Светодиоды для фитоламп своими руками

Светодиодные фитолампы для растений своими руками

Сегодня купить светодиодную фитолампу через интернет-магазины не составит труда. Это может быть лампочка с цоколем Е27 под стандартный светильник, мощный прожектор, собранный на COB-матрице или готовый фитосветильник на нескольких светодиодах. Вот только стоимость готовой продукции достойного качества слишком велика. К тому же размер и параметры стандартной подсветки не всегда отвечают требованиям растениеводов. Преодолеть данные препятствия можно, сконструировав светодиодные фитолампы для растений своими руками.

Расчёт необходимого света

Для того чтобы фитосветильник действительно ускорил рост растений, необходимо произвести корректный расчёт его параметров. Главной оптической характеристикой любого источника света является световой поток, который указывает на то, сколько световой мощности (люмен) выдаёт лампа. Его значение указывается на упаковке. В свою очередь, для растений основным показателем является освещённость, указывающая количество люмен в 1 м 2 .

Расчёт светового потока, необходимого для эффективной подсветки, производят по формуле Ф= E×S/K_и, где:

Ф – световой поток, лм;
E – требуемая освещённость, величина которой задаётся индивидуально для каждого вида растений, лк;
S – площадь, которую следует освещать, м 2 ;
К_и – коэффициент, учитывающий потери света на рассеивание.

В ламповых светильниках с плохим отражателем за счёт отсутствия строго направленного свечения значение К_и может снижать КПД светильника более чем наполовину. Светодиод имеет направленное свечение, угол распространения которого определяется линзой. В связи с этим в светодиодных светильниках отражатель не столь сильно влияет на эффективность осветительной системы в целом, а К_и достигает 0,8–0,9 единиц.

И всё же подсветка рассады светодиодными лампами в домашних условиях зачастую нуждается в отражателе. Особенно это касается фитосветильников, сконструированных на основе светодиодных лент, где отражатель помогает сконцентрировать максимальное количество света на полезной площади.

Не стоит забывать о мощности светодиодного светильника и угле половинной яркости, часто именуемом как угол рассеивания. Иногда, даже правильно собранный фитосветильник оказывается неэффективным. Излишняя удалённость приводит к потерям световой мощности (закон обратных квадратов), а маленький угол рассеивания – к недосветам по краям. Светодиоды испускают тепло в противоположную сторону относительно излучаемого светового потока. Поэтому их можно максимально приблизить к растениям, оставляя в запасе всего несколько сантиметров.

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 м 2 .

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.

Подводя итоги

На основании информации из разных источников, включая практические наблюдения и видеорепортажи с обзором различных фитоламп, можно сделать следующий вывод. На сегодняшний день ситуация на российском рынке такова, что выгоднее сделать подсветку для растений своими руками, чем купить готовый продукт. Дешёвые фитолампы имеют много недостатков, а фитосветильники высокого качества многим не по карману. Поэтому самодельный светодиодный светильник – это золотая середина.

Источник

Фитолампа своими руками из светодиодов или ленты светодиодной, топ 3 лучших производителей.

3 способа изготовления фитолампы для домашних растений своими руками. Описания правильного подбора оборудования и цвета ламп, небольшой тест. 5 ошибок подключения ленты и 5 популярных вопросов.

1. Сколько основных цветов ламп включают в лампу?

а) Три цвета – зеленый, красный и синий.

б) Два – синий и красный.

1. Зачем растениям необходим синий свет фитолампы и чем грозит его переизбыток?

а) Синий свет способствует ускорению роста клеток растений, но при перенасыщении растения перестанут расти в длину.

б) Благоприятно сказывается на плодоношении, но слишком большое количество отрицательно скажется на вкусовых качествах плодов.

1. Как узнать мощность потребления светодиодной ленты?

а) Зайти на официальный сайт компании производителя, найти соответствующий раздел и изучить таблицы с данными.

б) Вся информация наносится прямо на ленту и нужно просто внимательно ее осмотреть.

в) На ленте набивается номер телефона, по которому можно позвонить и роботизированный автоответчик сообщит всю интересующую информацию.

1. Можно ли использовать светодиодную ленту, продающуюся сразу с липким концом для фиксации на поверхности?

а) Не желательно, поскольку липкий слой не сможет надежно обеспечить фиксацию, а потому лучше самостоятельно использовать дополнительную фиксацию при помощи хорошего клея.

б) Можно. Производитель использует на своей продукции специальный состав, который может обеспечить наилучшую фиксацию ленты на любой поверхности. Никаких дополнительных мер принимать нет смысла..

Правильные ответы:

1. б) обязательные цвета для помещения в лампу – синий и красный.
2. а) Рост клеток будет ускоряться под воздействием синего света, но не стоит допускать перенасыщения, поскольку тогда растение остановит свой рост в длину.
3. б) Со всей интересующей информацией можно ознакомиться на ленте, где производитель набирает нужные сведения для использования.
4. а) Чтобы надежно обеспечить фиксацию лампы, придется приобрести хороший клей и соединить диоды с нужной поверхностью при помощи него. Стандартный слой клея не сможет обеспечить хорошего закрепления на приборе и работу придется переделывать, когда лента отклеится.

Чтобы создать правильное освещение для своих домашних растений, нужно собрать специальную светодиодную фитолампу.

Определение: фитолампа – специальный осветительный прибор, способствующий росту растений. Применяют при отсутствии естественного освещения.

В продаже есть громадное количество дорогих приборов для освещения цветка. Поэтому фитосветильник для для освещения растений лучше попробовать собрать самостоятельно. Потребуется только правильно рассчитать количество лампочек, изучить несколько технологий верной сборки.

1 верная формула для расчета количества фитоламп для досвечивания рассады своими руками

Посмотрите на картинке график, отображающий рост под влиянием разного спектра:

График роста от светового спектра

Именно поэтому перед началом сборки подходящей фитолампы, надо подобрать верный спектр.

Важно! Лампа обязательно должна распространять несколько цветов: синий и красный. Это только необходимый минимум. Длина волны красного света — 660 нанометров, а синего — 445.

Красный используют для цветков, что уже скоро начнут цвести. Его нужно обеспечить тем растениям, что начинают вырастать из рассады. Синий свет способствует росту клеток. Растения, перенасыщенные им, в длину больше не вырастут. Поэтому желательно применять смесь фиолетового и синего.

Жёлтый и зелёный свет необязательные, но определенную пользу всё равно могут принести растениям. Варьировать количество таких цветов необходимо, отталкиваясь от своей цели. Довольно сложно посчитать правильное количество светодиодов, поскольку имеется разнообразная энергия квантов, но можно подобрать соотношение цветов в грубом варианте.

Если нужно обеспечить общее воздействие световых лучей на цветок, тогда следует выбрать следующие соотношения: четыре или шесть красных, и один синий. Чтобы обеспечить стимуляцию роста, красных нужно поубавить — достаточно только четырех, а также можно добавить один синий цвет, либо просто обойтись только синим. Чтобы растения лучше плодоносили, соотношение лучше увеличить: шесть к одному, или только красный цвет. Для расчёта нужного количества ламп, используют формулу: P=L×H×B×K/S.

Расшифровка букв:

1. P — мощность света всех собранных ламп, В.
2. L — длина площади, которую нужно осветить при помощи ламп, M.
3. H — ширина освещаемой площади, М.
4. B — потребность в освещении. Используют минимальное значение в 8000Лк.

Если узнать мощность фитолампы, указываемую на ленте, измерить легко всю площадь освещения. А узнав потребность в освещении рассчитывается количество ламп.

Самостоятельное изготовление 1-ой фитолампы из ленты

Наиболее дешевый вариант самодельной фитолампы — из светодиодной ленты. Лампа делается из пластика со встроенной токопроводящей дорожкой.

Гибкость конструкционного материала позволяет создавать нужные контуры лампы. Чтобы подобрать нужную мощность блока, узнаем мощность потребления ленты. Это значение фиксировано: 4.8 Вт на метр, 7,2, 14,4.

Эти значения наносятся на каждую ленту. После нужно умножить значение на метры.

Потребуется:

1. Лента светодиодов (12 вольт). Нужно подобрать 2 метра красных и 30 см синих. Фитолампа в результате получится квадратного размера 20 на 20 см.

1. ПВХ, имеющий толщину в 2 мм, и размер 20 на 20 см. Приобрести материал можно в строймагазине. Он очень похож на обычный пластик.

1. Коннектор питания, который будет подсоединяться к ленте.

1. Блок питания на 12 вольт, с нужной мощностью, чтобы запитать ленты.

Светодиоды выпускаются 2 основных типов: SMD 5050, а также SMD 3028. Цифры обозначают размер в миллиметрах.

К примеру, можно взять стандартную длину в 2,6 метра — потребление составляет 4,8 ватт на метр. Используя вычисление, можно получить мощность блока, которое составляет 12,5 В. Длина светодиодной ленты в метрах умножается на мощность. То есть, 2,6 умножить на 4,8 и получается 12,48. В таком случае блок необходимо подбирать с мощностью, не меньше 13 Ватт. Такое число берется, чтобы был небольшой запас.

Перед началом сборки, ленту нужно отрезать на кусочки равные 20 см. В результате можно получить 10 лент красного света, и 3 синего. Хорошо закрепляем их на ПВХ в определённом порядке: три красных, одна синяя, две красных, одна синяя, две красных, одна синяя, три красных.

В том случае, если не получилось найти лист из ПВХ, тогда можно использовать обычный пластик, металл или поликарбонат — что найдется в магазине.

Ленты выпускаются с клеящим слоем, а также без него. Первый вариант применять нежелательно, поскольку светодиод зафиксируется довольно непрочно и придётся переделывать всю работу. Именно поэтому для качественной фиксации нужно использовать термоклей, которым обрабатывается вся лента.

После этого кусочки ленты спаиваются тонкими проводками. Теперь подключаем блок питания.

Так собирается фитолампа для растений своими руками. Видео могут помочь собрать конструкцию, если это необходимо – найти их просто.

2 вариант

Это также хороший вариант изготовления LED оборудования. Такой вариант будет отличаться большей мощностью. Для изготовления нужно найти:

1. Радиатор для ламп. Если имеется радиаторный ребристый профиль ABM-002.1, то он идеально подойдет. Его размеры должны составлять 30 на 72 на 500 мм.

1. Светодиоды лучше всего использовать с мощностью в 350 миллиампер. Три штуки красных (3GR-R), 9 синих (3GR-B).

1. Готовый драйвер, подключаемый к светодиодам. Сила тока устройство должна соответствовать светодиодам.

1. Термический клей.

1. Проволока из меди.

Важно! Для увеличения рассады применяйте побольше синего оттенка диода, и мало красного. Для взрослых цветков применять лучше только красные, или с небольшим добавлением синего.

Светодиоды крепятся к профилю при помощи термоклея. Расстояние должно составлять примерно 5 см. Светодиоды припаиваются последовательно с использованием проволоки из меди. Нельзя забывать про полярность.

Лампа готова к использованию. Чтобы прикрепить ее применяют крючки.

3 вариант конструкции

Получившая лама будет более мощной.

Необходимые материалы:

1. 5 штук красных светодиодов FRM-R1, 5 штук синих FRM-B1.

1. Радиатор из алюминия.

1. Драйвер RLD.

1. Электрический провод.

1. Радиатор.

1. Припой и паяльник.

1. Флюс.

1. Скотч, который проводит ток.

1. Теплопроводящий клей.

Перед тем как приступать к работе, все светодиоды желательно проверить на исправность при помощи мультиметра. Если найдутся нерабочие, то их просто придётся выкинуть или заменить в магазине на исправные. Диоды приклеиваются при помощи теплопроводящего клея.

Цвета чередуем. Чтобы произвести изоляцию, надо применить скотч. После приклейки, диоды хорошо паяются при помощи выбранного проводка.

Цепь полностью готова. К ней подсоединяется драйвер, но для начала рассчитывается мощность. Она будет равняться сумме мощности деталей конструкции.

Драйвер помещается в корпус из пластика — для защиты от воды. Проводки изолируются при помощи скотча.

Светодиодная фитолампа из ленты своими руками с резистором готова.

Самый простой вариант и наиболее дешёвый, — это со светодиодной лентой. Собрать ее может абсолютно любой человек, даже который раньше не сталкивался с электротехнической задачей.

К положительным свойствам самодельной фитолампы относят не только дешевизну, но и свободу выбора нужной формы, а также подбор необходимых цветов и количество светодиодов.

После обработки лампой, можно добиться хорошего цветения.

Требования по установке оборудования на примере духового шкафа:

Требования

5 возможных схем подключения

Еще важно знать 3 нюанса об освещении

1. Лампочки накаливания брать нельзя для установки, пусть они даже будут разных цветов – световой спектр у них недостаточный.
2. Светодиоды обладают нужным спектром, и не перегреваются, а значит, листва не обожжется.
3. Узкий диапазон света обеспечивает большую эффективность LED лампы.

Топ 3 лучших производителей

В магазинах имеется большой выбор светодиодных лент. И чтобы выбрать самый качественный товар, желательно покупать ленты проверенных производителей:

Фитолампа своими руками.Готовый фитоспектор.

Как избежать 5 ошибки при подключении ленты.

1. Нельзя забывать про полярность. Лента – полупроводниковый прибор, а потому полярность нужно соблюдать верно. Но в случае ошибки ничего не произойдет – она просто не заработает и можно попробовать все сначала.
2. При осуществлении резки нужно найти на ленте специальные места для среза. Отрезать в любом месте нельзя.
3. С внутренней стороны ленты может находиться заводская спайка. Если на устройство будет лепиться скотч, то стоит быть аккуратным с его отклеиванием, поскольку пайку можно легко оторвать.
4. Нельзя подключать дополнительную ленту к блоку питания, что был рассчитан только на первые ленты. В итоге оборудование выйдет из строя.
5. Не следует для пайки использовать флюс с кислотой. Он останется на проводе и разъест его со временем.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов.

1. Лента загорится при неправильном подключении? – Нет, просто не включится.
2. Что такое мультибельная лента? – Меняющая световую температуру.
3. Какие ленты лучше брать для создания сложной конструкции? – Фигурные с гибкими сегментами.
4. Цветки не перегреются под светом? – Нет, ленты не нагревают растения.
5. Нужно дополнительно подключать белый свет? — Нет, он не пригодится.

Сборка фитолампы или светодиодной лампы для растений своими руками не самая сложная задача для цветовода.

Можно изучить дополнительные материалы по изготовлению фитолампы из светодиодной ленты своими руками. Видео инструкции, к примеру, найти несложно.

Источник