Освещение растений светодиодами. Освещение растений белыми светодиодами — о КПД и экономической эффективности

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Светодиоды для растений — подборка лучших ламп для растений (89 фото). Освещение растений светодиодами


Светодиодное освещение для цветов | Книга строителя

Светодиодное освещение для цветов

Использование светодиодов для выращивания растений и цветов даст вам огромное преимущество по нескольким причинам. Во-первых, они не станут обременительными для вашего бюджета, когда будете получать счета за электроэнергию. Во-вторых, как правило, светодиодное освещение для цветов обойдется вам не дороже, чем типичные металлогалогенные системы.

Преимущества светодиодов для выращивания цветов

Нельзя сказать, что светодиоды не выделяют тепло вообще, но его количество настолько незначительно, что его абсолютно недостаточно, чтобы создавать некомфортную окружающую обстановку для растений, даже когда большое их количество группируется вместе. Это означает, что вы будете иметь возможность выращивать цветы в небольших пространствах без необходимости дорогостоящей системы охлаждения. Другим преимуществом их низкой тепловой мощности является то, что они могут быть размещены ближе к цветам без риска ожога.

Возможность настройки также выгодно отличает светодиодные лампы от традиционных источников света, которые часто требуют большое количество тяжелого оборудования. Как правило, иногда приходится  даже расставлять отражатели света, если распределение светового потока происходит неравномерно. Светодиодные системы освещения для цветов позволяет размещать лампы так, как необходимо.

Различные растения лучше реагируют на определенные цвета спектра. Поскольку светодиоды доступны в различных цветах, то садовники могут ориентироваться на тот тип освещения, который лучше всего подходит для конкретного растения. В целом, растения используют такое освещение более эффективно, чем свет широкого спектра действия.

Другая выгода от использования светодиодных огней – это его максимальная приближенность к естественному освещению и отсутствие опасности ожогов. Хотя естественный свет, как правило, считается лучшим для растений, солнечное тепло может повредить лепестки – пожечь или вызвать образование темных пятен. Светодиодные светильники для цветов защитит цветы от подобных дефектов, что особенно полезно для таких нежных растений, как розы.

Особенности использования светодиодного освещения для цветов

особенности светодиодного освещения для цветов

Садоводы, которые используются традиционные светильники вместо светодиодных, забывают и о некоторых второстепенных, но не менее важных преимуществах новых технологий:

Тепло традиционных ламп вызывает испарение воды, что требует постоянно следить за уровнем влажности почвы, а также увеличивает расход воды. Поскольку светодиоды производят значительно меньше тепла, то и поливать растения приходится реже.

С другой стороны, отсутствие тепла от светодиодов может привести к тому, что некоторые цветы будут расти медленнее. Для этого можно установить небольшую 60-ваттную лампочку, которая позволит поддерживать оптимальную температуру для цветов.

Системы управления светодиодным освещением при помощи специальных датчиков могут контролировать интенсивность света в течение дня, уменьшая его при более ярком естественном освещении и увеличивая к вечеру. Вам не потребуется контролировать уровень освещенности постоянно, особенно, когда вас нет дома.

При настройке мощности светодиодов необходимо помнить, что некоторые растения требуют разной мощности освещения в вегетативной стадии и стадии цветения. Светодиодные лампы позволяют решить и эту проблему. Хитрость заключается в том, чтобы добавить больше красных длин волн, когда пришло время цветам распускаться. Это поможет растениям лучше развиваться в этот период.

Существуют также светодиоды, которые имеют переключатель, позволяющий включать и выключать синие и красные волны. На начальном этапе роста растениям требуется больше синего спектра, а затем красный необходимо активировать в дополнение к синему.

Необходимо также обеспечить надлежащего расстояния между светодиодами и цветами по мере их роста. При светодиодах мощностью 120 Вт это расстояние должно составлять 18-24 см от верхней части купола. 240-ваттные светодиоды требуют увеличение расстояния до 24-30 см. Более мощные светодиодные источники располагают на расстоянии приблизительно 30-36 см.

Еще одним отличительным аспектом выращивания цветов при помощи светодиодов является возможность использования на 30% меньше удобрений по сравнению с другими источниками света.

Видео – пример светодиодного светильника для цветов

knigastroitelya.ru

Светодиоды для растений - 89 фото идей для дополнительного роста

Светодиоды в наши дни достаточно широко используются в различных сферах жизни. Даже в вопросе освещения растений они нашли себе полноценное применение. Какое? Давайте разберемся и для начала пороемся в своих знаниях биологии.

Хлорофилл, содержащийся в растениях, как известно, способствует процессу фотосинтеза и окрашивания растений в зеленый цвет. Из знаний по физике многим известно, что цвета способны поглощать и отражать излучение различных волн. Следовательно, хлорофилл отлично отражает зеленый спектр электромагнитных волн. А значит, зеленый абсолютно бесполезен.

Содержимое обзора:

Спектральное излучение солнца

Фотосинтеза растений происходит благодаря излучению двух цветов: красного и синего. Хлорофилл впитывает солнечный свет, под его воздействием трансформирует углекислый газ и воду в органику, в результате чего растение растет и приобретает изумительный зеленый цвет.

При неполноценном освещении или краткосрочном, в зимний период, растения растут гораздо медленнее.

Для ускорения процесса роста нужна дополнительная подсветка. В прошлые времена теплицы освещались газоразрядными лампами, сейчас существуют другие современные методы.

В качестве источников освещения растений в теплицах и дома всё больше используют светодиодное освещение, тем более, что их мощности позволяют это сделать.

Широкий ассортимент и доступное наличие источников света и питания, позволяют беспрепятственно сделать светодиодное освещение теплицы собственноручно. Светодиоды для растений предоставлены на фото.

Правила устройства светодиодного освещения

Подсветка должна максимально способствовать увеличению роста растений, поэтому следует тщательно продумать:

  • Установить, каким растениям нужна яркость освещения, а каким умеренный или вовсе слабый свет. Теплицу желательно разбить на зоны различные по яркости освещения.
  • Сделать расчет нужного количества светодиодов, чтобы получить необходимую степень освещенности. В идеале у вас должен быть люксметр. При его отсутствии можно воспользоваться теоретическим способом.

Известные производители светодиодов, обычно, размещают на своих Интернет-сайтах их фотометрические характеристики, с помощью которых, используя определенную программу, можно смоделировать картинку освещенности различных площадей с разной высоты.

Обратите внимание: освещенность будет равна обратно пропорциональному квадрату высоты расположенияисточника света, или, иначе говоря: если высоту расположения светильника увеличить в 2 р., то освещенность помещения уменьшится вчетверо.

Запомните это и обязательно учтите, устраивая освещение в теплице.

Выбор и установка светодиодов для растений

Дополнительная подсветка светодиодами должна отдавать растениям излучение полного спектра в пропорциональном соотношении. Например, синего и красного в соотношении 1:2. В основном применяются светодиоды в 1 Вт.

Лучше использовать светодиоды на алюминия в форме звезды или полосы, чтобы было легко монтировать их собственными силами, используя теплопроводные ленты, клей, заклепки и винты (под них нужны отверстия).

Покупая светодиоды, отдайте предпочтение известным производителям, которых в наше время достаточно. Не следует приобретать их у сомнительных поставщиков.

Выбор корпуса радиатора для светодиодных источников

Чтобы выбрать корпус радиатора, нужно рассчитать его площадь исходя из соотношения на 1 Вт — 20 кв. см. Корпус радиатора обычно делается из листа или профиля алюминия, или другого пригодного материала, который хорошо отводит тепло и подходит по площади.

П-образный профиль — самый подходящий вариант, используемый в теплицах для дополнительной подсветки.

Приобретите его на рынке, заранее определив необходимую длину и ширину, прикрепите к нему светодиоды и постройте электроцепь. Чередуйте разноцветные диоды, чтобы получить нужное освещение.

Источники питания светодиодов

В качестве источников питания подойдут импульсные, стабилизирующие ток, драйверы, которые достаточно просто купить в специализированном магазине, зная их характеристики. Наиболее популярны драйверы в 350 мА для диодов мощностью 1 Вт.

Напряжение на выходе будет равно падению напряжений поочередно включенных диодов: 3 х N, где N — количество диодов. Драйверы продают в пластиковых коробах, прикрепляемых к профилюили за пределами источника света.

Дизайн светильника можете продумать самостоятельно, дав волю своей буйной фантазии.

Для дома дизайн светодиодов для растений можно сделать более экстравагантным и оригинальным, для теплицы важен эффект, а не внешность.

Непременно попробуйте обустроить теплицы на своем участкеразноцветным спектром светодиодных источников освещения!

Фото светодиодов для растений

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

Посмотрите еще статьи по теме:

mojateplica.ru

Освещение растений белыми светодиодами — о КПД и экономической эффективности

После написания предыдущей статьи у меня самого остался не до конца решенным вопрос — а что же конкретно выгоднее купить и на сколько можно выиграть в дальней и ближней перспективе. Плюс остались некоторые неопределенности по эффективности светодиодов. А вопрос побуждает к поиску ответа на него, поэтому я продолжил разрабатывать это направление. Не скажу что получился материал на полноценную статью, но в качестве дополнения к предыдущей информация содержит существенно важные данные будет полезна. Для начала разберемся с тем, какой точно КПД у рассмотренных в прошлой части светодиодов. Ранее я взял данные в основном из статьи iva2000, не проверяя, т.к. там рассматривался больше вопрос эффективности фотосинтеза при освещении светом разного спектра. Теперь же я решил разобраться и в общей эффективности.

Рассматривать будем светодиоды фирмы CREE, т.к. они, с одной стороны, на сегодняшний день наиболее продвинуты по технологиям и, соответственно, светоотдаче на единицу мощности, а с другой, все их показатели стабильны и хорошо задокументированы (в отличии от ноунейм производителей). Здесь указанная фирма должна бы мне заплатить за рекламу, но увы, я пишу не с их подачи, а просто потому что так проще и доступнее.

Итак, какие будем исследовать светодиоды? Не буду выкладывать сюда весь процесс изучения и отбора конкретных серий, дабы не затоплять материал «водой». Вкратце скажу, что вбирал наиболее мощные и одновременно наиболее эффективные чипы, при условии свободной доступности и выгодной цены. По этим критериям подходят два типа: белые будут из серии XM-L.

— это 10-ваттные чипы с эффективностью 158 lm/W (но не на максимальной мощности, а всего при 1 Вт). Холодно белые (6000-6500К), нейтрально белые (4000-4500К) и тепло-белые (3000-3500К). И красные из серии XP-E, High Efficiency Photo Red 650-670nM. Ссылки на документацию по светодиодам в конце статьи.

Разберемся с белыми. В прошлый раз разница в КПД светодиодов белого свечения не была учтена и эффективность оценивалась только по отношению к кривой фотосинтетической активности McCree.

В этот раз я решил более досконально уточнить этот вопрос. К сожалению в документации к светодиодам никогда не приводят кпд, а пишут люмены на ватт, поэтому пришлось делать обратный расчет. По спектру светодиода и фотопической кривой рассчитывается сколько люмен было бы у светодиода, если бы его кпд был равен 100%, а затем на это число делится число реальных люмен, взятое из документации на светодиод. И вот что у нас получилось для трех типов белых светодиодов:

Слева направо: холодно-белый, нейтрально белый и тепло-белый.

Обращает на себя внимание, что не смотря на рост люменов при переходе от холодно-белому к тепло-белому спектру (при одинаковой мощности излучения), табличные значения lm/W и общий кпд светодиода падает и очень существенно — с 40 до 23%. Все дело в том, что люминофор, которого в светодиоде тепло-белого свечения гораздо больше, сам имеет не 100% КПД, да еще и, по всей видимости, при его большом количестве оказывает затеняющий эффект (лучи излученные нижними слоями поглощаются выше лежащими и пропадают). При этом показатель люмен на ватт используется при токе 2А (из максимально трех) — видно что он при этом падает со 140 при 350мА до 108 (для холодно-белого). В документе Cree такой таблицы нет — там даны абсолютные люмены при заданном токе, а мощность надо рассчитывать, пользуясь данными из графика вольт-амперной характеристики. Вот соответствующие данные из даташита:

Теперь разберемся с красными.

С ними все немного проще, т.к. световой поток указан не в люминах а в милливаттах. Достаточно разделить милливатты излучения на ватты потребления и получаем КПД с высокой точностью! На все бы светодиоды приводили эти данные — 2/3 работы можно было не делать!

И тут мы сразу делаем удивительное открытие — что КПД этих светодиодов равняется 50%, причем (еще один график, здесь не привожу), в отличие от синих/белых кристаллов, световой поток растет линейно с током и кпд чипа не падает! Зато при перегреве чипа падение значительно более существенно, чем у синих чипов. Для сравнения у чисто синих кпд при тех же условиях 48% (сравните с этим показателем у белых — выше). А вот у «просто красных» всё гораздо хуже. Их КПД получился где-то в районе 19%, а с ростом температуры световой поток падает еще быстрее чем у «Photo red».

Вот уже вырисовываются интересные варианты использования отдельных светодиодов и их комбинаций. Теперь пересчитаем таблицу эффективности с учетом вновь полученных данных.

Видно что красные Photo-red с большим отрывом впереди всех. Но освещать чисто красным нельзя, поэтому нужно комбинировать и тут идут варианты с белым и синим. Сразу отметем (я-то считал всё, но выбросил то, что получилось не перспективно) комбинации тепло-белых с красным. Низкая эффективность тепло-белых светодиодов сводит на нет все преимущества красных. А вот холодно-белые очень хороши в таком сочетании! Сами имеют неплохой кпд, еще усиленный красными светодиодами, а недостаток красного спектра так же покрывается ими. Так же хорошо смотрится сочетание красных с синими. Затем идут просто холодно-белые и ДНаТ 1000, а остальные по сути не тянут. Ну что ж посмотрим как это будет смотреться в полном комплекте — с драйверами.

Далее логика расчетов шла в предположении, что мы хотим получить за те же деньги больше фотосинтетически активного излучения, поэтому все цифры, в том числе цены на светодиоды и драйвера приведены к общей величине фитоактивной радиации светильника 100мкмоль/с.

Цветовая маркировка как в предыдущей таблице — чтобы проще было понять где какие светодиоды и не занимать место повторяющимися заголовками.

Но это только цена на старте — сколько нужно вложить денег, чтобы получить лампочку на 100мкмоль/с. Этого мало — нужно посмотреть во сколько она обойдется при эксплуатации. И вот если посчитать к этому еще и затраты электроэнергии во времени — вот тогда получится полная картина, которую я и представляю на всеобщее обозрение!

Оставлено для истории, обновленные данные ниже

Благодаря пристальному вниманию комментаторов выяснилось, что далеко не всё светодиоды, которые продают на алиэкспрессе с названием CREE на самом деле ими являются. Самые дешевые из них, порядка полутора долларов за 10-ваттный диод или менее вероятнее всего являются подделкой с чипами производства китайской компании LatticeBright, которые стоят в разы дешевле оригинальных и, к сожалению, имеют примерно в 2 раза худшие показатели. В связи с этим, я провел поиск цен соответствующих светодиодов в компании Компэл, являющейся официальным дистрибутором компании cree в РФ. Цены там значительно выше чем в китае, но мелким оптом достаточно выгодно, в том числе по сравнению с зарубежными поставщиками. И по ходу дела исправил два момента — добавил для кривой ДНаТ замену ламп раз в год. И исправил ошибку (мой недосмотр), из-за которой цена всех ламп считалась на одинаковую их мощность (100Вт), тогда как исходная идея была в расчете на единицу фотоактивной радиации. В новом графике данные цены за светильник излучающий 100мкмоль/с, а не 100Вт. приношу извинения за оплошность.

Как разобраться в этой вязанке прутьев?

Слева — цена светильника на старте. Напоминаю что при этом все они будут выдавать одинаковое количество фитоактивной радиации, но иметь разный спектр. Чем ниже начинается полоска, тем дешевле набор. По оси Х у нас месяцы. Предполагается что светильник работает 12 часов в сутки 7 дней в неделю, всего 36 месяцев, т.е. 3 года. Это всего лишь чуть более 13 тыс. часов, а для светодиодов заявлено 50 тыс. И если все сделано правильно с охлаждением, а так же на светодиоды подается ток 0.7 от максимального (так больше КПД на целую треть), то проработают они и того больше, т.е. более 10 лет практически без деградации.

Чем более горизонтально идет линия — тем больше КПД у светильника. Видим что многие линии начинаются выше (дороже чипы), но со временем оказываются дешевле чем более дешевые аналоги. В этом показательна линия для светодиодов photo red — она имеет наименьший наклон.

Самое удивительное что самыми дешевыми теперь оказались… Самые дорогие photo red светодиоды! Это потому что они имеют самый высокий КПД и самый «легкоусваиваемый» спектр — их нужно меньше всего в начале и они тратят меньше всего электричества и в будущем! Большой интерес представляют комбинации «Холодно-белый+красный photo red». На данном графике приведена кривая при соотношении белый: красный как 2:1 по мощности. И просто «холодно-белый». Эти три линии расходятся веером, где крайние — белый и красный светодиоды, а средняя — их комбинация. Для выращивание растений необходимы все составляющие спектра, но в разных комбинациях. Выходит что все варианты сочетаний спектров наиболее эффективно покрываются всего одной комбинацией — холодно-белых и красных светодиодов (но в разном численном соотношении). Стоит отметить, что комбинация синий+красный хоть и имеет меньший наклон чем белый+красный, но дает существенно худший показатель цена/световой поток, поэтому не догоняет сочетание белый+красный даже за 3 года. В 10-летней перспективе может быть предпочтительнее, но это исключительный случай. Фитолампа оказывается не такая уж и дешевая. Если учесть её КПД она дороже даже холодно-белых светодиодов, а уж в перспективе… Деньги за электричество на ветер… ДНаТ и в начале не очень дешев (я удивился сколько стоят ЭПРА для них, а ЭмПРА брать не стоит — они имеют низкий КПД, лампа из-за мерцания — тоже, еще они гудят и греются как печка) и со временем не нагоняют — особенно с учетом замены ламп — которую придется делать не реже раза в год, что отображается как ступеньки на графике. Так что в сад.

Вот спектр сочетания белых с красными светодиодов, наложенный на кривую MkCree (4:1 по мощности, на 2:1 не стал переделывать):

Конечно неправильно судить о таких вещах основываясь на красивости графиков, но учитывая цифры, которые говорят то же самое — по моему график практически идеален в отношении покрытия спектра фотосинтетически активного диапазна.

Вывод остается прежним — покупайте холодно-белые светодиоды и красные CREE Photo red и будет вам куча света для ваших растений и экономия для кошелька! Так же возможно освещение чисто красными светодиодами, о таком опыте писал один из комментаторов. Это будет наиболее целесообразно в случае, если растения частично освещаются естественным светом (огород на подоконнике, балконе, лоджии, когда прямой солнечный свет не попадает вовсе или на пару часов в день — тогда растения получают в основном синие лучи от неба, а красных им катастрофически не хватает, как и общей интенсивности света. Тут красные светодиоды заполнят имеющийся пробел как нельзя лучше. Только это должны быть высокоэффективные светодиоды с длиной волны излучения 660нМ и лучше если это будут CREE Photo red. Ну всё, я пошел заказывать диоды!

Использованные материалы

habr.com

Устраиваем освещение светодиодами в саду

Светодиоды (LED) появились еще в середине прошлого века. Только область их применения была довольно ограниченной. Она ограничивалась табло, индикаторами приборов, игрушками. Уже в 2000-е годы светодиоды нашли применение в декоративной подсветке зданий, наружной рекламе и торговле для узконаправленной подсветки товаров в витринах и стойках. Популярность этого вида освещения растет с каждым годом. Светодиодные ленты и лампы постепенно вытесняют привычные для нас лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы. Объясняется это тем, что они имеют ряд преимуществ: небольшое энергопотребление, отсутствие ультрафиолетового излучения, простота монтажа и многие другие. Для начала стоит разобраться в принципе их работы.

освещение участка

Как они работают

Light emitting diode (LED) в переводе означает "светоизлучающий диод". Принцип работы светодиодной лампы существенно отличается от принципов работы других ламп. Это, по сути, полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него постоянного тока. Светодиод состоит из полупроводникового кристалла, расположенного на медной или алюминиевой подложке, корпуса с двумя контактными выводами, и пластиковой линзы. Чем больший ток проходит через светодиод, тем ярче свет, излучаемый им. Цвет свечения напрямую зависит от химического состава полупроводника и легирующих примесей. Первые светодиоды были красного, желтого и зеленого свечения. Только в 1993 году японский инженер смог создать первый синий светодиод большой яркости. После этого и были созданы RGB устройства, потому что четыре основных цвета - красный, синий, зеленый и желтый - позволяли получить практически любые оттенки свечения, в том числе и белый.Как уже упоминалось, светодиодные источники освещения имеют ряд существенных преимуществ.

Экономичность энергопотребления

Лампа накаливания была изобретена более ста лет назад. Известно всем, что свет излучает вольфрамовая нить при нагревании до определенных температур. Таким образом, 80% потребляемой ею энергии расходуется на нагревание вольфрамовой спирали, и лишь 20% непосредственно на освещение. Получается, что КПД лампы накаливания всего 20%. Потребление энергии светодиодной лампой почти на 70% ниже, чем у лампы накаливания. Например, десятиваттная светодиодная лампа может заменить стоваттную лампу накаливания. Светодиодная лампа мощностью в 7 Ватт равноценна люминесцентной лампе мощностью в 15 Ватт. Преимущество, опять же, за светодиодами. Такая экономия важна не только из-за постоянного роста цен на электроэнергию. Современные линии электропередач перегружены из-за большого количества электроприборов в каждом жилом помещении. Экономия в каждом доме выливается в значительную экономию электроэнергии в целом на объекте. Это позволяет снижать подключенные мощности и уменьшать износ электросети.

освещение светодиодами

Очень долгий срок службы

Срок службы светодиодных светильников почти в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной. В основном производители светодиодов гарантируют 50 000 часов работы. Это более пяти лет непрерывной работы и почти 11 лет при использовании по пять часов в сутки. Замечательно то, что со временем такие характеристики, как сила света и световой поток практически остаются неизменными, чего нельзя сказать о других лампах.Отсутствие мерцания и ультрафиолетового излучения.Во всех люминесцентных лампах и лампах накаливания происходит мерцание с частотой около 100 вспышек в секунду. Это происходит потому, что эти источники освещения используют переменный ток. Светодиодные лампы работают от постоянного тока, что позволяет исключить мерцание и делает их совершенно безопасными для человеческих глаз. Они не генерируют ультрафиолетовое излучение, так привлекающее насекомых.

Прочность и безопасность

В отличие от других видов ламп, изготовленных из стекла, для производства светодиодных ламп используется пластик и алюминий. Это делает их намного прочнее к механическим воздействиям и ударам. Даже при падении она не разобьется на множество мелких осколков. Светодиоды не нагреваются, что обеспечивает лампам высокий уровень пожарной безопасности. Не наносят вред экологии, в отличие от энергосберегающих ламп, в которых содержится ртуть.Работоспособность при любой температуре.При низких температурах пары ртути в люминесцентных лампах вымерзают. Это значительно снижает их яркость. Диапазон работы светодиодных ламп от -50 до +50. Температура не оказывает влияние ни на яркость, ни на время зажигания и позволяет использовать их на всей территории России.

Простой монтаж

Ремонт и монтаж светодиодных ламп не требует никаких специальных знаний или усилий. Кроме того, если ваша задача - декоративная подсветка, то светодиоды - это самое оптимальное решение. Они дают возможность сделать подсветку любым из цветов спектра и регулировать ее яркость.Благодаря всем вышеперечисленным особенностям, светодиодные светильники находят очень широкое применение.Они применяются для освещения улиц, подсветки зданий, декоративной подсветки мебели и интерьеров. Высокая степень защиты от влаги и воздействий окружающей среды дают возможность использовать светодиодные источники освещения для подсветки бассейнов и ландшафтного освещения. Ровный цвет и широчайшая цветовая гамма открывают большие перспективы для дизайнерской фантазии.

Ландшафтное освещение

Ландшафтный дизайн (дизайн садового участка) в последнее время все прочнее входит в нашу жизнь. С наступлением темноты сад превращается в некрасивую и пугающую темную массу, но, с помощью правильного освещения, можно придать ночному саду сказочную красоту, создать интересные эффекты на дорожках, камнях, воде. Вы можете осветить наиболее выгодные участки и скрыть некоторые недостатки, оставив их в темноте. Освещая дорожки и некоторые объекты, вы сможете безопасно передвигаться по саду в темное время суток. Садово-парковое освещение может быть как функциональным, так и декоративным.

подсветка фонтанов

Функциональное освещение

О функциональном освещении владелец участка должен задуматься в первую очередь. Цель такого освещения - осветить территорию, чтобы можно было свободно ориентироваться в темноте и безопасно передвигаться. Обычно объектами функционального освещения являются дорожки, крыльцо, ступеньки, фасад дома, парковочная площадка, въезд в гараж. При проектировании функционального освещения требуется учитывать некоторые правила:1. Необходим баланс между степенью освещенности дорожек и других объектов вашего сада. Нельзя заливать дорожки слишком ярким светом. Лучше расставить световые акценты на деревьях, кустарниках, беседках, скульптурах и других предметах ландшафта.2. Человек всегда чувствует себя более комфортно, если движется из менее освещенной области к более яркому свету. Поэтому освещение участка должно быть умеренным по сравнению с освещением фасада дома или других построек.3. Границы участка должны просматриваться даже в темное время суток. Это один из факторов психологического комфорта.

Декоративное освещение

Декоративное освещение сада подчеркнет его индивидуальность, сделает его необычным и совсем непохожим на дневной. Декоративное и функциональное освещение должны гармонично дополнять друг друга. Основной эффект декоративного освещения достигается за счет подсветки растений, деревьев и кустарников. Невысокие растения подсвечивают с земли. Для этого используют миниатюрные светодиодные светильники. Большие растения лучше осветить прожекторами. К выбору цвета освещения надо относиться серьезно. Так, для зон отдыха и беседок лучше подойдут теплые оттенки света. Это создаст уют и спокойную атмосферу для дружеских встреч. Холодный свет визуально отдаляет предметы, а теплый приближает. Используя этот эффект, можно разбить большой сад на меньшие зоны, а маленький - увеличить. Лучше не использовать ослепительно-белый свет, он придаст участку безжизненный и неестественный вид, но и подсветку слишком ярких цветов следует так же использовать с осторожностью. Два или три цвета будет вполне достаточно, чтобы подсветка была выразительной и индивидуальной.

Садовые светильники можно по своему назначению и виду объединить в несколько групп

Встраиваемые светильники

Этот вид светильников используют для маркировочного освещения. Им совсем не обязательно быть слишком мощными или яркими, потому что их задача осветить контуры дорожек, ступенек, перил, мостиков, пола беседки. Встраиваются как в горизонтальную, так и в вертикальную поверхности. Мягкого света точечных встроенных светильников вполне достаточно, чтобы облегчить ориентацию в пространстве ночью, а светильники, встроенные в грунт, причудливо осветят траву или другую окружающую его фактуру.

Столбики, болларды

Эти светильники могут быть высотой от 50 до 150 сантиметров. Главная их задача - освещение дорожек, но иногда применяются для освещения клумб, альпийских горок. Их дизайнерское решение может быть самым разнообразным - от классических, в форме различных фонариков, до светильников в форме колокольчиков и других фигурок. А вот выдвигающиеся из земли болларды обычно исполнены в стиле хайтек или минимализм. Очень часто они имеют отражатели, которые направляют свет вниз и помогают эффективней освещать дорожку.

Столбы и фонари

Фонари и высокие столбы предназначены для освещения больших площадей и на садовом участке используются только иногда, чаще в декоративных целях. Есть фонари, которые светят вокруг себя и освещают все вокруг, а есть другая группа, с отраженным или направленным светом. Такие фонари не слепят глаза и освещают именно тот предмет, который требуется осветить. Это может быть подъездная дорожка или теннисный корт.

Освещение водоемов

Подсветка водоемов важна не только с декоративной точки зрения, но и в целях безопасности. Источники света можно располагать по периметру водоема, на его поверхности или даже под водой. Не стоит освещать водоем сверху. Лучи света будут отражаться от поверхности воды и не будут проникать глубже, что плохо отразится на его внешнем виде. Если освещается бассейн, то подсветка должна быть довольно яркой, но если вы решили осветить пруд, то источники света должны быть более тусклыми, потому что излишняя яркость плохо отразится на растениях и животных, обитающих в нем.

Прожекторы

Прожекторы незаменимы при декоративной подсветке растений и фасадов здания. Это самый популярный из всех светильников. Подвижность его деталей позволяет направить свет под каким угодно углом. К тому же, использование технологий RGB позволяет выбрать любое цветовое решение и создать великолепные эффекты. Привычные днем растения при умелом освещении приобретают совершенно другие расцветки и очертания в темноте.

Подсветка растений

Хочется отдельно сказать несколько слов о подсветке растений. Невысокие растения обычно освещают снизу, а вот деревья можно осветить сверху, снизу или со стороны. Выбор подсветки зависит от фактуры ствола, высоты дерева, формы ветвей и кроны. Так, например, если дерево имеет красивый ствол, лучше осветить его снизу, расположив светильник у корней. Для деревьев с густой кроной можно использовать несколько прожекторов, расположенных вокруг. Когда дерево очень высокое, лучше закрепить прожектор на стволе. Такой прием выделит интересные фрагменты листвы изнутри. Ели и другие хвойные обычно освещают снизу, расположив прожекторы на земле на небольшом расстоянии от нижних веток. Очень модным является сейчас силуэтное освещение деревьев. В этом случае источник света располагается сзади дерева или кустарника.

освещение светодиоды

Проектирование ландшафтного освещения

Необходимо помнить, что проектирование садово-паркового освещения должно вестись одновременно с проектированием самого ландшафта, чтобы в дальнейшем не возникла необходимость в перепланировке. За городом световой шум намного меньше, поэтому источники света могут быть менее мощными, чем в городе. Кабель должен быть хорошо изолирован и защищен, находиться на достаточной глубине, не менее 80 сантиметров. Выбирая светильники, обращайте внимание на их уровень защиты, который обозначается с помощью букв IP и двух цифр. Чем больше цифры, тем больше защищенность светильника от попадания влаги и пыли. Для водоемов, например, IP должен быть не меньше 68. Материалы, из которых изготовлены выбранные светильники, должны быть прочными и морозоустойчивыми. В ландшафтном освещении большую роль играет экономия электроэнергии, поэтому светодиодные светильники - самый оптимальный вариант, к тому же они не нагреваются и не причинят никакого вреда растениям, возле которых они расположены. Все элементы садового освещения должны хорошо смотреться не только ночью, но и днем гармонично вписываться в дизайн вашего участка.

Подсветка для аквариума из светодиодов Подсветка для аквариума из светодиодов Пластиковые дорожки в саду и на даче Пластиковые дорожки в саду и на даче Cветодиодная лента: монтаж своими руками Cветодиодная лента: монтаж своими руками

Инстаграм

superarch.ru

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа

Эта статья написана под впечатлением от другой статьи на GT, о чем говорит похожее название. Дело в том, что этой темой я интересуюсь лет двенадцать и потому статья iva2000 вызвала довольно живой отклик в моем сознании. Результаты и выводы меня почти убедили, но остались моменты, с которыми я не согласен. Решил всё пересчитать и так как результат получился довольно объемный, я решил написать его в виде отдельной статьи, а не комментария.

Прочитав заголовок и вступление, я был настроен критически. Еще бы! Я сам производил расчеты, куча людей производит и использует специальные фитолампы (не только светодиодные — посмотрите на люминесцентные светильники в любом цветочном магазине!), а тут некто заявляет, мол, всё это туфта, белые светодиоды не хуже. Но ознакомившись до конца, я свое мнение изменил и понял что в этом мнении есть существенная доля истины, но надо разбираться… Всем кто не читал эту статью — убедительная просьба ознакомиться для лучшего понимания, т.к. для сокращения объема и исключения дублирования информации я буду только ссылаться на данные указанной статьи, но не повторять их. Остальные же — давайте продолжим!Итак, сначала, что же мне показалось спорным.

1. В указанной статье приводится кривая фотосинтетической активности света McCree, которая означает прибавку биомассы растением при освещении его светом узкой полосы, но почему-то отметается её значение вовсе под предлогом, что «в широкой полосе разница будет незначительной). В разделе „Результаты анализа спектров серийных белых светодиодов“ под пунктом 3 и вовсе приведена формула расчета энергетической ценности света с использованием ДВУХ интересных параметров — это ɳ — световая отдача в лм/Вт и Ra — индекс цветопередачи.

Обе этих величины имеют жесткую привязку к другой кривой, которая называется „фотопической“. Это кривая чувствительности человеческого глаза к свету. Чтобы не быть голословным, посмотрим на картинку:

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 1

Они едва ли похожи друг на друга, верно? Поясню, что люмены измеряются датчиком, имеющим чувствительность, строго соответствующую приведенной фотопической кривой. А фотосинтез осуществляется в соответствии с приведенной кривой McCree (она и есть гоафическое отображение интенсивности фотосинтеза в зависимости от длины волны). И, как вы уже заметили, кривых на рисунке две. Одна из них — нормирована к числу фотонов, а вторая к мощности излучателя, что в обсуждаемой статье даже не упомянуто. Уважаемый автор приводит кривую нормированную по числу фотонов, но не указывает этого и в дальнейшем не использует её, а использует кривую чувствительности глаза человека. Но, простите, причем здесь тогда фотосинтез? Либо не использовать никакую кривую и считать все фотоны равнозначными либо использовать ту, которая соответствует изучаемому процессу! Индекс цветопередачи же — это вообще некий виртуальный показатель, который говорит — на сколько точно будут переданы цвета (фотографии, ткани и т.п.) при освещении их данным источником света. Т.е. тоже никакого отношения к фотосинтезу не имеет. Т.е. приведенная формула является слишком грубым приближением чтобы оценить реальное качество источников со сложным спектром излучения!

Дальше-больше! Я проверил расчетные значения ФАР в мкмоль/дж, которые автор приводит в таблице с помощью приведенной им же формулы и получилось вообще черте что:

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 2

Цифры вообще не те и отличаются в разы от приведенных. Неужели автор не проверял свои же данные для статьи? Это меня никак не устроило и я сделал расчет как положено — без странных формул с не понятно откуда взятыми коэффициентами и параметрами, относящимися к другой области применения.

Для начала цифруем картинки всевозможных графиков и загоняем их в табличный процессор. Оп!

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 3

Затем делаем так. Сначала рассчитаем коэффициент фотосинтетической активности для каждого источника. Для этого для выбранного источника умножаем мощность излучения на каждой длине волны на число из графика McCree, для той же длины волны. Затем подсчитываем интеграл (сумму) мощности для исходного графика и результата перемножения. Делим второе на первое — получаем коэффициент, означающий эффективную долю излучения для данного источника (ту, которая примет участие в фотосинтезе):

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 4

Вот, уже можно сделать предварительные выводы!

1. ДНаТ — это супер для освещения растений! Эффективность его спектра достигает 79% и это для лампы, которую первоначально проектировали в общем-то не для этого, а для освещения автомагистралей и промышленных объектов. 2. Фитолампы не смотря на „специальный“ спектр не превосходят обычные белые светодиоды с цветовой температурой 4000К и не сильно лучше „холодно-белых“ 6000К.3. Светодиоды красного (обычного) и дальнего красного вообще вне конкуренции.4. Получается, что если хочется выжать всё из каждого ватта освещения, нужно брать обычные красные светодиоды (излучатели дальнего красного — почти в 2 раза дороже), а если хочется сэкономить в цене аппаратуры — нужно брать белые светодиоды.

Но, как я уже сказал, выводы эти предварительные и основаны только на оценке эффективности спекра источников, без учета их кпд и некоторых других моментов. Поэтому разбираемся дальше.

Что же будет, если учесть КПД источников? Данные о КПД взяты частично из статьи iva2000, а по красным светодиодам я точных данных не нашел, но в старых моих записях по данным литературы были числа меньше чем для синих светодиодов, т.к. в последнее время всё развитие технологии было направлено именно на светодиоды синего свечения, а другие оставались в хвосте прогресса.

По большому счету их цифры взяты наобум, но они в данном случае не играют основную роль, поэтому хватит об этом. И если кто-то сообщит более достоверные данные, я буду только благодарен.

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 5

Вот тут-то расстановка сил уже меняется!

Оказывается, светодиоды с CCT 4000К лучше даже ДНаТ! Причем, если для 1000 Ваттной лампы преимущество это не существенное, то для натриевых ламп малой мощности (100Вт) преимущество уже достигает 2,4 крат! А фитолампа — бесполезная трата денег — она уступает обычным белым светодиодам на 25%! Вот тебе и фитолампа!

И чтобы уже всё сделать предельно точно, считаем на фотоны по формуле:

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 6

Где h- постоянная Планка, c — скорость света.

Но число фотонов нам не нужно, поэтому чтобы перевести все в моли, делим всё на число Авогадро и умножаем на миллион для представления в микромолях.

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 7

Вот теперь можно сделать окончательные выводы:

1. ДНаТ имеет сравнимую эффективность только при использовании ламп большой мощности (600-1000Вт). Если Вы хозяин крупного тепличного хозяйства, то по совокупности эксплуатационных характеристик лампы на киловатт — Ваш выбор! Затраты на установку освещения и замену ламп будут существенно ниже, а затраты на электроэнергию приблизительно одинаковы со светодиодами. Малое количество синих лучей в спектре ламп компенсируется наоборот высоким их количеством в естественном свете, особенно зимой (цветовая температура неба достигает 15000К!) — это как раз ситуация с теплицами, когда досветка включается утром и вечером, а днем используется естественное освещение.

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 8

2. Наиболее эффективны светодиоды с цветовой температурой 4000К. 100 Ваттная светодиодная лампа дает на 43% больше фитоактивного излучения чем лампа ДНаТ той же мощности! Цена, как ни странно, тоже на стороне светодиодов — цена лампы ДНаЗ на момент написания статьи — чуть больше 1000р., в то время как светодиоды с той же мощностью на алиэкспрессе идут за 360р. (в исполнении COB — много чипов на одной подложке)! Это еще не считая балласта в обоих случаях. Если вы растите зелень на подоконнике или в гроубоксе, то белые светодиоды — вне всякой конкуренции. Достаточно один раз купить хорошие светодиоды и их обвязку и вы обеспечены отличным экономичным освещением на годы.

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа - 9

3. Фитолампы. Я изначально был другого мнения, но основываясь на данных о практическом использовании белых светодиодов из статьи iva2000, подтвержденных теперь собственным исследованием приходится констатировать, что они не дают никакого преимущества по энергоэффективности или по качеству выращенных растений, а всё с точностью до наоборот! Скрипач не нужен!

* Небольшое пояснение по фигурировавшим в таблицах комбинациям белых светодиодов с красными. Я для интереса рассмотрел вариант освещения, когда в дополнение к белым светодиодам дополнительно устанавливаются обычные красные или специальные с дальним красным спектром свечения (в пропорции 3:1 по мощности). Это бывает необходимо для стимуляции цветения. Если вы разводите цветочки или землянику или другие растения, у которых цветение или плодообразование является основной целью, это может быть оправдано. Если вы растите салат и петрушку, то вряд ли стоит заморачиваться — красные светодиоды дороже белых раза в 2,5, а специальные „фито“ с дальним красным — в 4 раза! Если цель — нарастить зеленой массы за минимальные деньги, лучше взять еще один или даже два белых светодиода — будет лучше и дешевле! Только не стоит загонять бедные диоды в гроб — зная любовь китайских товарищей к завышению параметров, нужно следить, чтобы при работе основание светодиодов грелось как можно меньше — позаботиться об эффективном теплоотводе и ограничивать рабочий ток. Лучше купить на 20% больше диодов и пустить на них на 20% меньший ток и таким образом в разы увеличить их время жизни, чем навалить на полную катушку и через год получить 50% первоначального светового потока и половину нерабочих корпусов!

В целом нельзя не отметить, что революция в малом растениеводстве свершилась и это не может не радовать! Ко мне сейчас едут несколько мощных светодиодов и если со свободным временем всё сложится, то в продолжении будет практический результат в дополнении к этой сугубо теоретической части.

PS: Друзья! Большое спасибо за положительную оценку моей небольшой, но я очень надеюсь полезной для всех работы! Мне интересно пообщаться на эту тему и ответить на все вопросы, по ней, в рамках объема моих знаний. Так что не стесняйтесь — заходите в обсуждение. Особенно приветствуются дополнения и ссылки на другую информацию, которые могли бы восполнить возможные пробелы в этом материале!

Использованные материалы

Автор: Fenyx_dml

Источник

www.pvsm.ru


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта