Лампа на светодиодах для подсветки рассады
Известно, что 80% успеха зависят именно от освещения растений, остальные 20% приходятся на качество грунта и климатические условия, такие как температура, влажность, уровень С02.
Солнечный свет охватывает не только видимые, но и не видимые человеческому глазу длины волн (рис. 1). Растения поглощают свет только части солнечного спектра от 400-700 нм (так называемый ФАР диапазон, т. е. фотосинтетически активная радиация). За поглощение света отвечает ряд пигментов (но с максимальным эффектом - хлорофилл), следовательно, выращивая рассаду, достаточно стимулировать только его. В продаже можно найти специальные светодиоды с длиной волны 660 нм (красный) и 440-455 нм (синий). Этого для освещения рассады достаточно. Более того, подобное освещение позволит вырастить хорошо развитую рассаду, которая лучше перенесет пересадку и впоследствии даст больший урожай.
Сине-красный спектр подходит для рассады любых культур. Другое дело, что только светодиоды – полупроводниковые источники света – способны давать узкий спектр в нужном диапазоне. Поэтому в статье речь будет исключительно о светодиодных фитолампах.
Разобравшись с необходимыми и самыми эффективными длинами волн, определимся с величинами, в которых измеряется освещенность. Общепринятая единица измерения – люкс (Лк). По сути, это те же люмены (Лм), равномерно распределенные на 1 кв. м. Например, если взять источник света 1000 Лм (лампа накаливания 100 Вт) и ее световой поток точно сфокусировать на 1 кв. м, освещенность составит 1000 Лк.
Вот только для растений эта единица измерения совершенно непригодна. Люмены и люксы привязаны к чувствительности колбочек человеческого глаза, а пик их чувствительности приходится на зеленую часть спектра – 555 нм, то есть между синей и красной частями спектра.
Для любой фотохимической реакции, какой является и фотосинтез, самый главный фактор – количество поглощенных фотон, точнее, количество, приходящееся на 1 кв. м в секунду [uMol/mVsec]. В умеренном климате в летнее время эта цифра доходит до 2000 uMol/m2/sec (освещенность при этом составляет около 100000 Лк).
Но стремиться к таким значениям не нужно, если организовать освещение рассады с умом. Для полноценного выращивания растений в закрытом стеллаже с полкой площадью 0,5 кв. м достаточно использовать 1-2 биспектральные линейные фитолампы общей мощностью 60-80 Вт. Количество фотонов в среднем будет составлять 150-180 pMol/m2/sec при уровне освещенности всего 1300-1500 Лк.
Как показывает опыт, качественную рассаду томатов можно вырастить при средней освещенности 150 uMol/m2/sec и минимальных затратах электроэнергии, даже в закрытом пространстве без естественного света или с очень малым его количеством. Для рассады достаточно светодиодной фитолампы мощностью 120-160 Вт/1 кв. м. при досвечивании рассады в течении 16-18 часов в сутки.
Конечно, редко кто выращивает рассаду без естественного солнечного света. Большинство огородников отводят под «детский сад» для растений подоконники или теплицы, остекленные и отапливаемые веранды с большими окнами. Но даже при самых, казалось бы, благоприятных условиях дополнительный свет растениям необходим. Хотя бы ранней весной, когда световой день еще короток, а уровень светового потока низок из-за пасмурной погоды. В такое время рассада начинает вытягиваться и становится уязвимой для черной ножки. А ведь проблемы можно было бы избежать, вовремя устранив нехватку света. Кстати, если часть света попадает на растения с улицы, то светодиодные лампы потребуются значительно меньшей мощности – около 40 Вт/1 кв. м.
«умная» лампа своими руками
На рынке представлен огромный ассортимент различных светодиодных ламп, начиная от ламп с цоколем Е27 на 3 Вт до мощных панелей мощностью 300-500 Вт. Что лучше?
Для рассады важно распределить свет максимально равномерно по всей площади, располагая светильник на уровне 15-20 см от верхушек растений. Оптимально использовать для этого линейные светодиодные лампы длиной 50-100 см со светодиодами 1-3 Вт 440 нм и 660 нм.
Пригодны для этой цели и фитолампы с цоколем Е27 (их размещают равномерно по всей площади). Но нужно учесть их недостатки – узко сфокусированный луч, сильный нагрев и низкокачественный встроенный блок питания.
При желании можно собрать светодиодную лампу своими руками из комплектующих. Для этого вам понадобятся: алюминиевая основа – радиатор, светодиоды 660 ни и 440 нм (или 455 нм) на платах или подложках, специальный теплопроводящий клей или термопаста и крепежные винты/саморезы, светодиодный драйвер, провода, паяльник, прямые руки и немножко терпения.
Основой – радиатором – может быть П-образный алюминиевый профиль с толщиной стенки не меньше 2 мм. Хорош в этой роли старый алюминиевый карниз, а вот профиль для гипсокартона категорически не годится: светодиоды будут перегреваться и быстро выйдут из строя. Температура на радиаторе светодиодной лампы в идеале не должна превышать 45° в штатном режиме работы.
Идеальное для рассады соотношение светодиодов - 1:2, то есть 1 синий на 2 красных. Монтировать светодиоды надо последовательно, исключительно на специальных алюминиевых платах или индивидуальных подложках «звезда» диаметром 16 или 20 мм, обязательно используя качественную термопасту или теплопроводящий клей. Эти материалы значительно улучшают передачу тепла от подложки к радиатору. Защита от обратного напряжения не нужна.
Для питания светодиодов требуется специальный блок питания – светодиодный драйвер. Выбирают его по общему суммарному падению напряжения всех светодиодов одной последовательной цепи и желаемому току. Обычно ток для режима 1 Вт составляет 300-350 мА, а для режима 3 Вт – 600-700 мА. Важно понимать, что фактический режим работы светодиода мощностью 3 Вт в среднем составляет 2 Вт (считают его по закону Ома, перемножая ток, проходящий через светодиод, на падение напряжения на светодиоде).
ВАЖНО. Для качественных светодиодов среднее падение напряжения считается как 2,2-2,4 V у красного и 3,2-3,5 V у синего. С повышением тока через светодиод увеличивается и падение напряжения. Обычно эти параметры можно найти в даташите (сопроводительной документации) или в описании товара на сайте магазина.
Категорически я бы не советовал использовать мощные светодиодные монохромные или биспектральные матрицы, особенно заказывать их с китайских сайтов. В 99% вы получите светодиодную матрицу низкого качества со спектром 440 нм и 630 нм. Красный свет 630 нм также подходит для освещения растений, но эффективность его значительно ниже. Второй недостаток китайских матриц, да и вообще матриц в целом, – концентрированный световой поток. Лампа, набранная из мощных светодиодов 1-3 Вт, позволит более равномерно распределить свет по площади.
Идеально подходят светодиоды с высоким КПД от лидеров на мировом рынке светодиодной продукции. Но к сожалению, цены на качественную продукцию очень высоки и не каждый может позволить их купить. Можно только порекомендовать покупать светодиоды у продавцов, которые предоставляют спектрограммы на предлагаемый товар и их основные параметры по световому излучению.
| Комментарии: 0 шт. | Просмотров: 3134 |
© Газета Домовой 2012-2023