Как сделать LED фитолампу для растений

Особенности светодиодной подсветки

Светодиодные источники света постепенно вытесняют классические лампы. Светодиоды применяются во многих сферах, и цветоводство является одной из них. Специалисты любят такие приборы за их положительные качества, результативность и практичность.

Светодиоды доступны, даже несмотря на высокую стоимость. Они окупятся уже после сбора первого урожая. К тому же диоды потребляют минимум электроэнергии и имеют долгий срок службы. Купить их можно в любом магазине электротехники и светотехники.

В диодных приборах есть возможность регулировки спектра. Это важно, так как в каждый период своего развития растению требуется определенный спектр. С помощью красного и синего диапазонов возможно создать наилучшие условия для рассады.

Светоизлучающие диоды отличаются малым нагревом. Лампы можно устанавливать прямо над растениями не боясь, что они могут пересохнуть. Самодельную фитолампу можно не убирать при поливе – она герметична и защищена от влаги. Такие устройства полностью безопасны, так как в составе нет вредных компонентов.

Выбор светодиодов

Прежде чем приступать к сбору фитолампы, нужно рассчитать, какое освещение и цветовой спектр Вам необходимы. Фитолампа должна иметь спектр как минимум двух цветов: красный и синий. Длина волны красного должна составлять 660 нанометров, а синего 445 нанометров. Эти значения указаны в характеристике светодиодов.

Варьировать количество этих цветов в фитолампе нужно в зависимости от цели. Точно подсчитать количество светодиодов трудно из-за разной энергии квантов, однако существует грубое соотношение цветов. Если нужно общее воздействие света на растения, то берут соотношение: 4-6 красных на 1 синий цвет. Для стимулирования роста нужно меньше красных, всего 4 и 1 синий, либо обойтись одним синими. Для плодоношения необходимо брать соотношение больше чем 6:1, либо только красные светодиоды.

На картинке представлен график зависимости активности роста растения от длины волны спектра.

• P –суммарная мощность освещения всех ламп, В
• L – длина площади, которую надо осветить, м,
• H – ширина площади, которую надо осветить, м,
• B – потребность в свете для растения в люксах или взять минимальное значение 8000Лк.

Таким образом, зная мощность фитолампы (мощность указана как на светодиодах, так и на светодиодных лентах), замерив освещаемую площадь и зная потребность света для растения в люксах можно рассчитать сколько нужно ламп.

Чтобы получить необходимый эффект, следует верно выбрать светодиоды. Рекомендации:

• Для правильного расчета числа ламп нужно учитывать размеры помещения и высоту установки.
• Нужно соблюдать требования для выращивания того или иного сорта растений. В каждый период развития им нужно различное количество света.
• Диоды должны быть качественными и иметь хорошую систему теплоотвода. Это гарантирует долговечность работы фитолампы светодиодной своими руками.

Каждому растению требуется свой уровень света:

• Растения, которые любят тень, требуют 1000 люкс.
• Рассада, любящая свет, должна получать 2000 люкс.
• Цветущие виды требуют 3000 люкс.
• Цветы, прорастающие в солнечных лучах, получают более 4500 люкс.

Расчет производится по формуле произведения площади помещения на количество света. В итоге получается определенное количество люменов, т.е. мощности светового излучения, на которое ориентируются при сборке лампы.

Блок питания является обязательной частью лампы. Он выравнивает напряжение на выходе и подает на светодиоды оптимальное питание.

В документации к ленте указывается значение падения напряжения на разной величине силы тока. Это значение нужно умножить на число диодов. Из полученного параметра выбирается оптимальное количество драйверов.

Рекомендации, которые помогут при установке и подключении:

• Лучший вариант драйверов – на 50 Вт. Более мощные устройства будут греться и стоят дороже. По силе тока оптимальный выбор источника на 600 мА.
• Во время расчетов драйвера следует учитывать реальную, а не максимальную мощность светодиодов. Рассчитывается она как ток используемого источника, умноженный на падение напряжения.

Выбору драйвера нужно уделить особое внимание. Без этого элемента невозможна нормальная работа фитолампы.

В качестве поверхности лампы может использоваться любой материал. Часто фитолампы делают из фанеры, доски, но в этом случае обязательно нужно продумать охлаждающую систему. Лучше брать алюминий – тогда тепло будет отводиться от поверхности и прибор прослужит дольше.

Как влияют разные спектры на цветы

Проводится множество экспериментов, связанных с влиянием искусственного света на рост растений. Ученые пришли к следующим выводам:

• Синий цвет вызывает рост корней и помогает появлению сильных ростков.
• Красный цвет помогает росту семян и образованию цветов.
• Желтый также выполняет свои задачи, но уже на внутреннем уровне, отследить влияние глазом невозможно. Внешне он просто отражается от листьев.

Как самому сделать фитолампу из светодиодной ленты

В магазине светодиодная фитолампа продается по цене от 2 тысяч до 15 тысяч рублей. С целью экономии любой человек можно самостоятельно создать светильник из фито светодиодной ленты. Собранное устройство может быть любого размера и формы. Схема сборки несложная, разобраться может даже новичок.

Для создания фитолампы своими руками потребуются:

• красная и синяя светодиодные ленты;
• фанера или алюминий для создания корпуса – лучше брать алюминий, чтобы он дополнительно отводил тепло;
• драйвер;
• провод;
• вилка;
• инструменты.

При конструировании фитоламп возникает проблема теплоотвода. Неэффективный отвод тепла приводит к тому, что светодиодный кристалл деформируется и разрушается, а этот процесс является необратимым. Лампа будет слабо светить и вскоре перегорит.

Охлаждение диодов бывает двух видов:

• Активное. Используются специальные кулеры для продува диодов. Ресурс системы в данном случае снижается и возрастает риск поломки. При этом размеры радиатора будут меньше.
• Пассивное. Используются теплоотводящие подложки. Обычно это алюминий или медь.

Второй вариант используется чаще, так как он требует меньше финансовых вложений.

Наиболее простой способ сделать фитолампу своими руками – это использовать LED-ленту. В ее основе лежит гибкий материал из пластика со встроенными токопроводящими дорожками, а значит можно сделать лампу, которая будет повторять необходимые Вам контуры.

Необходимая мощность блока питания рассчитывается довольно просто. Для этого нужно узнать мощность потребления светодиодной ленты. Мощность ленты фиксирована: 4.8Вт/м, 7.2Вт/м и 14.4Вт/м. Смотрим значение на своей ленте и умножаем на метры. Таким образом, Вы легко рассчитаете мощность блока питания.

Что нам потребуется:

• Светодиодные ленты на 12 вольт: 2 м с красными светодиодами и 30 см с синими. Фотолампа будет квадратного размера на полотне 20х20 см.
• Жесткий лист ПВХ толщиной 2 мм, размер 20х20 см. Похож на пластик, можно купить в любом строительном магазине.
• Коннектор питания для светодиодной ленты
• Блок питания напряжением 12В и мощностью достаточной для запитывания нашей led ленты.

Для примера возьмем ленту фиксированной длины — 2,6 метра, с потреблением — 4,8 В/м. Путем простых вычислений получаем необходимую мощность блока питания 12,5 В (длину светодиодной ленты в метрах умножаем на ее мощность: 2,6 м х 4,8 В/м = 12,48 В). Подбираем блок питания мощностью, не менее 13 Ватт (с запасом).

Для начала разрезаем ленты на отрезки по 20 см. Получается 10 красных лент и 3 синих. Размещаем их на листе ПВХ в следующем порядке: 3 красных, 1 синяя, 2 красных, 1 синяя, 2 красных, 1 синяя, 3 красных.

Осталось только разместить фитолампу из светодиодной ленты над растениями, подсоединить блок питания и включить его в сеть.

В видео показан альтернативный способ сборки фитолампы из светодиодной ленты. Используется лента со светодиодами 5730. В качестве крепления ленты к основе – доске используется кабельный канал.

Светодиодная фитолампа из алюминиевого профиля и светодиодов

Рассмотрим третий способ сборки LED-освещения для растений. Отличие этой лампы от предыдущих в большей мощности.

• Радиатор для ламп. Например, радиаторный ребристый профиль АВМ-002.1 размерами 30 х 72 х 500 мм
• Светодиоды мощностью 350 мА. Красные3GR-R – 3 штуки, синие3GR-B – 9 штук.
• Специальный готовый драйвер для светодиодов. Необходимо обратить внимание на то, что силу тока драйвера нужно выбирать в соответствии с силой тока светодиодов.
• Термоклей.
• Медная проволока.

Сперва нужно прикрепить к профилю из алюминия светодиоды на термоклей. Расстояние между ними 5 сантиметров.

Припаиваем все светодиоды последовательно при помощи медной проволоки. Не забывайте соблюдать полярность.

Лампа готова. Осталось закрепить ее над растениями. Используйте для этого крючки, либо любой другой подходящий крепежный материал.

Закрепите крючки в нужном месте, просверлите отверстия в металлическом профиле и повесьте лампу на стальном тросе.

Сборка светильника

Так же, как и в двух предыдущих вариантах искусственного освещения для рассады, тут тоже будут использоваться светодиоды. Однако этот светильник более мощный и подходит для освещения больших площадей, например, в теплице.

• Светодиоды: красные светодиоды FRM-R1 — 5 шт., синие светодиоды FRM-B1 — 5 шт.
• Алюминиевый радиатор.
• Драйвер RLD
• Радиатор
• Провод электрический.
• Паяльник.
• Припой для паяния.
• Флюс для пайки.
• Токопроводящий скотч.
• Клей теплопроводящий.

Перед началом работы рекомендуется проверить светодиоды с помощью мультиметра, чтобы исключить неработающие элементы.

Приклеиваем диоды на теплопроводящий клей. Цвета должны чередоваться. Для изоляции используем слой из токопроводящего скотча. После того как все светодиоды приклеены, нужно их спаять между собой с помощью провода.

Как только цепь спаяна, нужно подключить драйвер. Не забываем для начала рассчитать его мощность. Она равна сумме мощностей всех элементов цепи. Также необходимо поместить драйвер в пластиковый корпус, чтобы защитить его от влажности. Все провода изолируйте изолентой. Лампа готова, и вы можете ее повесить.

На видео показана готовая конструкция фитолампы и объяснён принцип ее сбора. Лампа состоит из 56 светодиодов: 41 красных, 9 синих, 6 имеют полный спектр, питание от 2х драйверов, дополнительно встроен вентилятор.

Когда все необходимые элементы приобретены, можно начинать собирать фитолампу своими руками из светодиодов. Алгоритм работы:

• Очистка и обезжиривание основы.
• Установка системы охлаждения.
• Отрезание необходимой длины ленты. Важно разрезать плату по отмеченным местам, чтобы не повредить токопроводящие дорожки.
• Приклеивание ленты на заранее намеченное место. Так как светодиодная лента имеет клеевую основу, дополнительно использовать крепежные средства не требуется.
• Подключение частей для электропитания.
• Спаивание всех необходимых деталей.
• Разметка и проделывание отверстий в корпусе для подвешивания.
• Проверка на работоспособность.

Недостаток такой конструкции заключается в том, что оба вида диодов будут светить одновременно. Вместо ленты можно использовать точечные светодиоды.

Проверка светодиодов тестером

Определить работоспособность светодиодов для фитоламп можно с помощью тестера. Алгоритм проверки следующий:

• Установка тестера в положение «проверка на обрыв».
• Коснуться щупом выводов. Красный ставится на анод, черный – на катод.
• При проверке должны загореться диоды. Неисправные светить не будут.
• При изменении полярности на экране должна оставаться единица.

Также проверка на мультитестере может проводиться через гнезда для транзисторов. Отверстия слева анода ставятся в гнезда Е, катоды – в С. Для отверстий справа – наоборот.

Распространенные ошибки

При создании фитолампы чаще всего встречаются следующие ошибки:

• Покупка дешевых компонентов. Светодиодная фитолента низкого качества не даст нужного влияния растениям, а неверно выбранный драйвер приведет к плохому выравниванию напряжения и быстрой поломке лампы. Весь комплект элементов для сборки должен быть оптимального качества. Для этого брать товары лучше в специализированном магазине.
• Неправильный расчет системы охлаждения. При плохом отводе тепла сокращается время эксплуатации фитолампы.
• Плохой контакт между деталями. Также влияние оказывает негерметичность устройства, собранного своими руками.

Соблюдение правильности создания лампы позволит использовать устройство по назначению в течение долгих лет.

Установка фитолампы

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.