Светодиодное освещение растений: создание искусственного солнца. Растения под светодиодами

Светодиодные светильники для огорода на подоконнике

В последние годы идеи выращивания свежих овощей и сочной зелени на подоконнике получает все большее распространение. Чего только не придумают, чтобы и полноценный урожай получить, и чтобы не накладно было. Одна из основных проблем в этом отношении – это правильное и недорогое освещение, особенно в зимний период.

Держать постоянно (или значительный период времени суток) включенными обычные лампы накаливания дороговато, да и перегорают они часто и к тому же свет не совсем тот, который нужен растению, а это сказывается на качестве урожая.

Сходные проблемы с освещением существуют также и у тех кто профессионально занимается выращиванием овощей в теплицах, или у тех, кто устраивает у себя в квартире зимний сад или растит большую коллекцию кактусов или тропических растений.

Поэтому не случайно и профессионалы, и любители обратили свое внимание на новые технологии и, в первую очередь, на светодиодные светильники для выращивания растений, тем более, что при их использовании обнаружился ряд интересных и полезных эффектов.

Преимущества светодиодного освещения для подсветки растений

Светодиодные светильники отличаются очень длительным сроком службы – до 80 тысяч часов, это 10 лет непрерывного свечения или 20, если имитировать световой день. За это время вам пришлось бы поменять около сотни галогенных ламп или штук 30 металлогалогенных. О лампах накаливания лучше вообще не вспоминать.

Светодиодные светильники экономят электроэнергию до 50% по сравнению с люминесцентными энергосберегающими лампами и до 85% по сравнению с лампами накаливания. Кроме того, светодиодные светильники трудно разбить (в конструкции не используется стекло), да и безопаснее они (устойчивы к перепадам напряжения и характеризуются низким потребляемым током), и, самое главное, они выпускаются с разным спектром (красные, синие), что очень важно для растения!

Использование светодиодных светильников для выращивания растений

Применение светодиодов для выращивания растений рассмотрим на примере опытов с томатами, уже в в течение нескольких лет проводимых в Минске и успешно внедряемых в СНГ.

Семена или рассаду высаживают в контейнеры. Желательно выбирать лиановидные сорта томатов. К таким сортам относятся Кабардинский, Юсуповский, Деликатес, Саратовская роза, Гибрид-3, Чудо рынка, Розовый крупный, Гигант салатный, Юбилейный и другие.

Над ними достаточно низко (они не нагреваются) размещаются светодиодные светильники или специальная лента со светодиодами трех цветов: белый, синий, красный, в соотношении 1 : 1 : 3.

И тут мы переходим к очень важным моментам. Красный и синий цвет крайне необходмы для фотосинтеза, причем синий ускоряет рост и биомассу, а красный значительно увеличивает обильность цветения и плодоношения. Белый также необходим, но если не вдаваться в подробности, он в большей степени обеспечивает ряд процессов жизнедеятельности.

Включая те или иные светодиодные светильники, изменяя цветовую гамму можно добиться ускорения и регулировки процессов роста и созревания.

Светодиодная технология позволяет получать до 50 плодов с одного растения, причем большинство из них крупные, весом до 300 г. Таким образом, урожай с одного куста ставит 5-6 кг, а это немало для подоконника. Кроме того, одно растение плодоносит до полугода. В общем получается весомая овощная добавка к Вашему столу. Ну, а опытные кактусоводы с помощью светодиодного освещения могут добиться впечатляющих успехов и добиться обильного цветения своих любимцев. Попробуйте!

www.botanichka.ru

Изготовление светодиодного освещения для растений своими руками: полезные рекомендации

Светодиоды для растений — это эффективная энергосберегающая и безопасная замена других видов ламп: накаливания, люминесцентных, газоразрядных, ртутных и пр. Их долговечность достигает 50 тыс. часов и более. В нашем климате многие растения нуждаются в дополнительном освещении зимой, ранней весной и поздней осенью. Большое значение для их ассимиляции имеет диапазон световых волн.

Светодиоды для растений — это эффективная энергосберегающая и безопасная замена других видов ламп

Содержание материала

Влияние излучения на растения

Количественно цвет, или спектральная составляющая, характеризуется длиной волны, которая измеряется в нанометрах (нм). Наиболее положительно влияет на растения синий диапазон, применяемый в течение всего времени их роста и развития. Сине-фиолетовый спектр делает их более крепкими и плотными, поскольку способствует выработке ингибиторов. Красный цвет применяют во время цветения, а красно-оранжевый влияет на корнеобразование и развитие плодов. Источником благоприятного для растений излучения являются фитолампы, которые еще называют искусственным солнцем. Мощность и эффективность их продолжает увеличиваться. Монохромные светодиодные лампы излучают свет в узком диапазоне: 440 нм (синий) и 660 нм (красный) с отклонением в ту или иную сторону не более чем на 10 единиц. В период выращивания рассады требуется больше синего цвета, однако, если его слишком много, растения будут слишком коренастыми.

Наиболее положительно влияет на растения синий диапазон, применяемый в течение всего времени их роста и развития. Сине-фиолетовый спектр делает их более крепкими и плотными, поскольку способствует выработке ингибиторов

Также рекомендуем прочитать:

Подсвечивать растения необходимо 12-16 часов в сутки, при этом они должны быть освещены со всех сторон. Некоторым из них нужна индивидуальная лампа. Поэтому, прежде чем устанавливать прибор, необходимо изучить потребности растений. Так, для томатов очень полезен красный спектр, а для огурцов в большом количестве он может оказаться губительным. Для удобства составляют график включения-выключения устройства или приобретают систему управления освещения с таймером. Субстрат в кассетах можно засыпать тонким слоем пенопластовых шариков или вермикулитом для дополнительного отражения излучения. Расстояние между лампами и листочками должно быть 15-30 см.

Критерии выбора

Светодиодная подсветка успешно используется для выращивания крепкой рассады овощей и цветов дачниками и фермерами. Иногда под красно-синим спектром держат помидоры и огурцы от рассады до полного созревания, хотя это обходится недешево. Чаще выращивают салаты.

Преимущество светодиодов перед другими лампами в следующем:

• располагать их можно близко к растениям;
• для размещения не требуется много места;
• регулировать спектр можно на разных стадиях роста.

Недостаток высококачественных светодиодов — в их высокой стоимости. Именно поэтому они не находят широкого распространения. Отталкивают покупателей также низкосортные лампы. При использовании искусственного освещения важно, чтобы процесс фотосинтеза проходил на должном уровне. Неэффективные светодиоды будут производить в основном только тепло.

Фитолампы имеют цоколь и вставляются в стандартный патрон, они покрыты специальной прослойкой, не допускающей перегрева рассады. Их выбирают исходя из того, какие растения и на какой площади будут освещаться. Мощность их может быть от пары ватт до нескольких сотен, а длина — от 20 до 150 см. Диодные лампы для растений имеют встроенные линзы, благодаря которым свет распространяется не во все стороны, а концентрированно, поэтому отпадает нужда в отражателях. Крепят их на специальных стеллажах для рассады, над подоконниками.

Приобретая светодиодные светильники для растений, следует обратить внимание на материал, из которого изготовлен корпус, насколько он прочный. Если площадь охлаждения лампы недостаточна, он может быть снаружи едва теплым, в то время как внутри температура будет очень высокой. Такая лампа быстро выйдет из строя. Важно, чтобы, приобретая фитосветильник, человек имел точную информацию о его спектральном составе. Светодиодная лента для растений низкого качества не излучает необходимые им волны, поэтому может оказаться бесполезной.

Приобретая светодиодные светильники для растений, следует обратить внимание на материал, из которого изготовлен корпус, насколько он прочный

Фитолампа своими руками

Исходя из того, что в белом спектре светодиодов присутствуют потоки волн 440 и 660 нм, но малой амплитуды, чтобы достичь хорошего результата при выращивании рассады, умельцы увеличивают суммарную мощность светильника на белых светодиодах. Часто этот принцип лежит в основе изготовления своими руками недорогих фитоламп для растений. Расход электроэнергии может увеличиться в 2 раза, поэтому такой прибор применим только ранней весной в домашних условиях.

Изготовить светодиодный светильник для рассады своими руками можно с помощью таких материалов:

• гибкой светодиодной ленты для растений, на обратной стороне которой наклеен двухсторонний скотч;
• панели, соответствующей по размеру площади, которую нужно подсвечивать;
• блока питания для подсоединения ленты к сети.

Собрать фитолампу мощностью 100 Вт для освещения 1 м² рассады можно за 2-3 часа. Для этого понадобится 40-50 светодиодов. При наличии отражателя их количество можно уменьшить. На указанной площади помещается до 250 растений в торфяных стаканчиках. Вместо обычного блока питания можно приобрести драйвер — более надежное устройство, рассчитанное на определенный тип светодиодов. Возможный вариант — резистор подходящего сопротивления. Панель очищают и обезжиривают, приклеивают к ней отрезки ленты, соединенные спайкой или коннектором. Подключают их к блоку питания. Светодиоды можно наклеить на металлический лист, разместить в специальном алюминиевом профиле. Не рекомендуется прикреплять ее к ДСП, ДВП и другим материалам, плохо проводящим тепло. Для подсветки рассады панель устанавливают на ножки и размещают над растениями. Чем легче материал, из которого изготовлен светильник для растений, тем проще его крепить.

Поскольку рассаду в основном выращивают в жилых помещениях, важно, чтобы прибор выглядел привлекательно. Светодиодные ленты, прикрепленные к алюминиевому профилю, не испортят вид комнаты.

Если поставить в устройство простые рассеиватели, он будет смотреться еще эстетичнее, Однако при этом потери света для рассады могут составить 15-25%. Лента, монтированная на профиль, меньше перегревается, что очень важно при недостаточной вентиляции помещения.

Можно приобрести 2 ленты LED — красную и синюю — и добиться соотношения этих спектров на светодиодной панели для растений 1:1, 1:4 или 1:8, в зависимости от того, на каком этапе и для выращивания каких овощей и цветов будут ее использовать.

Воздействие на человека

Светодиодное освещение сравнительно недавно вошло в нашу жизнь. Пользуясь фитолампами в своих домах или других помещениях по 12 часов в сутки, люди задаются вопросом о том, насколько оно безопасно для здоровья. Надо сказать, что полностью эта тема не изучена. Однако факты и мнение многих профессионалов в этой области позволяют сделать на сегодняшний момент вывод, что светодиодное излучение не оказывает вредного воздействия, и лампа не опасна в быту. Установлено, что в состав микросхем входят тяжелые металлы, что может нанести ущерб здоровью только при попадании в пищу в больших количествах. Светодиодными лампами нельзя обжечься, так как выделяемое тепло поглощается специальным радиатором. Колбы делают из небьющихся материалов (пластика, поликарбоната), поэтому опасность порезов осколками исключена.

Изготавливая свой светильник, требуется уделить должное внимание следующим требованиям безопасности:

• необходимо изолировать ленту при ее монтаже на токопроводящие пластины;
• нельзя допускать повреждений компонентов, находящихся на ленте;
• следует применять только параллельное подключение длинных отрезков.

Перед началом работы необходимо проверить состояние светодиодов тестером. Добросовестные изготовители помечают отрицательную ножку овальным отверстием. Чтобы избежать разочарований, необходимо приобретать элементы у заслуживающих доверие производителей.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

sadovodu.com

Светодиодные лампы для выращивания растений: характеристики светильников

Существование всего живого на нашей планете обусловлено многими факторами. Но ни один представитель флоры или фауны не сможет выжить без воды и солнечного света. Древние цивилизации строили поселения вдоль рек, обеспечивая орошение своих земель. Однако все они, согласно древнейшей истории, обитали на прогретой практически круглый год солнцем территории.

На рисунке показано поглощение света хлорофиллом.

В современном мире люди давно научились добывать воду из скважин и строить водохранилища, но недостаток солнца и тепла остаются во главе угла многих территорий, не способных похвастаться достаточным количеством ясных дней и высоких температур. На помощь садоводам, как в частном, так и в промышленном масштабе, приходят новейшие разработки по созданию оптимальных условий выращивания растений круглый год. И это не только отапливаемые помещения. Создание летних температур не обманет молодые побеги — им нужно солнце, ведь при его недостатке растение не сможет развиваться, несмотря на остальные условия. Для этого была создана светодиодная подсветка растений.

Область применения ламп искусственного освещения достаточно велика. Это и озеленение помещений, и выращивание посевных материалов, и гидропоника, и, конечно, садоводство, как промышленное, так и бытовое. Для выращивания различных культур используются несколько типов источников искусственного света. В их числе лампы накаливания, газоразрядные, люминесцентные, металлогалогенные лампы, натриевые лампы высокого давления, а также светодиоды. В последнее время светодиодные лампы для освещения растений набирает все большую популярность, ведь, благодаря сочетанию разноцветных диодов, можно получить светильники, эффективные как на вегетативной стадии, так и в период репродукции.

Характеристики искусственного света

Спектры, воспринимаемые растениями

Искусственный свет для выращивания различных культур может использоваться как в условиях недостаточности естественного солнечного света, в качестве своеобразной «подкормки», так и при полном его отсутствии. В обоих случаях так называемые фитоактивные источники должны соответствовать многим требованиям, не просто освещая растения, но и имитируя естественные уличные условия. Это достигается подбором светильников разной цветовой температуры, переменной интенсивности лампы для освещения растений, а также выбором спектральных характеристик электромагнитного излучения, соответствующих виду и стадии роста культуры.

Вернуться к оглавлению

Интенсивность светового излучения

В соответствии с тригонометрическим законом обратных квадратов интенсивность излучения уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния до источника. Так, отодвинув лампы для освещения растений в 2 раза дальше, мы получим в 4 раза уменьшенную световую интенсивность. Это происходит из-за большого рассеивания света в пространстве. Поэтому для концентрации светового потока в садоводстве используют различные рефлекторы или просто стараются посадить растения максимально близко друг к другу для создания большей плотности на освещенной территории. Но важно помнить, что слишком близко посаженные растения, возможно, и будут получать больше света, но могут мешать друг другу. Поэтому любые методы сохранения драгоценного света должны быть применены с умом.

Вернуться к оглавлению

Цветовая температура

Цветовая температура естественного света составляет примерно 5000 К. Цветовая температура выпускаемых ламп искусственного освещения колеблется в пределах 1500 — 8000 К. Меньшим значениям цветовой температуры соответствует красная и оранжевая части спектра (1500 — 2700 К), а к синей части спектра относятся большие значения температуры, начинающиеся с отметки в 5000 К. Видимый человеческому глазу свет изменяется в течение суток за счет угла и высоты подъема солнца, а также погодных условий. В связи с этим процесс фотосинтеза может подстроиться под изменение внешних условий и протекать при разных условиях освещенности.

Вернуться к оглавлению

Спектральный состав света

Ни для кого не секрет, что оптика является одним из сложнейших разделов физики. И связано это в основном со спектральным анализом. Казалось бы, солнечные лучи, так необходимые для выращивания садовых культур, имеют желтый цвет. Однако все не так просто, как кажется на первый взгляд. Для искусственного освещения растений, в зависимости от стадии их развития, требуются различные части спектра. Так, в вегетативном периоде выращивания необходимы лучи синей части спектра, а на репродуктивной стадии — красно-оранжевой.

Вернуться к оглавлению

Светодиодное освещение растений

Сравнительные характеристики фитоламп.

Одной из самых передовых технологий при создании оптимальной освещенности в искусственной среде является использование светодиодов. Они обладают рядом преимуществ, таких как невысокая электрическая мощность (следовательно, и экономичность), отсутствие балласта, низкое тепловыделение. Благодаря последней характеристике, стала возможной установка таких ламп в непосредственной близости от растений. Это позволяет уменьшить область рассеивания света, увеличивая интенсивность светового излучения. Применение светодиодного освещения растений сокращает необходимость полива благодаря снижению испарений с поверхности выращиваемых культур.

Светильник может состоять из нескольких различных светодиодов. Их комбинация позволяет использовать светодиодную лампу на всех периодах роста, используя разноволновые светодиоды. Считается, что к выбору красных светодиодов следует подходить более скрупулезно. Кроме того, возможно использование дополнительной подсветки с помощью светодиодов инфракрасной и ультрафиолетовой частей спектра.

При выборе светодиодных светильников важно понимать, что у каждого растения есть свои, отличные от других, требования к освещенности. Желательно, чтобы для выращивания той или иной культуры были созданы условия, приближенные к естественной среде их произрастания. Необходимо учитывать, что в любой природной зоне существует смена времени суток. Как человеку трудно постоянно находиться в условиях максимальной освещенности, так и растение не стоит подвергать подобной нагрузке. Чередование и длительность темных и светлых периодов (включения и выключения фитоактивных ламп) тоже зависит от вида выращиваемой культуры.

Вернуться к оглавлению

Эстетическая составляющая

В декоративных целях возможно использование светодиодов зеленой части спектра. Как известно, зеленый свет приятен человеческому глазу и способен нейтрализовать неприятные для зрения пурпурные, розовые и другие излишне яркие оттенки. Кроме того, зеленая часть спектра наиболее различима для человеческого глаза, поэтому способна создать более яркое, насыщенное визуальное впечатление. При этом эффективность зеленой подсветки для фотосинтеза растений крайне невысока из-за отражения хлорофиллом большей части лучей этой части светового спектра.

Применение светодиодных ламп в растениеводстве открывает все большие возможности для создания максимально комфортных условий для выращивания множества культур и, более того, позволяет сделать этот процесс более экономичным и простым. Светодиодные лампы нашли применение и в цветоводстве, ведь теперь выращивание экзотических представителей этого вида флоры стало возможным и в нашей полосе. Более того, применение светодиодных светильников шагнуло и за пределы земного шара. Несколько лет назад был проведен ряд экспериментов по выращиванию пищевых культур в космосе с помощью светодиодов. И они увенчались безусловным успехом!

www.parnikiteplicy.ru

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа / Хабр

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:

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:

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

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):

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.

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:

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.

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.

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.

* 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!

habr.com

Светодиодные фитолампы для растений своими руками | Стены

» Стены

Мой выбор светодиодных ламп для растений, отзыв

11 Июль — Светодиодные лампы

Активное использование светодиодов сейчас происходит не только в архитектурном и интерьерном освещении, рекламе, автомобилестроении, но и в более узкой специализации, в том числе в медицине и промышленном освещении, а также и в сельском хозяйстве для освещения теплиц.  Я провел некоторые эксперименты со светодиодным освещением, и сейчас расскажу о том, как я покупал светодиодные лампы для растений.

Содержание статьи моем выборе светодиодных ламп для растений

Для начала расскажу вам о своем опыте работы со светодиодными лампами для растений, а затем перейдем к теории, зачем они нужны, где и как используются.

Эксперимент: рассада под светодиодной лампой

Итак, я устроил несколько мини-теплиц своими руками. Конструкция весьма проста. Ничего оригинального не стал придумывать. Сделал две коробки, набил фанеру, прикрепил к каждой 3 стандартных патрона, использовал провод 2х0,75. Купил лампы с цоколем е27 .

1. Убедиться в возможности выращивания растений, используя светодиоды в качестве основного освещения.

2. Вырастить рассаду, используя два разных типа освещения: с помощью люминесцентной лампы и светодиодов. Сравнить интенсивность роста.

Цели поставлены, я приступил к их реализации. Были куплены три люминесцентные лампы Camelion Bio мощностью 18 Вт и три светодиодные лампы OSRAM FLORA 18 вт. Сразу оговорюсь, что цена на лампы Осрам намного выше, а что касается результатов теста, то об этом немного позже. Кстати, со светодиодными лампами данного производителя я уже имел дело раньше, читайте об этом в статье Как я купил светодиодные лампы OSRAM .

Как взошли мои растения

Итак, дело продвигалось, и на третий день я увидел, что рассада огурцов сходит в обоих случаях, помидоры сошли на пятый и на шестой день (под светодиодной и люминесцентной лампой соответственно). Световой поток ламп также измерил, на всякий случай. Световой поток люминесцентной лампы – 1900 люкс, а у светодиодной лампы OSRAM FLORA – 2900 люкс, то есть в 1.5 раза выше, но и стоимость такой лампы раза в 2 выше.

Мои выводы и отзывы о светодиодных лампах для растений

Была задача ответить на два вопроса, рассмотренные вначале статьи. Мои отзывы:

1. Светодиоды действительно подходят для устройства освещения в теплице.

2. Растения можно выращивать под разным освещением, для этого подойдут как люминесцентные, так и светодиодные лампы. Плюсы первого варианта – они дешевые, второго варианта – растения растут намного быстрее. За две недели выращивания огурцов и помидоров я понял, что используя светодиодное освещение, рост растений увеличивается на 10-15%. Я бы для себя выбрал OSRAM FLORA, так как вне зависимости от цены все должно быть качественным, в том числе и освещение.

В следующей статье я вам расскажу о том, как покупал LED панели для растений .

Использование светодиодов для создания тепличного освещения

Ведь еще более чем двести лет назад голландскими учеными было сделано открытие, что  растениям для жизни необходима вода, воздух и свет, основным источником, которого является Солнце. Бытует такая точка зрения, что «белый» свет является наиболее благоприятным для растений, так как является естественным освещением, при котором зародилась жизнь на Земле, а значит, растения к нему больше всего приспособлены. Однако следует также учитывать, что растения адаптированы только к спектру излучения, который им удается получить согласно их расположению в экологической нише. Спектр излучения меняется в зависимости от широты и времени года и даже дня, поэтому не следует воспринимать солнечный свет, как универсальный для всего многообразия растений.

Источником энергии для процесса фотосинтеза являются в первую очередь красные лучи спектра наряду с небольшой долей синего, который также важен для развития растений, и недостаток которого может привести к избыточному росту и вызывать пожелтение листьев. Это должно учитываться при создании тепличного освещения, так как обычно в растениям в таких условиях естественного освещения не достаточно.

Раньше дополнительным источником света служили чаще всего натриевые лампы с высоким давлением и металлогалогенные лампы наряду с люминесцентными. Появление светодиодных светильников предложило совершенно новый этап высококачественного освещения растений. Благодаря светодиодам RGB появилась возможность изменять цвет и яркость.

Зачем менять цвет

Для чего необходимо менять цвет? Следует сразу сказать, что каждый вид растения на различных этапах развития воспринимают длины световых волн по-разному. Например, освещение цветов и овощей требует использование разных спектров. Рассада также требует более интенсивного освещения, чем взрослые растения.

Светодиодные лампы RGB позволяют достичь хорошо сбалансированного светового спектра, являясь универсальным источником света для теплиц.

Их вторым преимуществом является изменения яркости, так как растения в теплице в процессе роста требуют определенного уровня освещенность. Ведь естественное освещение изменяется в течение года и суток. Обычные источники освещения не могут обеспечить поддержку заданного уровня освещения с хорошей точностью. Варьирование яркости светодиодных ламп позволяет решить эту проблему, а также сократить затраты на электроэнергию.

В результате, светодиодные лампы, несмотря на более высокую цену, представляют собой более выгодный вариант освещения растений, так как быстро окупаются за счет низкого энергопотребления.

Фитолампы

Такие лампы используются для выращивания растений в теплицах или зимних садах. Они изначально обладают специальным спектром синих и красных волн. Они потребляют мало электроэнергии, создавая минимальные уровни тепловой мощности, и являются рентабельным решением, как для выращивания растений в домашних условиях, так и для коммерческого использования в сельскохозяйственных теплицах.

Они также идеально подходят для обеспечения дополнительного освещения тропических растений и деревьев, позволяя обеспечить максимальную выгоду за счет максимального роста растений.

Подсветка рассады в домашних условиях своими руками

Содержание статьи:

Зачем необходимо искусственное освещение для рассады

По плану, некоторые виды семян, для последующей выгонки рассады высаживают в конце января – начале февраля. Для того чтобы растения хорошо росли и формировалась в это время года, им обязательно потребуется подсветка рассады в домашних условиях. Можно сделать подсветку для рассады своими руками, это не займет много времени и не выльется в высокую стоимость. Зато освещение для рассады своими руками гарантировано благоприятно скажется на росте и здоровье растений.

Чем подсвечивать рассаду дома

Обычные лампочки накаливания в качестве подсветки для рассады своими руками не подойдут. Так как под такими мощными лампами растение вероятнее всего попросту сварится или сгорит. Но, несмотря на палящий свет, освещение для рассады своими руками такими лампами не принесет ожидаемых результатов, лишь только по тому, что растениям будет недостаточно вырабатываемого света. Даже в том случае, если установить для освещения рассады в домашних условиях самую мощную по ватам лампу. Все это, из-за маленького спектра излучения, недостаточного для освещения рассады своими руками.

Какими лампами можно подсвечивать рассаду

При выгонке растений для их подсветки могут применяться много разных ламп, например: металлогалогеновые, LED, ДНАЗ. Но эти лампы вряд ли подойдут для подсветки рассады своими руками, так как их используют на профессиональном уровне, в больших теплицах. Естественно возникает вопрос, какой лампой подсветить рассаду в домашних условиях? Чаще всего для подсветки рассады в домашних условиях используют люминесцентные, светодиодные и фитолампы. Данные осветительные приборы дают необходимый спектр и имеют маленькую теплоотдачу, что собственно и требуется для освещения рассады на подоконнике.

Люминесцентные лампы для подсветки рассады своими руками

Агролампа для рассады: подсветка для рассады своими руками

Какая классная эта тема!

Как раз в самое нужное время у меня получилось написать о ней! Кто-то говорит – светильник для рассады. кто-то называет – фитолампа для рассады. а кто-нибудь считает, что это – агролампа для рассады. Все правы и речь идет об одном и том же. Хочу сегодня хоть немножко рассказать о подсветке рассады в домашних условиях.

У одной моей знакомой нет даже собственной грядки, но у нее на подоконнике уже вовсю цветут томаты и даже завязались маленькие огурчики. Говорят, что новичкам – везет! У других, как и у меня, рассада только-только взошла на нескольких кассетных поддонах на окошке. Остается только купить лампу для рассады. А, еще, у одной знакомой рассада на стеллажах повсюду на подоконниках, столиках и даже на гладильной доске. Естественно, что подсветки у нее много и всякой разной. Важно то, что вся подсветка для рассады своими руками спроектирована и сделана!

Новички-овощеводы, впервые взявшись за овощеводство и желая организовать досвечивание рассады в домашних условиях, сталкиваются с некоторыми проблемами. Ниже приведены наиболее часто встречающиеся вопросы по организации подсветки рассады (например, как и где купить светильники для рассады) и ответы на них.

Зачем необходимо досвечивание рассады?

Для нормального развития овощной рассады необходим продолжительный световой период. Так как только под воздействием световой энергии из воды и углекислого газа происходит фотосинтез. т.е. образование необходимого органического питания для роста растения.

Листья всегда тянутся и поворачивают растение к свету.

Нехватка освещения ранней весной приводит к чрезмерному вытягиванию ростков, недостатку хлорофилла. Из-за чего листики становятся бледными, а растения слабенькими. Об этом каждый начинающий «агроном» знает еще со школы.

Как сделать досвечивание рассады в домашних условиях?

Необходимо установить на подоконнике невысокий 20-30 см «щит» из белого матового (можно покрыть алюминиевой фольгой) картона возле рассады со стороны помещения.

Солнечный свет, отражаясь от «щита», будет со всех сторон подсвечивать растения.

В дождливую, малосолнечную погоду, в вечернее время или на северной стороне дома света будет недостаточно и тогда досвечивание рассады в домашних условиях необходимо будет обеспечить с помощью агроламп. Эти лампы устанавливаются над рассадой с помощью специальных креплений: кронштейнов, подвески др.

Обеспечив всю площадь выращивания равномерным светом с помощью ламп для подсветки рассады, можно существенно увеличить качество и количество будущего урожая.

Совет. возможна установка ламп меньшей мощности ближе к растениям, но при этом понадобиться большее количество ламп. Лампы большей мощности, но в меньшем количестве, необходимо устанавливать повыше, для хорошего самочувствия растений и равномерного освещения.

Какой может быть агролампа для рассады?

• Лампа накаливания
• Лампа дневного света ЛДС
• Энергосберегающая лампа ЭСЛ
• Газоразрядные лампы: НЛВД, ДНаТ, ДНаЗ, ДНаС, ДНаМТ, ДРИ
• Металлогалогенные лампы МГЛ, МН
• Светодиодные фитолампы, фитоленты, фитопанели
• Индукционная фитолампа ИЛ

Какой купить светильник для рассады в домашних условиях?

Краткий анализфитоламп:

Лампы накаливания (так называемые «лампочки Ильича») сейчас не экономичны из-за дорогого электричества.  При недостаточной вентиляции они могут вызывать перегрев растений, и даже ожоги из-за выделения большого количества тепла.

Сейчас часто для подсветки рассады используются лампы дневного освещения ЛДС и компактные энергосберегающие лампы ЭСЛ. Цена их не такая уж высокая. Так как эти лампы выделяют меньше тепла, чем лампы накаливания, их можно устанавливать на высоте до 10 см от растений.

По цвету свечения наиболее благоприятным будет цвет, наиболее напоминающий солнечный свет.

Из всего многообразия газоразрядных ламп наиболее подходящими для досвечивания рассады будут натриевые лампы высокого давления ДНАТ и ДНАЗ (зеркальные). Газоразрядные лампы имеют более высокую световую мощность, яркость и более долгий срок эксплуатации, чем лампы накаливания, но дороже по цене.

Важно знать!

Для обеспечения работы некоторых газоразрядных ламп необходимо дополнительная балластная аппаратура. Их нельзя подключать напрямую к сети 220 в. При покупке лампы, надо убедиться какой патрон и балласт подходит данному светильнику.

Для овощеводов светодиодная лампа – новинка. Она совсем не нагревается, что помогает поддерживать нужный микроклимат для рассады без дорогостоящих рефлекторов и вентиляторов. Проблема состоит в том, что для наращивания зеленой массы необходим один набор цветов светодиодов, а для цветения – совсем другой. В итоге, расходы увеличиваются.Народные «умельцы» используют самодельные светодиодные ленты с нужными цветами светодиодов.

Оптимальное соотношение цветов подсветки: на один синий светодиод – два красных.

Самым полезным качеством индукционной лампы является способность  вырабатывать более мощный световой поток при подсветке растений, чем другие лампы подобного назначения. Это #8211 практически модернизированная люминесцентная лампа. Но самый большой минус – цена индукционной лампы заметно выше.

За сколько можно купить подсветку для рассады?

Цены агроламп разные в разных пунктах продажи, если так можно выразиться. В среднем цены такие:

• Энергосберегающая люминесцентная лампаЛБ 20-1 #8211 0,2 у.е .
• Лампы ртутно люминесцентные ДРЛ 125- 1 у.е. ДРЛ 250 #8211 2 у.е .
• Лампы натриевые высокого давления (зеркальные) ДНАЗ 250 #8211 10 у.е .
• Светодиодные лампы  #8211 5, 10, 20 у.е.. в зависимости от количества светодиодов и комплектации самой лампы.

Купить любую фитолампу для рассады можно не только в специализированных магазинах, но и по интернету (доставку, в т. ч. по  наложенному платежу оплачивает покупатель).

И заключительный совет!

Используя  хорошие емкости для рассады, качественные семена, питательные грунты, и конечно, не жалея денег, чтобы купить фитолампу для рассады, обязательно получится вырастить хорошую рассаду при естественном освещении и достичь желаемых урожаев. Прогресс не стоит на месте и с каждым днем новинок для любителей овощеводства становится все больше.

Опыт – дело наживное! Значит, есть перспектива и обязательно будут результаты!

Щедрой и стабильной удачи!

Источники: http://knigastroitelya.ru/elektrichestvo/svetodiodnye-lampochki/svetodiodnye-lampy-dlya-rastenij.htm, http://love-mother.ru/podsvetka-rassady-v-domashnih-usloviyah-svoimi-rukami.html, http://lovelus.com/art/agrolampa-dlya-rassady-podsvetka-dlya-rassady-svoimi-rukami/

restart24.ru

Применение светодиодов в растениеводстве

  Невозможно представить современное общество живущим в темноте. Свет создает нормальные условия для работы и учебы, улучшает условия быта. Без освещения невозможна работа промышленных предприятий, транспорта и современного городского хозяйства, космические полеты, освоение Мирового океана, проникновение в подземные шахты и пещеры. Оптическое излучение все в большей степени используется в современных технологических процессах в промышленности и сельском хозяйстве, становится неотъемлемой частью фотохимических производств, играет всевозрастающую роль в повышении продуктивности животноводства и птицеводства, урожайности растительных культур.

  В конце XVIII века английские и голландские ученые пришли к выводу, что растения питаются водой, воздухом, светом и в малой части почвой. Опытным путем они открыли явление фотосинтеза — образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. Более 95% сухого вещества растений создается в результате этого процесса. Управление фотосинтезом — наиболее эффективный путь воздействия на продуктивность и урожайность растений. Русский исследователь К.А. Тимирязев доказал, что источником энергии для фотосинтеза служит преимущественно длинноволновая часть спектра (красные лучи), а влияние коротковолновой части (сине-зеленой) менее существенно.

  Изучались и другие воздействия излучения видимой части спектрального диапазона на растения. В работе исследовали влияние интенсивности и спектрального состава света на эффективность фотосинтеза и продуктивность различных растений. У растений за поглощение света отвечают специальные пигменты. Основные из них — хлорофиллы a и b и каротиноиды. Хлорофиллы поглощают свет синего и красного диапазонов, а каротиноиды — только синего. Свет, полученный разными пигментами, расходуется на разные цели. Пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение. Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за увеличение зеленой массы. Зеленая часть спектра излучения полезна для фотосинтеза плотных листьев и листьев нижних ярусов, куда синие и красные лучи почти не проникают. Остальные части спектра растениями практически не используются.

  В результате исследований было показано, что наиболее благоприятными для выращивания светолюбивых растений являются интенсивности в пределах 150–220 Вт/м2, а оптимальный состав излучения имеет следующее соотношение энергий по спектру: 30% в синей области (380–490 нм), 20% в зеленой (490–590 нм) и 50% в красной области (600–700 нм). С использованием такого искусственного освещения получены урожаи, в несколько раз более высокие, чем при обычном освещении, причем за более короткие (в 1,5–2 раза) сроки.

Возможность применения светодиодов в растениеводстве

  Приведенные результаты указывают, что возможно применять светодиодные светильники для освещения растений. Современные светодиоды перекрывают весь видимый диапазон оптического спектра: от красного до фиолетового цвета. Диапазон длин волн излучения светодиодов в красной области спектра составляет 620–780 нм, в оранжевой — 600–620 нм, в желтой — 585–595 нм, в зеленой — 500–570 нм, в голубой — 465–490 нм и в синей — 430–465 нм. Таким образом, составляя комбинации из светодиодов разных цветовых групп, можно получить источник света с практически любым спектральным составом в видимом диапазоне.

  Следует отметить и другие преимущества светодиодов, например малую потребляемую электрическую мощность и, как следствие, низкое потребление электроэнергии устройствами на их основе. Кроме того, стоит учитывать, что излучение светодиодов направленное, а это позволяет эффективнее использовать светодиодные светильники. Также надо принимать во внимание, что время жизни светодиодов превышает время жизни, например, люминесцентных ламп минимум в несколько раз.

  Интенсивность излучения светодиода зависит от протекающего через кристалл тока. Это позволяет управлять интенсивностью излучения светодиодного светильника, причем относительно легко — путем изменения тока. Если использовать в светильнике светодиоды с разными значениями длины волны излучения, то, изменяя ток для разных светодиодов, можно получать различные по составу и интенсивности спектры излучения и таким образом подбирать спектр светильника в зависимости от конкретного этапа развития растения.

  Здесь нельзя не сказать о том, что современные теплицы представляют собой сложные технические комплексы, в большей части роботизированные. Управление ими осуществляется при помощи автоматизированных систем, в которые достаточно органично можно добавить и управление освещением, причем как по интенсивности, так и по спектральному составу излучения, и производить такие управляющие операции по программам, учитывающим фазу развития растений.

  В довершение всего светодиодные светильники, в отличие от других ламп, не являются хрупкими, поэтому устройства на их основе могут быть вандалоустойчивыми, а возможность низковольтного питания делает их безопасными, то есть не являющимися потенциальными источниками возникновения пожара или взрыва.

Все перечисленное делает светодиодные светильники крайне привлекательными для использования в тепличном освещении. Для того чтобы оценить их возможности, нужно сравнить параметры светодиодных источников света и ныне применяемых в тепличном хозяйстве ламп.

  Эффективность источника света можно оценить по количеству люменов излучаемого светового потока, приходящихся на один ватт потребляемой источником мощности. Однако в данном случае это будет не совсем корректно. Например, глаз человека воспринимает цвета по-разному, пик его чувствительности лежит в зеленой области спектра, таким образом, источник синего или красного света нам будет казаться более тусклым, чем источник зеленого такой же мощности излучения. Клетки растений тоже не все длины волн воспринимают одинаково, разные диапазоны излучения влияют на протекание процессов фотосинтеза по-своему. Поэтому использование светодиодных светильников одной и той же мощности излучения, но различающихся по спектральному составу, приводит к разным результатам. С учетом этого по аналогии с кривой чувствительности человеческого глаза строится усредненная кривая эффективности фотосинтеза, и с помощью этой кривой оценивается эффективность использования спектра источника света.

  Излучение в диапазоне волн 400–700 нм оказывает наибольшее влияние на протекание фотосинтеза и называется «фотосинтетически активным». Существует стандартный параметр, характеризующий «яркость» источника света для растения, — количество фотонов с длиной волны 400–700 нм, излучаемых за одну секунду. Эта величина называется фотосинтетическим фотонным потоком (Photosynthetic Photon Flux, PPF) и измеряется в микромолях фотонов в секунду, а отношение PPF к потребляемой мощности рассматривается как коэффициент эффективности излучения.

  Помимо показателей эффективности, большое значение имеет состав спектра излучения. Ранее уже приводилось оптимальное соотношение энергий по спектру: 30% — в синей области, 20% — в зеленой и 50% — в красной. Такое соотношение обеспечивает выращивание полноценных растений, а сильное нарушение его приводит к отклонениям в развитии. Например, если большая часть энергии излучения приходится на синюю область спектра, это приводит к формированию низкорослых растений с высоким фотосинтезом, но низкой продуктивностью. Сильная накачка красным, наоборот, приводит к излишнему росту вегетативных органов в ущерб генеративным.

  Таким образом, два типа источников света — натриевые лампы и светодиодные светильники — надо сравнивать по следующим параметрам: эффективность использования спектра источника, соотношение PPF/Вт и состав спектра.

  Представлены спектры натриевой лампы высокого давления, светодиодного светильника XLight и кривая эффективности фотосинтеза.

  Энергосберегающие лампы имеют высокое соотношение PPF/Вт — не менее 1,8 мкмоль/(c×Вт). Расчетное значение эффективности использования спектра источника составляет 0,92. В спектре энергосберегающей лампы средний уровень интенсивности в синей области более чем в три раза ниже, чем уровень интенсивности в красной области, что говорит о необходимости использования более интенсивной лампы, а значит, о необходимости повышения потребляемой мощности.

  Светодиодный аграрный светильник XLight был разработан с учетом требований к тепличному освещению, и его спектр максимально приближен к оптимальному. Расчетное значение PPF/Вт — 2 мкмоль/(c×Вт). Расчетное значение эффективности использования спектра источника — 0,83.

  Из сравнения приведенных для двух типов источников данных можно сделать вывод, что светодиодный светильник XLight по своему спектру ближе к оптимальному для выращивания растений, характеризуется более высокой отдачей фотосинтетически активного излучения, чем энергосберегающая лампа, и имеет сопоставимую с ней эффективность использования спектра источника. Все это свидетельствует о возможном более эффективном применении данного типа светильников для освещения растений в процессе вегетации.

Описание эксперимента

  Эксперимент по использованию светодиодных светильников для освещения растений проходит на кафедре овощеводства и плодоводства на базе Уральской государственной сельскохозяйственной академии.

   Целью эксперимента является проверка способности растений развиваться под светом от полупроводниковых источников излучения от стадии проращивания до стадии плодоношения (появления завязей плодов).

   На две соседние полки помещаются емкости, засеянные семенами растений. На обеих полках процесс выращивания растений происходит полностью под искусственным освещением. В первом случае используются светодиодные светильники XLight XLD-Line50-Agro, во втором случае — энергосберегающие светильники с люминесцентными лампами Osram Fluora для растений. Растения находятся при включенном освещении по 16 часов в сутки. Площадь освещенного участка составляет примерно 0,5 м2.

  Эксперимент состоит из двух повторяющихся этапов для подтверждения правильности полученных результатов. В настоящее время завершен первый этап: растения полностью развились от стадии проращивания из семян до стадии плодоношения в лабораторных условиях. Второй этап должен подтвердить преимущества использования светодиодных источников освещения для растений уже в реальных условиях тепличного хозяйства.

   Уже сейчас эксперимент показал, что, в отличие от энергосберегающих ламп, светодиодный светильник обеспечивает спектр излучения, необходимый для полного цикла выращивания растений от проращивания до цветения и плодоношения, а спектр лэнергосберегающих ламп не позволяет растениям плодоносить, поэтому энергосберегающие лампы пригодны только для выращивания рассады. Другим преимуществом светодиодных светильников является низкое выделение тепла, поэтому их можно располагать в непосредственной близости от растений без риска нанести им повреждения.

   Результаты законченного первого этапа эксперимента показали, что семена, освещаемые светодиодными светильниками, прошли за время эксперимента полный цикл от проращивания до плодоношения, тогда как семена, освещаемые светильниками с люминесцентными лампами, за аналогичное время дошли только до стадии цветения.

Использование светодиодных светильников в теплицах

   Главное преимущество применения светодиодных светильников для освещения растений в теплицах — возможность подбора практически идеального для их роста спектра излучения. Спектр расположен как в синей, так и в оранжевокрасной областях. Как уже говорилось, красный свет необходим для роста корневой системы, созревания плодов, цветения, а синий — для развития листьев и роста растений. У энергосберегающей лампы основная часть спектра лежит в оранжево-красной области и явно недостает синего света; из-за этого растения тянутся вверх, становятся более хрупкими и плохо переносят транспортировку.

   Не последнюю роль играет и тот факт, что при практически идентичных светотехнических характеристиках один светодиодный светильник потребляет в три раза меньше электроэнергии по сравнению с натриевой лампой. Кроме того, светодиоды долговечны: они имеют ресурс порядка 50000 ч, обеспечивающий трехлетнюю гарантию работы светильника на их основе и срок эксплуатации до 10 лет.

   Особо следует отметить экологическую чистоту светодиодных светильников и отсутствие проблем с их утилизацией. Данные особенности связаны с тем, что в составе светодиодов нет вредных веществ. Помимо этого, при эксплуатации они не нагреваются так сильно, как энергосберегающие лампы, что облегчает поддержание требуемых климатических условий при выращивании растений.

   К недостаткам светодиодных светильников можно отнести их относительно большие размеры, что продиктовано стремлением добиться высокой интенсивности излучения за счет большего количество светодиодов, и сравнительно высокую стоимость светильников на первоначальном этапе.

   Для оценки перспективности внедрения светодиодных светильников в растениеводстве был выполнен проект переоснащения ими участка теплицы. Предполагалось провести замену имеющихся светильников с лампами ДНаТ 600 Вт на светодиодные светильники XLight с потребляемой мощностью 166 Вт. В светодиодном светильнике XLight нашли воплощение результаты исследований влияния различного освещения на рост растений, спектр светильника наиболее приближен к спектру поглощения растений, его конструкция отличается простотой и надежностью. Выполненный техникоэкономический расчет проекта показывает, что высокая первоначальная стоимость светильников компенсируется относительно небольшим сроком окупаемости, который в нашем случае составляет порядка 2,5 года, и достаточно большим сроком эксплуатации после этого, уже в условиях полностью возвращенных затрат на приобретение и нарастающей экономии за счет низкого энергопотребления. Такой недостаток, как размеры светодиодного светильника, не является существенным при применении в современных автоматизированных теплицах.

   Как уже упоминалось, в осветительных системах таких теплиц можно использовать подсистему управления с несложными функциями контроля состояния светильников, обеспечения режимов управления включением и выключением в зависимости от сезона, времени суток, конфигурации задействованных площадей, требуемого спектра излучения и т. п. Такие подсистемы могут быть как автономными, так и входящими в состав централизо- ванной системы автоматизации теплицы.. На базе такой подсистемы управления возможно решение вопросов подбора светильников с требуемыми спектрами и изменения их суммарных спектров с течением времени, а также регулирования мощности излучения в соответствии с протекающими биологическими процессами с целью получения определенных свойств растений.

Заключение

   В настоящее время в большинстве тепличных осветительных систем используются адаптированные для растениеводства лампы высокого давления — так называемые аграрные лампы. Однако у этих ламп только треть затраченной энергии преобразуется в излучение, эффективное для фотосинтеза, а также вырабатывается много лишнего тепла. Согласно исследованиям института «Гипронисельпром», для получения оптимальной нормы освещенности 40 Вт/м2 в теплице для выращивания рассады необходимо использовать энергосберегающую лампу мощностью минимум 120 Вт, а для получения нормы освещенности в 100 Вт/м2 — 300 Вт. При фотопериоде выращивания рассады 14 ч и выращивания на продукцию 16 ч потребление электроэнергии на 1 м2 составит за сутки величину в несколько кВт·ч. В пересчете на всю продуктивную площадь теплицы величина потребления электроэнергии лампами выливается в огромное значение, существенно влияющее на рост себестоимости продукции.

   Применение светодиодных светильников может снизить эту величину как минимум в 3 раза. Кроме существенно меньшей потребляемой мощности, светодиоды способны обеспечить большее соответствие спектру эффективности фотосинтеза, что позволяет снизить требуемую мощность излучения на единицу площади теплицы, а следовательно, и мощность светильника, в результате чего происходит дополнительное снижение потребления электроэнергии и, как следствие, сокращение затрат.

   Описанный в статье эксперимент показал, что при освещении светодиодными светильниками семена прошли полный цикл развития, тогда как при освещении светильниками с энергосберегающими лампами они достигли лишь стадии цветения. Это открывает возможность уменьшения времени полного цикла развития растения и увеличения количества периодов плодоношения только благодаря подбору спектрального состава светодиодного освещения. Если учесть еще и экономию электроэнергии, а также возможность управления интенсивностью и спектральным составом излучения в зависимости от фазы развития растения, что возможно при применении светодиодных светильников, то экономический эффект от внедрения таких светильников может быть очень существенным. В пользу применения светодиодов выступают также их конструкционная прочность, надежность, большой ресурс, экологичность.

   Проведенные исследования подтверждают, что будущее освещения теплиц за светодиодными светильниками, а начинать использовать такие светильники можно уже в настоящий момент.

Свежие новости:

www.gidroponika.su

Светодиодные лампы для растений комнатных и аквариумных

Все комнатные растения нуждаются в хорошем освещении. И об этом знает каждый цветовод. В осенне-зимний период световой день значительно короче, чем весной и летом. Поэтому растениям нужна специальная подсветка в домашних условиях. В настоящее время обеспечить комнатным любимцам необходимое освещение вообще не проблема. Светодиодные лампы для растений помогут полностью возместить недостаток света для домашней растительности в этот период года.

Какие лампы можно применять для досвечивания?

Эти приборы появились относительно недавно и стали пользоваться большой популярностью и спросом, благодаря потрясающему эффекту. Многие цветоводы делают такие подсветки своими руками.

Существует множество ламп искусственного досвечивания, правда, не все они могут быть полезными для комнатных цветов. К примеру, люминесцентные лампы не рекомендуется использовать в качестве подсветки для домашней растительности. Спектр таких устройств не может обеспечить необходимое освещение цветам.

В домашнем цветоводстве самыми эффективными признаны лишь некоторые модели таких устройств, которые обладают оптимальной интенсивностью и спектром светового излучения.

Независимо от того, какой тип подсветки выбран, грамотная организация искусственного досвечивания осуществляется с учетом оптической длины волн.

Оптимальное светодиодное освещение для растений бывает двух видов:

• Подсветки с синим спектром в диапазоне волн от 430 до 455 нм. Данные приборы используют в период активного роста и развития растений. УФ-лучи способствуют созданию ингибиторов роста, которые непосредственно влияют на укрепление, полноценное формирование и увеличение плотности растений.
• Подсветки с красным спектром – 600 нм. Эта светодиодная лампа для растений используется на этапе формирования цветочных бутонов на протяжении всего периода цветения. Красно-оранжевый свет стимулирует активное развитие и созревание плодов, наращивание зеленой массы и корневой системы.

Все другие диапазоны не пригодны в качестве дополнительного освещения домашних цветов. Соотношение синего и красного спектра для каждого растения на определенном этапе роста и развития будет разным. Поэтому, выбирая светодиодные светильники для растений, необходимо досконально ознакомиться с требованиями своих комнатных любимцев к освещению, а также, с функциями досвечивающих приборов. При выборе такого освещения не стоит забывать и о площади помещения, в котором произрастают комнатные цветы.

На сегодняшний день светодиодные подсветки стоят недешево. На стоимость такого оборудования влияет тип модели, ее функциональность и дизайн. И многие любители домашней растительности приспособились делать искусственное освещение своими руками, причем довольно успешно.

Главные технические характеристики светодиодных ламп

• Потребляемая мощность, которая измеряется в ватах. Обычно в домашних условиях используют лампы от одного до двадцати пяти ват.
• Световой поток, измеряющийся в люменах. Этот показатель определяет яркость света.
• Цвет излучения – ультрафиолетовые или красные лучи.
• Габариты, которые измеряются в миллиметрах.
• Угол излучения.
• Освещаемая площадь, измеряется в м2.
• Диапазон накала корпуса устройства, варьируется от пятидесяти пяти до шестидесяти градусов тепла.
• Возможность работы при разных температурных режимах – от -25 градусов до +40 градусов.
• Потребление электроэнергии в работающем режиме – В.
• Уровень защиты.
• Срок эксплуатации, измеряется в часах.

Светодиодные фитолампы для растений оснащены линзами. Эти детали обеспечивают концентрацию потока света. При использовании таких устройств отпадает необходимость в различных отражателях света. Обычные фитолампы обладают рассеянным освещением, и в этом их главный недостаток.

Светодиодная лампа для растений имеет множество преимуществ:

• Длительный срок эксплуатации.
• Возможность регулирования интенсивности излучения.
• Легкость в установке.
• Экологичность и эстетичность.
• Безопасность.
• Низкое потребление энергии.

Как правильно использовать лампы?

Полноценный процесс фотосинтеза у растений происходит при условии не только правильно подобранного спектрального состава, но и под влиянием необходимого светового режима. В данном случае имеется в виду соотношение дневного света и времени, проведенного растениями в темноте.

Грамотно регулируя продолжительность светового дня, можно манипулировать периодами и продолжительностью стадии вегетации и цветения комнатных растений.

Светодиодное освещение для комнатных растений, в том числе и аквариумных, устанавливается с учетом их особенностей. К примеру, растения короткого светового дня будут цвести в условиях двенадцатичасового светового режима. Для растений продолжительного светового дня необходимо дневное освещение не менее четырнадцати часов в сутки. При желании, такие условия можно обеспечить своими руками.

Среди всей комнатной растительности есть группа нейтральных видов, на развитие которых изменение и яркость освещения не играет никакой роли.

Светодиодные подсветки устанавливают близко к растениям, поскольку угол такого освещения строго определен и сконцентрирован в одном направлении.

Светодиодная лампа для растений не накаляется, поэтому данное устройство не представляет никакой опасности для листвы растения. Оптимальное расстояние от прибора до листьев цветка составляет пятнадцать-тридцать сантиметров. Такую дистанцию можно обеспечить при помощи подвесных устройств на тросиках.

Установка светодиодной лампы играет важную роль не только в дальнейшем развитии растений, но и позволяет добиться максимально эстетического эффекта.

Снизу устанавливают подсветку для декоративно-лиственных кустарников и деревьев. Светодиодная подсветка сверху выделит структуру определенной группы растений, создавая интересную игру света и тени. Чтобы подчеркнуть силуэт кустистых растений и структуру их листвы, лампу устанавливают сбоку. Существует множество вариаций светодиодного освещения, здесь все зависит от вашей фантазии.

На сегодняшний день практически все модели LED-светильников – это товары китайского производства. С каждым годом востребованность в этой продукции растет. Светодиодные светильники устанавливают в теплицах и зимних садах для выращивания рассады и растений.

Подсветка аквариумов светодиодами

Хорошее освещение зимой необходимо не только для комнатных, но и для аквариумных растений. Такую подсветку можно сделать своими руками.

• Зачастую, для создания живой аквариумной композиции используют тропические растения, которым требуется световой день в пределах десяти-двенадцати часов.
• При установке светодиодной лампы для аквариумных обитателей очень важно, чтобы световое излучение достигало дна аквариума.
• Для создания светодиодного освещения своими руками потребуются светодиоды нескольких цветов, напаянные на радиатор, а также драйвера отдельно под каждый цвет. Кроме этого, понадобится контролер, с помощью которого можно регулировать яркость освещения и плавность включения и выключения светодиодов.
• Срок службы светодиодов можно продлить, если не включать их на полную мощность.
• Алюминиевый радиатор используют в качестве корпуса под светильник. Без его применения светодиодные кристаллы просто выгорают.
• Крепление светодиодов осуществляется двумя способами – на винтах или двухстороннем термоскотче.
• В процессе фиксации светодиодов на корпусе светильника, посадочные места обезжиривают, затем наносят по одной капле теплопроводной пасты. После этого осуществляется крепление деталей.
• Припаивание светодиодов осуществляется по определенной схеме согласно принципу подключения.
• Чтобы контролер был защищен от попадания воды, его прикрывают пластиковой коробкой от любого старого прибора.
• Что же касается блока питания, то здесь действует определенный расчет с учетом количества используемых светодиодов.

Сборка светодиодной лампы своими руками для аквариумных обитателей – процесс недешевый, но стоящий. Как показывает опыт, такие устройства надежные, долговечные и выглядят эстетично.

letovsadu.ru

Смотрите также

• 
  Растение чубушник фото
• 
  Фото ирис растение
• 
  Растения казахстана ядовитые
• 
  Хебе растение уход
• 
  Салат горчичный растение
• 
  Рожь описание растения
• 
  Растение мушмула фото
• 
  Описание растения рожь
• 
  Мушмула растение фото
• 
  Горчичный салат растение
• 
  Примеры растений микориза