Светодиодная лента для растений: нюансы подключения и использования

Нехватка света отрицательно сказывается на развитии рассады. В растениях затормаживается фотосинтез, начинают увядать листья и стебли. Овощеводы решают проблему установкой искусственного освещения из ламп. Желтое или белое свечение положительно влияют на процесс фотосинтеза, но другой пользы не приносят. Весь необходимый спектр содержит солнечный свет, способствующий развитию клеток, листовых пластин, образованию соцветий. Максимально приблизиться к показателю позволяет освещение рассады светодиодными лентами разного свечения.

Какой спектр лучше для подсветки?

Все мы знаем, что натуральное освещение обладает множеством разных лучей: красными, синими, оранжевыми. При создании искусственного света нужно максимально приблизиться к естественному освещению. Многие современные технологии разработки в сфере освещения позволили именно светодиодной ленте стать наиболее подходящим вариантом. И вот почему: во время фотосинтеза растений действует не весь спектр света, а только волны длиной 380–710 нм. Все лучи отвечают за отдельный процесс в жизни растений, соответственно интенсивность их поглощения разная. Из всего излучаемого спектра для рассады особенно полезны три цвета:

синий – стимулирует рост;
красный – ускоряет процесс образования соцветий;
розовый – совмещает полезные функции синего и красного цвета.

Заметим, что для определенного вида растения необходим индивидуальный набор световых лучей. Если вы правильно подберете их, гарантировано получите не только рост, но и отличное цветение, и созревание плодов. При правильном подборе только светодиодная лента может абсолютно заменить солнечный свет.

Плюсы использования LED лент

Светодиоды обладают основным преимуществом – излучают нужный для рассады спектр света, но есть еще ряд важных достоинств:

лента потребляет мало электроэнергии;
светодиоды излучают световые волны разной длины, лучше поглощаемые растениями;
лента рассчитана на длительный срок эксплуатации;
работа от низкого напряжения делает светодиодную ленту пожаро- и электробезопасной;
у светодиодов минимальное мерцание, отсутствует УФ и ИК излучение;
светодиоды экологически безопасны из-за отсутствия вредных веществ, например, ртути.

Недостатком является стоимость. Цена хорошей светодиодной ленты с блоком питания в 7–10 раз больше по сравнению с дешевой LED лампочкой, но за пару лет подсветка окупится.

Выбор ленты для подсветки

Многих овощеводов пугает не стоимость светодиодной ленты, а отсутствие опыта в ее выборе и подключении. Сложного в этом ничего нет. При покупке светодиодной ленты смотрят на следующие характеристики:

Яркость свечения. Светодиоды обозначены четырехзначным номером. Чем выше значение, тем ярче лента излучает свет.
Объем света. На 1 м основания припаяно определенное количество светодиодов: 30, 60 и более штук. С увеличением количества лампочек светодиодная лента излучает больший объем света.
Светодиоды различаются углом свечения. Лампочки бывают с показателем 80 или 120⁰. При использовании одной ленты для подсветки большой площади, лучше выбрать изделие с углом свечения 120⁰.
Чтобы не путаться в четырехзначном числе обозначении светодиодов и их количестве, можно просто прочитать на упаковке изделия маркировку значения светового потока, обозначенное Люменами (Lm).
Стоимость ленты с одинаковым номером светодиодов и их количеством бывает разная. В качестве примера на фото представлено сравнение двух изделий, где использованы светодиоды с номером 5630 в количестве 60 шт./1 м, но отличается мощность и объем света.
Оптимально для подсветки рассады выбрать изделие с номером светодиодов 5630, мощностью 20 Вт/м и углом свечения 120⁰.

Важно! На упаковке изделия существует обозначение IP. Это указана степень защиты. Определяя, какая светодиодная лента лучше для подсветки рассады, предпочтение отдают изделию с большим значением IP. Светодиоды имеют силиконовое покрытие, защищающее от влаги и механических повреждений.

Длина спектра светодиодов для растений

Установлено, что для биологических процессов, протекающих в растениях, необходима определенная длина световых волн. На рисунке 1 представлен график, демонстрирующий эту взаимосвязь.

Зависимость чувствительности растений от определенного спектра

Обозначения:

А – график зависимости синтеза хлорофилла;
В – фотосинтеза;
С – фотоморфогенеза.

Мы видим, что растениями наиболее интенсивно поглощаются световые волны длиной 445 нМ и 660 нМ, приходящиеся на синий и красный участки спектра. Именно поэтому обычные источники не подходят для искусственно освещения, понадобится фитолампа или фитолента. Наиболее эффективная подсветка, в которой соотношение синего и красного света 1 к 4-6.

Делаем светильник своими руками

Самодельный осветительный прибор. Фото использовано в качестве иллюстрации. Источник: Яндекс.Картинки
Изготовить их самому не составит большого труда даже без наличия специального опыта. Главное при этом – следовать четкой инструкции:

Зачистить концы проводов и обработать их специальной жидкостью.
Закрепить на проводах матрицы, которые предварительно должны быть соединены плюсом и минусом.
Разместить провода на светодиоды, подключенные к блоку питания.
Зафиксировать светодиоды на пластине с использованием клея. Для этого применяют клей на эпоксидной основе.
Для размещения светильников нужно выбрать светоотражательную сторону алюминия.

Как закрепить LED-лампу на панель?

В том случае, если монтаж будет производиться самостоятельно, нужно позаботиться о том, чтобы в процессе ухода за саженцами, лента не мешала делать это.

Внимание! Подключать рассматриваемую ленту напрямую к сети, в которой есть 220В нельзя.

Закреплять ленту лучше всего на алюминиевую панель. Процесс ее монтажа выглядит следующим образом:

Очистить поверхность панели от грязи и пыли, обезжирить ее;
В случае необходимости нарезать ленту определенной длины между напайкой;
С одного края ленты снять защитный слой. Под ним находится клей, с помощью которого и будет произведет монтаж. Если предварительно нанесенного слоя клея нет, для фиксации используют эпоксидный клей или заклепки;
Прикладывая небольшие усилия, закрепить материал на панели, слегка прижимая ее к основанию. Не допускайте перегибов ленты, ведь это может ее повредить;
Закрепить панель в нужном месте и разместить под ней саженцы;
Соблюдая полярность, подключить ленту. В противном случае диоды гореть не будут.

Преимущества фитолент перед другими источниками

Приведем несколько факторов, говорящих в пользу светодиодной подсветки:

меньшее потребление по сравнению с галогенными, ртутными и люминесцентными фитоисточниками;
узкий спектральный диапазон гарантирует максимальную эффективность;
низкое напряжение питания повышает уровень безопасности;
высокий КПД;
менее подвержены нагреву, чем лампочки, следовательно, их можно ближе располагать к растениям, что позволяет использовать источник меньшей интенсивности;
не содержат веществ, несущих угрозу здоровью.

Фитолента с соотношением синего и красного света 1:5
К сожалению, у такого источника есть один существенный недостаток, ограничивающий его широкое применение – высокая стоимость, поэтому рассмотрим альтернативные варианты.

Видео обзор о фитолампах и их производителях:

2) Китай или? Профессиональные американские или европейские фитолампы, у нас пока не доступны (и стоят они бешеных денег, просто не реальных), а те что есть – это китайские, выдаваемые под европейскими брендами!!! Поэтому смело покупайте китайские, и не переплачивайте за обман продавцов и дистрибуторов. У китайцев сейчас уже более пятидесяти фабрик, специализирующихся на теме фитосвета. И многие делают это очень хорошо. А как выбрать и на что смотреть – Вы будете знать, дочитав до конца эту статью. Светодиоды все равно у всех преимущественно сделанные в Китае! (а светильники можно собирать хоть в Подмосковье). Но отечественные пока не советую – дело в том, что те, которые я видел, были очень слабые по характеристикам, а выдавали их как «супер пупер». Или так же встречал под видом «наших» самые дешевые китайские, но уже с хорошей наценкой. Короче, развод покупателя.

3) ДНаТ или LED? Скажу коротко. Они очень близки по положительному эффекту для растений. ДНаТ хорош для роста, но опасен (сильный нагрев, большие токи), у моего друга ДНаТ взорвался за спиной (хорошо, что за спиной) и я вытаскивал мельчайшие осколки из его спины минут тридцать. Меня лично в ДНаТ и подобных больше всего удручает сложность установки (много требований, как это делать по уму – новичкам тяжело будет все учесть), наличие дополнительного оборудования и потерь, пожароопасность. В итоге по моим данным светодиоды будут на 30 – 50 % эффективнее в целом (опять же, если брать правильные фитолампы и ставить как нужно, а не как в голову придет). Светодиоды безопаснее и проще как ни крути (всегда боюсь пожала, когда техника работает долго и без присмотра).

4) А почему вообще светодиоды? Тут можно почитать теории, но найти ее сложно, мне пришлось даже посидеть с переводчиками и почитать доклады зарубежных ученых (наших спецов в этой области я не нашел). Резюмирую главное, что стоит запомнить и принять: А) растения воспринимают свет в диапазоне длины волны от 400 до 700 нм. Б) Есть два участка длин волн, на которых рост наиболее восприимчив: 420-470 и 620-670 н.м. В) Красный свет в диапазоне 620-670 (даже больше 660 н.м.) почти в 1,5 раза более эффективен, чем синий диапазон. Но стоит понимать, что это в рамках универсальности. Иногда некоторым растениям на разных стадиях приоритеты меняются. Г) Интенсивность фотосинтеза выше в красном диапазоне, т.к. она пропорциональна числу квантов (а не энергии). Число квантов на Ватт в красном свете попросту больше! В итоге мы имеем такие данные. А что светодиоды? Да все дело в том, что светодиоды можно создавать с очень определенными свойствами излучения и узким диапазоном, тратя драгоценную энергию именно на тот спектр, который дает наибольший эффект для растения! Это главное преимущество, на котором основаны светодиодные фитолампы. Все остальные преимущества светодиодов давно известны.

5) Дешевые светодиоды. Характеристики светодиодов очень различны. Не буду вдаваться в мелочи, расскажу суть. Лучше один мощный светодиод, чем 100 дешевых маломощных с сомнительными характеристиками! Запомните это. Бывают, конечно, случаи, когда удобно использовать не очень мощные, например, если Вы делаете установку выращивания с лотками и полками низкой высоты, тогда лучше использовать менее мощные, но распределенные по большей площади светодиоды. В хороших светодиодных фитолампах (светильниках) светодиоды должны быть номинальной мощностью от 1 до 5 Вт. И правило: дорогие хорошие светодиоды имеют более высокий КПД для Вас и вашего растения (и по энергоэкономии и по воздействию на растение).

6) Самодельные фитосветильники из светодиодов. Конечно можно взять и купить детали самому, взять в руки инструмент и сделать светильник. Но есть множество подводных камней, из-за которых 99% пробующих останутся недовольны результатом… 1. Хорошие светодиоды можно купить редко и у специализированных компаний, а не на развалах или интернет-магазинах барахла по рублю! 2. Светодиодам нужен драйвер управления. От его работы будет зависеть очень многое. Так вот с этими драйверами проблемы на рынке. Дешевых точно не найдете. Мой приятель делает лампы для авто и в итоге был вынужден собирать драйвера сам! 3. Конструкция и охлаждение. Опять обращусь к опыту моего приятеля: приходится фрезеровать самому радиаторы и ОЧЕНЬ много проблем у него было из-за «горения» светодиодов, связанного с неправильной работой системы охлаждения. Во многих светодиодах очень плохие подложки охлаждения и получить от них хороший результат иногда невозможно – будет перегрев и будут гореть и драйвера и светодиоды. Этим нужно заниматься в комплексе и выбирать светодиоды очень досконально. На это уйдет очень много времени в кустарных условиях.

В итоге с Китаем Вы все равно не сможете конкурировать. Заниматься этим есть смысл, только если специализироваться в этой области и делать все в коммерческих масштабах.

7) Какие параметры важны? На что смотреть при покупке? А вот что на самом деле важно: характеристики PAR и система охлаждения светодиодной фитолампы! Про систему охлаждения расскажу ниже. А что такое PAR, если по-простому и понятным языком? Это значение показывает нам как раз эффективность энергетики лампы в процессе роста растения (фотосинтеза). Как много нужного нам «микро моль» даст определенная лампа на определенной дистанции от растения. Меряется это значение специальным прибором – спектрорадиографом (а никаким не люкс-метром!)! Большинство производителей ламп старого типа (классических), которые привыкли ставить для растений, даже не предоставляют данные о значении PAR. Делайте выводы! (например, у многих профессиональных заводов в Китае, делающих лампы для растений – они есть).

Качество и долговечность. Качество, конечно, у всех разное. Я сейчас как раз тестирую множество образцов китайского прома. Одни хочется выбросить сразу, другие хоть как эталон продавай! Ждите обзоров и тестов. Или пишите мне, подскажу, что смогу. А долговечность ламп со светодиодами во многом зависит от того, как сделана система охлаждения. Светодиод хоть и выделяет не столько тепла, как другие типы ламп, но все равно выделяет и очень концентрированно (т.к. он сам очень маленький). В итоге должны быть достойные радиаторы и отвод тепла. В лампочках под цоколь Е27 должен быть хороший алюминиевый радиатор (внешний). А в модулях встроены в добавок вентиляторы! Как проверить хороша ли лампа или нет – после нескольких часов работы померить ее температуру. Чем ниже температура на корпусе радиатора или лампы – тем лучше. В нормальном режиме она в пределах 60С. Если за 100С – эта лампа долго не прослужит (не 50 000 – 100 000 часов точно, а меньше).

9) Какие реально плюсы у светодиодов? Коротко подведу итог, какие плюсы я получил для себя: — безопасность; — экономичность; — эффективность в удобном корпусе; — долговечность;

Надеюсь теперь Вы знаете больше и лучше будете ориентироваться в светодиодном фитосвете. В любом случае – если остались вопросы или возражения, пишите и звоните мне, буду рад!

Рекомендуем к прочтению

Светодиодные фитолампы против ДНАТ
Исследования по увеличению КПД люминесцентных ламп
10 преимуществ светодиодных фитоламп
100 фактов о фитолампах и фитосвете

Светодиодная лента для роста растений полного спектра

Иногда так называют RGB источники, что не является правильным, поскольку установка светодиодов полного спектра на ленту технологически невозможна.

Источник УСКИ, представляют собой светодиод синего спектра, покрытый специальным люминесцентным слоем. Такая конструкция позволяет излучать световой поток в диапазоне 400-800 нМ, при этом пик интенсивности приходится на 630-640 нМ (спектрограмма показана на рисунке 3).

Рисунок 3. Спектрограмма светодиода УСКИ

Некоторые недобросовестные производители указывают в своей продукции пик интенсивности 660 нМ, это, мягко говоря, не соответствует действительности, поскольку применяема технология не позволяет получить источник с такой характеристикой. Это ограничение можно обойти при изготовлении матриц, с этой целью в них устанавливаю несколько кристаллов красного спектра.

Светодиод и светодиодная матрица, изготовленные по технологии «УСКИ» (пропорции не соблюдены)

Стоимость данного типа светодиодного источника не намного меньше фитоленты, что делает его не совсем приемлемой альтернативой.

Покупайте фитолампы с гарантией

Это очень важный момент. Компании-производители и добросовестные продавцы должны выдавать гарантию на лампу. Это очень важно. Купив лампу у непроверенного продавца, вы не сможете доказать ему, что она вышла из строя не по вашей вине, а, например, из-за скачка напряжения в сети. И отремонтировать такую лампу возьмутся не везде. Поэтому выбирайте светодиодные лампы с гарантией как минимум на 1 год.

Некоторые компании, в тои числе и Минифермер.ру, предлагают постгарантийное сервисное обслуживание, что также немаловажно. Ведь если вышел из строя один диод, его сразу же заменят. И вам не придется выяснять, какой диод нужен и как его паять.

Если вы заядлый дачник, который привык «готовить телегу зимой», позаботьтесь о будущем урожае уже сейчас. С лампами от компании Минифермер.ру нехватка света и тепла на подоконнике вашей рассаде не грозит.

Использование синих и красных светодиодных лент

В качестве эконом варианта для подсветки комнатных растений может быть использована красная (630нМ) и синяя (465нМ) светодиодная лента. Их пик интенсивности несколько смещен от фитоспектра, но это некритично, эффективность такого освещения снизится, но незначительно.

Светодиодные ленты красного и синего спектра

Вместо двух лент разного цвета можно использовать одну RGB, но для управления ее работы помимо блока питания потребуется специальный контролер, что ведет к удорожанию конструкции.

https://www.youtube.com/watch?v=WD_dRwpvje8&feature=youtu.be

Варианты размещения освещения для рассады

Индивидуальная подсветка растений светодиодами.
Стеллажи для растений.

Индивидуальная подсветка растений.

Точечное освещение растений позволит не только избежать ежегодной передислокации всех горшков и вазонов к месту зимовки, но и создать уникальный, неповторимый дизайн интерьера. В качестве источника освещения можно использовать миниатюрные, но мощные светодиоды.

Светодиоды для подсветки растений способны выдавать до 120 люмен и быть как подсветкой для растения, так и ночником.

Для индивидуальной подсветки можно купить специализированную светодиодную фитолампу, о которых мы писали выше. Метод расчета тот же, что и для светодиодной ленты.

Стеллажи для растений.

При большом количестве объектов освещения более целесообразно сделать полки снизу которых будет монтироваться светодиодная лента для растений.

Стеллажи можно оградить светоотражающими материалами: фольгой, металлизированным утеплителем. Это позволит обеспечить круглосуточную подсветку, но не будет мешать отдыхать в вечернее время. Также такая ширма увеличит освещенность растений на 10-15 процентов.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Расчет мощности подсветки и длины ленты

Для подсветки комнатных растений или рассады мощность светильника подбирается из расчета 30-50 Вт на один квадратный метр (при наличии естественного освещения). Зная характеристики светодиодной ленты и площадь комнатной оранжереи несложно произвести необходимые расчеты.

Допустим, нам необходимо организовать подсветку для ящика рассады площадью 0,2 м2 (20х100) см, следовательно мощность источника подсветки должна быть 8 Вт (40 * 0,2). Если выбрать ленту 3528-60 (4,8 Вт/м), то ее потребуется два метра.

Не забываем про соотношение между красными и синими светодиодами, значит, берем 0,5 м синей ленты и 1,5 м красной, то есть 1 к 3. В результате в подсветке будет 30 синих светодиодов и 90 красных.

Следует обратить внимание на особенность лент, она состоит из сегментов, на каждом находится три светодиода, это неделимая часть, которая определяет кратность резки. У 3528-60 этот параметр – 5 см, а для 3528-120 – 2,5 см. На рисунке 6 красным кругом отмечено место, в котором может производиться резка.

Рис.6. Ленту можно обрезать только в указанных местах

Для подсветки домашних растений использовать ленту с силиконовым покрытием не имеет смысла, тем более, что оно снижает интенсивность светового потока.

Разновидности

Как таковых разновидностей светодиодных лент немного. Все они работают по схожему принципу. Светодиод работает благодаря двум полупроводникам с положительным и отрицательным полюсами.

Различаются же светодиодные ленты в грубом виде всего по двум электрическим характеристикам.

Количество цветов. Или, говоря другими словами, спектр излучения. Светодиодные лампы делятся на моноспектральные и мультиспектральные.
Яркость. Без включения к источнику питания определить силу света диода можно по маркировке. Всего их три типа – SMD 3528, SMD 5050 и SMD 5630. Цифры указывают на длину и ширину диода. А чем больше светодиод, тем выше яркость.

Отдельно сами ленты различаются по защищённости от воздействия окружающей среды. В них бывают защиты от грязи, пыли и влаги в виде силиконового покрытия. В домашних условиях, как правило, фитолента для растений хорошо работает и без такой защиты.

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

Достоинства такого подсвечивания

Светодиодное подсвечивание считается наиболее подходящим, поскольку обладает целым рядом положительных свойств:

Длина их волн намного больше, чем у обычных ламп накаливания. Это создает благоприятные условия для фотосинтеза;
Вырабатывают свет необходимой яркости, что является их особенностью;
Такие лампы потребляют энергии гораздо меньше, чем обычные, что позволяет сэкономить значительное количество денежных средств;
Характеризуются небольшим напряжением питания, что позволяет устанавливать их близко к источнику воды. Никакой угрозы для окружающих в этом случае они не несут;
Не пересушивают растения, потому что практически не нагревают их;
Не обладают стробоскопическим эффектом;
Ультрафиолет, а также инфракрасное излучение данные лампы не формируют, создавая, таким образом, безопасные условия для развития некоторых саженцев;
Производятся из экологически чистых материалов;
Являются полностью пожаробезопасными;
Имеют длительный срок годности (в среднем этот показатель составляет 50 тысяч часов), лампочки практически никогда не перегорают.

Так выглядит LED-лента вблизи. Фото использовано в качестве иллюстрации. Источник: Яндекс.Картинки
Большой перечень преимуществ объясняет высокую популярность такого вида подсвечивания.