Это самый легкий способ для подсветки рассады: почему освещение светодиодной лентой способствует хорошему урожаю?

Светодиодный светильник для рассады из светодиодных лент

Как сделать фитолампу своими руками для растений в доме по требованиям науки — 3 способа

С середины зимы дачники и огородники начинают массово выращивать рассаду на окнах, но укороченный световой день затрудняет ее рост, неблагоприятно сказывается на развитии.

Этот процесс легко исправить. Достаточно понять, как сделать фитолампу своими руками для растений, чтобы пользоваться ею с наступлением сумерек.

Конечно, можно купить уже готовый промышленный светильник, но он обойдется значительно дороже. Да и потребности у каждого огородника разные. Поэтому приглашаю домашних мастеров принять участие в творческой деятельности.

Вначале предлагаю вспомнить, какие химические процессы происходят в растениях под действием света. Ведь дальше нам потребуется их изменять в лучшую для себя сторону.

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.

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.

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.

Что надо знать об искусственных источниках света, используемых для выращивания растений

Вначале посмотрим на характеристики естественного освещения, которые примем за образец.

Как выглядит спектр Солнца в летний день — наш эталон для проектирования фитолампы

Показываю результаты практического эксперимента. Замер длин волн солнечного света проводился спектрофотометром в полдень ясной летней погоды и показал следующую картинку.

По оси абсцисс этого графика представлена длина волны в нанометрах, а ординат — мощность в ваттах на квадратный метр облучаемой площади. Здесь присутствуют все цвета от ультрафиолета до инфракрасного, которые активно поглощают растения для своего роста.

• ультрафиолета (380-410 нм);
• синий (445-460 нм);
• красный (630-660 нм);
• инфракрасный (690-730 нм).

Другие спектры растения не используют.

Нам достаточно взять этот тест за основу для проектирования будущих самоделок.

4 вида спектра от самых популярных источников в быту: чем они отличаются от естественного освещения

Показываю результаты четырех экспериментов, выполненные тем же спектрофотометром Ocean Optics STS-VIS искусственных светильников с нитью накаливания, светодиодами, Filament и компактной люминесцентной лампочкой (КЛЛ).

Спектр от одной лампы накаливания мощностью 75 ватт на расстоянии 50 см от нее выглядит следующим образом.

Хорошо заметно, что он сильно сдвинут в сторону красных тонов на пределе 630-660 нанометров, а оттенков синего и зеленого цвета очень мало.

Лампа накаливания обладает малой мощностью светового излучения и характеризуется повышенным выделением тепла. Освещенность от нее достигла 380 люкс.

Для справки напоминаю соотношения между люксом и люменом.

Цветовая температура лампы накаливания составила 2700 градусов Кельвина и лежит в области теплого белого цвета, CRI=91.

Ее удобно сравнить со светодиодными источниками.

Спектр от светодиодной лампы обычного белого цвета 12 ватт

Здесь цветовой спектр и отношение передачи энергии имеют другую картину, индекс цветопередачи достиг 63.

Цветовая температура лампы составляет 3500 градусов, а освещенность в люксах —1110, что почти в три раза больше, чем у светильников с нитью накаливания.

Просто подсказываю, что цветопередача солнечного света (индекс CRI) в ясный день приравнивается к 100 единицам, а все остальные источники сравниваются с ней и подразделяются на шесть характеристик.

Спектр от энергосберегающей компактной люминесцентной лампы на 15 ватт марки HLICT3

Это аналог по мощности 75 ватной лампочки Ильича. Она показала 415 люкс яркости, мощность излучения 1,3 ватта на квадратный метр площади, цветовую температуру почти 6500 градусов по Кельвину.

Цветопередача составила 82 единицы, что чуть выше чем у светодиодного аналога, но спектр холодный белый.

Это необходимо обязательно учитывать при проектировании фито светильника.

Спектр от лампы Филамент с мощностью 8 ватт

Освещенность Filament составила 95 люкс, мощность излучения 0,3 ватта на квадратный метр, цветопередача 2700 градусов К, CRI 75 единиц.

Однако, даже в этом случае досветка ими играет положительную роль, улучшая рост рассады.

Важная светотехническая справка

Растения потребляют световую энергию диапазона 400÷700 нм. Свет этого участка сокращенно называют ФАР (Фотосинтетически активная радиация).

Его энергия измеряется в ваттах и характеризуется величиной, необходимой для прохождения фотосинтеза. Это не характеристика источника света, а потребность рассады в световой энергии.

Биологи учитывают ее распространение фотонами и измеряют их количество в микромолях, бомбардирующих 1 метр квадратный площади. Она обозначатся ФФП ФАР (Фотосинтетический фотонный поток).

(1 моль=6·10 23 фотонов. 1микро моль=6·10 17 фотонов.)

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.

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.

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

Как рассчитывается количество ламп: простой способ

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

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.

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.

Энергосберегающие лампочки КЛЛ ставят на маленьких подоконниках.

Фитолампы с цоколем Е27 можно просто подвесить над рассадой.

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

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

Выращивание рассады в домашних условиях значительно улучшают самодельные конструкции.

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.

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.

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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

Как сделать фитолампу из светодиодной ленты для рассады

Это второй доступный способ изготовления светильника своими руками.

Его светотехнические характеристики подбирают и рассчитывают тоже по указанной выше методике, а сам монтаж осуществляется еще проще. Однако, следует учесть, что его лучше делать для досветки рассады, а не полного цикла ее выращивания.

В состав такой фитолампы входят:

• алюминиевый профиль, который одновременно служит радиатором охлаждения;
• светодиодная лента специальной конструкции;
• блок питания.

На алюминиевое основание наклеивается led лента. Она уже имеет заводскую клейкую основу. Если ей не доверяете, то воспользуйтесь суперклеем. Запасной вариант — пластиковые стяжки. Их же можно применить при ремонте.

Светодиодную ленту следует выбирать по создаваемому спектру и мощности излучения. Оптимальный вариант расположения диодов: один синий, 4 красных и снова 1 синий с дальнейшим последовательным чередованием.

Но в отдельных случаях можно поэкспериментировать. Выбор их конструкций в интернет магазинах довольно большой. К ним в комплекте поставляется готовый блок питания, хотя в большинстве случаев его можно приобрести отдельно.

Подключение питания к ленте можно выполнить по цветам проводов, соединив красный с красным, а черный с черным.

Если перепутаете полярность, то свечения не будет и провода потребуется поменять местами.

В качестве источника напряжения можно использовать блок от компьютера, ноутбука или другой импульсный для питания электронной техники. Просто смотрите, чтобы у него были соответствующие выходные характеристики и запас мощности.

Если у вас имеется неисправный блок питания, то учтите, что его не так уж сложно отремонтировать своими руками в домашних условиях.

Светодиодные лампы и ленты являются самыми экономичными источниками, они меньше всего выделяют тепла, обладают лучшей световой отдачей.

Поэтому светильники из них можно располагать близко к рассаде. Они не станут ее обжигать.

Владелец видеоролика «Практичный огород» довольно просто объясняет, как сделать фитолампу своими руками для растений.

Рекомендую посмотреть и учесть его опыт. Напоминаю, что вы можете задать свои вопросы в комментариях, а еще лучше будет для моих читателей, если поделитесь своими практическими наработками. Ведь они будут полезны другим людям.

Это самый легкий способ для подсветки рассады: почему освещение светодиодной лентой способствует хорошему урожаю?

Статья расскажет о преимуществах использования светодиодной ленты для подсвечивания рассады в холодное время года, когда наблюдается нехватка солнечного света. Поможет сделать такую лампу самому.

Международное название:

Синонимы:

Сложность:

Цикл развития:

Световой режим:

Режим полива:

Температура:

Почва:

Ключевая черта:

Цвет листвы

Цвет бутонов

Размеры цветка

Домен:

Царство:

Отдел:

Класс:

Порядок:

Семейство:

Род:

Ни одна рассада, посаженная даже в самый качественный грунт, не будет расти, если ей не будет хватать достаточного количества света.

Чтобы ростки окрепли к весне, их приходится сажать зимой, когда количество дневного света не достаточно. Именно в этом случае обращаются за помощью к подсветке.

Возможна ли подсветка светодиодами?

Подсветка с помощью светодиодной ленты на сегодняшний день является не только возможной, но и необходимой во многих случаях. Ее можно приобрести в магазине, а также сделать своими руками.

Люди, заботящиеся о своем будущем урожае, обязательно будут иметь у себя подобную систему, потому что она действительно улучшает процессы роста и развития нормальных саженцев.

Светодиоды обеспечивают необходимое для развития ростков освещение. Фото использовано в качестве иллюстрации. Источник: Яндекс.Картинки

Определенный спектр цвета, рассеивающееся освещение светодиодных ламп в холодное время года заменяют солнечный свет или восполняют его нехватку. Именно поэтому установка их зимой просто необходима.

Какой спектр лучше для подсветки?

Световой спектр по-разному воздействует на рассаду. Данный вид ламп создает необходимый спектр цветов:

1. Синий – способствует развитию корневой системы.
2. Красный – стимулирует рост всего растения, а также процесс его цветения.
3. Розовый помогает развиваться листьям и улучшает процесс цветения.

Достоинства такого подсвечивания

Светодиодное подсвечивание считается наиболее подходящим, поскольку обладает целым рядом положительных свойств:

• Длина их волн намного больше, чем у обычных ламп накаливания. Это создает благоприятные условия для фотосинтеза;
• Вырабатывают свет необходимой яркости, что является их особенностью;
• Такие лампы потребляют энергии гораздо меньше, чем обычные, что позволяет сэкономить значительное количество денежных средств;
• Характеризуются небольшим напряжением питания, что позволяет устанавливать их близко к источнику воды. Никакой угрозы для окружающих в этом случае они не несут;
• Не пересушивают растения, потому что практически не нагревают их;
• Не обладают стробоскопическим эффектом;
• Ультрафиолет, а также инфракрасное излучение данные лампы не формируют, создавая, таким образом, безопасные условия для развития некоторых саженцев;
• Производятся из экологически чистых материалов;
• Являются полностью пожаробезопасными;
• Имеют длительный срок годности (в среднем этот показатель составляет 50 тысяч часов), лампочки практически никогда не перегорают.

Большой перечень преимуществ объясняет высокую популярность такого вида подсвечивания.

Рекомендации по использованию

Анализируемая лента очень легка в использовании. Однако для получения наилучшего эффекта и равномерного роста всей рассады нужно ознакомиться с такими рекомендациями:

• Размещают ленты обязательно в два ряда.
• Следует учитывать, что все светодиоды обладают определенным конусом освещения.
• Для стимуляции корневой системы, а также роста в ширину, а не в высоту, применяют сочетание синего и красного цветов. При этом количество первых должно быть в два раза больше, чем вторых. Такой метод лучше всего подходит для процесса пикировки.
• Подсветка должна быть установлена таким способом, чтобы в любой момент мог функционировать один из выбранных цветов или их комбинация.
• Для безопасного использования подобных ламп, нужно подключить блок питания, способный изменять напряжение в сети до 12 или 24 В. Только такой показатель является допустимым для светодиодной ленты. Кроме этого, такой бочок трансформирует переменный ток в постоянный.

Справка. Лучше приобретать прибор, оснащенный стабилизатором тока, что убережет всю конструкцию от перепадов напряжения.

• Чтобы подобный вид освещения дал результат, нужно следить за тем, как будут вести себя саженцы. При плохом их развитии, лампу нужно выключать или менять ее цвет.
• Продолжительность светового дня для каждого вида растений должна быть подобрана индивидуально, о чем также нужно помнить при выборе подобного метода досвечивания.

Делаем светильник своими руками

Самодельный осветительный прибор. Фото использовано в качестве иллюстрации. Источник: Яндекс.Картинки

Изготовить их самому не составит большого труда даже без наличия специального опыта. Главное при этом – следовать четкой инструкции:

1. Зачистить концы проводов и обработать их специальной жидкостью.
2. Закрепить на проводах матрицы, которые предварительно должны быть соединены плюсом и минусом.
3. Разместить провода на светодиоды, подключенные к блоку питания.
4. Зафиксировать светодиоды на пластине с использованием клея. Для этого применяют клей на эпоксидной основе.
5. Для размещения светильников нужно выбрать светоотражательную сторону алюминия.

Как закрепить LED-лампу на панель?

В том случае, если монтаж будет производиться самостоятельно, нужно позаботиться о том, чтобы в процессе ухода за саженцами, лента не мешала делать это.

Внимание! Подключать рассматриваемую ленту напрямую к сети, в которой есть 220В нельзя.

Закреплять ленту лучше всего на алюминиевую панель. Процесс ее монтажа выглядит следующим образом:

• Очистить поверхность панели от грязи и пыли, обезжирить ее;
• В случае необходимости нарезать ленту определенной длины между напайкой;
• С одного края ленты снять защитный слой. Под ним находится клей, с помощью которого и будет произведет монтаж. Если предварительно нанесенного слоя клея нет, для фиксации используют эпоксидный клей или заклепки;
• Прикладывая небольшие усилия, закрепить материал на панели, слегка прижимая ее к основанию. Не допускайте перегибов ленты, ведь это может ее повредить;
• Закрепить панель в нужном месте и разместить под ней саженцы;
• Соблюдая полярность, подключить ленту. В противном случае диоды гореть не будут.

Полезное видео

Смотрите познавательное видео о самостоятельной сборке светильника из диодной ленты ниже:

Подсвечивание рассады с помощью светодиодной ленты обязательно даст результат. При желании ее легко можно сделать самому или купить в магазине. Главное – не бойтесь тратить на нее деньги, ведь в будущем это отразиться на величине вашего урожая.

Оценивайте статью, делитесь материалом с друзьями в социальных сетях, а также высказывайте свое мнение в обсуждении ниже!

Как сделать фитолампу своими руками для растений в доме по требованиям науки — 3 способа

С середины зимы дачники и огородники начинают массово выращивать рассаду на окнах, но укороченный световой день затрудняет ее рост, неблагоприятно сказывается на развитии.

Этот процесс легко исправить. Достаточно понять, как сделать фитолампу своими руками для растений, чтобы пользоваться ею с наступлением сумерек.

Конечно, можно купить уже готовый промышленный светильник, но он обойдется значительно дороже. Да и потребности у каждого огородника разные. Поэтому приглашаю домашних мастеров принять участие в творческой деятельности.

Вначале предлагаю вспомнить, какие химические процессы происходят в растениях под действием света. Ведь дальше нам потребуется их изменять в лучшую для себя сторону.

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.

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.

Что надо знать об искусственных источниках света, используемых для выращивания растений

Вначале посмотрим на характеристики естественного освещения, которые примем за образец.

Как выглядит спектр Солнца в летний день — наш эталон для проектирования фитолампы

Показываю результаты практического эксперимента. Замер длин волн солнечного света проводился спектрофотометром в полдень ясной летней погоды и показал следующую картинку.

По оси абсцисс этого графика представлена длина волны в нанометрах, а ординат — мощность в ваттах на квадратный метр облучаемой площади. Здесь присутствуют все цвета от ультрафиолета до инфракрасного, которые активно поглощают растения для своего роста.

Особенно им нужен спектр:

• ультрафиолета (380-410 нм);
• синий (445-460 нм);
• красный (630-660 нм);
• инфракрасный (690-730 нм).

Другие спектры растения не используют.

Хороший фотосинтез у рассады происходит при создании лампами подсветки оптимального излучения. При этом энергия солнечных лучей, а также воды и углекислого газа преобразуются в органические вещества — зеленую массу.

Нам достаточно взять этот тест за основу для проектирования будущих самоделок.

4 вида спектра от самых популярных источников в быту: чем они отличаются от естественного освещения

Показываю результаты четырех экспериментов, выполненные тем же спектрофотометром Ocean Optics STS-VIS искусственных светильников с нитью накаливания, светодиодами, Filament и компактной люминесцентной лампочкой (КЛЛ).

Спектр от одной лампы накаливания мощностью 75 ватт на расстоянии 50 см от нее выглядит следующим образом.

Хорошо заметно, что он сильно сдвинут в сторону красных тонов на пределе 630-660 нанометров, а оттенков синего и зеленого цвета очень мало.

Лампа накаливания обладает малой мощностью светового излучения и характеризуется повышенным выделением тепла. Освещенность от нее достигла 380 люкс.

Для справки напоминаю соотношения между люксом и люменом.

Цветовая температура лампы накаливания составила 2700 градусов Кельвина и лежит в области теплого белого цвета, CRI=91.

Ее удобно сравнить со светодиодными источниками.

Спектр от светодиодной лампы обычного белого цвета 12 ватт

Здесь цветовой спектр и отношение передачи энергии имеют другую картину, индекс цветопередачи достиг 63.

Цветовая температура лампы составляет 3500 градусов, а освещенность в люксах —1110, что почти в три раза больше, чем у светильников с нитью накаливания.

Просто подсказываю, что цветопередача солнечного света (индекс CRI) в ясный день приравнивается к 100 единицам, а все остальные источники сравниваются с ней и подразделяются на шесть характеристик.

Спектр от энергосберегающей компактной люминесцентной лампы на 15 ватт марки HLICT3

Это аналог по мощности 75 ватной лампочки Ильича. Она показала 415 люкс яркости, мощность излучения 1,3 ватта на квадратный метр площади, цветовую температуру почти 6500 градусов по Кельвину.

Цветопередача составила 82 единицы, что чуть выше чем у светодиодного аналога, но спектр холодный белый.

При сравнении результатов помним, что светодиоды испускают свет строго по одному направлению, а остальные источники — равномерно во все стороны.

Это необходимо обязательно учитывать при проектировании фито светильника.

Спектр от лампы Филамент с мощностью 8 ватт

Освещенность Filament составила 95 люкс, мощность излучения 0,3 ватта на квадратный метр, цветопередача 2700 градусов К, CRI 75 единиц.

Сделанные замеры спектрофотометром позволяют сделать вывод, что ни один тип столь популярных источников подсветки не создает оптимальное освещение для выращивания растений.

Однако, даже в этом случае досветка ими играет положительную роль, улучшая рост рассады.

Важная светотехническая справка

Растения потребляют световую энергию диапазона 400÷700 нм. Свет этого участка сокращенно называют ФАР (Фотосинтетически активная радиация).

Его энергия измеряется в ваттах и характеризуется величиной, необходимой для прохождения фотосинтеза. Это не характеристика источника света, а потребность рассады в световой энергии.

Биологи учитывают ее распространение фотонами и измеряют их количество в микромолях, бомбардирующих 1 метр квадратный площади. Она обозначатся ФФП ФАР (Фотосинтетический фотонный поток).

(1 моль=6·10 23 фотонов. 1микро моль=6·10 17 фотонов.)

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.

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.

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

Как рассчитывается количество ламп: простой способ

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

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.

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.

Энергосберегающие лампочки КЛЛ ставят на маленьких подоконниках.

Фитолампы с цоколем Е27 можно просто подвесить над рассадой.

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

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

Выращивание рассады в домашних условиях значительно улучшают самодельные конструкции.

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.

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.

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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

Как сделать фитолампу из светодиодной ленты для рассады

Это второй доступный способ изготовления светильника своими руками.

Его светотехнические характеристики подбирают и рассчитывают тоже по указанной выше методике, а сам монтаж осуществляется еще проще. Однако, следует учесть, что его лучше делать для досветки рассады, а не полного цикла ее выращивания.

В состав такой фитолампы входят:

• алюминиевый профиль, который одновременно служит радиатором охлаждения;
• светодиодная лента специальной конструкции;
• блок питания.

На алюминиевое основание наклеивается led лента. Она уже имеет заводскую клейкую основу. Если ей не доверяете, то воспользуйтесь суперклеем. Запасной вариант — пластиковые стяжки. Их же можно применить при ремонте.

Светодиодную ленту следует выбирать по создаваемому спектру и мощности излучения. Оптимальный вариант расположения диодов: один синий, 4 красных и снова 1 синий с дальнейшим последовательным чередованием.

Но в отдельных случаях можно поэкспериментировать. Выбор их конструкций в интернет магазинах довольно большой. К ним в комплекте поставляется готовый блок питания, хотя в большинстве случаев его можно приобрести отдельно.

Подключение питания к ленте можно выполнить по цветам проводов, соединив красный с красным, а черный с черным.

Если перепутаете полярность, то свечения не будет и провода потребуется поменять местами.

В качестве источника напряжения можно использовать блок от компьютера, ноутбука или другой импульсный для питания электронной техники. Просто смотрите, чтобы у него были соответствующие выходные характеристики и запас мощности.

Если у вас имеется неисправный блок питания, то учтите, что его не так уж сложно отремонтировать своими руками в домашних условиях.

Светодиодные лампы и ленты являются самыми экономичными источниками, они меньше всего выделяют тепла, обладают лучшей световой отдачей.

Поэтому светильники из них можно располагать близко к рассаде. Они не станут ее обжигать.

Владелец видеоролика «Практичный огород» довольно просто объясняет, как сделать фитолампу своими руками для растений.

Рекомендую посмотреть и учесть его опыт. Напоминаю, что вы можете задать свои вопросы в комментариях, а еще лучше будет для моих читателей, если поделитесь своими практическими наработками. Ведь они будут полезны другим людям.

Источник https://ohranivdome.net/izveschateli-i-opoveschateli/svetodiodnyjj-svetilnik-dlya-rassady-iz-svetodiodnykh-lent.html

Источник https://profermu.online/base/vegetables/ogorod-na-podokonnike/rassada/svetodiodnaya-lenta/

Источник https://electrikblog.ru/kak-sdelat-fitolampu-svoimi-rukami-dlya-rastenij-v-dome-po-trebovaniyam-nauki-3-sposoba/