Делаем светодиодную подсветку растений: расчет мощности, выбор ленты, расчет питания

Роль подсветки в жизни растений

Дачник, обладающий южными окнами и балконами, меньше беспокоится о дополнительном освещении, остальным приходится задумываться над такими конструкциями. Солнечные излучения, поглощаемые листьями саженцев, стимулируют к жизненно важным реакциям, которые синтезируют минеральные в органические вещества.

В период холодов с короткой продолжительностью дня досвечивание крайне необходимо. Но, вытягиваясь к свету, сеянцы превращаются в тонкие, слабые растения, здоровых саженцев из них не получится.

При использовании подсветки, рассада крепнет, формирует новые листья с насыщенным зеленым цветом. В пасмурную погоду прибор нужно включать утром на пару часов раньше, а выключать вечером на пару часов позже. В солнечные дни искусственного света требуется меньше.

При этом следует иметь в виду, что растения должны отдыхать от света. То есть им необходимо обеспечить условия, максимально приближенные к естественным – день и ночь. Днем растение запасается энергией, а в темное время суток ее расходует.

Больше четырнадцати часов в сутки освещать сеянцы нецелесообразно. В круглосуточном освещении нуждается только посевной материал, который подготовили к прорастанию.

При установке ламп учитывается расстояние от рассады до источника света. Высокое расположение понижает интенсивность. Освещение должно быть равномерным.

Что касается обычной лампы накаливания. Она не является подходящим вариантом, потому что не обладает достаточным световым спектром. При длительном включении, не только нагревается, но и обжигает растения.

Чтобы обеспечить правильное рассеивание, применяют матовый экран. Растения хорошо усваивают отражение, не перегреваются, но его часто бывает недостаточно.

Существует два способа подсветки. При безламповом используют картонную коробку с отрезанной одной боковиной. Бортики, верх и дно устилают или оклеивают фольгой. На протяжении дня солнечные лучи будут преломляться, и обеспечивать освещение рассады со всех сторон. Метод максимально бюджетный, но в облачную погоду, на окнах с северной стороны работает плохо. Приходится решать проблему при помощи ламп.

Фитоподсветка рассады – положительные стороны метода

Процесс фотосинтеза у растений происходит только при наличии достаточного освещения, которое требуется обеспечить в тепличных комплексах, зимних садах, особенно в темные зимние дни. Обычно для подсветки растений использовались люминесцентные лампы голубого или желтого цвета, которыми досвечивали рассаду в течение долгих лет. Новейшие исследования ученых показали, что оптимальным вариантом при устройстве освещения тепличных комплексов является использование одновременно нескольких цветовых спектров:

Для молодых растений полезен красный свет — он способствует ускорению роста

1. Синий цвет – ускоряет развитие корневой системы, помогает растению сформировать компактную низкорослую крону.
2. Освещение красного цвета стимулирует быструю всхожесть семян, способствует буйному цветению и образованию завязей.
3. Цвета желтого спектра имеют узконаправленные задачи при освещении зеленых листьев.

Экспериментально доказано, что фитолампы при освещении рассады намного эффективнее обычной подсветки люминесцентными лампами. Оптимальный режим освещения актуален при досвечивании широкого ряда декоративных и огородных культур.

Воздействие на человека

Светодиодное освещение сравнительно недавно вошло в нашу жизнь. Пользуясь фитолампами в своих домах или других помещениях по 12 часов в сутки, люди задаются вопросом о том, насколько оно безопасно для здоровья. Надо сказать, что полностью эта тема не изучена. Однако факты и мнение многих профессионалов в этой области позволяют сделать на сегодняшний момент вывод, что светодиодное излучение не оказывает вредного воздействия, и лампа не опасна в быту. Установлено, что в состав микросхем входят тяжелые металлы, что может нанести ущерб здоровью только при попадании в пищу в больших количествах. Светодиодными лампами нельзя обжечься, так как выделяемое тепло поглощается специальным радиатором. Колбы делают из небьющихся материалов (пластика, поликарбоната), поэтому опасность порезов осколками исключена.

Изготавливая свой светильник, требуется уделить должное внимание следующим требованиям безопасности:

• необходимо изолировать ленту при ее монтаже на токопроводящие пластины;
• нельзя допускать повреждений компонентов, находящихся на ленте;
• следует применять только параллельное подключение длинных отрезков.

Перед началом работы необходимо проверить состояние светодиодов тестером. Добросовестные изготовители помечают отрицательную ножку овальным отверстием. Чтобы избежать разочарований, необходимо приобретать элементы у заслуживающих доверие производителей.

Выбор источников света

Хозяева часто делают освещение рассады на подоконнике своими руками из того, что есть в хозяйстве. В первую очередь под руку попадаются бытовые настольные светильники с традиционной лампой накаливания. Выбор очень плохой. Лампа излучает бесполезный для растений желтый цвет и много тепла. При низком расположении прибора существует угроза ожога листвы.

В магазине электротоваров продается огромная разновидность ламп, но для подсветки посадочного материала лучше всего подходят светодиоды, люминесцентные трубки или фитолампы.

Люминесцентные трубки

Люминесцентная лампа для рассады на подоконнике – это обычный прибор дневного света. Светильники часто используются в квартире для подсветки помещения. Лампы «экономки» попадают в эту категорию, но они неудобны из-за маленькой площади освещенности. Лучше всего подходят лампы для подсвечивания рассады на подоконнике в форме трубки. Изделие можно подобрать по длине подоконника. Так, для стандартного оконного проема подойдет освещение из люминесцентных трубок длиной 1 м.

Лампы различаются цветовой температурой: мягкие, холодные и другие. Показатель измеряется в кельвинах (К). Если, например, на упаковке изделия стоит число до 3000 К, то свечение будет с желтизной. Для подсветки рассады подходят люминесцентные трубки с цветовой температурой в пределах 4,5 тыс. К.

Светодиоды и фитолампы

Обычные светодиодные лампы для рассады на подоконнике подходят, так как в их спектре есть синий и красный цвет. Светодиоды не излучают тепла, расходуют мало электроэнергии, безопасны в эксплуатации. Светодиодные лампы для люстр излучают теплые и холодные оттенки дневного света, но для подсветки рассады существует лучший вариант.

Светодиодные ленты красного и синего свечения позволяют создать оптимально благоприятный растениям спектр. Продаются они рулонами по 5 м. С тыльной стороны есть липкий слой. Когда обустраивается подсветка рассады на подоконнике своими руками, ленту приклеивают к тыльной стороне полки верхнего яруса стеллажа или вставляют в профиль.

Качество подсветки зависит от характеристик светодиодов. Дорогие лампы или ленты способны излучать свет до 6 тыс. люксов.

Самой эффективной считается биколорная лампа для рассады для подоконника, оснащенная стандартным цоколем Е 27. Внутри корпуса расположено 12 светодиодов: 9 – красного и 3 синего свечения.

Существуют фитолампы и других фирм, но их надо правильно выбрать. У качественной модели корпус выполнен из теплопроводного металлического сплава. Элемент служит радиатором. Дешевые фитолампы сделаны с пластиковым корпусом, стенки которого имеют мелкие щели для вентиляции. При длительной работе пластик не успевает отвести тепло и быстро плавиться.

На видео представлен стеллаж с подсветкой:

Ошибки при установке и сборке

Среди самых распространенных промахов – приобретение дешевых светодиодов. К сожалению, эффективность некачественных диодов будет очень низкой. Если поддаться искушению купить дешевые диоды, то появляется вероятность того, что поток света и спектр излучения будут недостаточными. Безответственным производителям на руку то, что проверить без специальных приборов эти параметры просто невозможно Особенно следует быть внимательными, осуществляя покупки с китайских сайтов, где за высококачественные модели часто выдают подделки.

Некачественные элементы и сборка – также способны нивелировать все усилия. Обязательно проверьте, чтобы конструкция была надежно скреплена, а ее части – прочными. Не стоит выбирать материалы для корпуса, не дающие воздуху нормально циркулировать, и нестабильный источник питания, который не обеспечивает бесперебойную подачу тока к диодам. Не пытайтесь сэкономить, выбирая драйвер.

Как сделать фитолампу из обычной люминесцентной

Можно использовать и люминесцентные лампы. В этом случае фитолампа для растений делается так:

Для начала надо выбрать лампы, которые будут использоваться. Это могут быть трубчатые варианты или модели под патрон. Исходя из этого подбираются остальные комплектующие – либо крепления для трубок (а лучше светильник с отражателем), либо патрон с плафоном. Также необходим кабель, желательно в хорошей изоляции, и вилка питания. Можно сразу присоединить ее к куску провода подходящей длины.
Далее собирается система, для этого патрон или светильник надо присоединить к концам предварительно зачищенного кабеля. Соединение производится через специальную шину, ничего придумывать не нужно

Важно обеспечить надежные контакты и исключить замыкание оголенных концов проводов.
Конструкция крепится на подходящем кронштейне, для этого можно приспособить любые подручные элементы подходящего размера. Ультрафиолетовый светильник идеально подходит для рассады, поэтому его чаще всего используют именно в таких целях.

Люминесцентные лампы можно ставить в стандартный светильник.

У люминесцентных ламп небольшой ресурс, поэтому их нужно периодически менять. Точные сроки указаны на упаковке либо в сопроводительном листе.

Собрать фитолампу своими руками несложно, если подобрать источники света и правильно рассчитать их мощность для конкретного растения. Главное – чтобы в спектре преобладали синий и красный цвета, а расстояние от светильника до растений не было слишком большим.

Как сделать искусственное освещение своими руками дома

Прежде всего, перед сборкой и подключением, необходимо определиться с назначением лампы и разобраться в нуждах имеющихся растений. От этого зависит, какие лампы будет необходимо подобрать для собственноручно сделанного освещения.

Можно сделать фитолампу для рассады своими руками из светодиодной ленты. Светодиоды различаются по цветам, именно от них зависит, какое влияние будет оказывать освещение. На начальных стадиях развития применяются красные и синие светодиоды, далее идут фиолетовые. Для поддержания достаточного количества света необходимо использовать зеленые и желтые светодиоды, которые являются необходимыми во время роста цветка.

В начале, на самых первых этапах роста, применяются синие и красные диоды в пропорции 2 к 1. На два синих — один красный. После окончания роста пропорция становится равнозначной. Интенсивность света не должна быть слишком сильной в начале, это может лишь навредить.

Как сделать фитолампу для растений своими руками из светодиодов? Для этого вам понадобится:

1. Корпус старой лампы;
2. Термоклей;
3. Светодиоды: 10 штук (3800–4300 К полуденного освещения), 10 штук (4800–5300 К с эффектом утреннего света), 20 синего цвета (3GR-B), 20 белого (3HP2C), 30 красного (3GR-R);
4. Два Led Drive (HG2217);
5. Драйвер ШИМ-управления (RLD10).

Необходимо расставить диоды на корпусе в сантиметре друг от друга, после чего скрепить конструкцию с помощью термоклея. Необходимо помнить, что при сборке данного прибора автоматические выключатели выявляются благодаря номинальному току и группой. Для правильной сборки нужно уточнить, каким образом аппарат действует в ситуациях перегрузки сети и коротком замыкании. Имитировать это действие можно перезагрузкой или резким отключением прибора от сети. После чего, убедившись в безопасности устройства и его крепости, попробовать подключить устройство. В случае правильной работы допустить к цветам.

Влияние излучения на растения

Количественно цвет, или спектральная составляющая, характеризуется длиной волны, которая измеряется в нанометрах (нм). Наиболее положительно влияет на растения синий диапазон, применяемый в течение всего времени их роста и развития. Сине-фиолетовый спектр делает их более крепкими и плотными, поскольку способствует выработке ингибиторов. Красный цвет применяют во время цветения, а красно-оранжевый влияет на корнеобразование и развитие плодов. Источником благоприятного для растений излучения являются фитолампы, которые еще называют искусственным солнцем. Мощность и эффективность их продолжает увеличиваться. Монохромные светодиодные лампы излучают свет в узком диапазоне: 440 нм (синий) и 660 нм (красный) с отклонением в ту или иную сторону не более чем на 10 единиц. В период выращивания рассады требуется больше синего цвета, однако, если его слишком много, растения будут слишком коренастыми.

Наиболее положительно влияет на растения синий диапазон, применяемый в течение всего времени их роста и развития. Сине-фиолетовый спектр делает их более крепкими и плотными, поскольку способствует выработке ингибиторов

Подсвечивать растения необходимо 12-16 часов в сутки, при этом они должны быть освещены со всех сторон. Некоторым из них нужна индивидуальная лампа. Поэтому, прежде чем устанавливать прибор, необходимо изучить потребности растений. Так, для томатов очень полезен красный спектр, а для огурцов в большом количестве он может оказаться губительным. Для удобства составляют график включения-выключения устройства или приобретают систему управления освещения с таймером. Субстрат в кассетах можно засыпать тонким слоем пенопластовых шариков или вермикулитом для дополнительного отражения излучения. Расстояние между лампами и листочками должно быть 15-30 см.

Основные способы подсветки рассады в домашних условиях

Среди представленных на сегодняшний день вариантов организации подсветки выделяют следующие способы:

Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки, которые во многом определяют область применения того или иного варианта освещения.

Подсветка без применения ламп

Для организации освещения на подоконнике достаточно часто применяют простую конструкцию из картонного короба. У коробка удаляется верх и боковина, оставляются небольшие бортики. Вся эта конструкция обклеивается фольгой и устанавливается за растениями. Солнечный свет, попадая через окно, падает на фольгу и отражается на растения, обеспечивая всестороннее подсвечивание культуры.

Такой способ доступен и экономичен, но при этом достаточно эффективен. Однако, существенный недостаток не позволяет применять такую методику при крупных посадках – в пасмурную погоду или на северной стороне дома света недостаточно и фольга не сможет компенсировать затемнение. В таких случаях никак нельзя обойтись без ламп.

Сделать подсветку для рассады своими руками несложно. Для этого достаточно:

• организовать пространство – освободить подоконник, составить столы в комнате, построить стеллаж;
• обеспечить крепления для ламп – различные крючки, самодельные «ушки»;
• протянуть провод от стационарной электрической сети или генераторной установки.

Самым важным процессом в обустройстве подсветки является выбор подходящих ламп. Садоводы в своих опытах применяют:

Преимущества светодиодной подсветки для рассады

Подсветка рассады светодиодными лампами дает огороднику и растениям ряд неоспоримых преимуществ, о которых стоит упомянуть:

• при создании светильника можно совместить два самых важных спектра – синий и красный – и создать идеальную лампу для рассады;
• светодиоды достаточно доступны, и их невысокая стоимость быстро окупается;
• светодиодные лампы потребляют минимальное количество электроэнергии, но выдают достаточное количество света – вплоть до требуемых для нормального развития растений 6000 люксов;
• легкость монтажа и простота эксплуатации завоевали любовь миллионов садоводов.

Светодиоды – это современные материалы, которые активно применяются в быту и на производстве. Достаточно эффективно использовать светодиодные светильники на стеллажах для рассады – они и площадь освещают хорошую, и воздух не нагревают.

Чтобы сделать светодиодную лампу не нужно обладать специальными навыками или особыми знаниями.

Для создания ленточного светодиодного светильника потребуются:

• светодиоды красного и синего цвета;
• термопаста, ее можно заменить термоклеем, но он дороже;
• основание – кусок алюминия, профиль от мебели, любой подручный материал вплоть до старой линейки;
• драйвер или блок питания – он обеспечивает стабильность тока и нужное напряжение;
• шнур и вилка.

Для оптимального освещения рассады рекомендуется чередование светодиодов на ленте в последовательности 2 красных и 1 синий элемент.

Они соединяются между собой пайкой и выводятся к драйверу, который соответственно соединяется с выключателем и вилкой. Лента крепится с помощью болтов, двойного скотча или заклепок на заготовленную поверхность. После этого собирается в единую цепь с драйвером, шнуром, выключателем и вилкой.

Стеллаж для рассады с подсветкой

Постройка стеллажа не займет у вас много времени, но позволит существенно сэкономить на пространстве под рассаду, разместив тару с грунтом и сеянцами в несколько ярусов.

Для изготовления стеллажа может быть использован как металлический уголок, так и деревянный брус, обработанный морилкой или протравленный от паразитов. Для скрепления между собой материалов применяются саморезы или болты.

Конструкция предельно простая – полки с полыми отсеками под ящики. Длина и ширина стеллажа напрямую зависит от размеров рассадных ящиков. В высоту рекомендуется устанавливать не более 3 рядов. Каждый ряд подсвечивается своим светильником, закрепленным снизу верхнего рассадного ящика.

Какими лучше лампами подсвечивать рассаду каждый садовод решает сам. Кому-то милее всего люминесцентные лампы, а кто-то считает светодиодные лампочки самыми лучшими. Проводите эксперименты и наблюдайте за своими любимцами, найдите комфортный для себя способ выращивания рассады. Ведь садоводство – это в первую очередь удовольствие!

Видео: преимущества светодиодных ламп для рассады

На данном видео опытный садовод Валерий Медведев проводит опыт с рассадой, и доказывает, что светодиодные лампы для рассады — это оптимальный выбор!

Как установить LED-ленту

Чтобы разные отрезки лент соединить, используют спайку или коннекторы специального вида. Сгибать ее не рекомендуется, так как это может повредить проведение тока. Крепится биколорная или соединенная из двух спектров лента на панель из алюминиевого материала. Предварительно поверхность чистится и обрабатывается обезжиривателем. Ленточки разрезаются без повреждения напайки, затем снимается пленка с клеящей поверхности, прижимается к основанию. Подсоединяем драйвер или блок питания, шнур с вилкой и выключатель для линейной конструкции.

Рекомендации по сборке и установке:

• располагайте над рассадой, не делая отступа, так как теплоизлучения от прибора не происходит;
• в качестве отражателя, рассеивающего свет, используйте фольгу или простыню белого цвета;
• по возможности размещайте свет так, чтобы он падал не только прямо, но и под углом;
• проверьте предварительно рабочее состояние светодиодов с помощью тестера или дополнительного резистора;
• проверка ленты осуществляется при помощи подключения блока питания;
• используйте паяльник с мощностью не более 25 Вт, иначе есть риск перегрева диодов;
• не применяйте кислоту – это приводит к повреждению проводов и замыканиям.

Из чего можно сделать подсветку для рассады

Изготовить лампы для досвечивания рассады можно в домашних условиях. В природных условиях растения прорастают при освещенности 8000 лк. С помощью светильников дачники добиваются 6000 лк.

Для обустройства подсветки своими руками применяют светодиодные и люминесцентные лампы. Эти светильники относят к маломощным и энергоэкономичным. Чтобы добиться требуемой освещенности, устанавливают несколько ламп.

LED-светильники удобны в монтаже. Для подсветки рассады на подоконнике ленты устанавливают в 2-3 ряда. Комбинируя красный и синий спектры, добиваются хорошего результата.

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.

Какое влияние оказывают различные спектры на рассаду?

Сразу отметим, что какого-то одного определенного спектра света для полноценного развития рассады любой культуры будет недостаточно. Воздействие на рассаду дополнительной досветкой должно осуществляться теми лампами, которые излучают именно комплекс спектров (можно и не во всем диапазоне, но обязательно с преобладанием самых важных его составляющих). В каждом спектре практически каждый световой поток оказывает то или иное воздействие на растения, нет такой части спектра, которая может считаться совершенно бесполезной.

Например, возьмем красный спектр, — именно благодаря ему, даже самые свежие и хорошо подготовленные семена прорастают чуточку быстрее. В последующем красный спектр словно направляет растение, буквально подает ему сигналы к нормальному росту и развитию, стимулирует вертикальный рост рассады.

Спектры синий и фиолетовый участвуют в редукции новых клеток, они активируют процессы фотосинтеза растений, усиливают скорость деления клеточной массы. При достатке синего спектра клетки не вытягиваются, сохраняя типичную для того или иного вида растения форму, соответственно нет склонности к вытягиванию и у рассады в целом. Под воздействием этого спектра стебель растения становится более толстым и плотным, то есть приобретает типичные размеры.

Мало кто знает, но благодаря влиянию именно синего спектра света такое явление, как вытягивание рассады в сторону источника света, именуемое фототропизмом, в значительной степени притормаживается и рассаду приходится поворачивать другим боком к источнику света вдовое, а иногда и втрое реже.

Что же касается такого спектра, как желтый и зеленый, то эффект от них, конечно же, есть, но он незначительный, этот эффект выполняет роль своего рода баланса, не позволяя чрезмерно активно воздействовать на растения тем или иным спектрам, ведь избыток — это тоже не плюс.

Подсветка рассады. George Weigel