журнал для самодельщиков. Чертежи, схемы, описания, разработки, ремонт, изготовление, фото





Выбор способа светодиодов и питания фито-лампы. Как сделать фито-лампу самостоятельно.

Раздел: Сад и огород


Неожиданно активное обсуждение темы « самодельные фито-лампы» на форуме, а так же очень положительные результаты ее применения для зимнего выращивания овощей и зелени, подвигло меня глубже копнуть эту тему и прояснить некоторые моменты в части самостоятельной постройки фитоламп. В частности – рассмотреть практически все варианты их конфигурации.

Какие бывают светодиоды.

В лампах подсветки львиную долю света генерируют светодиоды красного и синего цвета свечения. Длина волн 620-650 и 440-470 нанометров соответственно. Соотношение мощностей обычно составляет 60-80% красного и 40-20% синего. Лабораторные данные по оптимуму этого соотношения сильно рознятся. Кто-то отмечает, кто красный цвет стимулирует плодообразование, в то время как синий – фотосинтез и развитие зеленой массы. Очевидно, все это очень индивидуально для самих растений, а нам полезно учитывать в зависимости от того, какую часть растений мы используем. Если нас интересует именно «зелень» (салат, укроп, лук и пр.) – надо добавить синего цвета. Если плоды (перец, томаты, огурцы и пр.) – красного.

Но свет – не единственная составляющая успеха в выращивании растений. Нужна еще и температура, влага, питание, возможность опыления и т.д. Поэтому спектр лампы надо учитывать, но не стоит ставить во главу угла. Если у вас есть возможность делать специализированные фитолампы «для зелени» и «для плодов» - делайте. Если нет – то лампа с соотношением 75% красного и 25% синего может считаться достаточно универсальной.

Отдельно стоит упомянуть применение инфракрасных (ИК) диодов и ультрафиолетовых (УФ) диодов. ИК в основном несут тепловую энергию. Ведь обычный LED как говорится «светит, да не греет». Но если тепло поступает из других источников, применение ИК-диодов, на мой взгляд совершенно излишне. Тем более что для того, что бы излучать заметное тепло, мощность излучателя должна быть сотни Ватт. Это на открытой местности тепло поступает только от ИК-лучей Солнца. А в помещении какой смысл? То же и УФ-диоды. Если лампа используется для подсветки рассады, которой предстоит быть высаженной в открытый грунт, наличие ультрафиолетовых диодов будет весьма полезно. Растение привыкнет к этим лучам и после пересадки не «сгорит», как это часто бывает с рассадой. А если растению предстоит всю жизнь провести под фито-лампой – зачем ему ультрафиолет? Потренировать рассаду можно и периодическими солнечными ваннами, вынося их на открытый воздух.

Еще светодиоды различают по мощности. Производители придерживаются определенных стандартов при изготовлении светодиодов. Основные показатели это:

- Частота излучения (свет, который излучается диодом);

- Напряжение питания. Тут следует обращать внимание на конструкцию диода, это монокристалл или интегральный диод, состоящий из нескольких кристаллов. У монокристаллов напряжение питания достаточно низкое 2,0-2,4 В для красных диодов и 3,0-3,4 В для синих. Интегральные диоды как правило имеют питание кратное этим цифрам (диоды в них соединены последовательно);

- Номинальный ток питания. Он так же зависит от конструкции диода. Монокристаллам требуется 300 мА, далее ряд такой – 700 - 750 мА (два кристалла параллельно), 900 мА, 1500 мА. К диодам, которые не попадают в этот ряд надо относиться с подозрением.

Светодиоды для фитоламп. Слева направо: 1Вт, 3Вт на теплоотводе, 10Вт, 30 Вт, 50Вт.

По этому току диоды условно делятся на «1W» - 1 Ватт – это монокристаллические диоды с током 300 мА, «3W» - с током 700-750 мА, большие интегральные диоды мощностью 5W – 100W с током 900 мА и 1500 мА. Надо сказать, мощность указана достаточно условно. Если синие диоды с питанием 3,4 В и током 0,3А еще как то дотягивают до 1 Вт, то красные едва достигают 0,7Вт. Покупая диоды для своей лампы учитывайте это.

Способы питания самодельной фито-лампы.

Как видите, светодиоды напрямую в сеть не включить. Им нужно достаточно низковольтное питание постоянным током. Поэтому делать или покупать какой-то источник все равно придется.

Источники питания можно разделить на 2 группы: Драйверы и Обычные блоки питания. В чем разница?

Драйвер представляет собой стабилизатор тока с определенным диапазоном выходного напряжения. Например, ток 300 мА 20-40 Вольт. Это значит, что драйвер автоматически подберет нужное напряжение так, что бы в цепи был ток 300 мА. Иногда вместо тока указывают мощность светодиодов: 5-10 х 1W. Т.е. к этому драйверу можно подключить от 5 до 10 диодов мощностью 1 Вт (с током 300 мА). Или 3-5 х 3W. Т.е. или 3-5 диодов по 3 Вт (700 мА).

Вы определяетесь, из каких диодов будет состоять ваша лампа и в соответствии с этим подбираете оптимальный драйвер. Драйверы малой мощности дешевы и их удобно применять, когда вы точно знаете, что конфигурация лампы меняться не будет. Однако они дешевы именно для малой мощности – примерно до 20-30 Вт. Если ваша лампа мощнее, то лучше применять универсальный блок питания.

Блоки питания – это просто универсальные блоки питания, их не делают специально для светодиодов. Их характеристики – выходное напряжение и максимальный ток. И тут стоит задача обратная, исходя из блока питания надо подобрать цепь светодиодов так, что бы она «вписалась» в это напряжение, а ток не превышал максимального. Например, есть блок питания 24В и с током 5А. К нему можно подключить 10 соединенных последовательно диодов 2,4В х 300мА и еще 8 3,0 х 700 мА и т.д. Т.е. блок питания дает большую свободу при конструировании лампы.

Примеры драйверов и блока питания, слева направо: драйвер 1-3 х 3W, 10-18 х 1W, 10-18 x 1W в корпусе, 18–36 x 1W, 1 x 50W (1500 mA), блок питания 24V x 5A.

Какая мощность лампы нужна для растений.

Очень серьезных исследований по этому вопросу найти не удалось. В большинстве случаев лампы используются для досветки растений при коротком световом дне. Однако, судя по тому, что удается выращивать совершенно нормальные растения при 100% искусственном свете фито-ламп незначительной мощности, по сравнению с обычными или люминесцентными лампами – это настоящий прорыв. Так, например, мне удалось вырастить совершенно обычный салат за 35 дней в горшке размером 35х40 см освещая его всего 20-ти Ваттной лампой по 15 часов в сутки.

Но судя по исследованиям, вполне приемлемая мощность большинства растений под фито-лампами, мощность в 100 Вт на 1 кв. метр может считаться достаточной для подавляющего большинства культивируемых в средней полосе овощей. А 200 Вт/кв.м вполне может заменить и солнечный свет и позволяет выращивать практически любые растения при полностью искусственном свете.

Салат, выросший под 20-ти ваттной лампой за 35 дней от посева.

Конструируя лампу надо помнить, что диоды во время своей работы греются. КПД их велико, но все же не 100%. Поэтому при применении маломощных диодов (1-10 Вт) следует предусмотреть охлаждающую поверхность (радиатор) из расчета 20-30 кв. см на каждый Ватт мощности. А для диодов большей мощности - обязательно принудительное охлаждение вентилятором.

Примеры разных конструкций ламп, вопросы и обсуждения вы можете посмотреть на форуме, в теме «Самодельные фитолампы и их применение».

Константин Тимошенко © 10.02.2014






 

Разделы сайта:

  
  • САМ-издат.  
  • Авто - Мото - Вело  
  • Кулинарные рецепты  
  • Здоровье и медицина  
  • Дом и Квартира  
  • Дачное строительство  
  • Садово-дачная техника и инструмент  
  • Сад и огород  
  • САД и ОГОРОД (NEW!)  
  • Ремонт бытовой техники  
  • Интернет и Компьютеры  
  • Фото и Видео  
  • Разное  
  • Телевидение  
  • Рыбалка, Охота, Грибы  
  • Туризм и Отдых  
  • Полезные советы  
  • Плохие вещи  

  • БАРАХОЛКА (NEW!) товары для самодельщиков  

  • Все страны мира
        Отзывы туристов.