Как сделать фитолампу своими руками

В середине зимы садоводы начинают массово выращивать рассаду на окнах, но сокращение продолжительности светового дня мешает ее росту, негативно влияя на ее развитие.

Этот процесс можно легко скорректировать. Все, что вам нужно, — это понять, как сделать фитолампу для растений своими руками, чтобы использовать ее с наступлением сумерек.

Конечно, можно купить и готовую промышленную лампу, но она будет стоить гораздо дороже. И у каждого садовода свои требования. Поэтому я приглашаю домашних умельцев принять участие в творческой деятельности.

Прежде всего, предлагаю вспомнить, какие химические процессы происходят в растениях под воздействием света. В конце концов, нам и дальше придется менять их к лучшему.

 

 

Как фотосинтез влияет на развитие растений: кратко

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

Процесс протекает по химической формуле с чередованием двух фаз:

1. свет, когда из воды выделяются кислород и водород;
2. темновая фаза, в которой углекислый газ поглощается с образованием углеводов.

Растениям для роста необходимы обе фазы, но спектр естественного солнечного света зимой очень короткий.

Поэтому при выращивании рассады дополнительное освещение искусственными источниками идет на пользу ее развитию.

Важно знать, что спектр излучения и его мощность должны быть подобраны оптимально, так как современные электрические лампы созданы в большом ассортименте с различными техническими параметрами.

Их параметры должны быть тщательно проанализированы для всех стадий развития проростков, при этом необходимо учитывать влияние спектра.

Цвет лампы	Влияние на рост и развитие
Красный	Ускоряет развитие семян, формирование ростков, улучшает цветение, способствует способствует образованию яичников.
Апельсин	Улучшает плодоношение.
Желтый и зеленый	Способствует росту.
Фиолетовый и синий	Способствует развитию корней, продлевает время цветения.
Ультрафиолет.	В небольших количествах снижает рост растений, но большие дозы вызывают ожог листьев и стеблей.

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

Во-первых, давайте рассмотрим свойства естественного света, который мы берем в качестве примера.

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

Я представляю результаты практического эксперимента. Длина волны солнечного света была измерена спектрофотометром в полдень яркого летнего дня и показала следующее изображение.

Ось абсцисс на этом графике представляет собой длину волны в нанометрах, а ось ординат — мощность в ваттах на квадратный метр облучаемой площади. Присутствуют все цвета от ультрафиолетового до инфракрасного, которые растения активно поглощают для своего роста.

Они особенно нуждаются в спектре:

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

Другие спектры не используются растениями.

Хороший фотосинтез в проростках происходит, когда луковицы производят оптимальное излучение. В результате энергия солнечных лучей, а также вода и углекислый газ преобразуются в органическое вещество — зеленую массу.

Достаточно взять этот тест за основу при проектировании будущих домашних светильников.

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

Я представляю результаты четырех экспериментов, проведенных с помощью одного и того же спектрофотометра Ocean Optics STS-VIS на искусственных лампах накаливания, светодиодных, филаментных и компактных флуоресцентных лампах (КФЛ).

Спектр от одной 75-ваттной лампы накаливания на расстоянии 50 см от нее выглядит следующим образом.

Хорошо видно, что он сильно смещен в сторону красных тонов в диапазоне 630-660 нм, а синих и зеленых тонов очень мало.

Лампа накаливания имеет низкую световую мощность и высокое тепловыделение. Освещенность от него достигает 380 люкс.

Для справки напомню вам о соотношении между люксом и люменом.

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

 

Он вполне сравним со светодиодными источниками.

Спектр от обычной белой светодиодной лампы мощностью 12 Вт

Здесь цветовой спектр и коэффициент передачи энергии показывают другую картину, а индекс цветопередачи равен 63.

 

 

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

Для простоты я укажу, что индекс цветопередачи (CRI) солнечного света в ясный день равен 100, а все остальные источники сравниваются с ним и делятся на шесть качеств.

Спектр от энергоэффективной компактной люминесцентной лампы HLICT3 мощностью 15 Вт.

Это энергетический эквивалент 75-ваттной лампочки Ильича. Он обеспечивает освещенность 415 люкс, излучая 1,3 Вт на квадратный метр, и имеет цветовую температуру почти 6 500 Кельвинов.

Цветопередача составила 82, что немного выше, чем у светодиодного аналога, но спектр холодного белого цвета.

При сравнении результатов важно помнить, что светодиоды излучают свет строго в одном направлении, в то время как другие источники излучают свет равномерно во всех направлениях.

Это всегда следует учитывать при проектировании фитобочки.

Спектр от лампы накаливания мощностью 8 Вт

Нить накаливания имеет освещенность 95 люкс, мощность излучения 0,3 Вт на квадратный метр, цветопередачу 2700 градусов К, CRI 75.

 

 

Измерения, проведенные с помощью спектрофотометра, позволяют сделать вывод, что ни один другой тип источника света, столь популярный, как этот, не обеспечивает оптимального освещения для роста растений.

Однако даже в этом случае дополнительное освещение с их помощью играет положительную роль, усиливая рост рассады.

Важная справочная информация

Растениям необходим свет в диапазоне 400 — 700 нм. Свет в этом диапазоне обозначается аббревиатурой FAR (Photosynthetically Active Radiation).

Его энергия измеряется в ваттах и характеризуется количеством, необходимым для фотосинтеза. Это характеристика не источника света, а потребности проростка в световой энергии.

Биологи учитывают его распространение фотонами и измеряют его количество в микромолях, бомбардирующих 1 квадратный метр. Это обозначается как FFP FAR (Photosynthetic Photon Flux).

(1 моль=6-1023 фотонов. 1 микромоль=6-1017 фотонов).

Как рассчитать оптимальные параметры фитолампы для 2 типов конструкций

Давайте сразу разграничим задачи приспособления. Его можно использовать для:

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

Во втором случае в начале вегетации используются двухцветные лампы, а дальнейший рост осуществляется на многоспектральных (полноспектральных) источниках. Этот вариант предполагает выращивание растений в изолированных помещениях (гроубоксах и пещерах) вдали от окна.

Сейчас мы его пропустим и сосредоточимся на первой задаче.

Решая ее, мы должны сначала определить величину энергии, необходимой для фотосинтеза (ватт на м²), и в соответствии с этим выбрать фитолампы, которые оцениваются по потреблению электроэнергии в ваттах, сопровождающемуся повышенными потерями энергии.

В тепличных хозяйствах с большими посадочными площадями для дополнительного освещения растений обычно используются дуговые натриевые лампы ДНаТ, ДНаЗ (с отражателем) и Дриз (ртутные металлогалогенные, зеркальные), а также люминесцентные источники.

На основе опыта их использования были установлены минимальные уровни освещенности для растения: 6-7 килолюкс (klx). Их следует увеличить в течение зимы и ранней весны.

Удельная мощность освещения должна составлять 50-100 ватт на квадратный метр. Этого можно достичь, регулируя расстояние между осветительным прибором и саженцами.

 

 

Для источников мощностью 1000 Вт свет должен быть на расстоянии 80-100 см, для источников мощностью 600 Вт — 60÷80 см и для источников мощностью 400 Вт — 40÷60 см. Гарантированное выращивание осуществляется на 10÷12 клт, но не более 20.

Онлайн-калькулятор освещенности посевов

Это простой способ расчета параметров освещения. Используйте это.

Онлайн-калькулятор (ссылка откроется в новом окне)

Преимущества использования отражателя

Использование отражателя помогает целенаправленно распределять свет, что приносит максимальную пользу растениям. Лучшими отражателями являются зеркала и алюминиевая фольга.

Даже простое размещение посадочных чашек на фольге улучшит освещение снизу за счет отражающего эффекта по всей поверхности.

Как рассчитать количество лампочек: простой способ

Вы знаете площадь, которую будут занимать черенки, и площадь освещения от одной лампы.

Используя эту информацию, вы расположите круги всех ламп так, чтобы они полностью покрывали растения без перерывов и обеспечивали весь участок постоянным светом.

Этот графический метод позволяет избежать сложных математических формул.

7 шагов для расчета системы освещения

Краткий алгоритм создания светового дизайна выглядит следующим образом:

1. Определите требуемый уровень освещения в PAR-ватт на 1 м² площади.
2. Определите размеры освещаемой области.
3. Рассчитайте значения освещенности для площади, занимаемой растениями.
4. Определите количество PAR-ватт, которое должно быть обеспечено источником.
5. Рассчитайте мощность лампы для оптимального фотосинтетически активного излучения.
6. Определите необходимое количество ламп.
7. Составьте схему расположения светильников.

3 варианта изготовления системы искусственного освещения растений

После завершения расчетов схемы на основе выбора необходимого спектра и анализа других параметров освещения.

Для подсветки жилых помещений в настоящее время популярны источники с лампами накаливания, люминесцентными и CFL, а также светодиодные конструкции. Вот они и более подробные соображения.

Досветка рассады обычными люминесцентными лампами, накаливания и энергосберегающими КЛЛ

Заниматься сложной схемотехникой при применении такой фитолампы мы не будем. После покупки нужно будет подвесить его на нужной высоте и включить.

Флуоресцентный источник позволяет освещать относительно большие площади.

Энергосберегающие лампочки CFL можно разместить на небольших подоконниках.

Фитолампы с цоколем E27 можно просто подвесить над растениями.

 

 

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

Выращивание рассады в домашних условиях значительно улучшается благодаря самодельным проектам.

Для их приготовления необходимо купить:

• Светодиоды в необходимом количестве с определенными световыми характеристиками;
• Источник питания: драйвер или источник питания
• Основание для их установки, которое также служит радиатором охлаждения;
• соединительные кабели.

Какие светодиоды выбрать для подсветки рассады

Ассортимент светодиодов достаточно велик. В зависимости от вашего бюджета, вы можете купить:

1. Модули, специально разработанные для работы в фитолампах (Full Spectrum Led). Их конструкция проста в установке, имеет регулируемую мощность излучения и частоту спектра, но стоит дорого;
2. мощные светодиоды с определенной цветовой яркостью, относящиеся к средней ценовой категории. Их нужно будет установить на радиаторы охлаждения;
3. Маломощные светодиоды, которые необходимо будет устанавливать плотно и в большом количестве, что очень затрудняет монтаж, и общий дизайн.

Необходимо рассчитать количество светодиодов и их размещение, чтобы обеспечить оптимальный уровень PAR для роста рассады, исходя из расстояния 25÷40 см.

Особенности выбора схемы питания

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

В то же время необходимо скорректировать цветовой спектр и яркость свечения в разные периоды вегетации. Контроллеры Phytolamp имеют такую возможность.

Они позволяют пропускать через диоды стабильный ток в течение длительного времени и регулировать значение тока по мере необходимости.

Более экономичным решением является использование простых источников питания, которые могут удовлетворительно справиться со стабилизацией светового потока. Но чтобы изменить цвета, вам придется использовать дополнительное устройство; к счастью, сделать это своими руками несложно.

При выборе драйвера или источника питания необходимо учитывать следующие условия:

1. Обычно соотношение синего и красного цветов должно быть выбрано в пропорции 1:2. Такое же соотношение должно соблюдаться и для источников питания;
2. Мощность драйвера или источника питания должна иметь запас и превышать нагрузку на лед диоды на 20% в максимальном рабочем режиме.

Как сделать корпус с системой теплоотвода

В качестве каркаса для размещения диодов могут быть использованы различные металлические конструкции:

• специальные алюминиевые профили с охлаждающими ребрами;
• жестяная рамка от старого плафона люминесцентной лампы;
• Алюминиевый профиль или угловое железо;
• Другие аналогичные детали и подручные материалы.

Размер корпуса следует выбирать в соответствии с размерами участка, на котором будут освещаться черенки. U-образные алюминиевые каналы пользуются популярностью у строителей домов.

Они обеспечивают эффективное естественное охлаждение за счет размещения светодиодов в центре с направлением света вниз, в то время как боковые стороны ориентированы вверх для передачи температуры в окружающее пространство.

Если два профиля состыковать друг с другом, Sch-образная форма позволяет одновременно создать два ряда светильников. Чтобы защитить их от механического воздействия, просто установите под ними проволочные петли, которые также будут служить ножками для подставки.

Подумайте, как подвесить фитолампу и отрегулировать ее высоту над рассадой. Проще установить его на металлическую раму перед монтажом и пайкой компонентов системы.

В целях безопасности избегайте прикосновения человека к радиатору при включенном питании. На нем может быть опасный потенциал.

Последовательность сборки светодиодов

Каждый модуль Led должен:

1. Проверьте правильность его работы;
2. прочно закрепите винт в предназначенном для этого месте на корпусе;
3. подключите к цепи питания:
4. Проверьте в действии.

Как проверить работоспособность светодиода

Целостность полупроводникового перехода можно оценить с помощью любого мультиметра или тестера. Просто переключите его в режим проверки целостности или омметра. При одной полярности зонд открыт и пропускает ток, а при другой — блокирует его.

Если ток отсутствует или течет в обоих направлениях, это явный признак неисправности.

Режим тестирования диодов в некоторых моделях мультиметров позволяет измерять напряжение открытого спая полупроводника.

Для многоцветных диодов схему каждого спектра необходимо оценивать отдельно.

Большое количество светодиодов можно протестировать проще, используя источник постоянного напряжения с дополнительным резистором, например, батарею и лампочку. Достаточно заранее ограничить нагрузку через полупроводниковый переход, чтобы не пережечь его.

Способы монтажа светодиодов на профиль

Мощные и яркие полупроводники установлены непосредственно на алюминиевый радиатор для улучшения отвода тепла от них. Они сразу сориентированы по полярности, что облегчает дальнейший монтаж, упрощая пайку проводов.

Модули с крепежными отверстиями крепятся с помощью винтов или саморезов. Для этого отметьте их на радиаторе с помощью шаблона и просверлите отверстия.

Обратите внимание, что термопаста улучшает отвод тепла от полупроводника. Нанесите его на контактные поверхности.

Альтернативой этому методу является термоклей, который наносится на периферию диода с тонким слоем термопасты внутри.

Склеиваемые поверхности должны быть предварительно обезжирены.

2 Схемы подключения диодов

Все диоды соединены последовательно с источником питания с номером, зависящим от их электрических свойств. Параллельно им собрана цепь токоограничивающего резистора.

Его рейтинг несложно рассчитать, используя формулы из шпаргалки электрика.

При необходимости цепочка таких диодов и резисторов может быть подключена и питаться параллельно от одного источника питания.

Безопасные методы пайки

Полупроводниковый переход может легко перегреться и повредиться. Поэтому пайку следует выполнять осторожно, используя паяльник с максимальной мощностью 25 Вт.

Используйте оловянно-свинцовый припой и канифоль в качестве флюса.

Не следует использовать кислоты, так как они со временем разрушают электрическое соединение.

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

Как сделать фитолампу из светодиодной ленты для рассады

Это второй доступный способ сделать лампу своими руками.

Его световые характеристики также подбираются и рассчитываются по описанной выше методике, а установка становится еще проще. Однако следует отметить, что его лучше делать для дополнительной подсветки рассады, а не для полного цикла ее выращивания.

Такая фитолампа состоит из:

• алюминиевый профиль, который также выполняет функцию радиатора;
• Светодиодная лента специальной конструкции;
• источник питания.

Светодиодная лента приклеивается к алюминиевому основанию. Она уже имеет заводскую клейкую основу. Если вы не доверяете ему, используйте суперклей. Можно использовать пластиковые стяжки. Их также можно использовать во время ремонта.

Светодиодные ленты следует выбирать в соответствии с производимым ими спектром и мощностью. Оптимальное расположение светодиодов: один синий, 4 красных и снова один синий с последующим последовательным чередованием.

Но в некоторых случаях вы можете экспериментировать. Выбор их дизайнов в интернет-магазинах достаточно велик. Они поставляются с готовым блоком питания, хотя в большинстве случаев его можно приобрести отдельно.

Вы можете подключить источник питания к ленте, соединив провода по цвету красный с красным и черный с черным.

Если вы измените полярность, свечения не будет, и вам придется поменять местами провода.

Вы можете использовать блок питания от компьютера, ноутбука или любого другого импульсного блока питания для электронных устройств. Просто убедитесь, что он имеет подходящие выходные характеристики и запас хода.

Если у вас неисправен блок питания, обратите внимание, что его несложно отремонтировать в домашних условиях.

Светодиодные лампы и ленты являются наиболее экономичными источниками, выделяют меньше всего тепла и имеют наилучшую светоотдачу.

Поэтому вы можете разместить светодиодные лампы рядом с вашими растениями. Они не перегорают.

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

 

 

Рекомендую посмотреть и поразмышлять над его опытом. Напоминаю, что вы можете задавать свои вопросы в комментариях, и будет еще лучше для моих читателей, если вы поделитесь своим практическим опытом. В конце концов, они будут полезны другим людям.