Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Сонячне світло відіграє важливу роль в житті рослин, його недолік негативно відбивається на фотосинтезі, що призводить до уповільнення життєвих функцій. Вирішити проблему можна за допомогою штучного освітлення. Але звичайні лампи не підходять для цієї мети, оскільки потрібен особливий спектр, який можуть випромінювати не всі джерела світла. Розглянемо, як зробити своїми руками підсвічування для кімнатних рослин або розсади, використовуючи світлодіодну фіто стрічку. Почнемо з теорії.

Довжина спектра світлодіодів для рослин

Встановлено, що для біологічних процесів, що протікають в рослинах, необхідна певна довжина світлових хвиль. На малюнку 1 представлений графік, що демонструє цей взаємозв'язок.

Залежність чутливості рослин від певного спектру

позначення:

  • А - графік залежності синтезу хлорофілу;
  • В - фотосинтезу;
  • З - фотоморфогенеза.

Ми бачимо, що рослинами найбільш інтенсивно поглинаються світлові хвилі довжиною 445 нМ і 660 нМ, що припадають на синій і червоний ділянки спектру. Саме тому звичайні джерела не підходять для штучно освітлення, знадобиться фітолампи або фітолента. Найбільш ефективна підсвічування, в якій співвідношення синього і червоного світла 1 до 4-6.

Переваги фітолент перед іншими джерелами

Наведемо кілька факторів, які говорять на користь світлодіодної підсвітки:

  • менше споживання в порівнянні з галогенними, ртутними і люмінесцентними фітоісточнікамі;
  • вузький спектральний діапазон гарантує максимальну ефективність;
  • низька напруга живлення підвищує рівень безпеки;
  • високий ККД;
  • менш схильні до нагрівання, ніж лампочки, отже, їх можна ближче розташовувати до рослин, що дозволяє використовувати джерело меншої інтенсивності;
  • не містять речовин, що несуть загрозу здоров'ю.
Фітолента з співвідношенням синього і червоного світла 1: 5

На жаль, у такого джерела є один істотний недолік, що обмежує його широке застосування - висока вартість, тому розглянемо альтернативні варіанти.

Світлодіодна стрічка для росту рослин повного спектру

Іноді так називають RGB джерела, що не є правильним, оскільки установка світлодіодів повного спектра на стрічку технологічно неможлива.

Джерело УСКІ, являють собою світлодіод синього спектра, покритий спеціальним люмінесцентним шаром. Така конструкція дозволяє випромінювати світловий потік в діапазоні 400-800 нМ, при цьому пік інтенсивності припадає на 630-640 нМ (спектрограмма показана на малюнку 3).

Малюнок 3. Спектрограма світлодіода УСКІ

Деякі недобросовісні виробники вказують в своїй продукції пік інтенсивності 660 нМ, це, м'яко кажучи, не відповідає дійсності, оскільки застосовувана технологія не дозволяє отримати джерело з такою характеристикою. Це обмеження можна обійти при виготовленні матриць, з цією метою в них встановлюю кілька кристалів червоного спектра.

Світлодіод і світлодіодна матриця, виготовлені за технологією «УСКІ» (пропорції не дотримано)

Вартість даного типу світлодіодного джерела не набагато менше фітоленти, що робить його не зовсім прийнятною альтернативою.

Використання синіх і червоних світлодіодних стрічок

Як економ варіанту для підсвічування кімнатних рослин може бути використана червона (630нМ) і синя (465нМ) світлодіодна стрічка. Їх пік інтенсивності кілька зміщений від фітоспектра, але це некритично, ефективність такого освітлення знизиться, але незначно.

Світлодіодні стрічки червоного і синього спектра

Замість двох стрічок різного кольору можна використовувати одну RGB, але для управління її роботи крім блоку живлення буде потрібно спеціальний контролер, що веде до подорожчання конструкції.

Розрахунок потужності підсвічування і довжини стрічки

Для підсвічування кімнатних рослин або розсади потужність світильника підбирається з розрахунку 30-50 Вт на один квадратний метр (при наявності природного освітлення). Знаючи характеристики світлодіодним стрічки і площа кімнатної оранжереї нескладно зробити необхідні розрахунки.

Припустимо, нам необхідно організувати підсвічування для ящика розсади площею 0, 2 м 2 (20х100) см, отже потужність джерела підсвічування повинна бути 8 Вт (40 * 0, 2). Якщо вибрати стрічку 3528-60 (4, 8 Вт / м), то її потрібно два метри.

Не забуваємо про співвідношення між червоними і синіми світлодіодами, значить, беремо 0, 5 м синьої стрічки і 1, 5 м червоною, тобто 1 до 3. У результаті в підсвічуванні буде 30 синіх світлодіодів і 90 червоних.

Слід звернути увагу на особливість стрічок, вона складається з сегментів, на кожному знаходиться три світлодіода, це неподільна частина, яка визначає кратність різання. У 3528-60 цей параметр - 5 см, а для 3528-120 - 2, 5 см. На малюнку 6 червоним колом позначено місце, в якому може проводитися різання.

Рис.6. Стрічку можна обрізати тільки в зазначених місцях

Для підсвічування домашніх рослин використовувати стрічку з силіконовим покриттям не має сенсу, тим більше, що воно знижує інтенсивність світлового потоку.

Блок живлення для підсвічування

Визначившись з потужністю стрічки, вибираємо для неї блок живлення. Тут необхідно взяти до уваги характерні особливості світлодіодів, вони вимагають стабілізації по струму, а не напруги. Розрахувати споживаний стрічкою ток допоможе закон Ома: I = U / P, де U - напруга живлення стрічки, P - її потужність. Наприклад для світильника, яке споживає 9, 6 Вт, потрібно блок живлення (на 12 В) не менше, ніж на 0, 8 А (12 / 9, 6 = 0, 8). Вартість таких пристроїв близько 100-120 рублів.

Недорогий блок живлення на 12 В і 1 А

З огляду на невисоку вартість БП даного класу, робити їх самостійно не має сенсу, для «радіоаматорського свербіння» краще знайти більш гідне застосування.

Більш потужний стабілізатор струму робити своїми руками також безглуздо, на загальновідомому сайті китайських виробників придбати такий виріб, як показано на малюнку 8, можна всього за 50 рублів (з безкоштовною доставкою).

Малюнок 8. Стабілізатор струму на 3 А (Китай)

Звернемо увагу, що наведене на малюнку пристрій є стабілізатором струму, розрахованим на вхідну напругу від 3, 5 до 35 В (постійного струму), відповідно, підключати його безпосередньо до розетки, де 220 В, не можна. Попередньо необхідно знизити напругу і перетворити його з змінного в постійне, тобто зібрати просту схему на основі трансформатора, діодного моста і полярного конденсатора (див. Рис. 9).

Малюнок 9. Схема елементарного блоку живлення

підключення

Тепер, коли ми визначилися з усім необхідним можна приступити до виготовлення фітосветільніка для ящика з розсадою 20х100 см. Якщо необхідне підсвічування для іншої площі, в статті наведена вся інформація, необхідна для перерахунків.

З матеріалів нам знадобиться:

  • фрагмент листа ДВП товщиною 4-6 мм і розмірами 60х20см;
  • профіль для гіпсокартону UD-27 - 2 метри;
  • світлодіодна стрічка для рослин - 2 м або 1, 5 м червоною і 0, 5 м синьої;
  • блок живлення на 12 В і 1 А;
  • мідний багатожильний провід перетином 0, 75, наприклад ПВС;
  • кріплення.

Необхідні інструменти:

  • паяльник потужністю 25 Вт;
  • ножиці звичайні і по металу;
  • шуруповерт з хрестовим битою і свердлом діаметром 3 мм;
  • монтажний ніж.

Алгоритм складання:

  1. Розрізаємо профіль UD на чотири рівних шматка довжиною 50 см.
  2. Виробляємо монтаж профілю на ДВП, таким чином, щоб до країв листа залишалося 5 см, і між профілями було однакову відстань.
  3. Розрізаємо стрічку на шматки довжиною 50 см, в ході цієї операції слід стежити, щоб не перерізати сегмент.
  4. Знімаємо зі зворотного боку шар, що захищає клюють поверхню, після чого прикріплюємо стрічку всередину профілю.
  5. Підключаємо стрічку до БП, так, як показано на малюнку 10. Має сенс встановити на зворотному боці ДВП листа Клемник, куди вивести дроти з стрічок і БП. Пайку потрібно робити акуратно, щоб не пошкодити стрічку. Дотримуйтесь полярності, неправильне підключення виведе світлодіоди з ладу.
    Спосіб магістрального підключення світлодіодних стрічок до БП
  1. Включаємо зібрану конструкцію і перевіряємо її працездатність.

Зібраний фітосветільнік можна встановити на стійки або підвісити над рослинами.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Будівництво