Фитолампы для рассады: особенности, модели, советы по выбору

Самостоятельное изготовление прибора

Фитолампа для растений своими руками — вполне реальная задумка. При невозможности приобрести прибор в магазине есть простые и недорогие способы его изготовления, не требующие больших затрат времени. Выполняют работу поэтапно:

• Сначала нужно начертить схему с учетом всех технических параметров, чтобы каждый диод перекрывал соседний, и вся площадь была освещена равномерно.

• Заготовка требуемых материалов: корпуса от старой лампы, 20 белых, 30 красных, 10 диодов, имитирующих полуденное освещение, и 20 синих диодов.

• Сборка прибора состоит из прикрепления термоклеем к алюминиевой пластине диодов, установки автоматического выключателя и подключения устройства к электросети.

Если вы не разбираетесь в электричестве, не следует прибегать к самостоятельному изготовлению указанной конструкции.

Вы можете допустить ошибку, которая в дальнейшем приведет к серьезным последствиям, вплоть до замыкания электропроводки.

Лампы для растений ЭСЛ фирмы TDM 125вт 6500К 6875Лм и 65вт 2700К 3575Лм

Watch this video on YouTube

Как сделать фитолампу?

В домашних условиях светодиодную фитолампу для растений своими руками можно сделать за 1,5-2 часа без особенных инструментов. Достаточно разобраться в необходимых материалах и правильно произвести расчеты

Также в процессе изготовления фитолампы своими руками важно уметь держать в руках паяльник

Выбор светодиодов

Источником света могут быть как светодиоды, так и светодиодные ленты с длиной волны около 450 для синих и 660 для красных диодов. Светодиоды допускают корректировку освещения, когда росткам понадобится меньше красного цвета. Ленты обходятся дешевле, но придется размещать две полоски – красного и синего цветов: таким образом, пропорции спектров будут нарушены и эффективность работы снизится.

Что касается пропорций красных и синих светодиодов, то на стадии развития ростков и до появления первых 3-4 листков рекомендуется использовать соотношение светодиода красного цвета к синему 2:1. Дальше росткам требуется больше синего цвета, поэтому пропорция меняется на 1:1.

Существуют специальные светодиодные ленты, которые, помимо универсального сине-красного излучения, содержат часть теплого белого и зеленого. Они не первичны для растений, но необходимы для полноценного цикла развития.

Расчет потребляемого света

Интенсивность светодиодного освещения и количество фитоламп определяется не только количеством, но и местом расположения рассады. Если она находится на подоконнике, то количество необходимого света составит 40 Вт/м², примерно 80 Вт/м² потребуется при отсутствии дневного света. Гроубоксы стандартно оборудованы осветительными приборами из расчета 150 Вт/м².

Если рассматривать расчет света более точно, то его можно определить по формуле Ф= E×S/Kи. Расшифровывается она так:

1. Ф – световой поток, измеряется в люменах (лм).
2. E – освещенность, необходимая для выращиваемого вида растения, измеряется в люксах (лк).
3. S – площадь освещения, м².
4. Kи – коэффициент потери света из-за рассеивания.

Даже при точном вычислении необходимого освещения лампу рекомендуется оснастить отражателями, особенно если она выполнена на основе светодиодных лент. Расчеты необходимого количества света могут оказаться бессмысленными при неправильном расположении осветителя относительно ростков либо когда угол рассеивания слишком мал или нет пересечения между излучением.

Расчет драйвера для светодиодов

Чтобы подобрать блок питания для светодиодной лампы, в первую очередь потребуется вычислить общее падение напряжения всех диодов. Этот параметр указан в описании диода. Затем подберите драйвер так, чтобы суммарное напряжение диодов оказалось меньше, чем выходное напряжение драйвера. На блок питания напряжением 60-83 В можно установить 24-33 диода с падением напряжения по 2,5 В, потому что 24 х 2,5 = 60 В, а 33 х 2,5 = 82,5 В.

Оптимальная мощность блока – 50 Вт. Если в лампе будет много светодиодов, вместо одного мощного драйвера рекомендуется взять несколько маломощных. Блоку питания с мощностью от 100 Вт потребуется сильное охлаждение, и он обойдется дороже двух блоков по 50 Вт. Дополнительным преимуществом в раздельном питании участков лампы окажется удобство ремонта.

Каркас для фитолампы

В качестве каркаса оптимальным материалом считается алюминиевый профиль либо алюминиевая пластина. Диоды нагреваются у основания, а алюминиевая основа рассеивает выделенное тепло. Также используются жестяные пластины, но этот материал хуже отводит тепло, поэтому может потребоваться дополнительное пассивное охлаждение, например в виде радиатора. Собрать устройство можно и из корпуса производственной люминесцентной лампы.

В зависимости от материала для лампы конструкция будет меняться, поэтому точной схемы изготовления нет.

Крепим светодиоды на профиль

Для крепления диодов к профилю или пластине понадобится термоклей и обезжиривающая жидкость (спирт, растворитель).

Последовательность действий:

1. Очистить и обезжирить поверхность пластины/профиля;
2. Обезжирить заднюю сторону светодиода;
3. Нанести термоклей ровным слоем по всей площади основания светодиода.
4. Приклеить светодиоды разного цвета, располагая «плюс» с одной и той же стороны у каждого.

Схемы соединения и пайка

Провода нужно припаять к матрицам диодов, учитывая полярность — «плюс» одного диода соединяется куском провода с «минусом» другого, и так до конца цепи. Во время пайки пользуйтесь металлическим пинцетом в качестве теплоотвода, чтобы не перегреть диоды.

После этого к крайним светодиодам припаивается 2 длинных провода. На каждом из них необходимо сделать пометки «+» и «-» соответственно. Эти провода подключаются к драйверу по схеме, указанной на самом драйвере или в его инструкции. Готово, можно использовать лампу по назначению.

Подсветка для комнатных растений в зимний период

В зимний период времени практически всем комнатным растениям недостает природного освещения из-за малой продолжительности светового дня. Поэтому многие виды теряют свою декоративность и прекращают свой рост.

Рисунок 5. Варианты искусственого освещения комнатных растений зимой

Чтобы сохранить привлекательный внешний вид растений зимой, обязательно нужно организовать дополнительную подсветку (рисунок 5). При этом необходимо увеличить не только интенсивность освещения, но и продолжительность светового дня. Приведем несколько полезных советов, как правильно и эффективно это сделать.

Особенности

Обычные зеркала могут помочь немного увеличить интенсивность искусственного освещения. Для этого их устанавливают на боковых откосах окон, способствуя, таким образом, дополнительному отражению солнечного света. Также для повышения эффективности дополнительного освещения устанавливают отражатели (фольгу, белую глянцевую ткань, отражатели для ламп). При этом их располагают так, чтобы они отображали свет в сторону комнатных цветов.

Не забывайте следить за чистотой поверхности окна и отражающих поверхностей, регулярно очищать их от пыли и грязи, ведь даже самый тонкий слой пыли значительно снижает уровень освещения. Следует знать, что комнатные растения, как и все живые организмы, имеют свои биоритмы, нарушать которые не рекомендуется. Поэтому, увеличивая длину светового дня, необходимо следить за тем, чтобы процедуры по досвечиванию проводились регулярно и в одно и то же время.

Советы

Вот несколько советов, которые помогут до покупки лампы, после и во время непосредственного использования:

• Светодиодные лампы советуют чаще всего, ведь они безопасны и экологичны, а их цена зависит от модели. Также они не перегреваются и имеют продолжительную работоспособность.
• Люминесцентное освещение выбирают люди в промышленных производствах, но и простые любители приобретают лампы подобного типа. Они удобны своей долговечностью и надежностью в плане освещения. Также некоторые модели могут хорошо сохранять энергию.
• От расположения светодиодов зависит рост, цветение и развитие цветка.
• Светодиоды красного и синего цвета применяются на начальных этапах роста. Но для полноценного роста необходимы также желтые и зеленые светодиоды.
• После «взросления» растения можно переходить к равномерному расположению красных и синих диодов, располагая их в равной пропорции.
• Растения должны отдыхать от влияния искусственного света. В природе это регулируется сменой суток, а в искусственно воссозданной среде — самостоятельным отключением приборов освещения. Не более 14 часов в сутки.

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.

Фитолампы для растений своими руками

Конструкция для подсветки рассады представляет собой трансформер из деревянного бруска и люминесцентной лампы.

Для изготовления фитолампы для растений своими руками понадобится:

1. 2 бруска длиной в 1 метр каждый 2*4 см.
2. Шурупы длинные 6 см – 2 штуки.
3. Шурупы короткие 3,5 см – 4 штуки.
4. Люминесцентная лампа со светильником.
5. Метровый провод с вилкой и выключателем.

Лампа закрепляется на бруске длиной 75 см, с боков на шурупы прикручивается 6 отрезков длиной 20 см, с помощью них обеспечивается транспортируемость и транспортабельность конструкции. В нижнем креплении, где соединяются три отрезка лучше всего использовать болт с гайкой, так как на шурупах они держатся не очень хорошо и разболтаются очень быстро при различных поворотах.

Теперь понятно, как делать фитолампы для растений своими руками. Фото можно увидеть в статье.

Как самому сделать фитолампу из светодиодной ленты

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.

Коннектор для подключения светодиодной 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.

Существуют светодиодные ленты с клеящим слоем и без. Лента с клеящим слоем — это не самый лучший вариант, потому что она может отклеиваться и придется постоянно ее подклеивать. Поэтому, независимо от того, какой тип ленты вы используете, основу led ленты будущей фитолампы обязательно приклейте на термостойкий клей.
Далее нужно спаять кусочки ленты проводами. Не забывайте соблюдать полярность! В конце подсоединяем разъем для подключения к блоку питания. Вот так должна выглядеть готовая конструкция:

Готовая фитолампа из кусков ленты

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.

Советы

Вот несколько советов, которые помогут до покупки лампы, после и во время непосредственного использования:

• Светодиодные лампы советуют чаще всего, ведь они безопасны и экологичны, а их цена зависит от модели. Также они не перегреваются и имеют продолжительную работоспособность.
• Люминесцентное освещение выбирают люди в промышленных производствах, но и простые любители приобретают лампы подобного типа. Они удобны своей долговечностью и надежностью в плане освещения. Также некоторые модели могут хорошо сохранять энергию.
• От расположения светодиодов зависит рост, цветение и развитие цветка.
• Светодиоды красного и синего цвета применяются на начальных этапах роста. Но для полноценного роста необходимы также желтые и зеленые светодиоды.
• После «взросления» растения можно переходить к равномерному расположению красных и синих диодов, располагая их в равной пропорции.
• Растения должны отдыхать от влияния искусственного света. В природе это регулируется сменой суток, а в искусственно воссозданной среде — самостоятельным отключением приборов освещения. Не более 14 часов в сутки.

Для питания нашей светодиодной фитолампы необходим драйвер — источник тока.

Простейшим драйвером может служить резистор подходящего сопротивления, но это очень плохой вариант. Мы же хотим, чтобы наши светодиоды работали долго без потери яркости.

Такой вариант можно встретить в выключателях с индикацией (подсветкой). В них такой способ в принципе оправдан по скольку это дешево, а резистор подобран так, что яркость светодиода получается заведомо много ниже номинальной и он работает без перегрузок.

Нам же важна максимальная яркость.

Дополнительно к LM317 понадобиться всего один резистор. Следует учитывать потерю напряжения на самом стабилизаторе. От сопротивления резистора зависит ток на светодиодах. Рассчитываем его по формуле.

Для моих 350мА понадобился бы резистор сопротивлением 3,9 Ом. На ток от 350мА до 1А лучше ставить резистор с мощностью рассеивания не менее 2 ватт.

Вот некоторые готовые расчеты:

80 мА 16 Ом ;

350 мА 1Вт 3,9 Ом ;

750 мА 3Вт 1,8 Ом ;

1000 мА 5Вт 1,3 Ом.

При токе от 350мА и выше на микросхему стабилизатора рекомендуется ставить радиатор.

И наконец лучшим вариантом будет использование специального драйвера для светодиодов. Главное достоинство такого драйвера высокий КПД. Вы можете приобрести уже готовый драйвер для светодиодов (рекомендуется).

Для тех кто в танке, драйвер следует подбирать на соответствующий ток и напряжение. Так как я выбрал светодиоды на 350мА(номинал) драйвер соответственно необходим на такой же ток. Что касается напряжения, то это зависит от количества светодиодов, которые необходимо соединять последовательно.

Так же обратите внимание, что красным светодиодам нужно меньше напряжения 1,6–2,2В чем синим 2,9–3,6В, поэтому на один и тот же драйвер красных светодиодов можно прицепить больше чем синих. Я же для себя заказал вместе со светодиодами специальную микросхему — драйвер HV9910BNG и собираюсь спаять драйвер самостоятельно, сэкономив на этом дополнительно рублей 350

Я же для себя заказал вместе со светодиодами специальную микросхему — драйвер HV9910BNG и собираюсь спаять драйвер самостоятельно, сэкономив на этом дополнительно рублей 350.

Драйвер на базе HV9910 имеет ряд достоинств для простого обывателя. Это устройство с минимум компонентов «обвески», возможность питать схему непосредственно от 220 В, низкая стоимость.

Необходимо еще раздобыть алюминиевый профиль (где-то валялся) длиной минимум сантиметров 50 для охлаждения светодиодов (1Вт от 350мА каждый) и он же будет служить каркасом (корпусом) самой светодиодной фитолампы.

В итоге должна получиться качественная (по крайней мере по характеристикам) фитолампа для растений своими руками.

На мощные светодиоды и микросхему с учетом доставки было потрачено 950 рублей.

3GR-R 655-660nm красный — 3 шт. по 77 руб.

3GR-B 440-447nm синий — 3 шт. по 65 руб.

3GR2C-B 445-450nm синий — 7 шт. по 34 руб.

HV1099BNG — 1 шт. 55 руб. Доставка — 200 руб.

Итого 950 руб.

Экономия в 3 — 4 раза дешевле и намного эффективнее готового магазиного решения.

В довесок стоит наверное упомянуть, что эти светодиоды 3GR-R и 3GR-B продаются с разным типом линз под разные углы рассеивания света: 50°, 70° и стандартная 120°, а также смонтированными на платы типа «Star» для удобства монтажа или без них.

Положительные аспекты применения фитоламп

https://youtube.com/watch?v=4drRP6CX8kI

Правильное применение такого прибора помогает выращивать лучшие сорта растений зимой, получать рассаду здоровую и крепкую, с хорошо развитой корневой системой. По сравнению с осветителями, в которых установлены люминесцентные лампы, самодельная фитолампа из светодиодов или светодиодных лент обладает рядом весомых преимуществ:

1. Низкое энергопотребление – примерно в 8 раз меньше, чем у люминесцентных устройств.
2. Нагревается только основание светодиода – можно располагать светильник максимально близко к саженцам, не опасаясь пересушить их.
3. Устойчивы к случайному попаданию капель во время полива.
4. Возможность корректировать соотношение красного и синего спектров на разных стадиях роста саженца.
5. Низкая стоимость при продолжительной исправной работе – до 50 тыс. часов.
6. При установке в теплице большая влажность не станет препятствием, т. к. светодиоды устойчивы к работе в таких условиях.
7. Экологичны – не содержат и не выделяют веществ, способных принести вред здоровью человека или растениям.

Важно учитывать, что не рекомендуется проводить в теплицах продолжительное время без защитных очков – свет большого количества фитоламп вреден для глаз человека

Какие светодиоды используются для фитоламп

Обычная фитолампа промышленного производства представляет собой несколько светодиодов с разной длиной волны, объединенных в одном корпусе. При этом светильник может быть достаточно компактным или иметь больший размер – это зависит от того, сколько растений планируется им освещать.

Например, такая светодиодная лампа подойдет для подсветки небольшого количества рассады в домашних условиях. Если Вам нужно организовать более масштабную подсветку, читайте статью о фитолампах для теплицы.

А такие фитопрожекторы и линейные светодиодные светильники рассчитаны уже на большее количество растений, хотя тоже могут применяться в условиях обычной квартиры.

На фабриках, где площадь теплиц измеряется гектарами, фитолампы (фитопрожектры) могут выглядеть примерно так:

Либо в единую конструкцию объединяется множество более мелких светильников или же используются фитоленты.

В любом случае, как вы уже могли заметить, каждая отдельная фитолампа состоит из диодов разных цветов. Выше уже было сказано, что для развития растений ключевую роль играют синий (длина волны около 450 нм) и красный (около 660 нм) спектр, при этом для разных этапов развития растений соотношения светодиодов также будут разными.

1. На первом этапе выращивания рассады оптимальным будет сочетание двух синих диодов и одного красного.
2. После пикировки ростков соотношение красных и синих диодов желательно использовать 1:1.
3. Универсальным для всех этапов роста считается сочетание 75% красного и 25% синего. Чуть менее эффективным – 60-80% красного и 40-20% синего.

Существуют также полноспектральные фитосветильники, в излучении которых присутствует весь полный спектр видимого света в оптимальных для растения пропорциях. Такие светильники можно использовать для всех стадий выращивания растения, но они могут быть существенно дороже. Зато они идеально подходят для тех случаев, когда требуется круглосуточное освещение растений.

В общем же ни ученые, ни агрономы пока не вывели целиком универсального сочетания диодов разного спектра, которое бы подходило всем растениям и неизменно давало высокий результат. Известны лишь приблизительные значения, отталкиваясь от которых, вы можете самостоятельно экспериментировать и на собственном опыте понять, какое освещение больше подходит конкретному виду и сорту выращиваемых вами растений.