В последнее время в сфере садоводства в закрытом грунте возрастает интерес к LED лампам для гроубокса и светодиодным светильникам. Диоды обладают низким энергопотреблением, нагреваются не так сильно, как ДНаТ, не требуют дополнительных приборов для подключения. В этой статье мы постараемся разобраться с плюсами и минусами данного типа ламп и понять, где и в чем здесь выгода для садовода.
LED (Light Emitting Diode)
– это полупроводниковый прибор, который искажает электрическое напряжение в свет. От химического состава полупроводника зависит спектральный диапазон излучаемого света. На вид это практически обычная лампа с множеством светодиодов в ней. Эти штуки изобрели еще в 1907 году, но для нужд растениеводства их доработали относительно недавно. Несмотря на то, что светодиодные лампы для растений только вошли в нашу жизнь, они уже успели создать себе хорошую репутацию.
Как подобрать LED освещение для гроубокса?
Для освещения растений в закрытом помещении подходят далеко не все светодиодные лампы. При выборе необходимо учитывать оптическую длину волн или, иначе, диапазон спектра излучения
. Существует непосредственная связь между эффективностью фотосинтеза, количеством полученных растением лучей и их спектральным составом. Наиболее благоприятны для растений:
- синий спектр 430–455 нм, используемый для освещения во время вегетации (сине-фиолетовый диапазон помогает в создании ингибиторов роста, которые способствуют формированию растения, увеличению его плотности и крепости);
- красный спектр 660 нм, используемый на стадии цветения растений (красно-оранжевый диапазон волн отвечает за развитие плодов, корней, прирост объема ботвы).
Остальные диапазоны значительно менее эффективны для подсветки.
Для различных видов растений, а также этапов их роста необходимы разные соотношения синей и красной составляющей спектра. Поэтому при выборе светодиодной панели или лампы необходимо учитывать спектр излучения. Лучше выбирать многоспектральные LED светильники, иначе придется покупать один блок для вегетативной стадии развития растений и второй для цветения.
Второй важной характеристикой при выборе светодиода является мощность
. Ее необходимо подбирать, отталкиваясь от необходимой площади освещения. Рассмотрим распространенные виды светодиодных приборов и их характеристики:
- Фитолампы мощностью 5-15 Вт – хорошо подойдут для досветки одного-двух растений, освещают площадь до 0,5 м. кв.; Фитолампы мощностью 21-27 Вт – покрывают светом площадь до 0,6-0,65 м. кв.
- Круглый светодиодный фитосветильник, мощностью 80-150 Вт, отлично подойдет для дополнительного освещения растений.
- Прямоугольные светодиодные светильники мощностью от 150 Вт до 800 Вт будут лучшим решением для полного освещения растений, без использования естественного света.
- Фитоленты – выгодное по сочетанию цена и качество решение, которое подойдет только для досветки растений, естественное освещение им заменить нельзя.
Высота подвеса
В зависимости от приближения лампы к телу растения воздействие светового потока будет доставлять и различную мощность, и температуру к фитофлоре.
Рис. 4. Эффективность света в зависимости от высоты
Заметьте, газоразрядные и светодиодные фитолампы должны располагаться строго над побегами, иначе растение будет тянуться в сторону, что может нарушить его форму в дальнейшем. По высоте установка осуществляется на высоте от 15 до 55 см.
В идеальном варианте вы должны обеспечивать регулируемую высоту подвешивания:
- с минимальной высоты освещают рассаду – в пределах 15 – 25 см;
Рис. 5. Высота подвешивания для рассады
- в процессе подрастания, когда крона, побеги и листья растения поднимутся выше зоны охвата лампу нужно будет поднять на 30 – 45 см, чтобы вся культура нормально освещалась;
Рис. 6. По мере роста лампу подымают
- после достижения нормального роста для высоких и разложистых растений можно поднимать лампу на 45 – 55 см.
Для крупных культур высота подвешивания может составлять 1м и более, но такой способ оправдан для парников и теплиц. Далеко не всегда конструктивные особенности полок или потолка позволяет поднимать или опускать лампу. В таких ситуациях можно воспользоваться специальными линзами, которые рассеивают или фокусируют поток от источника до определенного угла.
Рис. 7. Выбор угла рассеивания
Помимо этого можно выйти из ситуации, устанавливая линейный, а не точечный светильник.
Преимущества светодиодного освещения растений
- Светодиодные панели и фитосветильники отлично подходят для домашних оранжерей, зимнего сада, гроутентов, т. к. выделяют значительно меньше тепла (по сравнению с ДНаТ). Поэтому при их использовании не потребуется отдельный вентилятор для отвода горячего воздуха, как с натриевыми лампами. Оптимальная высота подвеса – 30-50 см от верхних листьев растения.
- LED-светильники не требуют дополнительных устройств, таких как ПРА и ИЗУ, которые необходимы для подключения натриевых ламп. Светодиодные панели и светильники подключаются стандартным проводом непосредственно к сети 220В, благодаря этому практически исчезает риск пожара или короткого замыкания.
- Благодаря своей конструкции светодиод формирует строго направленный пучок света и рефлектор (отражатель) для него не требуется.
- Светодиодные лампы потребляют в 4-5 раз меньше электричества, чем натриевые лампы. Заявленная производителем потребляемая мощность на самом деле будет еще ниже, т. к. она лишь указывает на размер кристалла и его потенциал, а ток подается меньше. Например, реальное энергопотребление лампы 15 Вт = 8,5 Вт.
- Долгий cрок службы – до 50000 часов. При условии, что выбранный вами светильник или лампа не будут перегреваться и перегорать.
- Быстрый монтаж.
- Не требует постоянного контроля и предварительной подготовки площади для размещения.
- Диодная подсветка растений безвредна человеку и окружающей среде – не содержит ртути и других опасных веществ.
Расчет необходимой мощности
Сразу отметим, что в зависимости от типа лампы разная мощность будет обеспечивать различный световой поток. Наиболее простым способом проверки мощности является видимый охват площади и опробование температуры на уровне растения. Для этого включают прибор освещения и проверяют, чтобы все листья находились в зоне его действия. Подставив руку, вы можете проверить, не нагревается растение сверх нормы.
В части технических характеристик, чаще всего применяют светодиодные устройства, для которых выведена такая таблица соответствия мощности и охватываемой площади:
Таблица: выбор мощности по площади и расстоянию
| Реальная мощность лампы | Расстояние до растений | Охват площади (диаметр) |
| 7-10 Вт | 20-30 см | 25-30 см |
| 10-15 Вт | 35-40 см | 45-50 см |
| 15-20 Вт | 40-45 см | 85-90 см |
Помимо этого важно учитывать тип растения, для которого выбирается лампа, так для некоторых культур:
| Наименование | С наличием естественного освещения, Вт/м2 | Без естественного освещения, Вт/м2 |
| Крупный томат | 100 | 200 |
| Томат черри | 100 | 180 |
| Перец | 100 | 180 |
| Огурец | 100 | 170 |
| Корнеплод | 50 | 100 |
| Лук | 50 | 100 |
| Петрушка | 50 | 80 |
| Ягоды | 150 | 200 |
| Орхидеи | 100 | 150 |
Недостатки LED
Основным ограничительным фактором распространения этой разновидности освещения является цена. Сравним стоимость светильника LED Apollo 4 (мощность 140 Вт, площадь освещения порядка 60*60 см) и комплект ДНаТ 250 Вт (лампа Super HPS 250 Вт + ЭМПРА 1-К-250Вт + светильник закрытый CoolMaster 100 + вентилятор GARDEN HIGHPRO 160). LED Apollo 4 стоит 15600 рублей, комплект ДНАТ – 11700 рублей.
Ну а если приобретать отдельные блоки светодиодов для вегетативной стадии и для цветения, то, в конечном счете, это приведет к еще большему удорожанию системы освещения.
Вторая частая проблема светодиодов – перегревание и, как следствие, перегорание. Поэтому лучше выбирать светильник с активным охлаждением. К таковым относятся фитосветильники Apollo, о которых мы расскажем дальше.
На покупке светодиодных ламп лучше не экономить. Выбирайте светодиоды с гарантией, от надежных производителей, почитайте отзывы. Как правило, дешевые китайские светодиоды быстро выходят из строя, а чинить их сложно, т. к. мало кто этим занимается.
Сравнение ТОП 9 лучших фитоламп
Далее, в качестве примера, рассмотрим наиболее качественные и популярные лампы для выращивания растений:
- Espada Fito LED E14-3W – отличается тремя единицами светодиодов из которых два выдают красное свечение, а один синее. Отлично подходит для выращивания и досветки рассады. Имеет рабочую высоту от 20 до 100 см и угол рассеивания 60°.
- NAVIGATOR 61 202 NLL-FITO – также работает в смешанном диапазоне, подходит для выращивания особо привередливых культур. Угол рассеивания составляет 260°.
- Uniel LED-A60-9W/SP/E27/CL ALM01WH – выдает смешанный розоватый цвет, рассеивание охватывает угол в 160°. Подходит для растений и только пробивающихся побегов.
- Весна 6 Вт – предназначена для выращивания рассады, но оснащается открытыми светодиодами, можно устанавливать в непосредственной близи к листьям, но не рекомендуется выше 30см.
- Гелиос 15 – состоит из 26 светодиодов с оранжевым, синим, инфракрасным и ультрафиолетовым свечением, используется в качестве дополнительного источника на любой вид растительности.
- Camelion LED15-PL/BIO – обладает смешанным потоком и применяется для основного и дополнительного освещения комнатных растений, садов и т.д. Угол рассеивания лампы составляет 120°.
- AZZWAY PPG T8I-600 – обладает матрицей из красных и синих светодиодов, за счет конструктивных особенностей лампа может применяться даже в общественных местах.
- Чистон-С – имеет узконаправленное действие на растение – всего 35°, количество светодиодов составляет 72 штуки, также выдаете смешанный поток.
- Flora Lamps – лампа полного спектра из 36 светодиодов красного, синего, белого, теплого, ультрафиолетового и инфракрасного оттенков. Выдает угол рассеивания в 120°.
LED светильники Apollo
Apollo является многоспектральным полноценным светильником, обеспечивающим освещение растений в течение всего жизненного цикла. Диоды в светильниках Apollo работают в пяти спектрах. Цветность диодов на 1 сегмент (нм*шт): 660*3, 630*6, 470*3, 595*1, 6500*2. По заявлению самого производителя светильник Apollo 4 работает с той же производительностью, что и 420 Вт лампа ДНаТ.
Ну и в довершении мы публикуем спектрограмму светильника Apollo 140, лампы ДНаТ 150 Вт и 250 Вт.
Как видно, пик в синей области у LED Apollo 140 значительно выше, что благоприятно скажется на вегетативном развитии растения. LED Apollo 140 имеет четко выраженный пик в красной области, в то время как у 150 и 250 ДНаТа он смещен ближе к желтому спектру, что менее эффективно для развития растений. Показатель ФАР (общая фотосинтетически активная радиация) у LED Apollo 140 и лампы ДНаТ 250 Вт в целом сопоставим – 161 против 172.
Вывод: при одинаково поглощенных ватах светильник LED Apollo выдает больше «полезного» освещения, чем ДНаТ 150 и 250 Вт.
Учитывайте площадь радиатора
Радиатор – это алюминиевый корпус, который в цокольных лампах расположен по кругу или, если это линейная лампа, радиатором является весь корпус. На рисунке 3 радиатор обозначен стрелками.
Рисунок 3
Радиатор предназначен для распыления тепла, которое производят диоды. Поэтому объем радиатора должен быть рассчитан на количество диодов таким образом, чтобы они не перегревались. Максимальная температура на кристалле диодов не должна превышать 70-75°С, иначе они «деградируют». То есть если в лампе много диодов, а радиатор маленький – такая лампа быстро выйдет из строя.
Рисунок 4
Чтобы светодиодная фитолампа работала исправно, соотношение между площадью радиатора и количеством диодов должно быть хорошо выверено. Не менее важно расстояние между диодами, то есть если места между диодами достаточно, тепло распределяется быстрее. Пример правильной «посадки» диодов на радиатор представлен на рисунке 4.
Узнать подробную информацию о светодиодных фитолампах можно из следующего видеоматериала:
Гибридное освещение – LED + ДНаТ
При выращивании высокопродуктивных гибридов растений совокупность ДНАТ + LED может дать существенный прирост к урожаю. Рассмотрим подробнее.
Итак. Лампы ДНАТ мощностью 400 Вт и выше дают мощный поток красного света, что так важно на цветении и плодоношении. Помимо этого ДНАТ гораздо более мультиспекртальный, нежели красно-синие диодные светильники. LED же выделяет минимум тепла – рабочая поверхность светильника LED в 280W едва достигает 40 градусов по сравнению с 200 градусами ДНАТа, и это огромное преимущество. Таким образом, если использовать мощный поток ДНАТ и досветить боковые стороны LED-панелями, то показатели ДНАТа в люменах возрастет с 60000-95000 до 100000-160000, не повышая при этом ни температуру в гроуруме и экономя энергию!
На данный момент в западных гроурепортах все чаще можно встретить тип освещения: 1 ДНАТ и несколько ЛЕД светильников. Результат при этом получается ранее немыслимый!
Для закрепления информации смотрите видео с нашего канала на YouTube:
Обдумайте возможность установки дополнительных линз
Как говорилось ранее, у диодов уже есть первичная линза и угол засветки 120 градусов. Но если повесить лампу слишком высоко, света к растениям будет доходить меньше, и рассеиваться он будет сильнее. То есть, свет будет охватывать неполезную площадь. Такое использование малоэффективно, а вот за электроэнергию вам придется доплачивать. Эту проблему поможет решить установка дополнительных линз. Они бывают на 15, 30, 45, 60, 90 градусов. Подбор линзы даст возможность выбрать нужную высоту и сохранить полезную мощность лампы, необходимую растениям.
③ Фитолампа Goodland с креплением-прищепкой и питанием от USB
Рейтинг: 4.9 Цена: от 633,10 руб.
до
1 723,02 руб.
Перейти в магазин Устройство для подсветки растений с таймером поддерживает 5 режимов регулировки яркости и 3 варианта настройки интенсивности свечения. Класс водонепроницаемости фитолампы — IP 66, что позволяет не выключать ее во время полива.
Прибор работает на 18 синих (460-465 нм) и 36 красных (620-625 нм) светодиодах, диапазон подсветки растений — в радиусе 2-3 метров. Установка таймера доступна в 3 режимах: 4, 8 и 12 часов.
Лампочка оснащена креплением-прищепкой, пультом ДУ и USB-портом, позволяющим выполнить подключение к электросети вне зависимости от наличия розеток поблизости.
Достоинства:
- наличие разных режимов подсветки;
- удобный таймер на 4, 8 или 12 часов;
- металлическая прищепка;
- подробная инструкция на английском языке.
Недостатки:
- нет адаптера питания в комплекте.
Разные режимы работы
Купить на AliExpress.com
Блок питания для подсветки
Определившись с мощностью ленты, выбираем для нее блок питания. Здесь необходимо принять во внимание характерные особенности светодиодов, они требуют стабилизации по току, а не напряжению. Рассчитать потребляемый лентой ток поможет закон Ома: I=U/P, где U – напряжение питания ленты, P – ее мощность. Например для светильника, потребляющего 9,6 Вт, потребуется блок питания (на 12 В) не менее, чем на 0,8 А (12/9,6=0,8). Стоимость таких устройств порядка 100-120 рублей.
Недорогой блок питания на 12 В и 1 А
Учитывая невысокую стоимость БП данного класса, делать их самостоятельно не имеет смысла, для «радиолюбительского зуда» лучше найти более достойное применение.
Более мощный стабилизатор тока делать своими руками также бессмысленно, на общеизвестном сайте китайских производителей приобрести такое изделие, как показано на рисунке 8, можно всего за 50 рублей (с бесплатной доставкой).
Рисунок 8. Стабилизатор тока на 3 А (Китай)
Обратим внимание, что приведенное на рисунке устройство является стабилизатором тока, рассчитанным на входное напряжение от 3,5 до 35 В (постоянного тока), соответственно, подключать его напрямую к розетке, где 220 В, нельзя. Предварительно необходимо понизить напряжение и преобразовать его из переменного в постоянное, то есть собрать простейшую схему на основе трансформатора, диодного моста и полярного конденсатора (см. рис. 9).
Рисунок 9. Схема элементарного блока питания
