Светодиодные светильники для огорода на подоконнике. Светодиоды для выращивания растений

требования к освещению, использование и характеристики led устройств

Каждому живому существу необходим свет. Сегодня все более популярными становятся светодиодные лампы для растений. Эти устройства позволяют обеспечить необходимый световой спектр и активно используются в закрытых садах, оранжереях, а также теплицах.

Благодаря своей экономичности и длительному сроку эксплуатации, светодиодные приборы являются оптимальным выбором для организации искусственного освещения.

Требования к искусственному освещению

Недостаток света замедляет развитие растений, это можно заметить по их бледно-зеленому цвету. Если комнатные цветы выкинули бутоны, то из-за дефицита света полноценный цветок не сможет развиться, они будут мелкие и быстро увянут. Однако избыток света также негативно отражается на росте растений, вызывая у них стресс. Избавиться от этих проблем поможет искусственное освещение.

Использование лед ламп для растений позволяет обеспечить два основных фактора, необходимых для нормального развития:

Также рекомендуем прочитать:

• Оптимальный процесс фотосинтеза.
• Необходимое световое излучение.

Светодиодные лампы для выращивания растений способны излучать световые волны длиной от 400 до 700 нм.

При этом для развития корневой системы необходим синий цвет с длиной волны 420−435 нм, а для листьев — красный в диапазоне от 650 до 657 нм. Расположенные на нижних уровнях листья нуждаются в излучении зеленого спектра в диапазоне длины волн от 450 до 600 нм. Весь остальной спектр не способен влиять на развитие растений.

Процесс фотосинтеза имеет важнейшее значение для нормального роста растений. Однако он может протекать лишь при достаточном освещении. Световой поток поглощается листьями, и это позволяет цветку полноценно развиваться. На процесс фотосинтеза влияют следующие факторы:

• Внешний температурный режим.
• Частота и количество полива.
• Длительность светового дня.
• Спектральный состав света.
• Интенсивность светового потока.
• Наличие углекислого газа.

Растения лучше всего реагируют на солнечный свет, так как он обладает белым цветом и содержит весь видимый спектр.

LED-устройства излучают именно этот свет, и ответ на вопрос, подходят ли светодиодные лампы для растений, очевиден.

Преимущества и недостатки устройств

Светодиодные светильники обладают лишь двумя серьезными минусами. Так как световое излучение имеет строгую направленность, порой сложно создать рассеянное излучение. Кроме этого, стоит отметить и более высокую стоимость этих устройств в сравнении с конкурентами. Впрочем, последний недостаток сегодня уже не столь очевиден, так как цены на led для растений за последние годы снизились.

Среди преимуществ устройств можно отметить:

• Экономичность — по показателю потребления электроэнергии ЛЕД лампы превосходят все имеющиеся аналоги.
• Стабильная поддержка необходимых растениям параметров освещения — это достигается на протяжении любого временного отрезка.
• Обеспечивается необходимая лучевая освещенность — устройства излучают свет в нужном спектре.
• Отсутствие ИК и УФ излучений — эта часть спектра не используется растениями и может вызывать раздражение органов зрения у людей.
• Экологичность — в состав ЛЕД ламп не входят потенциально опасные вещества, например, свинец или ртуть, что упрощает утилизацию вышедших из строя устройств.
• Высокий срок эксплуатации — этот показатель составляет около 10 лет.
• Высокий КПД.
• Простота установки.

Технические характеристики

Светодиодные лампы для роста растений могут быть максимально эффективны только в случае правильно подобранной высоты. Если устройства размещены грамотно, то будут созданы все условия для быстрого развития цветов. Среди основных характеристик ЛЕД ламп следует отметить:

• Диапазон излучаемого спектра — для синего цвета этот показатель составляет 430−455 нм, а для красного — около 600 нм.
• Потребляемая мощность — для всех устройств находится в диапазоне от 1 до 12 Вт.
• Световой поток — влияет на яркость искусственного освещения.
• Размеры осветительных устройств.
• Угол излучения.
• Освещаемая площадь.
• Степень защиты от влаги.
• Срок эксплуатации.

Основными показателями здесь следует считать спектральный диапазон.

Именно исходя из этого параметра и рассчитывается необходимое количество светильников.

Самодельное устройство

При желании осветительный прибор для растений можно изготовить своими руками. Световой спектр подбирается в зависимости от фазы роста цветов. Для изготовления светильника потребуются светодиоды красного и синего цвета. При этом важно соблюдать следующие условия:

• Светодиоды излучают свет «конусом», и для обеспечения качественного освещения «конуса» должны перекрываться.
• На начальном этапе развития растений соотношение синих и красных диодов должно составлять 2 :1.
• На втором этапе роста цветы нуждаются в покое, рекомендованное соотношение красного и синего — 1 :1.

Исходя из этих факторов, для изготовления прибора потребуется 30 красных, а также по 20 белых и синих диодов.

При этом к белым предъявляется еще одно требование — температура 10 из них должна составлять 3800−4300 кельвинов, а оставшихся — 4800−5300 кельвинов. Это позволит имитировать утренний и полуденный световой поток.

Кроме этого, необходимо найти два ЛЕД драйвера типа HG 2217 и один драйвер, оснащенный ШИМ-управлением, например, RLD 10. Диоды с помощью клея крепятся к алюминиевой пластине старой люминесцентной лампы.

Исходя из характеристик срабатывания выключателей автоматического типа, необходимо определить номинальный ток и группу. Принцип работы самодельного устройства можно понять на примере функционирования автомата в момент перегрузки сети и появлении короткого замыкания. После этого остается лишь выбрать выключатель и подключить его.

Сегодня многие компании производят фитолампы, но далеко не вся эта продукция является качественной. Создавая самодельный осветительный прибор, можно контролировать качество всех его элементов.

pion.guru

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!

akulypera.ru

Примеры изготовления светодиодных ламп своими руками для выращивания растений

Благодаря своим многочисленным положительным качествам, надежности, практичности, светодиодные лампы практически с первых мгновений своего появления завоевали рынок. Светильники со светодиодными источниками света имеют большой срок службы, не нагреваются при работе, потребляют минимальное количество энергии при высокой рассеиваемой мощности излучаемого светового потока. Особенность работы светодиодов связана с технологией изготовления p-n-перехода, выбора кристалла. Современные технологии позволяют изготовить очень яркие светодиоды со световым потоком 4000 К, что намного больше, чем способны излучать даже экономичные люминесцентные лампы.

Выпускаются лампы с желтым или белым свечением, поэтому покупатели могут выбирать наиболее подходящие для своего помещения источники света. Желтые, имея температуру свечения 6000 К, создают теплое свечение, а белые с 4000 К – холодное.

Светодиодные лампы являются более выгодными по сравнению с лампами накаливания или «энергосберегающими», но из-за особенностей изготовления, своей конструктивной сложности они стоят дороже. Хотя, сравнивая конструкцию и технологичность люминесцентных источников света, можно сделать вывод, что производство светодиодных проще.

Содержание материала

Светодиодный светильник 

Учитывая высокую цену на светодиодные лампы, многие хотят сделать ее своими руками, тем более для этого все необходимые детали можно приобрести на радиорынке. Чего не скажешь о ртутной лампе, в которой не только плата питания сложна, но и колба с газом является недоступным элементом. Поэтому, если хотите изготовить качественные светодиодные лампы для теплицы своими руками, то это можно сделать довольно просто.

Галерея: светодиодные лампы своими руками (25 фото)

Сфера применения

Преимущество светодиодных источников света заключается в универсальности. Производители выпускают различные по мощности излучения, форме и количеству элементов светодиодные матрицы или сами светодиоды. Поэтому можно конструировать светильники на свое усмотрение как на стандартный цоколь от разбитой лампы, так и на специализированный в соответствии с требованиями подключения к драйверу или плате управления.

Также рекомендуем прочитать:

Преимуществом светодиодных источников света является управляемость яркостью свечения путем изменения напряжения на его входе. Таким образом, можно получить оттенок от еле заметного до чрезмерно яркого. Это свойство дает возможность создавать много полезных вещей:

• прожекторы;
• уличные фонари;
• ночные светильники;
• индикаторы;
• фитолампы или светодиодные лампы для растений своими руками;
• подсветка торговых полок;
• люстры.

Светодиоды получили применение во многих сферах благодаря своим практическим качествам. Они активно используются в промышленности, быту, медицине, детских дошкольных учреждениях.

Изготовление своими руками

Известно много различных форм светильников и систем подсветки, которые могут быть изготовлены своими руками в корпусе, а может быть использована готовая лента, что также весьма удобно. Например, при создании подсветки клавиатуры или полок в шкафу.

Что же потребуется для изготовления светильника на светодиодах? Долго размышлять не придется, потому что светодиодные источники света являются универсальными. Их можно подключать на переменное или постоянное напряжение любого номинала. Достаточно изготовить качественный драйвер или блок управления и грамотно расположить светодиоды на пластине.

Крепление и установка

Прежде чем приступать к изготовлению светодиодной лампы, стоит подумать над ее назначением. Если она будет устанавливаться в стандартный патрон, то для этого потребуется цоколь Е27, Е14, G9. Взять его можно с любой старой лампочки, например, от люминесцентной. Точно таким принципом руководствуются при освещении теплицы светодиодными лампами.

В зависимости от назначения светодиодные светильники также могут быть различными. Одни предназначены для общего освещения, для использования в качестве ночников или в качестве фитолампы для выращивания растений. В первом случае для изготовления светильников используются яркие светодиоды холодного или теплого свечения, что наиболее предпочтительно. С точки зрения влияния на зрение человека, лампы лучше покупать именно с желтым свечением, точно так же дело касается и выбора самих светодиодов.

А когда речь идет о ночнике или тусклой подсветки, то для его изготовления следует выбирать отличные от белого цвета или же использовать режимы свечения с низкой яркостью. Если же предстоит изготовить фитолампу для выращивания растений, то для этого лучше выбрать красный и синий цвета светового потока. Именно спектр этих оттенков оказывает благоприятное воздействие на рост и обеспечивает интенсивное развитие растений.

Как сделать фитолампу

Светодиодные лампы получили широкое применение, особенно часто их используют для выращивания растений в теплицах. Для этого применяется так называемая фитолампа. Ее особенность заключается в спектре света. Растения хорошо растут при красном, синем и желтом оттенках света. Например, красный способствует лучшему фотосинтезу, синий стимулирует интенсивность роста на клеточном уровне, а желтый обогащает растение прочими немаловажными компонентами. Поэтому светодиодные лампы своими руками станут идеальным вариантом, тем более, когда речь идет о выращивании растений.

Но чтобы растение действительно интенсивно набирало рост в теплице, укреплялось и быстрее формировалось, необходимо выдерживать пропорцию количества красного света к синему в соотношении 1:3. И добавить чуточку желтого. Растение в таких условиях значительно крепче, выносливее и здоровее. Поэтому если решите выращивать рассаду, то фитолампу можно изготовить своими руками. Для этого потребуется купить ленту или комбинировать красные и синие цвета светодиодов в светильниках для теплицы. Такое освещение в теплице не потребует значительных материальных растрат, потому что цена материалов ниже, чем готовой фитолампы.

Благодаря возможности размещения источников освещения в любом удобном месте, можно сэкономить на электричестве. Например, ленту можно протянуть над самими растениями, исключая излишние растраты на освещение пространства всей теплицы.

Для изготовления лампы не потребуется покупать специальные светодиоды, для теплиц вполне подойдут рыночные или заказанные из интернет-магазина. В продаже имеются различные модели, важно, чтобы яркость была достаточной, а цвет соответствовал эффективному спектру.

Базовая конструкция

Когда речь идет об изготовлении своими руками светодиодного освещения для теплиц или для других определенных нужд, то тип конструкции выбирается исходя из особенностей его закрепления. Если предстоит устанавливать в стандартный навесной светильник с патроном на Е27, то, соответственно, лучше применить и стандартный цоколь.

Корпус лампочки можно изготовить из любого прозрачного материала. Но лучший эффект вы получите от непосредственного свечения без использования различных светофильтров. А ведь колбы и рассеиватели как раз таковыми и являются. Когда речь идет об изготовлении лампы для хозяйственных нужд, то красоту можно отложить на второй план.

Выбор источника питания

Светодиодные источники света являются универсальными. Их можно подключать на любое напряжение питания. Но только для осуществления этого потребуется изготовить необходимый драйвер или простейший блок питания, конструкцию устройства следует выбирать исходя из места обустройства освещения. В теплице практически всегда присутствует высокая влажность, поэтому блок питания должен быть герметичным.

На практике существует масса схем подключения светодиодов при изготовлении освещения теплицы своими руками с питанием как от сети постоянного напряжения 12В, так и к сети 220В с переменным током. Но на этом форматы питающих цепей не заканчиваются, потому что путем стандартных расчетов можно использовать любое напряжение.

Как рассчитать источник питания

Чтобы правильно подобрать компоненты и выбрать корректные режимы работы источника освещения для теплицы или другого места, необходимо знать параметры светодиодов. А к ним относятся:

• Напряжение питания при прямом включении. Практически все светодиоды, если это не сборка, имеют стандартное напряжение питания, равное 3 В.
• Ток потребления при прямом включении. Стандартный p-n-переход для нормального свечения потребляет 20-30 мА. Но также имеются светодиоды с увеличенным током до 100 и более мА, называемые сверхъяркими. Поэтому важно проверить параметры в справочной литературе, благо она доступна без ограничений на множестве порталов.
• Пиковый ток и напряжение. Эти значения косвенные, но при расчете качественного и надежного источника важны.

Зная параметры светодиодов, можно приступать к выбору схемы включения. Первым делом составляем геометрию расположения светодиодов на плате или пластине в зависимости от того, для чего светильник изготавливается. Существует 3 схемы включения светодиодов, которые в равносильных долях применяются различными производителями:

1. Последовательное включение. Наиболее простое и надежное при создании эффективного освещения. Простота заключается в отсутствии необходимости создания различных преобразователей. Например, при использовании для светильника 70 светодиодов источник питания будет состоять всего из одного компонента – резистора с сопротивлением 330 Ом и мощностью рассеивания 0,5 Вт. При этом светодиоды подключаются к сети 220 В. Недостатком схемы может стать то, что при выходе из строя одного из светодиодов перестают светиться сразу все. А при сгорании его на КЗ увеличивается ток, что приведет к выходу еще одного, и так по цепочке. Ток во всей цепи равен току одного светодиода.
2. Параллельное включение. На каждый из светодиодов подается напряжение 3 В, ограниченное резистором или от стабилизированного источника питания. При выходе из строя одного из светодиодов, остальные продолжают светиться, в чем заключается преимущество. Общий ток схемы рассчитывается как сумма токов в каждом из светодиодов. При подключении тех же 70 LED с током потребления 30 мА суммарная величина составит 2,1 А. Для ограничения тока придется взять резистор сопротивлением 100 Ом и мощностью более 400 Вт. Хотя мощность потребления 1 светодиода составляет менее 10 мВт, а 70 – всего 6,3 Вт. Поэтому лучше изготовить драйвер или использовать конденсаторный источник без трансформатора. Конденсатор не может рассеивать мощность, поэтому она просто ограничится, но на ток 2,1А потребуется большей конденсатор, из-за чего его сложно будет уместить в корпусе светильника.
3. Комбинированная схема сочетания параллельного и последовательного включений. Довольно часто в бытовых лампах китайского производства с 6 мощными светодиодами наблюдается такое включение. 3 LED соединены последовательно, а цепочки параллельно. Суммарный ток следует рассчитывать частями отдельно в параллельных и последовательных цепях и так далее в зависимости от включения. Источник выбирается исходя из полученного значения.

Например, в случае с лампой на 6 светодиодов общий ток потребления при напряжении питания 9 В составит всего 60 мА. Если использовать токоограничивающий резистор, потребуется использовать сопротивление 3,5 кОм и мощностью рассеивания с запасом в 2 раза – 24 Вт, что тоже совсем неактуально. Ведь общая потребляемая мощность самих светодиодов составит 0,54 Вт. Поэтому лучше применить источник с разделительным конденсатором или трансформаторный драйвер на ШИМ-контроллере. По такому же принципу можно изготовить светодиодные люстры своими руками с любым количеством самодельных лампочек.

Рассмотрим пример расчета источника питания для светильника на 20 светодиодов, подключенных последовательно-параллельно. Первым делом стоит оговориться. Если хотите изготовить действительно надежный источник света, то потребуется добавить в схему:

• Варистор с импульсными напряжением 278 В при условии подключения схемы на 220 В.
• Электронный предохранитель, он защитит устройство от превышения тока в случае выгорания одного из светодиодов на КЗ.
• Стабилизатор. Для повышения надежности светильника в его схему следует включить стабилизатор на 3В и более в зависимости от суммарного напряжения последовательного включения светодиодов. В рассматриваемой лампе их 10, поэтому напряжение стабилизации должно составить 30 В.

Практическая реализация

На практике схема драйвера существенно упрощается, исключая всевозможные защиты и предохранители. Поэтому качественными готовые лампы назвать сложно. Но не всегда это так. Дорогие светодиодные лампы бывают оснащены действительно надежным источником со всеми защитами.

Устройства с разделительным конденсатором

Самой распространенной и практичной схемой питания для светодиодов является именно емкостный источник. Он занимает мало места и не требует много профессиональных навыков для изготовления.

На рисунке ранее была изображена классическая схема традиционного питателя. Она имеет разделительный конденсатор, разрядный резистор, выпрямитель и стабилитрон. Подключать схему без нагрузки не рекомендуется, потому что амплитудное значение напряжения будет высоким и при обрыве одной из цепей светодиодов выйдет из строя стабилитрон.

Драйвер на ШИМ-контроллере

Более выносливыми и качественными являются схемы с драйвером на микроконтроллере и трансформаторе. Его схема представлена на картинке выше. Здесь также не требуется много деталей, а порядок расчета можно найти в описании. Все реализуется довольно просто.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Еще вариант статей по теме

1teplica.com

• 
  Руп институт защиты растений
• 
  Посадка хвойных растений осенью
• 
  Куркума как выглядит растение
• 
  К теневым растениям относятся
• 
  Как выглядит растение гиппеаструм
• 
  Доклад про двудольные растения
• 
  Олх луганск комнатные растения
• 
  Живая изгородь низкая растения
• 
  Фото растения кошачья мята
• 
  Соседство растений в саду
• 
  Стимулятор роста растений атлет