Фитолампа своими руками из светодиодов или ленты светодиодной, топ 3 лучших производителей.

В прошлом посте про гидропонику поднимался вопрос освещения, хочу немного осветить эту тему, постараюсь рассказать максимально доступно. Сразу скажу, я не супер спец, просто делюсь своим опытом.

Зачем светить, есть же окно?

Растению нужен свет, много света, в идеале 18 часов (зависит от фазы роста и типа культуры). Если от окна света мало или окна нет, например в гроубоксе, то нужна досветка. Если хотите больше деталей, то рекомендую прочитать эту статью:В http://minifermer.ru/page_45.html

Типы ламп: лично я занимался люминисцентными и светодиодными лампами, поэтому буду рассказывать про них.

Люминисцентные лампы

из плюсов: простота установки, много где можно купить.В 

минусы: недостаточно света, растения начинают «вытягиваться», стоит каждая 450+руб, слабый спектр, недолговечны (у меня 3 испортилось за пол года) Osram Fluora. Пришлось городить такие вот сборки:

ДНаТ, ДРиЗ и им подобные (металлогалогенные и натриевые лампы) мне не подходят, так как занимают много места и сильно греются. При использовании таких ламп необходимо докупать култьюб(стеклянный цилиндр, через который продувается охлаждающий лампу воздух), плюс они очень много «кушают» электричества. Фото не моё:

Светодиоды:

На текущий момент, по моему мнению, самое высокое сочетание потребляемой мощности и светового потока. Из минусов, это высокая цена на готовые лампы, но абсолютно без проблем можно собрать самому имея минимальные навыки и время. Расскажу подробнее на примере 100Вт лампы на Full Spectrum светодиодах (подходят для всех циклов жизни растения)

Что нам потребуется:

1. Радиатор! Очень важно, чтобы светодиоды не перегревались. Я брал размером 150*70*20мм, модельВ HS 151-150, на начало 2016г стоят 160руб. По опыту не рекомендую на него ставить более трех светодиодов.(3,3В при 0,6А).

2. Светодиоды. Тут есть много вариантов… Для растений, в основном, нужен красный и синий спектры. Я использовал светодиоды в которых совмещен «цвет», они универсальны и подойдут для любого цикла жизни растений — Full Spectrum LED. Чтобы было проще с монтажом рекомендую брать сразу несколько штук на платформе. Платформа с 5 светодиодами, стоит 500руб:

и размещаем её на радиаторе:

В итоге у нас получается модульная система, и мы можем задавать любой удобный размер.

3. Драйвер (блок питания). У светодиодов есть различные характеристики. Конкретно у моих падение напряжения — 3,3Вольт при токе 600милиАмпер. Соответственно Вам нужен драйвер со стабилизацией по току на 600мА. Соответственно, напряжение зависит от количества светодиодов, например: для одной платформы на 5 светодиодов нужно (5штук*3.3Вольт) 16,5Вольт драйвер, для двух — 33Вольт, для 5 — 82,5Вольт. Больше 5 платформ к одному драйверу лучше не подключать — будет очень сильно греться.

Цена: 4 радиатора+3 платформы+драйвер30Вт= (160*4)+(500*3)+650=2 790руб

Повторюсь, что есть оооочень много нюансов, я старался донести максимально просто.

ЗЫ. Youtube режет музыку нормальную, пришлось поставить «бесплатную»

212

Для развития растениям, кроме воды и удобрений, необходим свет. Но при выращивании в закрытых помещениях, особенно зимой, освещенность недостаточная. Поэтому им необходим дополнительный свет. Для этого используются фитолампы.

Содержание: 1. Влияние излучения на рост 2. Спектры света и его характеристики 3. Особенности ламп для подсветки рассады 4. Светодиодная фитолампа своими руками 5. Купить или сделать самостоятельно 6. Цены на готовые решения

Растениям для роста и жизнедеятельности необходим свет определенного спектра. В зависимости от того, развитие каких частей необходимо, спектральный состав может меняться.

Влияние излучения на рост

Меньше всего подходят растениям лампы накаливания. В спектре этих светильников много желтого света, который, как и зеленый, плохо усваивается растениями. Кроме того, эти лампы выделяют много тепла, которое может обжечь верхушки цветов или рассады.

Красный свет положительно влияет на развитие ростков, цветение и образование завязей. Фиолетовый и синий – способствует развитию корневой системы.

В фитолампах используются оба цвета. В зависимости от задач, которые стоят перед владельцем в разные периоды роста растения, необходимое соотношение цветов может меняться.

Спектры света и его характеристики

Обычный солнечный свет имеет непрерывный спектр. В отличие от него, белый, излучаемый люминесцентными и LED-лампами, состоит из смеси разных цветов. Они по-разному влияют на растение:

• красный – ускоряет развитие ростков из семян, образование цветов и завязей;
• оранжевый – способствует развитию плодов;
• желтый и зеленый – почти влияют на рост;
• фиолетовый и синий – стимулируют развитие корневой системы и ускоряют начало цветения;
• ультрафиолет в малых количествах препятствует избыточному росту, но в больших дозах вызывает ожоги.

Особенности ламп для подсветки рассады

В определенные периоды развития рассаде необходима подсветка разного спектрального состава. Фитолампы изготавливаются из светодиодов различного цвета, обычно применяются красные и синие или специальные, двухцветные или многоцветные, с белыми и ультрафиолетовыми светодиодами.

Таким лампам необходим драйвер, позволяющий регулировать соотношение цветов и общую яркость света.

Светодиодная фитолампа своими руками

Готовые светильники и фитолампы стоят довольно дорого. Их применение экономически оправдано при коммерческом использовании. Для дома выгоднее изготовить фитосветильник своими руками.

Фитолампа для растений изготавливается из следующих элементов:

• светодиоды;
• основание или радиатор для их установки;
• драйвер для фитолампы или блоки питания с диммерами;
• гибкие медные соединительные провода.

Выбор светодиодов

Для фитолампы можно использовать четыре вида источников света:

• Светодиоды, специально предназначенные для изготовления фитоламп. Они удобны при установке и имеют возможность регулировки спектра и силы излучения.
• Яркие светодиоды необходимых цветов, предназначенные для установки на радиатор. Можно использовать маломощные диоды, но их потребуется очень много, что увеличит трудоемкость монтажа и сложность конструкции.
• Светодиодные ленты красного, с длиной волны 630 нМ, и синего, с длиной волны 465 нМ. Это близко к необходимым 660 и 445.
• Светодиодная лента RGB с RGB-контроллером. Если не подключать зеленые светодиоды, то это самый простой в изготовлении вариант. Недостатком является потеря мощности и увеличение длины — в ленте RGB соотношение красных и синих светодиодов – 1:1, а фитосветильниках — 5:2, 7:3 или проще — 2:1.

Расчет потребляемого света

При освещении лампочками растениям необходимо разное количество света. Это зависит от вида, времени года, расположения окна или теплицы и других факторов.

Средняя мощность фитоламп – 40 Вт/м2 на подоконниках, 80 Вт/м2 при полностью искусственном освещении и 150 Вт/м2 в гроубоксах (закрытых ящиках, освещаемых только фитолампами). Точнее расчет можно произвести, проконсультировавшись со специалистом или найти подробную инструкцию на специализированных сайтах.

В любом случае диодные лампы должны располагаться равномерно над всей поверхностью грядок или подоконника. Расстояние до растений – 25 – 40 см.

Расчет драйвера для светодиодов

Яркость и соотношение цветов в подсветке в разные периоды развития растений необходимо менять. Конечно, можно выбрать какое-то среднее значение и использовать обычный блок питания, напряжение и мощность которого зависят от типа применяемых светодиодов.

Однако возможность регулировки каждого цвета в отдельности благоприятно влияет на растения. Для этого необходим драйвер с соответствующими возможностями. Вместо специального устройства можно использовать регулируемые блоки питания, свой для каждого цвета. Выходное напряжение должно соответствовать необходимому для питания светодиодов, а мощность нужно выбирать на 20% больше.

Поскольку обычно соотношение красного и синего цветов 2:1, то и мощности блоков питания должны отличаться друг от друга в той же пропорции.

Мощность драйвера выбирается по общей мощности светодиодов.

Драйвер или диммер можно заменить блоком питания. На каждую группу светильников в отдельности при этом устанавливается собственный выключатель.

Основа-каркас для фитолампы

В качестве корпуса для фитолампы может использоваться старый люминесцентный светильник, пластмассовая коробка или другие подручные материалы.

Многое зависит от места установки устройства – на подоконнике желательно, чтобы свет не попадал в глаза людям в комнате и на улице.

При использовании радиатора необходимо исключить прикосновение к нему.

Это особенно важно при подключении светодиодов к сети 220 В.

Размер LED-светильника должен соответствовать размеру грядки. Для более эффективного использования света желательно предусмотреть возможность регулировки фитолампы по высоте. Установить ее можно на кронштейне, подставке, другом держателе или подвесить на стойке.

Проверка светодиодов с помощью тестера

Перед монтажом светодиоды проверяются на работоспособность. Это необходимо делать для того, чтобы после установки не искать причину отсутствия света.

Проверяется светодиод так же, как и обычный диод – тестером:

• при подключении тестера в одном направлении он должен показать нулевое сопротивление, а в обратном – бесконечное;
• если диод многоцветный, то эта процедура повторяется для каждого цвета в отдельности.

Можно также проверить светодиоды на работоспособность, источником постоянного напряжения, подключая его через дополнительный резистор. Его величина рассчитывается с помощью закона Ома или одного из онлайн-калькуляторов.

Исправность светодиодной ленты проверяется подключением к ней питающего напряжения.

Крепим светодиоды на профиль

Яркие светодиоды большой мощности устанавливаются на радиатор. В его качестве может использоваться алюминиевая пластина или уголок. Способ крепления зависит от типа:

• с отверстиями для крепления — на радиатор с помощью саморезов или винтов с шайбами гровера и термопасты;
• без отверстий – на теплопроводящий клей;
• светодиодные ленты приклеиваются липким слоем, находящимся с обратной стороны, или двухсторонним скотчем.

Схемы соединения

Установленные светодиоды соединяются последовательно. Их количество зависит от напряжения источника питания и самих диодов. Параллельно со светодиодами устанавливается токоограничивающее сопротивление. Его величину можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора.

Группы из нескольких светодиодов и резистора, а также отрезки светодиодной ленты соединяются по параллельной схеме.

Пайка

Подключаются светодиоды с помощью пайки. Она производится паяльником мощностью до 25 Вт, чтобы не перегреть диод.

Для пайки используется оловянно-свинцовый припой и канифоль или другой нейтральный флюс.

Важно! Применять кислоту нельзя. Это может вызвать короткое замыкание или разрушить провода.

Для подключения светодиодной ленты можно использовать коннекторы.

Правильное применение светодиодного светильника

Светильники из светодиодов не нагревают растения, поэтому их можно располагать прямо над ними. Длительность подсветки определяется временем года и освещаемой культурой. Например, лимоны, другие цитрусовые и орхидеи подсвечиваются с октября по март.

Рассада подсвечивается в зависимости от этапа развития — перед пикировкой соотношение синий — красный – 2:1, после нее – 1:1 и в течение 2 – 3 дней уменьшают яркость света.

Купить или сделать самостоятельно

Необходимость установки фитосветильника у людей, занимающихся уходом за растениями в закрытых помещениях, не вызывает сомнений. Вопрос только в том, покупать ее или сделать своими руками.

У самодельной лампы есть как достоинства, так и недостатки.

Главное достоинство – она намного дешевле покупной. Приобрести светодиоды и блоки питания можно сравнительно недорого, особенно если заказывать на Таобао или в Алиэкспресс, для корпуса и радиаторов использовать подручные материалы, а собирать светильник будет своими руками владелец растений.

Но кроме достоинств, такая самоделка имеет недостатки, главный из которых – ее спектр отличается от идеального, особенно если собрать из дешевых комплектующих. Во многих покупных устройствах он гораздо шире и состоит не только из видимого света, но включает и небольшое количество ультрафиолетового.

Поэтому изготавливать самодельную фитолампу целесообразно в домашних условиях. При таком подходе потери урожая будут незначительными.

Покупная лампа окупится только при коммерческом использовании и больших объемах продукции.

Оглавление:

Расчёт необходимого света

Для того чтобы фитосветильник действительно ускорил рост растений, необходимо произвести корректный расчёт его параметров. Главной оптической характеристикой любого источника света является световой поток, который указывает на то, сколько световой мощности (люмен) выдаёт лампа. Его значение указывается на упаковке. В свою очередь, для растений основным показателем является освещённость, указывающая количество люмен в 1 м².

Расчёт светового потока, необходимого для эффективной подсветки, производят по формуле Ф= E×S/K_и, где:

Ф – световой поток, лм; E – требуемая освещённость, величина которой задаётся индивидуально для каждого вида растений, лк; S – площадь, которую следует освещать, м²; К_и – коэффициент, учитывающий потери света на рассеивание.

В ламповых светильниках с плохим отражателем за счёт отсутствия строго направленного свечения значение К_и может снижать КПД светильника более чем наполовину. Светодиод имеет направленное свечение, угол распространения которого определяется линзой. В связи с этим в светодиодных светильниках отражатель не столь сильно влияет на эффективность осветительной системы в целом, а К_и достигает 0,8–0,9 единиц.

И всё же подсветка рассады светодиодными лампами в домашних условиях зачастую нуждается в отражателе. Особенно это касается фитосветильников, сконструированных на основе светодиодных лент, где отражатель помогает сконцентрировать максимальное количество света на полезной площади.

Не стоит забывать о мощности светодиодного светильника и угле половинной яркости, часто именуемом как угол рассеивания. Иногда, даже правильно собранный фитосветильник оказывается неэффективным. Излишняя удалённость приводит к потерям световой мощности (закон обратных квадратов), а маленький угол рассеивания – к недосветам по краям. Светодиоды испускают тепло в противоположную сторону относительно излучаемого светового потока. Поэтому их можно максимально приблизить к растениям, оставляя в запасе всего несколько сантиметров.

Как сделать фитолампу и что для этого понадобится?

Для изготовления фитолампы своими руками понадобятся:

• светодиоды со специальным спектром излучения;
• источник питания;
• система охлаждения;
• корпус;
• вспомогательный материал и инструмент.

Чипы синих, красных и пурпурных фитосветодиодов встречаются в разных модификациях: в виде дискретных SMD-элементов или COB-матриц. Все они пригодны для изготовления светильника своими руками. Проще всего делать подсветку из готовой светодиодной ленты для растений, разрезав её на несколько отрезков. Сложнее – из отдельных SMD чипов или COB-матриц, для которых потребуется правильный расчёт радиатора.

Источник питания для светодиодов и матриц представляет собой драйвер со стабилизированным постоянным током на выходе, а для светодиодных лент – это источник напряжения +12В соответствующей мощности.

Пассивная система охлаждения является обязательным элементом светильника для растений. Она отвечает за соответствие оптических характеристик излучающих диодов в течение всего срока службы. О форме, размерах и материалах для изготовления радиатора рассказано в отдельной статье. В большинстве самодельных светильников радиатор одновременно является корпусом.

Кроме перечисленных светодиодов, в качестве источников света можно использовать фитодиоды, изготовленные по технологии УСКИ (универсальное сине-красное излучение). Они имеют уникальный спектр излучения, полученный за счёт особого состава люминофора. В данном случае люминофор выполняет функцию избирательного фильтра, пропуская волны преимущественно в синем, красном диапазоне, а также незначительную часть жёлтого и зелёного света. При этом синяя область имеет ширину 380–480 нм с небольшим переходом в ультрафиолет и пиком на длине волны 445 нм. Красная область намного шире, захватывает оранжевый и инфракрасный спектр, доля которых достигает 50%. Общая ширина красного излучения примерно составляет 570–770 нм с максимумом на 640–660 нм.

Благодаря расширенной спектральной характеристике, светодиоды УСКИ идеальны в конструировании ламп для растений своими руками. Светильник на их основе обеспечит растение полным циклом роста: от вегетативного развития до созревания плодов и может применяться для подсветки растений с крайне низкой долей солнечного воздействия.

Применение фитоленты

Чтобы сконструировать простой светодиодный светильник для растений, понадобится фитолента с блоком питания и недорогие детали для корпуса, в качестве которых можно использовать подручный материал. Светильник может иметь любую форму и размер, благодаря гибкости и возможности резать ленту на отрезки, кратные 5 см, а клейкое основание позволяет монтировать её на любую гладкую поверхность.

Оптимальным материалом для корпуса станет тонкая алюминиевая (в крайнем случае, жестяная) пластина, которая послужит прекрасным отводом тепла для светоизлучающих чипов ленты. В углах пластины нужно сделать крепёжные отверстия. Вся конструкция подвешивается на двух декоративных цепочках, которые цепляются за крюки-саморезы, вкрученные в стену. Переставляя звенья цепи можно регулировать высоту.

Мощная фитолампа с цоколем Е27 своими руками

Сделать эффективную и экономичную подсветку для рассады своими руками можно из нескольких светодиодных ламп, которые собирают из отдельных компонентов. Для этого на нужно купить DIY-набор (например на Aliexpress), включающий все необходимые детали для сборки лампы, а именно:

• пластиковый корпус и разборный металлический цоколь Е27;
• алюминиевый радиатор с саморезами;
• плата под smd-светодиоды;
• линзы с углом рассеивания 90° и держатель для них.

Отдельно приобретают синие и красные smd led, драйвер подходящей мощности, легкоплавкий припой и термопасту. Сборку начинают с монтажа светодиодов на плату при помощи фена и паяльника, разогретого до температуры 280°C. После этого к плате припаивают провода от драйвера и кратковременным включением проверяют схему на работоспособность. Убедившись в свечении всех чипов, переходят к сборке корпуса.

В местах контакта платы с радиатором наносят тонкий слой термопасты и прижимают их саморезами. Над всеми светодиодами устанавливают линзы, которые фиксируют держателем с винтами. Внутри пластикового корпуса размещают драйвер, выходные провода которого припаивают к плате, а входные прижимают к центральной и боковой части цоколя.

Одна такая фитолампа способна обеспечить полноценный досвет в вечернее время нескольким комнатным цветкам или рассаде, высаженной на площади до 0,25 м².

Топ 4 ошибки при самостоятельной сборке фитосветильника

Сделать светодиодную лампу для растений своими руками несложно. Но всегда есть нюансы, о которых следует помнить, начиная со стадии проектирования. Перечислим основные ошибки, которые свойственны начинающим растениеводам:

Покупка дешёвых светодиодов. Каким бы хорошим ни был светильник, если в нём установлены светодиоды низкого качества, то результирующая эффективность будет крайне низкой. У фитосветодиода есть два основных параметра – это световой поток и спектр излучения, измерить которые без специальных приборов невозможно. Этим активно пользуются китайские производители, выдавая обычные синие и красные led за высококачественный продукт. Попасться на подделку очень легко, так как продавцы привлекают потенциальных покупателей всяческими заманчивыми предложениями, скидками и акциями.

Неправильный расчёт системы охлаждения. Эта распространённая ошибка для многих радиолюбителей, в том числе собирающих своими руками светодиодные светильники. Неважно, какой тип охлаждения выбран: пассивный или активный – радиатор должен быть всегда. Тем не менее, в китайских фитолампах мощностью более 20 Вт нередко можно встретить вентилятор, установленный непосредственно на тыльную сторону платы со светодиодами. Такое решение не обеспечивает отвод тепла должным образом. Любая система охлаждения должна состоять из:

• радиатора, способного равномерно рассеивать тепло от чипов;
• термопасты, улучшающей контакт радиатора с подложкой;
• блока защиты для отключения фитолампы при аварийном останове вентилятора.

Низкое качество сборки и комплектующих. С целью удешевления конструкции многие китайские фирмы используют некачественные детали при сборке светодиодных фитоламп. Не стоит ориентироваться на их изделия и пытаться что-либо скопировать. Все комплектующие должны быть надёжно скреплены между собой и иметь определённый запас прочности. Кроме этого корпус светильника не должен препятствовать естественной конвекции воздуха.

Нестабильность выходных параметров источника питания. Подать на светодиод номинальный и, главное, стабильный ток – значит гарантировать продолжительную работу всего светильника. Поэтому экономить на драйвере нельзя. Изготовить драйвер для небольшой светодиодной фитолампы для растений своими руками можно на основе LM317. При этом выходная модность драйвера должна быть в 1,2-1,5 раза больше мощности потребления светодиода.

Подводя итоги

На основании информации из разных источников, включая практические наблюдения и видеорепортажи с обзором различных фитоламп, можно сделать следующий вывод. На сегодняшний день ситуация на российском рынке такова, что выгоднее сделать подсветку для растений своими руками, чем купить готовый продукт. Дешёвые фитолампы имеют много недостатков, а фитосветильники высокого качества многим не по карману. Поэтому самодельный светодиодный светильник – это золотая середина.

Используемые источники:

• https://pikabu.ru/story/svetodiodnaya_fitolampa_svoimi_rukami_100vt_3989840
• https://lampaexpert.ru/vidy-i-tipy-lamp/fitolampy/kachestvennaya-fitolampa-dlya-rasteniy-svoimi-rukami
• https://ledjournal.info/master-class/svetodiodnaja-fitolampa-svoimi-rukami.html