Светодиодная фитолампа своиими руками: схемы и порядок сборки
На начальном этапе необходимы синие и красные диоды
Их соотношение так же важно, как и правильное размещение
Каждый диод излучает свет «конусом» и эти конуса должны перекрывать друг друга, чтобы вся площадь под светильником освещалась равномерно. Соотношение цветов два к одному: на два синих диода берётся один красный. Такой спектр способствует развитию корневой системы. При этом растение получается невысоким, с хорошо развитыми листьями и толстым стеблем. То есть, рассада готова к пикировке.
На втором этапе растениям требуется покой и соотношение синего и красного цвета в пропорции 1:1. На два-три дня после пикировки рассада должна подсвечиваться менее интенсивно. На один красный диод берётся один синий.
Разберем первый способ как сделать лампу для рассады. Для этого понадобится:
- корпус старой люминесцентной лампы;
- диоды: 30 красных (3GR-R); 20 белых (3HP2С): 10 штук на 3800-4300 Кельвинов, имитирующих полуденное освещение; и ещё 10, с «утренним» светом, на 4800-5300 Кельвинов; 20 синих (3GR-B).
- led drive в количестве двух штук: HG2217 и драйвер с ШИМ-управлением RLD10.
После этого можно сделать правильный выбор автоматического выключателя для системы безопасности домашнего электроснабжения, а потом — подключить устройство.
При втором варианте как самому сделать фитолампу потребуется:
- корпус промышленной люминесцентной лампы;
- два инвертора на 24 и 12 Вольт (подойдет, например, блок питания для светодиодной ленты 12в);
- кулер;
- светодиодные матрицы на 10 Ватт, две красные и одна синяя;
- полоса анодированного алюминия.
провода припаиваются к матрицам с учётом полярности; полученная конструкция присоединяется через провода к блоку питания (суммарная мощность диодов должна быть подобрана с учётом мощности инвертора); к алюминиевой полосе с помощью термоклея крепится кулер, который будет использоваться для охлаждения, и его блок питания на 12 Вольт; на корпусе от люминесцентной лампы просверливаются отверстия – отсюда будет выдуваться тёплый воздух; диоды укрепляются на алюминиевой полосе эпоксидным клеем; полоса изгибается для придания ей формы отражателя и устанавливается на приготовленный корпус.
LED фитолампа для рассады своими руками готова!
Расчёт необходимого света
Перед изготовлением излучателей производятся расчеты, чтобы понять, какая именно лампа нужна для рассады. Излучатели обязаны иметь спектр, состоящий как минимум из двух цветов: красного и синего. Красный свет обязателен для быстрого развития рассады, а также для цветов.
Синий спектр стимулирует рост клеток, однако его переизбыток может остановить процесс увеличения длины побегов. Вариацией является сочетание синего и фиолетового оттенков.
Достаточно полезными считаются желтый и зеленый спектры, но их не так часто используют в фитолампах.
Оттенки комбинируются в зависимости от конечных целей и особенностей рассады. Точно рассчитать количество необходимых светодиодов сложно, однако общие рекомендации существуют. Для общего воздействия на растение берут красные и синие излучатели в соотношении 6 к 1. Стимуляция роста требует преобладания синих светодиодов, а от красных можно вовсе отказаться.
Пример схемы для расчета света фитолампы
Для расчета количества необходимых ламп лучше всего воспользоваться формулой:
Ф=L*H*В*K
где Ф – итоговый световой поток, Лм;
L – длина освещаемой площадки, м;
H – ширина освещаемой площадки, м;
B – какой световой поток требуется для растения (норматив), Лм;
K – коэффициент потерь света на рассеивание.
Последняя часть формулы В*K позволяет рассчитать значение освещенности (Лк) для конкретной рассады. Нормативный световой поток тут берется из специальных справочников. Однако зачастую к расчетам вообще не прибегают, используя минимально рекомендованный показатель освещенности в 8000Лк.
На основе полученного представленных данных определить количество ламп несложно. Надо по стандартным таблицам подобрать мощность источников, способных создавать нужный световой поток.
Установка фитолампы
Фитолампы на подоконнике
Чтобы растение получало оптимальное количество света, нужно верно поставить лампу. Растениеводы вывели ряд советов, которые помогут установить светильник наилучшим образом.
Лампу, сделанную своими руками, можно ставить прямо над рассадой. Она не нагревает окружающую среду, поэтому можно не отступать 10 см.
Молодые саженцы любят рассеянный свет. Чтобы его создать, на стену рядом с рассадой вешают белую простыню. Также можно покупать светильники с патроном, который направлен в сторону. Тогда свет будет падать и сверху, и под углом.
Прибор, который подвешивается, можно крепить на цепочках и проволочных петлях. Лампу, которая устанавливается, можно закрепить на самодельных деревянных опорах.
https://youtube.com/watch?v=DjWsJZ4UCTo
Делаем светодиодную подсветку для цветов своими руками
Изготавливать светодиодные лампы под цоколь нет смысла. Это не практично. Мы будем использовать светодиодную ленту. Изготовление самодельной фитолампы для цветов сводится к трем пунктам:
- Рассчитать необходимую мощность светодиодного освещения для цветов.
- Подобрать модель ленты.
- Подобрать блок питания.
Расчет мощности светодиодного освещения
Необходимая освещенность для полноценного роста цветов составляет 10000-15000 Люкс. Исходя из этих цифр следует отталкиваться при расчёте подсветки для растений из светодиодов.
Разберем на конкретном примере. Делаем подсветку рассады в коробке размером 0,75 x 0,3 метра. Обеспечим растения освещением 15 000 Люкс.
Наша освещаемая площадь:
0,75м * 0,3м = 0,225 м2
Значит наша требуемая интенсивность света:
15000 Лм/м2 * 0,225м2 = 3375 Люмен
Определим высоту расположения освещения. Полученная интенсивность освещения в 3375 Лм нужна при расположении светодиодных ламп для растений на высоте 1м. Уменьшив высоту в два раза, требуемая интенсивность упадет в 4 раза (закон обратных квадратов). Разместив освещение на высоте 0,5м, получим интенсивность света:
3375 / 4 = 845 Лм
Осталось подобрать LED ленту по этим параметрам.
Подбираем светодиодную ленту для подсветки цветов
Из расчета мы получили необходимую интенсивность света 845 Лм. При наших размерах коробки с цветами, лучше взять 2-4 отрезка ленты, длиной 0,75 м, чтобы равномерно покрыть всю площадь.
Световой поток LED ленты указывается из расчета на 1м. Если нам нужно только 0,75м, то необходимо добавить 25% к заявленной производителем интенсивности светового потока.
845 / 2 * 1,25 (компенсируем длину ленты) = 530 Люмен (для двух отрезков)
845 / 4 * 1,25 = 265 Люмен (для четырех отрезков)
Итоговые параметры ленты:
- Интенсивность света (яркость) 465 Лм;
- Температуру света – комбинируем теплый + холодный (3000К + 6000К);
- Напряжение питания 12В – самый распространенный тип лент.
Нам подойдет SMD3528-W-60led — 3 метра, или SMD2835-W-60led — 1,5м. Здесь можете почитать про маркировку лент.
Выбор блока питания для светодиодных лент
Важно подобрать подходящий для драйвер для питания освещения комнатных растений. Критериев всего несколько:
- Мощность (самый важный);
- тип корпуса;
- дополнительный функционал.
Расчет мощности блока питания. Рассмотрим на примере 3 метров ленты SMD 3528, 60 светодиодов на 1 погонный метр. Мощность 1 п.м. 4,8W. Прибавим 25% запаса на потерю в соединениях и проводниках и получим:
3м (длина) * 4,8W (мощность 1 метра) * 1,25 (запас) = 18W.
Подойдет любой БП мощностью больше 20Вт и напряжением 12В.
Тип корпуса. Бывают корпуса с разным уровнем пыле- влагозащиты, в алюминиевом или пластиковом корпусе с принудительным или естественным охлаждением.
- Степень защиты выбираем в зависимости от условий эксплуатации. При высокой влажности (размещение внутри теплиц) степень защиты должна быть не ниже IP67.
- Материал корпуса выбирайте любой. Преимуществ никаких не дает.
- Принудительное охлаждение необходимо при высокой мощности блока питания (свыше 200W). В противном случае достаточно пассивного охлаждения.
Дополнительный функционал. Блоки питания могут иметь дистанционное управление с пульта, снабжаться lcd экранами, иметь таймеры. Дополнительный функционал приобретайте по желанию. Чем больше функций — тем дороже блок питания.
Подключение ленты к блоку питания
Схема подключения к блоку питания
Подключайте все отрезки лед ленты параллельно к блоку питания. При подключении используйте коннекторы (подробнее про соединение отрезков ленты). Один неразрывный участок ленты не должен превышать длины 5м.
Помните про класс защиты светодиодной ленты для растений и блока питания. Выбирая класс IP20 — размещайте освещение и питание в сухих, незапыленных местах. Если класс IP67,68 — размещать можно даже во влажных теплицах.
Как избежать 5 ошибки при подключении ленты.
- Нельзя забывать про полярность. Лента – полупроводниковый прибор, а потому полярность нужно соблюдать верно. Но в случае ошибки ничего не произойдет – она просто не заработает и можно попробовать все сначала.
- При осуществлении резки нужно найти на ленте специальные места для среза. Отрезать в любом месте нельзя.
- С внутренней стороны ленты может находиться заводская спайка. Если на устройство будет лепиться скотч, то стоит быть аккуратным с его отклеиванием, поскольку пайку можно легко оторвать.
- Нельзя подключать дополнительную ленту к блоку питания, что был рассчитан только на первые ленты. В итоге оборудование выйдет из строя.
- Не следует для пайки использовать флюс с кислотой. Он останется на проводе и разъест его со временем.
Что лучше для подсветки рассады – люминесцентные или светодиодные лампы
Какие лампы лучше выбирать для досвечивания рассады? Здесь необходимо сравнивать эффективность, продолжительность работы и цену.
- стоимость фитолампы начинается от 2-3 тыс. рублей и больше, в зависимости от производителя и модификации.
- Люминисцентные лампы стоят от 50 рублей и выше.
- Светодиоды – от 33 рублей за 1 метр.
Продолжительность работы:
- Светодиод, как заверяют продавцы, может гореть вечно, пока не потухнет совсем. Но со временем он тускнеет. Это связано с наличием в кристалле примесей, которые со временем изменяют его структуру. Это приводит к тому, что часть энергии преобразуется в тепло, а в не в свет. Поэтому срок службы ленты принято считать, когда она потускнеет на 30% от первоначального состояния.
- Продолжительность работы фитолампы – до 3-х лет. Индукционные лампы могут служить до 15-20 лет при 10-12-часовой режиме работы.
- Люминесцентные лампы. Резерв – 16 тыс. часов, правда, к концу этого срока мощность заметно падает.
По эффективности все лампы почти равноценны, поэтому выбирая их для подсветки рассады, ориентируйтесь на вышеприведенные характеристики.
Конечно, ничто не заменит солнце. А чтобы солнечными денечками еще больше досталось растениям солнышка, сделайте светоотражающие экраны из белой бумаги, пищевой фольги или фольгированного пенофола, который обычно используется в качестве утеплителя.
1 верная формула для расчета количества фитоламп для досвечивания рассады своими руками
Посмотрите на картинке график, отображающий рост под влиянием разного спектра:
График роста от светового спектра
Именно поэтому перед началом сборки подходящей фитолампы, надо подобрать верный спектр.
Красный используют для цветков, что уже скоро начнут цвести. Его нужно обеспечить тем растениям, что начинают вырастать из рассады. Синий свет способствует росту клеток. Растения, перенасыщенные им, в длину больше не вырастут. Поэтому желательно применять смесь фиолетового и синего.
Жёлтый и зелёный свет необязательные, но определенную пользу всё равно могут принести растениям. Варьировать количество таких цветов необходимо, отталкиваясь от своей цели. Довольно сложно посчитать правильное количество светодиодов, поскольку имеется разнообразная энергия квантов, но можно подобрать соотношение цветов в грубом варианте.
Если нужно обеспечить общее воздействие световых лучей на цветок, тогда следует выбрать следующие соотношения: четыре или шесть красных, и один синий. Чтобы обеспечить стимуляцию роста, красных нужно поубавить — достаточно только четырех, а также можно добавить один синий цвет, либо просто обойтись только синим. Чтобы растения лучше плодоносили, соотношение лучше увеличить: шесть к одному, или только красный цвет. Для расчёта нужного количества ламп, используют формулу: P=L×H×B×K/S.
Расшифровка букв:
- P — мощность света всех собранных ламп, В.
- L — длина площади, которую нужно осветить при помощи ламп, M.
- H — ширина освещаемой площади, М.
- B — потребность в освещении. Используют минимальное значение в 8000Лк.
Если узнать мощность фитолампы, указываемую на ленте, измерить легко всю площадь освещения. А узнав потребность в освещении рассчитывается количество ламп.
Какие покупные фитолампы для растений лучше
Сегодня в торговой сети имеется большой ассортимент фитоламп. Выбрать подходящую не составит труда. При выборе лампы для подсветки растений нужно учитывать:
- Вид;
- Форму светильника;
- Спектр;
- Яркость.
Современному покупателю доступны следующие виды фитоламп:
- Светодиодные;
- Люминесцентные;
- Натриевые;
- Индукционные.
Из всего этого разнообразия светодиодные фитолампы признаны самыми эффективными, поскольку имеют множество преимуществ. У них малое энергопотребление и нагрев при высокой яркости. Также они имеют наиболее приемлемый для растений спектр и длительный срок службы.
По форме лампы бывают точечные и линейные. Для подсветки одного растения можно приобрести точечный светильник. Если же требуется подсветка определенной площади, выбирают линейные фитолампы, которые будут равномерно освещать все растения.
Светодиодные фитолампы различаются по излучаемому спектру. Его достаточно просто подобрать, комбинируя светодиоды разных цветов. Покупные фитолампы обычно изготавливают: сине-красные и полноспектральные.
Сине-красный спектр вполне пригоден для подсветки растений. Полноспектральные же лампы излучают белый свет, который максимально приближен к солнечному. Поэтому рекомендуется приобретать фитолампы с полным спектром.
Основное внимание следует уделить яркости лампы, так как именно по этому параметру нужно выбирать прибор для освещения своих растений. В характеристиках фитолампы указан ее световой поток в люменах
Как выбрать фитолампу по этому показателю? Известно, что при освещении растений на площади в 1 м2 достаточно светового потока 8000 люмен. Если площадь для освещения меньше, требуемый световой поток пропорционально уменьшается.
Так для освещения площади в 0,5 м2 необходима лампа со световым потоком 4000 люмен. После определения необходимого светового потока нужно выбрать изделие с параметром, близким к полученной величине.
В случае если необходимый световой поток в несколько раз превосходит параметры изделий можно использовать несколько фитоламп. Так для освещения 2 м2 можно использовать 4 лампы по 4000 люмен.
Правила использования
Принцип работы фитолампы прост – она позволяет обеспечить оптимальную длину светового дня для растений вне зависимости от внешних условий. Но чтобы обеспечить лучший эффект, надо соблюдать несколько простых правил:
- Подбирать мощность излучения под конкретное растение. Чаще всего при применении светодиодных ламп нужно от 50 до 150 Вт мощности на квадратный метр, если размер емкости меньше, то делается перерасчет. Можно использовать и данные в люксах, на каждой лампе они есть, поэтому разобраться нетрудно.
- Учитывать высоту расположения ламп над верхушками растений. Чем она больше, тем выше поправочный коэффициент нужно использовать. Так, при высоте в 15 см нужно увеличивать мощность лампы в 1,2. Для высоты 30 и 60 см использовать коэффициенты 1,4 и 2 соответственно.
- Помнить о том, что расстояние определяется не от земли, а от верхушек растений. Поэтому со временем положение светильников меняется и нужно проверять его не реже, чем раз в неделю. Чтобы не обжечь растение, проще всего приложить ладонь и подержать ее под светом около минуты, не должно быть никакого дискомфорта.
При установке лучше использовать специальную конструкцию, позволяющую быстро менять положение ламп, фиксируя их на нужном уровне. Можно сделать систему самостоятельно и просто менять длину троса или шпагата, на котором подвешивается плафон.
- Время использования подбирать в зависимости от светового дня. Оптимально держать растения на подоконнике, чтобы они получали естественное освещение как можно больше.
При досвечивании лучше включать лампы утром и вечером, чтобы имитировать естественные условия.
Если нужна фитолампа для домашнего применения, то найти ее несложно – в продаже есть специальные модели для таких целей. Главное – определить нужные параметры и подобрать светильник с подходящей мощностью. Самые эффективные — светодиодные модели.
Какой цвет выбирать
Светодиодная лента и осветительный прибор, сделанный своими руками на ее основе, может иметь разный оттенок свечения. Диоды (монохромные диоды) могут создавать световой поток разных цветов:
- синий. Это свет стимулирует рост растений;
- красный. С помощью него можно добиться хорошего и пышного цветения посадок;
- фиолетовый или пурпурный. Выгоден, если вы хотите добиться одновременного хорошего роста и отличного цветения.
Цвет освещения теплиц
Используя контролер в составе самодельной светодиодной фитолампы, можно добиться смены цвета и выставлять нужный оттенок светового потока в определенные периоды развития растений (рост, цветение, формирование плодов и т.д.). Но для этого нужно использовать не монохромные диоды, а цветные ленты.Отдельно стоит отметить, что диоды являются низковольтными источниками света. Поэтому чтобы подключить такой светильник к стандартной сети в 220 В, вам потребуется блок питания (преобразователь напряжения). Он нужен в любом случае, даже если вы не собирали изделие своими руками, а купили фитолампу в магазине.
Блок питания для ленты
Чтобы точно определиться, какой преобразующий элемент вам необходим (на 12 или 24 В) нужно рассчитать мощность ленты. Для этого следует учитывать два базовых параметра:
- с какой частотой на ленте размещены диоды. Учет ведется для одного метра изделия;
- монохромная или RGB-лента используется для сборки осветительного прибора.
При сборке фитолампы своими руками также необходимо принимать во внимание такие нюансы:
- тип светодиодов;
- их плотность;
- мощность ленты;
- цветовые характеристики светового потока;
- расстояние лампы до лотка;
- стадия развития посадок;
- интенсивность создаваемого светильником освещения.
Когда вы оценили все это и определились с тем, что вам нужно для освещения растений, можно приступать к самостоятельной сборке фотолампы.
Разметка профиля
Платы Star должны располагаться на расстоянии 41,6 мм друг от друга. Разметил точки крепления обвеса лампы на расстоянии 2,5 мм от рёбер радиатора. Затем на сверлильном станке по разметке проделал отверстия 0 2 мм под резьбу М2,5.
Для нарезания резьбы использовал метчик-быстрорез. Резьбу нарезал аккуратно, с использованием глицеринового мыла, так как металл – очень вязкий. На концах радиаторов закрепил стойки 0 6 х 25 мм с внутренней резьбой МЗ – он и будут служить для крепления подвесов ламп.
Для безопасного использования ламп необходимо было сделать экран-чики (обвесы), чтобы прямые лучи от светодиодов не попадали в глаза: доля УФ-излучения всё-таки присутствует – когда испытывал лампу в режиме 36 Вт, глаза сразу это почувствовали. Обвесы нарезал из дюралевой полосы сечением 40 х 2 мм и закрепил винтами М2.5 х 8 мм так, чтобы они выступали на 30 мм.
Для подвеса ламп использовал специальные крючки 0 3 х 70 мм, предназначенные для гипсокартона. На стержне крючка нарезана резьба (ИЗ. Обрезав часть резьбы, закрутил крючки в стойки и законтрил соединение гайкой.
Блок питания для подсветки
Определившись с мощностью ленты, выбираем для нее блок питания
Здесь необходимо принять во внимание характерные особенности светодиодов, они требуют стабилизации по току, а не напряжению. Рассчитать потребляемый лентой ток поможет закон Ома: I=U/P, где U – напряжение питания ленты, P – ее мощность
Например для светильника, потребляющего 9,6 Вт, потребуется блок питания (на 12 В) не менее, чем на 0,8 А (12/9,6=0,8). Стоимость таких устройств порядка 100-120 рублей.
Учитывая невысокую стоимость БП данного класса, делать их самостоятельно не имеет смысла, для «радиолюбительского зуда» лучше найти более достойное применение.
Более мощный стабилизатор тока делать своими руками также бессмысленно, на общеизвестном сайте китайских производителей приобрести такое изделие, как показано на рисунке 8, можно всего за 50 рублей (с бесплатной доставкой).
Обратим внимание, что приведенное на рисунке устройство является стабилизатором тока, рассчитанным на входное напряжение от 3,5 до 35 В (постоянного тока), соответственно, подключать его напрямую к розетке, где 220 В, нельзя. Предварительно необходимо понизить напряжение и преобразовать его из переменного в постоянное, то есть собрать простейшую схему на основе трансформатора, диодного моста и полярного конденсатора (см
рис. 9).
Выбор светильников
Важнейший стоящий перед нами вопрос – какие светодиодные лампы для рассады нужно подобрать? Сегодня есть множество типов ламп, применяемых для досвечивания рассады, однако не все из них можно использовать в этих целях.
Свет для саженцев
Далее речь пойдет о самой полезной и часто применяемой подсветке рассады в домашних условиях:
- Светодиодная подсветка для рассады – фитолампы.
Современные LED-источники света отличаются длительным сроком службы. Светодиодный светильник для рассады обладает рядом достоинств:
- небольшая мощность;
- пониженный показатель теплового выделения;
- их применение дает возможность понизить интенсивность испарения воды, то есть время между поливом возрастает;
- один фитосветильник может сочетать пару оттенков, то есть он способен перекрыть одновременно несколько фитоактивных территорий.
Сегодня каждый желающий может сделать такую универсальную конструкцию, как светодиодная фитолампа для растений, своими руками. Приобрести прибор с максимальной мощностью довольно сложно, так как пока не налажено их массовое производство.
- Энергосберегающие лампы для выращивания рассады.
Освещение рассады такой лампой очень удобно, так как ее строение достаточно простое – она состоит из встроенного дросселя, и все, что необходимо – это всего лишь вкрутить ее в патрон. Принято различать ЭСЛ для рассады на подоконнике по виду свечения:
- холодный спектр используется главным образом для того, чтобы ускорить рост саженцев;
- теплый спектр является благоприятным вариантом для цветения;
- дневной спектр.
Последняя разновидность применяется как самостоятельный источник искусственного освещения для рассады. Большое преимущество подобных ламп – пониженное потребление электричества и длительный срок эксплуатации. Достоинство и в материальном выражении – один осветительный прибор способен прослужить длительное время, что намного сокращает расходы на приобретение нового светильника.
Энергосберегающие лампочки
- Люминесцентные лампы для рассады.
Главное достоинство подобных ламп в том, что они не нагреваются, то есть при использовании такого прибора температура воздуха не повышается, что имеет важное значение, если вы хотите вырастить качественную рассаду. Не знаете, как выбрать прибор для освещения? Выбирать стоит те приборы, в световом спектре которых применялись бы синие лучи – они нужны для надежного фотосинтеза. Такой светильник для рассады имеет ряд преимуществ – это продолжительный период эксплуатации и экономичность
Такой светильник для рассады имеет ряд преимуществ – это продолжительный период эксплуатации и экономичность.
- Натриевые фитолампы для рассады.
Подобные фитолампы для рассады в основном используют уже в более позднем периоде роста для подсвечивания саженцев. НЛВД используют в период цветения и созревания плода, досвечивать в этом случае нужно в том случае, если хотите ускорить процесс роста. Если включать такое освещение для молодой рассады, то расти она начнет очень быстро, однако листья у нее будут более раскидистые.
Такие фитолампы для рассады имеют высокую светоотдачу и длительный период эксплуатации. Их в основном можно применять для фрагментарного света в тепличных условиях, когда главная часть освещения – естественный свет.
Натриевые лампы
- Металлогалогенная лампа для подсветки рассады.
Подобный источник света является высокоэффективным и приблизительно на 80 процентов приближен к естественной освещенности. HID-лампы считаются универсальными, потому что можно изменить главные свойства светового потока, таким образом делая их наиболее эффективными для определенных целей.
