не скажу - сейчас она падает непрерывно.
  22. test11
    дак у вас значит томаты не выжили? не могли бы мне помочь, сколько же нужно полос на 1 метр для томатов? во всех фазах. Очень выручите, уже неделю изучаю вопрос, пришел снова к светодиодам..
  23. Лифтанутый
    у кого томаты не выжили?
    1. test11
      ну мне говорили что лентами томаты не освятить (только рассаду)... видимо так и есть, ведь томаты высокие растения. А рассада значит выросла хорошо?
      1. Serj
        Батюшку вызывали? :aga:
        Лифтанутый сказал(а) "спасибо" за это.
        1. Strangeman
          Опередили :)
          Serj сказал(а) "спасибо" за это.
  24. Надежда Афан
    Мое приобретение, для выращивания рассады подойдет?
  25. Лифтанутый
    нет! это для иллюминации.
    Надежда Афан сказал(а) "спасибо" за это.
    1. Tupolobik_1989
      Уважаемый Автор, мне очень понравилась Ваша статья, но попробую поспорить с Вашим ответом Про ленту РГБ - иллюминация.
      1. Даже в китайском (дешевом варианте) 1 м ленты выдает 780-900 Лм.
      Для Томатов оптимальной освещенностью будет 12 000 Лк на единицу поверхности:
      Получается для достижения необходимой освещенности в 12 000 Лк нужно
      (формула вычисления взята с интернета, пожалуйста не просите полной ее расшифровки)
      12 000 Лк х 1 кв.м / 0,8 (коэффицент потери с учетом светоотражателя) = НАМ НУЖНО на 1 кв метр 15 000 Лм яркости (света).

      Т.е. что бы добиться такого света необходимо 15 000 Лм / 840 Лм (средняя по диодам) = 17,8 метров РГБ ленты на ХОРОШЕЕ освещение 1 кв.м. наших растюшек !!

      Плюс в РГБ Китай ленте - Любой спектр !!! Меняй цвета какие хочешь ))) Теплый белый, чисто синий, Красный, Холодный белый и т.д.

      Очень хотел бы узнать Ваше мнение о приведенном примере.
      1. Лифтанутый
        Для поспорить - особо нет предмета. Что белая, что ржб лента - они не сопоставимы с монохромными светодиодами. И в той и в другой есть все цвета радуги, но в любой ржб синего 440 всегда меньше, чем в белой холодной, а красного 660 - меньше, чем в теплой белой. Это связано с технологиями люминофоров и потерями.
        А измерение яркости свечения ржб - это грубая подделка. Люксметр безбожно врет,т.к. его чувствительный элемент заточен под максимум на 550нм ( чувств. глаз). Его показания в попугаях нельзя использовать для расчетов, не имея точной спектральной характеристики кристаллов ленты. а ее точно нет.
        Разве что для сравнительной оценки лент одного типа.
        Но для подсветки рассады конечно можно использовать, но эффективность может оказаться намного ниже, чем от белых (со спектрограммой).
        Ленты и так имеют низкий кпд. зачем снижать дальше ...Нужны данные не по освещенности-яркости, а по энергии, излучаемой на резонансных частотах фотосинтеза 440 и 666нм. Для этого нужен спектрофотометр, а не люксметр:um:
        Next57 сказал(а) "спасибо" за это.
        1. Tupolobik_1989

          Как вам такой ВАриант - Хорошее предложение ? С ним работать можно ? ТОлько дорого ((((( Аналогичные бы найти подешевле !! ))
  26. Надежда Афан
    Жалко. А я то обрадовалась - есть все цвета и можно сделать поярче.
  27. shevasoft12
    Спасибо за идеи и испытания, сам хотел так сделать, но только в этом году руки дошли. Один вопрос, какой по длительности необходим досвет, или можно круглосуточно? Для помидорок, перца (рассады), ну и возможно редиса в теплице?
    1. Лифтанутый
      Это долго писать - все есть в профильных темах подробно.
      коротко так: как петельки появились - немедленно под свет дня два-три круглосуточно. Растюха поймет, что попала в хорошие условия и свои малые силы потратит на выполнение заложенной в генах программы максимального урожая. Иначе, будет тратить силы на поиски света. Потом перцы -12часов, томаты -15.
      Next57 и Serj сказали "спасибо" за это.
  28. vavar
    Большое спасибо за то, что делитесь информацией уже много лет! Здоровья Вам и успехов!
    Лифтанутый сказал(а) "спасибо" за это.
  29. Лифтанутый
    Вопросы задавайте в профильных темах - здесь редко бываю.