Фитолампа своими руками из светодиодов или ленты светодиодной

Как сделать фитолампу?

В домашних условиях светодиодную фитолампу для растений своими руками можно сделать за 1,5-2 часа без особенных инструментов. Достаточно разобраться в необходимых материалах и правильно произвести расчеты

Также в процессе изготовления фитолампы своими руками важно уметь держать в руках паяльник

Выбор светодиодов

Источником света могут быть как светодиоды, так и светодиодные ленты с длиной волны около 450 для синих и 660 для красных диодов. Светодиоды допускают корректировку освещения, когда росткам понадобится меньше красного цвета. Ленты обходятся дешевле, но придется размещать две полоски – красного и синего цветов: таким образом, пропорции спектров будут нарушены и эффективность работы снизится.

Что касается пропорций красных и синих светодиодов, то на стадии развития ростков и до появления первых 3-4 листков рекомендуется использовать соотношение светодиода красного цвета к синему 2:1. Дальше росткам требуется больше синего цвета, поэтому пропорция меняется на 1:1.

Существуют специальные светодиодные ленты, которые, помимо универсального сине-красного излучения, содержат часть теплого белого и зеленого. Они не первичны для растений, но необходимы для полноценного цикла развития.

Расчет потребляемого света

Интенсивность светодиодного освещения и количество фитоламп определяется не только количеством, но и местом расположения рассады. Если она находится на подоконнике, то количество необходимого света составит 40 Вт/м², примерно 80 Вт/м² потребуется при отсутствии дневного света. Гроубоксы стандартно оборудованы осветительными приборами из расчета 150 Вт/м².

Если рассматривать расчет света более точно, то его можно определить по формуле Ф= E×S/Kи. Расшифровывается она так:

Ф – световой поток, измеряется в люменах (лм).
E – освещенность, необходимая для выращиваемого вида растения, измеряется в люксах (лк).
S – площадь освещения, м².
Kи – коэффициент потери света из-за рассеивания.

Даже при точном вычислении необходимого освещения лампу рекомендуется оснастить отражателями, особенно если она выполнена на основе светодиодных лент. Расчеты необходимого количества света могут оказаться бессмысленными при неправильном расположении осветителя относительно ростков либо когда угол рассеивания слишком мал или нет пересечения между излучением.

Расчет драйвера для светодиодов

Чтобы подобрать блок питания для светодиодной лампы, в первую очередь потребуется вычислить общее падение напряжения всех диодов. Этот параметр указан в описании диода. Затем подберите драйвер так, чтобы суммарное напряжение диодов оказалось меньше, чем выходное напряжение драйвера. На блок питания напряжением 60-83 В можно установить 24-33 диода с падением напряжения по 2,5 В, потому что 24 х 2,5 = 60 В, а 33 х 2,5 = 82,5 В.

Оптимальная мощность блока – 50 Вт. Если в лампе будет много светодиодов, вместо одного мощного драйвера рекомендуется взять несколько маломощных. Блоку питания с мощностью от 100 Вт потребуется сильное охлаждение, и он обойдется дороже двух блоков по 50 Вт. Дополнительным преимуществом в раздельном питании участков лампы окажется удобство ремонта.

Каркас для фитолампы

В качестве каркаса оптимальным материалом считается алюминиевый профиль либо алюминиевая пластина. Диоды нагреваются у основания, а алюминиевая основа рассеивает выделенное тепло. Также используются жестяные пластины, но этот материал хуже отводит тепло, поэтому может потребоваться дополнительное пассивное охлаждение, например в виде радиатора. Собрать устройство можно и из корпуса производственной люминесцентной лампы.

В зависимости от материала для лампы конструкция будет меняться, поэтому точной схемы изготовления нет.

Крепим светодиоды на профиль

Для крепления диодов к профилю или пластине понадобится термоклей и обезжиривающая жидкость (спирт, растворитель).

Последовательность действий:

Очистить и обезжирить поверхность пластины/профиля;
Обезжирить заднюю сторону светодиода;
Нанести термоклей ровным слоем по всей площади основания светодиода.
Приклеить светодиоды разного цвета, располагая «плюс» с одной и той же стороны у каждого.

Схемы соединения и пайка

Провода нужно припаять к матрицам диодов, учитывая полярность — «плюс» одного диода соединяется куском провода с «минусом» другого, и так до конца цепи. Во время пайки пользуйтесь металлическим пинцетом в качестве теплоотвода, чтобы не перегреть диоды.

После этого к крайним светодиодам припаивается 2 длинных провода. На каждом из них необходимо сделать пометки «+» и «-» соответственно. Эти провода подключаются к драйверу по схеме, указанной на самом драйвере или в его инструкции. Готово, можно использовать лампу по назначению.

Делаем светодиодную подсветку для цветов своими руками

Изготавливать светодиодные лампы под цоколь нет смысла. Это не практично. Мы будем использовать светодиодную ленту. Изготовление самодельной фитолампы для цветов сводится к трем пунктам:

Рассчитать необходимую мощность светодиодного освещения для цветов.
Подобрать модель ленты.
Подобрать блок питания.

Расчет мощности светодиодного освещения

Необходимая освещенность для полноценного роста цветов составляет 10000-15000 Люкс. Исходя из этих цифр следует отталкиваться при расчёте подсветки для растений из светодиодов.

Разберем на конкретном примере. Делаем подсветку рассады в коробке размером 0,75 x 0,3 метра. Обеспечим растения освещением 15 000 Люкс.

Наша освещаемая площадь:

0,75м * 0,3м = 0,225 м2

Значит наша требуемая интенсивность света:

15000 Лм/м2 * 0,225м2 = 3375 Люмен

Определим высоту расположения освещения. Полученная интенсивность освещения в 3375 Лм нужна при расположении светодиодных ламп для растений на высоте 1м. Уменьшив высоту в два раза, требуемая интенсивность упадет в 4 раза (закон обратных квадратов). Разместив освещение на высоте 0,5м, получим интенсивность света:

3375 / 4 = 845 Лм

Осталось подобрать LED ленту по этим параметрам.

Подбираем светодиодную ленту для подсветки цветов

Из расчета мы получили необходимую интенсивность света 845 Лм. При наших размерах коробки с цветами, лучше взять 2-4 отрезка ленты, длиной 0,75 м, чтобы равномерно покрыть всю площадь.

Световой поток LED ленты указывается из расчета на 1м. Если нам нужно только 0,75м, то необходимо добавить 25% к заявленной производителем интенсивности светового потока.

845 / 2 * 1,25 (компенсируем длину ленты) = 530 Люмен (для двух отрезков)

845 / 4 * 1,25 = 265 Люмен (для четырех отрезков)

Итоговые параметры ленты:

Интенсивность света (яркость) 465 Лм;
Температуру света – комбинируем теплый + холодный (3000К + 6000К);
Напряжение питания 12В – самый распространенный тип лент.

Нам подойдет SMD3528-W-60led — 3 метра, или SMD2835-W-60led — 1,5м. Здесь можете почитать про маркировку лент.

Выбор блока питания для светодиодных лент

Важно подобрать подходящий для драйвер для питания освещения комнатных растений. Критериев всего несколько:

Мощность (самый важный);
тип корпуса;
дополнительный функционал.

Расчет мощности блока питания. Рассмотрим на примере 3 метров ленты SMD 3528, 60 светодиодов на 1 погонный метр. Мощность 1 п.м. 4,8W. Прибавим 25% запаса на потерю в соединениях и проводниках и получим:

3м (длина) * 4,8W (мощность 1 метра) * 1,25 (запас) = 18W.

Подойдет любой БП мощностью больше 20Вт и напряжением 12В.

Тип корпуса. Бывают корпуса с разным уровнем пыле- влагозащиты, в алюминиевом или пластиковом корпусе с принудительным или естественным охлаждением.

Степень защиты выбираем в зависимости от условий эксплуатации. При высокой влажности (размещение внутри теплиц) степень защиты должна быть не ниже IP67.
Материал корпуса выбирайте любой. Преимуществ никаких не дает.
Принудительное охлаждение необходимо при высокой мощности блока питания (свыше 200W). В противном случае достаточно пассивного охлаждения.

Дополнительный функционал. Блоки питания могут иметь дистанционное управление с пульта, снабжаться lcd экранами, иметь таймеры. Дополнительный функционал приобретайте по желанию. Чем больше функций — тем дороже блок питания.

Подключение ленты к блоку питания

Схема подключения к блоку питания

Подключайте все отрезки лед ленты параллельно к блоку питания. При подключении используйте коннекторы (подробнее про соединение отрезков ленты). Один неразрывный участок ленты не должен превышать длины 5м.

Помните про класс защиты светодиодной ленты для растений и блока питания. Выбирая класс IP20 — размещайте освещение и питание в сухих, незапыленных местах. Если класс IP67,68 — размещать можно даже во влажных теплицах.

Делаем светодиодную подсветку для цветов своими руками

Рассчитать необходимую мощность светодиодного освещения для цветов.
Подобрать модель ленты.
Подобрать блок питания.

Расчет мощности светодиодного освещения

Наша освещаемая площадь:

0,75м * 0,3м = 0,225 м2

Значит наша требуемая интенсивность света:

15000 Лм/м2 * 0,225м2 = 3375 Люмен

3375 / 4 = 845 Лм

Осталось подобрать LED ленту по этим параметрам.

Подбираем светодиодную ленту для подсветки цветов

845 / 2 * 1,25 (компенсируем длину ленты) = 530 Люмен (для двух отрезков)

845 / 4 * 1,25 = 265 Люмен (для четырех отрезков)

Итоговые параметры ленты:

Интенсивность света (яркость) 465 Лм;
Температуру света – комбинируем теплый + холодный (3000К + 6000К);
Напряжение питания 12В – самый распространенный тип лент.

Нам подойдет SMD3528-W-60led — 3 метра, или SMD2835-W-60led — 1,5м. Здесь можете почитать про маркировку лент.

Выбор блока питания для светодиодных лент

Мощность (самый важный);
тип корпуса;
дополнительный функционал.

3м (длина) * 4,8W (мощность 1 метра) * 1,25 (запас) = 18W.

Подойдет любой БП мощностью больше 20Вт и напряжением 12В.

Степень защиты выбираем в зависимости от условий эксплуатации. При высокой влажности (размещение внутри теплиц) степень защиты должна быть не ниже IP67.
Материал корпуса выбирайте любой. Преимуществ никаких не дает.
Принудительное охлаждение необходимо при высокой мощности блока питания (свыше 200W). В противном случае достаточно пассивного охлаждения.

Подключение ленты к блоку питания

Схема подключения к блоку питания

Подсветка рассады – когда и сколько нужно досвечивать

Подсвечивая растения на подоконнике, важно соблюдать при этом определенные правила. Не выполняя их, едва ли можно дождаться положительного результата

А порой нарушение этих правил может привести к фатальным последствиям.

При огромном изобилии ламп, которые используют для досвечивания рассады, важно рассчитать их количество. И для этого прежде всего ориентируются на мощность ламп

К примеру, для всходов помидоров, баклажанов, перцев, огурцов в среднем необходимо 200 v на 1 кв. м.

Например, если у вас подоконник площадью примерно 1 кв. м, то необходимо повесить 2 лампочки мощностью по 100 v.

Источники света должны располагаться не ближе, чем 20 см от самого верхнего листочка.

Сейчас для полноценного развития рассады в продаже имеются фитолампы, которые излучают красный и синий спектр лучей. Именно при таком освещении стимулируется процесс обмена веществ, увеличивается выработка хлорофилла и ускоряется фотосинтез. У люминесцентных ламп спектр лучей более обширный, но есть нюансы при выборе ламп. Какую выбрать, подробнее будет рассказано дальше в статье. А вот обычными лампами накаливания, которые еще кое-где есть, лучше не пользоваться. У них большая теплоотдача, и это повышает риск ожога листьев и вызывает иссушение грунта.

По продолжительности действуют 2 правила.

Круглосуточно освещать сеянцы не стоит, так как обязательно надо соблюдать период «день-ночь». Можно позволить круглосуточную подсвечивание в течение двух недель после появления всходов. Но позднее световой день должен быть не более 8-12 часов. Исключение составляют туговсхожие семена (лук-порей, сельдерей и др.), им досвечивание нужно до 16 часов в сутки.
Короткие зимние дни обычно бывают пасмурные, поэтому лампы придется включать даже в самое светлое время суток.
Независимо от того, подсвечиваете вы рассаду или нет, самым лучшим вариантом размещения ящиков будет на южных окнах.

Светодиодные ленты это

Светодиодные ленты

Светодиодная лента — это источник света, который представляет собой электрическую монтажную ленту с прикрепленными диодами. Устройство состоит из ряда автономных однотипных модулей, в состав которых входят светодиоды (один или несколько) и вспомогательные электрические устройства (резисторы, электрические контакты и другие). Модули расположены друг от друга на одинаковом расстоянии и имеют последовательное электрическое соединение.

Лента допускает небольшую упругую деформацию, поэтому ее можно скручивать в ленту для удобства монтажа и транспортировки. Габариты у светодиодной ленты следующие:

Ширина — от 1 до 2 сантиметров.
Толщина вместе с диодами — до 3 миллиметров.
Длина — от 1 до 30 метров.

Общие характеристики светодиодных лент

Системы на 12 вольт из-за особенностей распространения электрического тока могут иметь длину до 5 метров. Это хороший вариант для квартир или небольших домов.
Установки на 24 вольт могут поддерживать длину освещения до 10-15 метров. Такие системы подойдут для крупных домов, а также общественных заведений.
Системы на 220 вольт могут поддерживать длину до 30 метров и больше. Такую ленту можно использовать для создания внешнего освещения или декорирования клубов, больших кафе, выставочных центров.

Ленты могут использовать светодиоды по уровню освещения категории 2835, 3528, 5050, 5630, 5730

Каждая из систем обладает своими параметрами электрического тока, что важно учитывать при составлении схемы освещения. На одном погонном метре может располагаться до 200 светодиодов в зависимости от категории устройства, хотя для освещения большинства помещений будет достаточно 50-100 диодов на 1 метре

Мощность каждого диода обычно составляет не более 1 Вт, а для подсчета итогового энергопотребления нужно просуммировать мощности всех диодов.

Блок питания для светодиодных лент

Блок питания — это вспомогательное устройство, которое часто требуется для подключения ЛЕД-лент. Он выполняется в виде небольшой коробочки с разъемами для подключения электрических кабелей (обычно таких разъемов 4 или 5). Зачем нужен этот прибор? Ответ будет следующим:

В обычной электрической сети циркулирует переменный ток с уровнем напряжения 220 вольт. Светодиодные ленты работают на постоянном токе с уровнем напряжения 12, 24 или 220 вольт.
Чтобы синхронизировать работу тока в сети и рабочем устройстве, нужно рабочий ток понизить и выпрямить. Эту функцию и выполняет блок питания, который сочетает в себе функции трансформатора и выпрямителя.

Необходимый инструментарий

Изготовление фитолампы своими руками имеет смысл, если вы планируете применять ее не в промышленных масштабах. Приобретать фитосветильник для комнатных растений не всегда целесообразно. Тем более что изготовление не требует очень серьезных профессиональных навыков.

Какие материалы потребуются:

светодиоды, LED-ленты;
основание или стойка для установки;
драйвер УФ прибора или блок питания;
провода для соединения медно-гибкого типа;
отражатель;
термоклей и паста;
вилка, шнур.

Для изготовления качественной лампы используются разные источники.

Специальные светодиоды, которые имеют разные спектры излучения и мощности. Их проще всего устанавливать самостоятельно.
Можно применять как яркие, так и маломощные диоды, но последних потребуется гораздо больше. Это скажется на трудоемкости работы.
Ленты светодиодного типа красного и синего оттенков, длинноволновые – 630 нм, средневолновые – до 465 нм.
Лента, оснащенная RGB-контроллером. Это самый упрощенный вариант, который не отличается достаточной мощностью.

Необходимо рассчитать количество света, уровень которого разнится в зависимости от сезона, наличия окон и их расположения в помещении. Достаточная мощность фитоламп в среднем ориентируется на следующие показатели:

для подоконника – около 40 Вт на кв. м;
при единственном источнике освещения – примерно 80 Вт на кв. м;
в закрытых гроубоксах – 150 Вт на кв. м.

Во всех ситуациях расположение ламп должно быть равномерным и равноудаленным над растительностью. Оптимальное расстояние от 25 до 40 см

Важно предусмотреть наличие возможности изменения оттенков и яркости на разных этапах развития растений. В упрощенном варианте – выставить среднее значение и установить блок питания, который регулирует силу в зависимости от вида светодиода

Но регулировка даст больше возможности для контроля, а значит, воздействие на растение будет наиболее благоприятным. Эту функцию выполнит драйвер или блоки питания для каждого оттенка. Проверьте, соответствует ли напряжение выхода типу светодиодов. Что касается мощности, то блоки должны отличаться в пропорции 2 к 1 красного и синего спектров, а также оснащаться собственным выключателем.

Что касается основы, то в ее роли может выступать старый светильник, короб из пластмассы или капрона. Подойдут фанера, доска, алюминий, другие материалы. Главное, чтобы можно было расположить подсветку так, чтобы излучение не попадало в глаза, а основание не касалось батарей и других источников отопления. Кроме того, должна быть возможность регулировать высоту, а размер соотноситься с площадью растительности. Установка выполняется на кронштейнах, подвесках, тросах, держателях, подставках.

Подсветка из светодиодов своими руками

Освещение рассады светодиодными лентами выгоднее сделать в домашних условиях самостоятельно. Лучше сразу приобрести три ленты с красным, зеленым и синим светом (в соотношении 4-6/1/1). Ленты нужно покупать с самоклеящейся основой, их проще монтировать на любую конструкцию. Также такие изделия обычно через каждые 3-5 диодов имеет сегмент для разрезания. Это дает возможность адаптировать ее в любые конструкции. Длина отрезков будет зависеть от каркаса поверхности, на которой подсветка будет размещена. Такая конструкция должна будет крепиться над рассадой или на потолке, или на стенах.

Как рассчитать мощность

Мощность нужно рассчитывать, исходя от размеров площади помещения, где требуется освещение для рассады. Производители светодиодных лент обычно ее указывают. Для 1 м² значение будет варьироваться от 30 Вт до 50 Вт. Мощность ленты должна быть соответствующей показателю розетки. Если освещение нужно для рассады, расположенной на 0,2 м², понадобится мощность в 8 Вт. От мощности будет зависеть длинна лент, как и характеристика розетки.

Виды фитоламп

По особенностям конструкции и принципам работы различают фитолампы:

натриевые дуговые;
люминесцентные;
индукционные;
светодиодные.

Натриевые

Натриевые светильники для квартир и малогабаритных теплиц подходят мало. Яркий слепящий свет ДНаТ светильников (дуговые натриевые) распространяется во все стороны. Колбы ламп ДНаЗ покрыты изнутри зеркальным экраном, но и они кроме грядок осветят всё пространство вокруг растений. Каждый м² грядок должен освещаться лампами мощностью 100 Вт.

Среди преимуществ натриевых ламп выделяют: высокий коэффициент полезного действия, длительный срок работы, светоотдачу — 130-150 лм/вт. Излучение металлогалогенных ламп смещено в инфракрасную зону, поэтому они в большей степени подходят цветам, овощам в стадии образования бутонов и созревания плодов.

При выращивании зелени такие светильники должны обладать мощностью до 200 Вт/м2, что резко снижает рентабельность производства. Огороднику для освещения теплицы металлогалогенными лампами остаётся только правильно выбрать место под верхним каркасом и подключить электропитание, установив дифференциальный автомат и выключатель.

Индукционные

Светильники с индукционными лампами — современный тип осветительных приборов. Принцип их работы и конструкция колбы похожи на люминесцентные лампы, но внутри отсутствуют недолговечные электроды. Ресурс индукционной лампы 15-18 лет при ежедневной 10-ти часовой работе.

Светоотдача во время использования не снижается, как у люминесцентных ламп, так как в конструкции отсутствуют электроды. Преимуществом индукционных светильников является продолжительный срок службы, низкая рабочая температура, которая позволяет устанавливать лампу на небольшом удалении от растений, увеличив тем самым интенсивность полезного освещения, подходящего растениям в любой период вегетации.

Главным недостатком считают малую мощность, которой не хватает для теплиц, но для цветов и рассады на подоконнике это отличный вариант. Лампа подключается через пускорегулирующую аппаратуру непосредственно к сети 220 В через отдельный выключатель.

Люминесцентные светильники

Этот вид знаком всем огородникам. Газоразрядные лампы используются для досвечивания рассады. В спектре излучаемых волн в умеренных дозах присутствует ультрафиолет, что благотворно отражается на темпах роста корневой системы. Для взрослых растений в стандартные светодиодные светильники устанавливают лампы типа Flora, продвигаемые на рынке под брендами Camelion Bio и Osram Fluora. Лампы, впрочем, не лишены недостатков:

фиолетово-розовое свечение оказывает негативное влияние на зрение человека, поэтому пребывание в помещениях с включённой лампы небезопасно;
затруднённое включение в неотапливаемых теплицах, если в них выращиваются холодостойкие культуры типа лука или редиса;
дороже люминесцентных ламп в 6-8 раз.

Светодиодные фитолампы

В последнее время приобретают популярность светодиодные фитолампы для растений. Спрос обеспечивается потребительскими свойствами:

резкое удешевление при увеличении производства;
достигающий 50000 часов срок службы устройства;
низкое потребление электроэнергии;
свечение в любом диапазоне спектра;
цоколь Е27 подходит для монтажа лампы в обычный патрон;
отсутствие в излучении вредного для растения ультрафиолета и инфракрасного излучения;
регулируемая сила свечения.

Рассаду, выращиваемую в помещениях, удобно подсвечивать RGB LED-лампами Е27. RGB — сокращение, полученное от первых букв слов red, green, blue, обозначающие в переводе с английского красный, зелёный и голубой цвета. Оттенок свечения программируется контроллером в цоколе, а управляется лампа переносным пультом. Бра с RGB лампочкой может освещать растения красным и синим цветом, а при появлении в помещении людей прибор можно перевести в режим свечения тёплым или холодным белым светом.

Видео «Что нужно знать об искусственном освещении для растений»

В этом видео эксперт расскажет об искусственном освещении для растений.

Нагрев лампы

Продуманная система подсветки имеет ограничение – тепла не должно выделяться много, ведь саженцам перегрев вреден. Именно поэтому не подходят лампы накаливания – колбы существенно разогревают окружающий воздух в непосредственной близости.

Натриевые лампы высокого давления хороши для теплиц или оранжерей. Однако если речь идет о домашнем выращивании рассады, тепла излучается слишком много.

Светодиодные ленты – лучшее решение при домашнем выращивании растений, поскольку практически не греются и подходят для городских квартир.

Спектр излучаемого света

Растительный хлорофилл питается светом с длиной волны от 380 до 710 нанометров (нм), игнорируя остальную часть спектра. Одна часть поглощенного света активирует процесс деления клеток, способствуя приросту зеленой массы; другая делает более интенсивными процессы цветения и плодоношения.

Существуют светодиодные ленты белого света с длинами волн:

400–500 нм (холодный);
500–700 нм (теплый).

Расстояние для установки светодиодных ламп и лент