Бюджетные светодиодные лампы для рассады: как сделать своими руками – Статья – Журнал – FORUMHOUSE

Как сделать фитолампу для растений своими руками, необходимые материалы и инструменты. Подробная инструкция с фото и видео. Как сделать подставку под ультрафиолетовую лампу и установить ее на подоконнике. Стеллаж с подсветкой.

Содержание

Как фотосинтез влияет на развитие растений: кратко

В процессе фотосинтеза образуются углеводы из неорганических веществ под действием энергии солнечного облучения. Из них формируются органические клетки.

Фотосинтез

Процесс протекает по химической формуле при последовательном чередовании двух фаз:

  1. световой, когда из воды выделяется кислород и водород;
  2. темновой — происходит поглощение углекислого газа с образованием углеводов.

Для своего развития растения нуждаются в обеих фазах, но действие спектра естественного солнечного света в зимний период очень короткое.

Поэтому при выращивании рассады дополнительная подсветка искусственными источниками благоприятно сказывается на ее развитии.

Важно представлять, что спектр излучения и его мощность необходимо подбирать оптимально, ведь современные электрические лампы создаются большим ассортиментом с различными техническими характеристиками.

Их параметры следует тщательно анализировать под все этапы развития рассады, учитывать влияние спектра.

Цвет лампы Влияние на рост и развитие
Красный (Red) Ускоряет развитие семян, формирование ростков, улучшает цветение, способствует
образованию завязи.
Оранжевый (Orange) Обеспечивает лучшее плодоношение.
Желтый (Yellow) и зеленый (Green) Оказывают влияние на рост.
Фиолетовый (Purple) и синий (Blue) Стимулируют развитие корней, ускоряют фазу цветения
Ультрафиолет (Ultraviolet) В небольших количествах ограничивает избыточный рост, но его повышенные дозы вызывают ожоги листьев и стеблей.

Расчёт необходимого света

Для того чтобы фитосветильник действительно ускорил рост растений, необходимо произвести корректный расчёт его параметров. Главной оптической характеристикой любого источника света является световой поток, который указывает на то, сколько световой мощности (люмен) выдаёт лампа. Его значение указывается на упаковке. В свою очередь, для растений основным показателем является освещённость, указывающая количество люмен в 1 м2.

Расчёт светового потока, необходимого для эффективной подсветки, производят по формуле Ф= E×S/Kи, где:

Ф – световой поток, лм;
E – требуемая освещённость, величина которой задаётся индивидуально для каждого вида растений, лк;
S – площадь, которую следует освещать, м2;
Ки – коэффициент, учитывающий потери света на рассеивание.

В ламповых светильниках с плохим отражателем за счёт отсутствия строго направленного свечения значение Ки может снижать КПД светильника более чем наполовину. Светодиод имеет направленное свечение, угол распространения которого определяется линзой. В связи с этим в светодиодных светильниках отражатель не столь сильно влияет на эффективность осветительной системы в целом, а Ки достигает 0,8–0,9 единиц.

И всё же подсветка рассады светодиодными лампами в домашних условиях зачастую нуждается в отражателе. Особенно это касается фитосветильников, сконструированных на основе светодиодных лент, где отражатель помогает сконцентрировать максимальное количество света на полезной площади.

Не стоит забывать о мощности светодиодного светильника и угле половинной яркости, часто именуемом как угол рассеивания. Иногда, даже правильно собранный фитосветильник оказывается неэффективным. Излишняя удалённость приводит к потерям световой мощности (закон обратных квадратов), а маленький угол рассеивания – к недосветам по краям. расстояние светильника до растенийСветодиоды испускают тепло в противоположную сторону относительно излучаемого светового потока. Поэтому их можно максимально приблизить к растениям, оставляя в запасе всего несколько сантиметров.

Бюджетный светильник: количество и соотношение светодиодов

Светодиоды – самая небюджетная составляющая этого бюджетного проекта, важно купить их   столько, сколько нужно. Пользователь FORUMHOUSE Лифтанутый на основе своего опыта вывел такую формулу:

Требуемое количество светодиодов = 50 светодиодов по 1W х 1 кв. метр рассады.

Так, чтобы организовать полноценную подсветку рассады на подоконнике длиной в полтора метра и шириной 30 см, потребуется 25 светодиодов (лучше округлить до 24).

Это минимальные требования.

Чем меньше света дает окно, тем больше светодиодов должно быть в светильнике.

Некоторые пользователи  FORUMHOUSE рекомендуют светодиодную мощность 100 Вт/кв.м.

Соотношение красных и синих светодиодов зависит от срока высадки рассады. Если все прогнозы и приметы указывают на то, что рассаду удастся высадить в срок, оптимально соотношение красного и синего 2:1. Если уверенности в сроках нет, то лучше использовать больше синего, вплоть до 1:1. Под таким светильником рассада сможет дождаться высадки, не вытягиваясь и не болея.

Соотношения красного и синего

Сроки высадки рассады

Красный:синий

вовремя

2:1

неясно

1:1

Синий цвет задерживает развитие зеленой массы и стимулирует развитие корней.

Правильные ответы:

  1. б) обязательные цвета для помещения в лампу – синий и красный.
  2. а) Рост клеток будет ускоряться под воздействием синего света, но не стоит допускать перенасыщения, поскольку тогда растение остановит свой рост в длину.
  3. б) Со всей интересующей информацией можно ознакомиться на ленте, где производитель набирает нужные сведения для использования.
  4. а) Чтобы надежно обеспечить фиксацию лампы, придется приобрести хороший клей и соединить диоды с нужной поверхностью при помощи него. Стандартный слой клея не сможет обеспечить хорошего закрепления на приборе и работу придется переделывать, когда лента отклеится.

Чтобы создать правильное освещение для своих домашних растений, нужно собрать специальную светодиодную фитолампу.

Определение: фитолампа – специальный осветительный прибор, способствующий росту растений. Применяют при отсутствии естественного освещения.

В продаже есть громадное количество дорогих приборов для освещения цветка. Поэтому фитосветильник для для освещения растений лучше попробовать собрать самостоятельно. Потребуется только правильно рассчитать количество лампочек, изучить несколько технологий верной сборки.

Пошаговое изготовление лампы

Предлагаем вам мастер-класс по изготовлению и установке объемного светодиодного фитосветильника и подсветки LED-лентой.

Сделать светильники при использовании следующей схемы действий довольно просто:

  1. очищаем, обезжириваем основание, подставку;
  2. распределяем двух- или одноцветные светодиоды, чередуя их согласно шаблонов 3 к 1 или 2 к 1 красных и синих соответственно;
  3. проклеиваем спецклеем;
  4. затем остается собрать все с помощью паяльника.

Как рассчитать оптимальные параметры фитолампы для 2 типов конструкций

Сразу разграничим задачи светильника. Он может использоваться для:

  1. досветки, когда рассада развивается на подоконнике, в теплице, зимнем саду и получает всю порцию дневного освещения, а с наступлением сумерек досвечивается полезным спектром биколорных ламп (два цвета — красный и синий);
  2. или постоянного освещения (режим светокультуры).

Во втором случае во время начала вегетации применяют биколорные лампы, а дальнейший рост ведут на источниках мультиспектра (full spectrum). Этот вариант предусматривает развитие растений в изолированных отсеках (гроубоксы и гроутенты) вдали от окна.

Его сейчас опустим и сосредоточим основное внимание на первой задаче.

При ее решении нам вначале потребуется определить величину необходимой энергии для проведения фотосинтеза (ватты на м кв), а по ней подбирать фитолампы, которые оцениваются потреблением электрической мощности в ваттах, сопровождаемые повышенными потерями энергии.

В тепличных хозяйствах с большими площадями посадок для досветки растений массово применяют дуговые натриевые лампы трубчатых конструкций ДНаТ, ДНаЗ (с зеркальным отражателем) и ДриЗ (ртутная металлогалогенная, зеркальная), а также люминесцентные источники.

На основе опыта их применения выработаны нормативы минимального уровня освещения для растения: 6-7 килолюкс (клк). Во время зимнего периода и ранней весной их увеличивают.

При этом надо добиться удельной мощности освещения из расчета 50-100 ватт на метр квадратный. Ее обеспечивают изменением расстояния от светильника до рассады.

Расстояние от лампы до рассады

Для источников мощностью 1000 ватт свет относят на 80-100 сантиметров, 600 — 60÷80, а 400 — 40÷60 см. Гарантированный урожай выращивается при 10÷12 клк, но не более 20.

Онлайн калькулятор освещения растений

Этот доступный способ призван облегчить расчет параметров осветительных приборов. Используйте его.

О пользе рефлектора

Применение экрана позволяет целенаправленно распределять световой поток с максимальной пользой для растений. Лучшими отражателями работают зеркала и алюминиевая фольга.

Фольга для подсветки

Даже простое расположение стаканчиков с рассадой на фольге позволяет улучшить ее освещение снизу за счет эффекта отражения в любое время.

Отражение света

Как рассчитывается количество ламп: простой способ

Нам известна площадь, которую будет занимать рассада и зона освещения от одной лампы.

Как рассчитать количество ламп

По этим данным потребуется так разместить круги от всех светильников, чтобы они полностью перекрыли растения без наличия зазоров, обеспечив всю их площадь постоянным освещением.

Этот графический метод позволяет избавиться от сложных математических формул.

7 этапов расчета осветительной системы

Краткий алгоритм создания проекта освещения следующий:

  1. Определить требуемый уровень освещенности в ваттах ФАР на 1 м кв площади.
  2. Выяснить габариты участка, потребного в освещении.
  3. Рассчитать величины освещенности площади, занимаемой растениями.
  4. Определить количество ватт ФАР, которое должен обеспечивать источник.
  5. Подсчитать величину мощности ламп для осуществления оптимальной фотосинтетически активной радиации.
  6. Определить потребное количество ламп.
  7. Составить схемы размещения светильников.

КАКАЯ ФОРМА ФИТОЛАМПЫ ВАМ НУЖНА

Круглая

Подходит для радиусных стоек, отдельных горшков, небольшого количества рассады. Такие лампы часто имеют стандартный цоколь, поэтому их можно вкрутить в обычную настольную лампу.

Линейная

Лучше всего подходит для тех, кто располагает рассаду в длинный ряд, например, на подоконнике или полке.

Квадратная

Светодиодная фитопанель квадратной формы нужна для подсветки большого количества рассады, размещенной на стеллаже.

Лента

Если вы хотите сделать всё своими руками, можно купить синюю и красную светодиодные ленты и сконфигурировать подсветку любого размера и формы под ваши нужды.

Прожектор

Примерно то же, что одиночная круглая фитолампа, однако он способен осветить большую площадь с большого расстояния. 

Выбор светодиодов

Установка фитосветильника

Чтобы получить необходимый эффект, следует верно выбрать светодиоды. Рекомендации:

  • Для правильного расчета числа ламп нужно учитывать размеры помещения и высоту установки.
  • Нужно соблюдать требования для выращивания того или иного сорта растений. В каждый период развития им нужно различное количество света.
  • Диоды должны быть качественными и иметь хорошую систему теплоотвода. Это гарантирует долговечность работы фитолампы светодиодной своими руками.

Каждому растению требуется свой уровень света:

  • Растения, которые любят тень, требуют 1000 люкс.
  • Рассада, любящая свет, должна получать 2000 люкс.
  • Цветущие виды требуют 3000 люкс.
  • Цветы, прорастающие в солнечных лучах, получают более 4500 люкс.

Расчет производится по формуле произведения площади помещения на количество света. В итоге получается определенное количество люменов, т.е. мощности светового излучения, на которое ориентируются при сборке лампы.

3 варианта изготовления системы искусственного освещения растений

Их создают после окончания расчета схемы на основе выбора необходимого спектра и анализа других светотехнических параметров.

Для подсветки в условиях квартиры сейчас популярны источники с нитями накаливания, люминесцентные и КЛЛ, а также светодиодные конструкции. Вот их и рассмотрим чуть подробнее.

Досветка рассады обычными люминесцентными лампами, накаливания и энергосберегающими КЛЛ

Заниматься сложным конструированием схемы при применении подобной фитолампы нам не придётся. После приобретения ее потребуется подвесить на необходимой высоте и включить.

Люминесцентный источник позволяет досвечивать относительно большие площади.

Люминесцентная лампа для рассады

Энергосберегающие лампочки КЛЛ ставят на маленьких подоконниках.

Досветка рассады лампами КЛЛ

Фитолампы с цоколем Е27 можно просто подвесить над рассадой.

Лампа для рассады

Секреты такой подсветки хорошо объясняет владелец видеоролика «Садовый гид». Ознакомьтесь.

УЧИТЫВАЙТЕ ПЛОЩАДЬ РАДИАТОРА

Поскольку фитолампы работают по 12-16 часов в сутки, светодиоды нагреваются. Поэтому лампы оснащены алюминиевыми радиаторами для отвода выделяемого тепла. В круглых лампах они по кругу сзади лампы, в линейных и квадратных его роль выполняет сам корпус. Вы должны убедиться, что радиатор достаточно большой, и светодиоды не перегреваются. Температура на диоде не должна быть выше 70 градусов, иначе он долго не проработает. Хорошо сбалансированные светодиодные лампы имеют низкую теплоотдачу, не греются сами и не нагревают растения. 

Варианты расположения лампы

Готовый фитосветильник можно располагать непосредственно над растениями, не опасаясь их пересушить. Убедитесь, что рассада подсвечивается равномерно. Если этого не происходит, установите на лампу отражатели.

Использовать светильник для растений следует в течение 12-16 часов в сутки в зависимости от выращиваемых видов и сортов.

Как сделать фитолампу своими руками для растений из светодиодов — подробная инструкция

Выращивание рассады в домашних условиях значительно улучшают самодельные конструкции.

Фитолампа для рассады

Для их изготовления потребуется приобрести:

  • светодиоды в необходимом количестве с определенными световыми характеристиками;
  • источник питания: драйвер или блок питания;
  • основание для их крепления, одновременно выполняющее функцию радиатора охлаждения;
  • соединительные провода.

Какие выбрать светодиоды для освещения рассады

Ассортимент Led диодов довольно большой. Исходя из бюджета можно приобрести:

  1. модули, специально предназначенные для работы в фитолампах (Full Spectrum Led (полный спектр). Их конструкция удобна в монтаже, обладает возможностями регулирования силы излучения и частоты спектра, но стоит дорого;
  2. мощные диоды высокой яркости определенного цвета, относящиеся к средней ценовой категории. Их потребуется монтировать на радиаторы охлаждения;
  3. маломощные светодиоды, которые придется устанавливать плотно и большим количеством, что сильно затруднит монтаж, да и общую конструкцию.
Светодиоды полного спектра
Мощные светодиоды

Количество светодиодов и их расположение потребуется рассчитать, чтобы обеспечить оптимальной ФАР для роста рассады, исходя из расстояния до нее 25÷40 см.

Особенности выбора схемы питания

Световые характеристики Led модуля сильно зависят от величины тока, протекающего через него и требуют стабилизации входных параметров.

Световой поток светодиода

В то же время цветовой спектр и яркость свечения в различные периоды вегетации требуется корректировать. Такими возможностями обладают драйверы для фитоламп.

Драйвер для светодиодов

Они позволяют пропускать стабильный ток через диоды длительное время и при необходимости подстраивать его величину.

Более экономным решением является использование простых блоков питания, которые удовлетворительно справляются со стабилизацией светового потока. А для изменения цветов придется использовать дополнительный блок, благо сделать его своими руками не сложно.

Блок питания для светодиодов

При выборе драйвера или блоков питания важно соблюсти следующие условия:

  1. обычно соотношения синего и красного цветов приходится подбирать в пропорции 1:2. Она же должна сохраняться у источников питания;
  2. мощность драйвера или БП должна иметь запас и превышать нагрузку лед диодов на 20% в максимальном режиме эксплуатации.

Как сделать корпус с системой радиаторов

В качестве каркаса для размещения диодов можно использовать различные металлические конструкции:

  • специальные алюминиевые профили с ребрами охлаждения;
  • каркас из жести от крышки старой люминесцентной лампы;
  • алюминиевый профиль или уголок;
  • другие подобные детали и подручные материалы.
Алюминиевый профиль

Размеры корпуса выбираются под габариты освещаемой площади с рассадой. Популярностью у самодельщиков пользуются алюминиевые П-образные швеллера.

Алюминиевый швеллер

Они позволяют создавать эффективное естественное охлаждение за счет размещения светодиодов на средней части с направлением их света вниз, а боковые стороны ориентируют вверх для отвода температуры в окружающую среду.

Если состыковать два таких профиля боковой стороной, то Ш-образная форма позволит создать сразу два ряда светильников. Для защиты их от механических нагрузок достаточно смонтировать снизу ограничительные петли из проволоки, которые одновременно станут служить ножками подставки.

Сразу предусмотрите способ вывешивания фитолампы и ее регулировку по высоте над рассадой. Это проще наладить на металлическом каркасе до монтажа и пайки элементов схемы.

В целях безопасности исключите возможность прикосновения человека к радиатору при включенном питании. На нем может оказаться опасный потенциал.

Последовательность монтажа светодиодов

Каждый Led модуль необходимо:

  1. проверить на исправность;
  2. закрепить стационарно на спланированное место корпуса;
  3. подключить к схеме питания:
  4. проверить в работе.

Как проверить исправность светодиода

Целостность полупроводникового перехода оценивается любым мультиметром или тестером. Достаточно перевести его в режим прозвонки либо омметра. При одной полярности подключения щупов он откроется и пропустит ток, а при другой — заблокирует его прохождение.

Проверка мультиметром диода

Когда тока нет или он протекает в обе стороны — это явный признак повреждения.

Режим проверки диодов на некоторых моделях мультиметров позволяет замерять напряжение открытия полупроводникового перехода.

Проверка диода
Проверка полярности диода

У многоцветных диодов необходимо по отдельности оценить исправность цепи каждого спектра.

Большое количество светодиодов удобнее проверять источником напряжения постоянного тока с дополнительным резистором, например, батарейкой с лампочкой. Только предварительно ограничьте нагрузку через полупроводниковый переход, чтобы не спалить его.

Способы установки светодиодов на профиле

Мощные и яркие полупроводники закрепляют непосредственно на алюминиевый радиатор для улучшения отвода с них тепла. Их сразу ориентируют с учетом полярности, что облегчит дальнейший монтаж, упростит пайку проводов.

Модули, снабженные отверстиями для крепления, фиксируют винтами или саморезами. Для этого их необходимо разметить на радиаторе по шаблону и высверлить отверстия.

Учитываем, что термопаста улучшает теплосъем с полупроводника. Наносим ее на контактируемые поверхности.

Крепление светодиода винтом

Альтернативой этому методу является термоклей, который наносится по периметру диода, а в центре предварительно промазывается тонкий слой термопасты.

Крепление светодиода

Склеиваемые поверхности необходимо заранее обезжирить.

2 схемы подключения диодов

Все полупроводники подключаются последовательно к источнику тока количеством, зависящим от его электрических характеристик. Параллельно им собирается цепочка токоограничивающего резистора.

Его номинал не сложно рассчитать по формулам шпаргалки электрика.

Шпаргалка электрика

При необходимости цепочки таких светодиодов и резисторов можно объединять и запитывать по параллельной схеме от одного мощного источника.

Способы безопасной пайки

Полупроводниковый переход легко перегреть и повредить. Поэтому пайку следует выполнять аккуратно паяльником с мощностью до 25 ватт.

Пайка светодиодов

Для соединения годится обычный свинцово-оловянный припой, а в качестве флюса вполне подходит канифоль

Не пользуйтесь кислотами, они со временем разрушат электрический контакт.

Для принудительного охлаждения можно сзади поставить кулер и дополнительно подключить его к тому же или отдельному блоку питания.

Топ 3 лучших производителей

В магазинах имеется большой выбор светодиодных лент. И чтобы выбрать самый качественный товар, желательно покупать ленты проверенных производителей:

  1. GAUSS.
  2. Elektrostandart.
  3. MAXUS.

Фитолампа своими руками.Готовый фитоспектор.

Вред фитолампы для людей и животных

  • При правильном использовании фитолампы абсолютно безопасны для человека и животных. Незначительную опасность могут представлять люминесцентные и ртутные лампы. При повреждении колбы ртуть испаряется в воздух и при длительном воздействии может вызвать отравление. Поэтому поврежденные лампы необходимо сразу утилизировать.
  • При повреждении натриевой колбы в воздух попадают пары смеси ртути и натрия. При кратковременном контакте они неопасны для человека и животных. При длительном воздействии пары могут вызвать обострение хронических заболеваний. Натриевые лампы так же необходимо сразу заменять при появлении сколов и трещин.

  • Светодиодные лампы не содержат паров вредных металлов и микроэлементов. В тоже время лампы излучают ультрафиолет.  Их использование в ночное время может привести к нарушению выработки мелатонина ­– гормона сна.
  • Недорогие фитолампы имеют один существенный недостаток. Свет таких ламп постоянно моргает и может вызывать усталость и раздражение слизистых глаз. При продолжительном воздействии могут возникнуть мигрени, снижение остроты зрения, ухудшение работоспособности.
  • Длительное воздействие синего спектра может вызвать нарушение остроты зрения и усталость. В ночное время воздействие синего света вызывает бессонницу.
  • При длительном нахождении под волнами красного спектра человек может почувствовать головокружение. Учащенное сердцебиение и тошноту. Красные волны могут провоцировать обострение воспалительных процессов, вызывать ожоги на коже.
  • А вот для черепах и других земноводных свет люминесцентных ламп, наоборот, полезен. Он дает им необходимое количество тепла и ультрафиолета.  Светодиодную подсветку делают для аквариумных рыбок.
  • Для того чтобы освещение не вызывало проблем, в домашних условиях лучше всего устанавливать фитолампы с мощностью не выше 80 Вт.
  • Галогенные лампы «Reflux» содержат зеркальные отражатели и могут использоваться в помещении без вреда для здоровья.

КАЧЕСТВО МАТЕРИАЛОВ

Долговечность — одно из главных преимуществ светодиодных ламп. Если лампа сделана на совесть, она прослужит вам много лет. Ищите фитолампы, которые изготовлены из качественных материалов: алюминия, стали, прочного пластика.

Проверка светодиодов тестером

Проверка светодиода мультиметром

Определить работоспособность светодиодов для фитоламп можно с помощью тестера. Алгоритм проверки следующий:

  • Установка тестера в положение «проверка на обрыв».
  • Коснуться щупом выводов. Красный ставится на анод, черный – на катод.
  • При проверке должны загореться диоды. Неисправные светить не будут.
  • При изменении полярности на экране должна оставаться единица.

Также проверка на мультитестере может проводиться через гнезда для транзисторов. Отверстия слева анода ставятся в гнезда Е, катоды – в С. Для отверстий справа – наоборот.

7. Обдумайте возможность установки дополнительных линз

Как говорилось ранее, у диодов уже есть первичная линза и угол засветки 120 градусов. Но если повесить лампу слишком высоко, света к растениям будет доходить меньше, и рассеиваться он будет сильнее. То есть, свет будет охватывать неполезную площадь. Такое использование малоэффективно, а вот за электроэнергию вам придется доплачивать. Эту проблему поможет решить установка дополнительных линз. Они бывают на 15, 30, 45, 60, 90 градусов. Подбор линзы даст возможность выбрать нужную высоту и сохранить полезную мощность лампы, необходимую растениям.

Покупать или делать самим?

В самой необходимости установки фитоламп в помещениях закрытого типа сомнений быть не может. Вопрос заключается лишь в том, приобретать ли ее в магазине или сделать своими руками. Основное достоинство самодельного прибора – низкая стоимость, тем более что светодиоды и ленты можно заказать за небольшую цену, а в качестве основания использовать подручные средства. Основной недостаток таких приборов – узкий спектр излучения, отсутствие ультрафиолетового свечения.

О том, как сделать фитолампу своими руками, смотрите в следующем видео.

РАССТОЯНИЕ ОТ ФИТОЛАМПЫ ДО РАСТЕНИЙ

Чем ближе к рассаде фитолампа, тем лучше будет эффект от ее работы. Однако при этом она не должна быть размещена слишком близко, иначе растения могут перегреться или получить ожог.

Покупая фитолампу для рассады, посмотрите инструкцию. Правильный производитель всегда пишет рекомендуемое расстояние от лампы до растений. Обычно оно составляет 20-45 сантиметров. Это расстояние до верха растений, поэтому не забывайте поднимать лампу по мере их роста.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...