Простейшая фитолампа для растений своими руками
Небольшие габариты, высокий КПД — вот основные достоинства светодиодных источников света, позволяющие собирать высокоэффективные и экономичные светильники.
Однако обычные светодиоды хоть и подходят для подсветки рассады, они расходуют свою энергию не так эффективно, как хотелось бы. Дело в том, что растениям не нужен равномерный спектр во всем диапазоне, им подавай побольше красного и синего. Именно эта часть спектра нужна хлорофиллу для фотосинтеза. Излучения в других диапазона для растений совершенно бесполезны.
Поэтому для подсветки рассады и взрослых растений целесообразнее всего собирать фитолампы для растений своими руками из светодиодов красного и синего свечения. Раньше так и делали:
В последнее время появились одиночные светодиоды, излучающие как раз в красной и синей частях спектра. Их еще называют светодиодами полного спектра (full spectrum led) или фитосветодиодами.
Именно на таких полноспектральных светодиодах я и решил собрать свой первый светильник для рассады.
Интересно, что я никогда не думал о том, как сделать светодиодную подсветку для рассады своими руками, пока не возникла такая необходимость. Оказалось, что это весьма увлекательное занятие.
Для этих целей были закуплены 3-ваттные полноспектровые фитосветодиоды для растений на кристалле Epistar.
Для питания была собрана небольшая схема драйвера (источника тока) на 500 ма, которую мне удалось разместить внутри корпуса от старого зарядника от мобильного телефона. На время тестов перемотал его изолентой, когда (и если) все заработает как надо — посажу на клей.
Можно вообще не заморачиваться с подходящим драйвером, а сразу купить весь комплект (драйвер + светодиоды) рублей за 400. Например, такой.
Известно, что главной проблемой при конструировании фитоламп своими руками из светодиодов является эффективное отведение тепла. При недостаточном охлаждении внутри кристалла светодиода протекают необратимые изменения, приводящие к снижению яркости и, в конечном итоге, к перегоранию.
Задачу охлаждения светодоидов решают разными способами:
- Активное охлаждение — когда светодиод обдувается кулером. Это снижает ресурс всей системы, привносит дополнительную вероятность поломки и увеличивает шум. Зато позволяет серьезно сократить размеры радиаторов.
- Пассивное охлаждение — это когда светодиоды устанавливают на радиатор из теплопроводного материала (медь, алюминий) и охлаждение происходит за счет естественного теплообмена с окружающей средой.
Второй способ, конечно, более привлекательный и менее затратный. Надо только взять радиатор побольше.
Площадь радиатора рассчитывается с помощью всяких сложных формул, но уже с древних времен радиолюбители всего мира используют тайное знание — на каждый ватт рассеиваемой мощности нужен радиатор 20 см 2 .
Для тех, кто собирает светодиодные фитосветильники для растений своими руками в промышленных масштабах, в продаже имеются специальный радиаторный профиль. Но он, на мой взгляд, слишком уж дорогие (200 руб за каждые 10 см профиля). Хотя выглядят, конечно, зачетно.
Поэтому я пойду по пути здравомыслящего человека — возьму алюминиевый профиль. Из него можно замутить лампу для рассады своими руками, которую не стыдно повесить над подоконником и при этом добиться отличного охлаждения.
В ближайшем строймаге были приобретены два П-образных профиля, один — поменьше (20х25х20х2, 133 руб), другой — побольше (30х30х30х1.5, 148 руб).
Отрезал желаемый кусок (у меня получилось 56 см), из остатков сделал заглушки по торцам, в которых проковырял отверстия под кабель и выключатель.
Для подвешивания светильника над цветами приделал две петли. Для этих целей хорошо подошли зажимы для тросов по 17 рублей за пару:
Изначально все светодиоды полного спектра для растений имеют планарное расположение выводов, поэтому их надо немного нарастить и загнуть вниз под 90 градусов. Вот так:
В мелком профиле насверлил дырок (туда будут вставляться светодиоды):
Для приклеивания светодиодов нужно брать спец клей, коих развелось просто пруд пруди.
| Название клея | Теплопроводность, Вт/(м·К) | Впечатления |
|---|---|---|
| Thermally Conductive Adhesive GD9980 | 0.671 | Хорошая консистенция, достаточно жидкая, легко расплющивается. Цвет белый. Схватывает минут за 15, полностью твердеет часа через 3, держит крепко. Можно найти за 460руб/30г. |
| Thermal Glue Halnziye HY910 | 0.975 | Внешне и по консистенции напоминает Stars-922, только запах приятнее. Схватывает часа через 2, полностью застывает где-то через сутки. Легко наносится, хорошо выдавливается изо всех щелей, так что слой получается довольно тонкий. Остались хорошие впечатления. Цена: 150руб/10г. |
| Heatsink Plaster Stars-922 | 1.1 | Довольно жидкий, размазывать удобно. Сохнет сутки, держит слабо. Тюбик после открывания надо использовать довольно быстро, за 2-3 недели, потом совсем засыхает. Не понравился, не смотря на то, что дешевый (80руб/10г). |
| Fujik Heatsilk Compound | 1.2 | Клей белого цвета, чем-то напоминает КПТ-8, но более жидкий. Клеить приятно: нанес капельку, притер к поверхности и прям чувствуешь как его присасывает. Подождал полчаса и можно паять, а через час уже фик оторвешь. После вскрытия упаковки клей можно годами хранить в холодильнике. Цена: 460руб/50мл. Короче, понравился. |
| Термоклей АлСил-5 | 1.46 | Не понравился из-за того, что сохнет прямо в шприце. Купил, один раз воспользовался, закинул в ящик стола, а когда через пару месяцев он снова понадобился — он уже полностью затвердел. А один раз я прямо из магазина принес засохший. Фигня какая-то. Стоит 150 руб/3г. |
| Теплопроводный клей Kafuter K-5204K | 1.6 | Отличная прочность после высыхания (светодиод руками не оторвать), схватывается минут за 10, полностью закоксовывается через сутки и более. Объемное сопротивление 1×10 15 Ω•cm. Продают за 450 руб. (в тюбике 80 грамм). |
| Thermopox 85CT | 2.2 | Двухкомпонентный теплопроводящий клей, то есть перед применением необходимо смешивать как эпоксидную смолу. Не удобно. Приклеивает прочно, не хуже чем Kafuter. Теплопроводность на уровне хорошей термопасты, но дорогой (480 руб. за 5 грамм) и фик где найдешь. |
Естественно, чем выше теплопроводность, тем круче. Но, если поверхности ровные и плотно прижаты друг к другу (на расстоянии в десятки микрон, тоньше листа бумаги А4), то теплопроводность термоклея перестает иметь определяющее значение. Хоть детским вазелином мажь, нормальный отвод тепла обеспечен. Тут уже на первое место выходит прочность соединения.
Термоклей, конечно, штука хорошая, но для небольших мощностей достаточно обычного красного герметика из автомагазина, которым мажут всякие прокладки при сборке двигателей. Я взял вот такой:
Держит очень даже неплохо.
Через сутки, когда герметик полностью схватился, подключил все светодиоды последовательно:
Осталось только соединить половинки корпуса и можно включать.
Свет от этих светодиодов очень непривычный, напоминает разведенную в воде марганцовку.
Измерения показали, что фитолампа потребляет 500 ма, общее напряжение 32 вольта.
К сожалению, уже через полчаса работы корпус лампы сильно разогрелся (60-65°C). Сам блок питания — тоже горячий. Работать-то оно при такой температуре будет, но все-таки радиаторы лучше брать побольше. Думаю, 30 см 2 на каждый Ватт мощности светодиода, будет самое то.
Несколько отверстий в корпусе зарядника помогли решить проблему перегрева драйвера:
Кстати, недорогой радиатор для одиночного светодиода куда-нибудь на дачу или в теплицу можно сделать из полос алюминия:
В завершении хочу показать еще как сделать фитолампу для растений своими руками (видео не мое, но очень познавательное):
Если вы такой же новичек в области светодиодного фитосвета, надеюсь, моя история помогла разобраться как сделать подсветку для рассады на подоконнике. Только не повторяйте моих ошибок — берите радиаторы бОльшей площади или ставьте вентиляторы.
Осталось только придумать, как повесить фитолампу на пластиковое окно и можно звать хозяйку принимать работу.
Знаю, что проще всего закрепить лампу на окне на супер-присосках, вот таких:
Я же пошел по наиболее дешевому пути: вырезал хомут из тонкого пластика (из крышки от ведра из-под краски) и загнул ему ножки с помощью фена. Вроде нормально получилось. А главное, можно, не снимая лампы, открывать окно в режиме микропроветривания.
И вот, моя первая светодиодная лампа для растений своими руками уже висит над рассадой:
Источник
Как сделать LED фитолампу для растений
Предлагаем вашему вниманию решение проблемы с освещением – инструкцию по сборке фитолампы. Светодиодная фитолампа для растений своими руками – это недорогое и эффективное решение в вопросе искусственного освещения.
Сейчас в продаже есть специальные светильники для цветов и рассады, стоят они очень дорого, и не каждый садовод — любитель может позволить себе купить их. Поэтому, собрать фитолампу с необходимыми характеристиками самостоятельно, станет отличным решением.
Рассчитаем необходимое количество ламп и рассмотрим три способа сборки с разной степенью сложности.
Расчёт необходимого количества фитоламп
Прежде чем приступать к сбору фитолампы, нужно рассчитать, какое освещение и цветовой спектр Вам необходимы. Фитолампа должна иметь спектр как минимум двух цветов: красный и синий. Длина волны красного должна составлять 660 нанометров, а синего 445 нанометров. Эти значения указаны в характеристике светодиодов.
Красный цвет нужен взрослому растению, готовому к цветению и плодоношению, небольшое количество красного цвета нужно и только начинающей проклевываться рассаде.
Синий цвет отвечает за рост клеток. Растения, у которых в избытке синий спектр освещения перестают расти в длину. Можно использовать сочетание синего и фиолетового.
Зеленый и желтый цвета приносят растению пользу, хоть и не являются обязательными.
Варьировать количество этих цветов в фитолампе нужно в зависимости от цели. Точно подсчитать количество светодиодов трудно из-за разной энергии квантов, однако существует грубое соотношение цветов. Если нужно общее воздействие света на растения, то берут соотношение: 4-6 красных на 1 синий цвет. Для стимулирования роста нужно меньше красных, всего 4 и 1 синий, либо обойтись одним синими. Для плодоношения необходимо брать соотношение больше чем 6:1, либо только красные светодиоды.
На картинке представлен график зависимости активности роста растения от длины волны спектра.
Чтобы рассчитать необходимое количество фитоламп, нужно воспользоваться формулой: Р=L*H*В*K/S
- P –суммарная мощность освещения всех ламп, В
- L – длина площади, которую надо осветить, м,
- H – ширина площади, которую надо осветить, м,
- B – потребность в свете для растения в люксах или взять минимальное значение 8000Лк.
Таким образом, зная мощность фитолампы (мощность указана как на светодиодах, так и на светодиодных лентах), замерив освещаемую площадь и зная потребность света для растения в люксах можно рассчитать сколько нужно ламп.
Как самому сделать фитолампу из светодиодной ленты
Наиболее простой способ сделать фитолампу своими руками – это использовать LED-ленту. В ее основе лежит гибкий материал из пластика со встроенными токопроводящими дорожками, а значит можно сделать лампу, которая будет повторять необходимые Вам контуры.
Необходимая мощность блока питания рассчитывается довольно просто. Для этого нужно узнать мощность потребления светодиодной ленты. Мощность ленты фиксирована: 4.8Вт/м, 7.2Вт/м и 14.4Вт/м. Смотрим значение на своей ленте и умножаем на метры. Таким образом, Вы легко рассчитаете мощность блока питания.
Что нам потребуется:
- Светодиодные ленты на 12 вольт: 2 м с красными светодиодами и 30 см с синими. Фотолампа будет квадратного размера на полотне 20х20 см.
- Жесткий лист ПВХ толщиной 2 мм, размер 20х20 см. Похож на пластик, можно купить в любом строительном магазине.
- Коннектор питания для светодиодной ленты
- Блок питания напряжением 12В и мощностью достаточной для запитывания нашей led ленты.
Коннектор для подключения светодиодной ленты
Существует два основных типа светодиодов: SMD 3028 и SMD 5050. Цифры 3028 и 5050 означают размер светодиода в миллиметрах, следовательно, они имеют размеры 3,0 на 2,8 мм и 5,0 на 5,0 мм соответственно.
Для примера возьмем ленту фиксированной длины — 2,6 метра, с потреблением — 4,8 В/м. Путем простых вычислений получаем необходимую мощность блока питания 12,5 В (длину светодиодной ленты в метрах умножаем на ее мощность: 2,6 м х 4,8 В/м = 12,48 В). Подбираем блок питания мощностью, не менее 13 Ватт (с запасом).
Для начала разрезаем ленты на отрезки по 20 см. Получается 10 красных лент и 3 синих. Размещаем их на листе ПВХ в следующем порядке: 3 красных, 1 синяя, 2 красных, 1 синяя, 2 красных, 1 синяя, 3 красных.
В качестве основы для фитолампы можно использовать не только лист ПВХ, но и, например, лист пластика, поликарбоната или метала.
Существуют светодиодные ленты с клеящим слоем и без. Лента с клеящим слоем — это не самый лучший вариант, потому что она может отклеиваться и придется постоянно ее подклеивать. Поэтому, независимо от того, какой тип ленты вы используете, основу led ленты будущей фитолампы обязательно приклейте на термостойкий клей.
Далее нужно спаять кусочки ленты проводами. Не забывайте соблюдать полярность! В конце подсоединяем разъем для подключения к блоку питания. Вот так должна выглядеть готовая конструкция:
Готовая фитолампа из кусков ленты
Осталось только разместить фитолампу из светодиодной ленты над растениями, подсоединить блок питания и включить его в сеть.
В видео показан альтернативный способ сборки фитолампы из светодиодной ленты. Используется лента со светодиодами 5730. В качестве крепления ленты к основе – доске используется кабельный канал.
Светодиодная фитолампа из алюминиевого профиля и светодиодов
Рассмотрим третий способ сборки LED-освещения для растений. Отличие этой лампы от предыдущих в большей мощности.
Что нам потребуется:
- Радиатор для ламп. Например, радиаторный ребристый профиль АВМ-002.1 размерами 30 х 72 х 500 мм
- Светодиоды мощностью 350 мА. Красные3GR-R – 3 штуки, синие3GR-B – 9 штук.
- Специальный готовый драйвер для светодиодов. Необходимо обратить внимание на то, что силу тока драйвера нужно выбирать в соответствии с силой тока светодиодов.
- Термоклей.
- Медная проволока.
Количество светодиодов того или иного цвета зависит от вашей цели. Чтобы взошла рассада нужно больше синего цвета и немного красного. Для взрослых растений нужно соответственно больше красного.
Сперва нужно прикрепить к профилю из алюминия светодиоды на термоклей. Расстояние между ними 5 сантиметров. 
Припаиваем все светодиоды последовательно при помощи медной проволоки. Не забывайте соблюдать полярность.
Соединяем сеть светодиодов с драйвером как показано на схеме:
Лампа готова. Осталось закрепить ее над растениями. Используйте для этого крючки, либо любой другой подходящий крепежный материал.
Закрепите крючки в нужном месте, просверлите отверстия в металлическом профиле и повесьте лампу на стальном тросе.
Светильник для растений из светодиодов своими руками
Так же, как и в двух предыдущих вариантах искусственного освещения для рассады, тут тоже будут использоваться светодиоды. Однако этот светильник более мощный и подходит для освещения больших площадей, например, в теплице.
Что нам потребуется:
- Светодиоды: красные светодиоды FRM-R1 — 5 шт., синие светодиоды FRM-B1 — 5 шт.
- Алюминиевый радиатор.
- Драйвер RLD
- Радиатор
- Провод электрический.
- Паяльник.
- Припой для паяния.
- Флюс для пайки.
- Токопроводящий скотч.
- Клей теплопроводящий.
Перед началом работы рекомендуется проверить светодиоды с помощью мультиметра, чтобы исключить неработающие элементы.
Приклеиваем диоды на теплопроводящий клей. Цвета должны чередоваться. Для изоляции используем слой из токопроводящего скотча. После того как все светодиоды приклеены, нужно их спаять между собой с помощью провода.
Плюс одного элемента соединяется с минусом следующего.
Как только цепь спаяна, нужно подключить драйвер. Не забываем для начала рассчитать его мощность. Она равна сумме мощностей всех элементов цепи. Также необходимо поместить драйвер в пластиковый корпус, чтобы защитить его от влажности. Все провода изолируйте изолентой. Лампа готова, и вы можете ее повесить.
На видео показана готовая конструкция фитолампы и объяснён принцип ее сбора. Лампа состоит из 56 светодиодов: 41 красных, 9 синих, 6 имеют полный спектр, питание от 2х драйверов, дополнительно встроен вентилятор.
Подводя итоги
Из трех приведенных способов самый простой и недорогой – это лампа из светодиодной ленты. Ее сможет с легкостью собрать даже человек, никогда не имевший ничего общего с электроникой. Несомненным плюсом самодельных фитоламп является не только дешевизна по сравнению с готовыми светильниками, но и свобода в выборе его формы, количестве светодиодов и соотношении цветов. А это залог хорошего урожая или просто великолепных цветов у Вас на подоконнике.
Источник
