Фитолампа своими руками: как сделать, расчет света

Как фотосинтез влияет на развитие растений: кратко

В процессе фотосинтеза образуются углеводы из неорганических веществ под действием энергии солнечного облучения. Из них формируются органические клетки.

Процесс протекает по химической формуле при последовательном чередовании двух фаз:

1. световой, когда из воды выделяется кислород и водород;
2. темновой — происходит поглощение углекислого газа с образованием углеводов.

Поэтому при выращивании рассады дополнительная подсветка искусственными источниками благоприятно сказывается на ее развитии.

Важно представлять, что спектр излучения и его мощность необходимо подбирать оптимально, ведь современные электрические лампы создаются большим ассортиментом с различными техническими характеристиками.

Их параметры следует тщательно анализировать под все этапы развития рассады, учитывать влияние спектра.

Цвет лампы	Влияние на рост и развитие
Красный (Red)	Ускоряет развитие семян, формирование ростков, улучшает цветение, способствует образованию завязи.
Оранжевый (Orange)	Обеспечивает лучшее плодоношение.
Желтый (Yellow) и зеленый (Green)	Оказывают влияние на рост.
Фиолетовый (Purple) и синий (Blue)	Стимулируют развитие корней, ускоряют фазу цветения
Ультрафиолет (Ultraviolet)	В небольших количествах ограничивает избыточный рост, но его повышенные дозы вызывают ожоги листьев и стеблей.

Особенности светодиодной подсветки

Светодиодные источники света постепенно вытесняют классические лампы. Светодиоды применяются во многих сферах, и цветоводство является одной из них. Специалисты любят такие приборы за их положительные качества, результативность и практичность.

Светодиоды доступны, даже несмотря на высокую стоимость. Они окупятся уже после сбора первого урожая. К тому же диоды потребляют минимум электроэнергии и имеют долгий срок службы. Купить их можно в любом магазине электротехники и светотехники.

В диодных приборах есть возможность регулировки спектра. Это важно, так как в каждый период своего развития растению требуется определенный спектр. С помощью красного и синего диапазонов возможно создать наилучшие условия для рассады.

Светоизлучающие диоды отличаются малым нагревом. Лампы можно устанавливать прямо над растениями не боясь, что они могут пересохнуть. Самодельную фитолампу можно не убирать при поливе – она герметична и защищена от влаги. Такие устройства полностью безопасны, так как в составе нет вредных компонентов.

Как влияют разные спектры на цветы

Проводится множество экспериментов, связанных с влиянием искусственного света на рост растений. Ученые пришли к следующим выводам:

• Синий цвет вызывает рост корней и помогает появлению сильных ростков.
• Красный цвет помогает росту семян и образованию цветов.
• Желтый также выполняет свои задачи, но уже на внутреннем уровне, отследить влияние глазом невозможно. Внешне он просто отражается от листьев.

Отличие фитолампы от лампы дневного света заключается в возможности настраивать разные оттенки для каждой фазы развития. Оптимальное соотношение красного и синего фито светодиодов 3:1 и 2:1.

Спектры света и его характеристики

Обычный солнечный свет имеет непрерывный спектр. В отличие от него, белый, излучаемый люминесцентными и LED-лампами, состоит из смеси разных цветов. Они по-разному влияют на растение:

• красный – ускоряет развитие ростков из семян, образование цветов и завязей;
• оранжевый – способствует развитию плодов;
• желтый и зеленый – почти влияют на рост;
• фиолетовый и синий – стимулируют развитие корневой системы и ускоряют начало цветения;
• ультрафиолет в малых количествах препятствует избыточному росту, но в больших дозах вызывает ожоги.

Влияние излучения на рост

Меньше всего подходят растениям лампы накаливания. В спектре этих светильников много желтого света, который, как и зеленый, плохо усваивается растениями. Кроме того, эти лампы выделяют много тепла, которое может обжечь верхушки цветов или рассады.

Красный свет положительно влияет на развитие ростков, цветение и образование завязей. Фиолетовый и синий – способствует развитию корневой системы.

В фитолампах используются оба цвета. В зависимости от задач, которые стоят перед владельцем в разные периоды роста растения, необходимое соотношение цветов может меняться.

Расчет необходимого света

Для работы фитоламп используются светодиоды, притом обычно только красного и синего цвета; их так и называют – фитосветодиоды. Красное свечение светодиодных ламп используется для растений и рассады, готовых вот-вот расцвести. Синий улучшаем рост клеток; подходит для молодых растений и рассады, которые ещё не успели вырасти. Длина волны красного светодиода – 660 нм (нанометров), синего – 445 нм. Смотрите эти две характеристики, когда будете выбирать светодиоды.

Для рассады и домашних растений, уже перенасыщенных излучением синего спектра, рекомендуем добавить светодиоды с фиолетовым спектром.

Однако прежде, чем приступить к сбору фитолампы своими руками, необходимо посчитать, сколько нам понадобится диодов. Тут может быть три варианта исполнения фитолампы, в соотношениях ламп красного и синего:

• Для активного роста рассады и растений. Красных диодов четыре к одному или двум синим; либо совсем убрать красные, оставить только синий.
• Для взрослых растений. Плодоносность. Выбираем соотношение шесть красных к одному синему, либо только красные.
• Общее освещение нескольких растений. Один синий и четыре-шесть красных.

По такой формуле рассчитывается количество нужных ламп, где

P – мощность всех ламп, Ватт.

L – длина площади освещения, М.

H – ширина, М.

B – величина освещённости, не менее 8000 Люкс.

Площадь освещения – это размер подоконника или полки стеллажа для рассады и растений. Величина освещённости измеряется в люксах. Один люкс – величина, значащая, что источник света (лампа) равномерно освещает площадь 1 м². Посмотреть количество люмен можно в характеристиках лампы, написанных на упаковке, в инструкции или на самом диоде.

После таких расчётов можно приступать к следующему этапу сборки светодиодных ламп для ваших растений.

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.

Подробная инструкция как сделать лампу для подсветки из светодиодной ленты

С целью экономии финансов можно самостоятельно собрать фитолампу своими руками, процесс этот несложный и не трудоемкий. При этом использование светодиодной ленты позволит создать светильник любой формы и размера, благодаря свойству ленты хорошо гнуться. Для процесса создания фитолампы нужно взять:

• красную и синюю светодиодные ленты;
• кусок доски или фанеры для основы, хотя лучше всего взять алюминий, так как он будет отталкивать тепло лампы от растений;
• источник питания для подключения к электросети, называемый драйвером;
• вилку и шнур;
• инструменты.

Если не удалось найти рекомендуемый материал для каркаса, то ещё понадобится дополнительная установка системы охлаждения. Аппарат для охлаждения бывает пассивным или активным и включает в себя:

• радиатор, который поможет рассеять тепло от ламп;
• термопаста служит для улучшения контактов;
• блок защиты, призванный отключить фитолампу в случае неполадок в системе.

После того как все необходимые составляющие были приобретены, можно приступать к сборке оборудования:

1. очищается и обезжиривается основа;
2. помещается система охлаждения;
3. отрезается необходимая длина обеих лент, при этом важно не задеть места спайки;
4. снимается пленка с ленты, клейкая ее часть приклеивается к основе на заранее размеченное пространство;
5. подсоединяются части для электропитания;
6. все необходимые места спаиваются;
7. в корпусе рекомендуется заранее разметить и сделать отверстия, с помощью которых лампа подвешивается на декоративных цепях или веревках, которые, в свою очередь, цепляются на крюки в стенах.

Выбор светодиодов

Для получения необходимого эффекта правильного влияния на флору, при выборе светодиодов важно знать некоторые моменты:

• Положительную динамику несут синие и красные цвета.
• Для того чтобы решить, сколько ламп необходимо, нужно учесть размер помещения и высоту расположения светильника.
• Следует учитывать требования того или иного растения, молодых побегов или цветущих и плодоносящих культур.
• Долговечность работы, которая зависет от качества светодиодов.

Расчет потребляемого света для подсветки рассады

Для того чтобы лампа справлялась со своей функцией – выращивании культур, подсветки рассады – необходимо правильно рассчитать ее мощность.

Уровень света измеряется в люксах. Чтобы узнать, какое количество света необходимо, нужно для начала разобраться с целью освещения: это может быть досвечивание комнатных растений, освещение культур в затемненных помещениях, отдельным пунктом рассматриваются потребности рассады и цветущих видов. Также следует учесть индивидуальные особенности флоры:

• растениям, любящим тень, хватит 1000 люкс;
• растениям, которые предпочитают свет, нужно от 2000 люкс;
• для цветущих видов необходим свет в количестве 3000 люкс;
• от 4500 люкс требуют культуры, произрастающие в свете солнечных лучей.

Для непосредственного расчета существует формула: произведение данной площади помещения и необходимого количества люксов. При расчете этой формулы появляется новое значение — количество люменов (мощность светового источника), которое необходимо для каждого конкретного случая. Значение люменов можно найти в описании к источникам света.

Не стоит забывать о расстоянии от растений до светового источника. С его учётом количество люменов увеличится. И также будет небольшая потеря светоотдачи от рассеивания, тут очень важно будет настроить правильный угол рассеивания.

Расчет драйвера для светодиодов

После расчета количества светодиодов можно рассчитать, какой блок питания необходим для работы конструкции. Источником питания в данном случае служат драйверы, каждый имеет пределы напряжения на выходе, этот показатель можно найти в описании источника.

В свою очередь, в описании светодиодной ленты имеется значение падения напряжения при разных токах. Для расчета необходимо умножить количество диодов на показатель падения напряжения. Исходя из полученного числа берется необходимое количество драйверов. Существует несколько практических рекомендаций, которые помогут при установке и подключении оборудования:

Основа-каркас

Для основы подойдёт в принципе любая твердая поверхность — доска или фанера. Но все же рекомендуется взять алюминиевую пластину — она будет отталкивать излучаемое тепло. Для этой цели идеально подойдет декоративная накладка, ее можно приобрести в любом строительном магазине.

Для крепления фитолампы делаются отверстия в уголках основы, через них конструкция подвешивается с помощью любого удобного материала.

Проверка светодиодов с помощью тестера

Проверить светодиоды на работоспособность можно с помощью специального прибора — тестера. Обычно такой метод проверки называется щупом. Как это работает:

• переключатель ставится на показатель «Проверка на обрыв»;
• щупом касается вывод — красного цвета для анода, черного цвета для катода;
• работоспособные лампы засвечиваются;
• меняя полярности щупов, на экране неизменно должна оставаться единица.

Можно выполнить проверку и другим способом, через гнезда для проверки транзисторов. Для отверстий слева анода вставляются в гнезда Е, а катоды — в гнезда С, для отверстий справа — наоборот.

Крепим светодиоды на профиль

Для непосредственного создания светильника выбранную пластину алюминия следует обезжирить. Затем приклеить светодиодные лампочки термоклеем на заранее отмеченные точки. Во избежание замыкания, подножки светодиодов рекомендуется поместить любой изолирующий материал.

Схемы соединения

Установленные светодиоды соединяются последовательно. Их количество зависит от напряжения источника питания и самих диодов. Параллельно со светодиодами устанавливается токоограничивающее сопротивление. Его величину можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора.

Группы из нескольких светодиодов и резистора, а также отрезки светодиодной ленты соединяются по параллельной схеме.

Пайка

Подключаются светодиоды с помощью пайки. Она производится паяльником мощностью до 25 Вт, чтобы не перегреть диод.

Для пайки используется оловянно-свинцовый припой и канифоль или другой нейтральный флюс.

Важно! Применять кислоту нельзя. Это может вызвать короткое замыкание или разрушить провода.Для подключения светодиодной ленты можно использовать коннекторы.

Правильное применение светодиодного светильника

Светильники из светодиодов не нагревают растения, поэтому их можно располагать прямо над ними. Длительность подсветки определяется временем года и освещаемой культурой. Например, лимоны, другие цитрусовые и орхидеи подсвечиваются с октября по март.

Рассада подсвечивается в зависимости от этапа развития – перед пикировкой соотношение синий – красный – 2:1, после нее – 1:1 и в течение 2 – 3 дней уменьшают яркость света.

Установка фитолампы

Чтобы растение получало оптимальное количество света, нужно верно поставить лампу. Растениеводы вывели ряд советов, которые помогут установить светильник наилучшим образом.

Лампу, сделанную своими руками, можно ставить прямо над рассадой. Она не нагревает окружающую среду, поэтому можно не отступать 10 см.

Молодые саженцы любят рассеянный свет. Чтобы его создать, на стену рядом с рассадой вешают белую простыню. Также можно покупать светильники с патроном, который направлен в сторону. Тогда свет будет падать и сверху, и под углом.

Прибор, который подвешивается, можно крепить на цепочках и проволочных петлях. Лампу, которая устанавливается, можно закрепить на самодельных деревянных опорах.Время подсветки зависит от времени года, вида культур, температуры в оранжерее или теплице и других показателей.

Топ 5 ошибок при самостоятельной сборке фитосветильника

1. Не соблюдена полярность светодиодов. Плюс должен быть к минусу, а минус снова к плюсу (при последовательном соединении), иначе светильник не будет работать.
2. Слабая пайка. Проверьте надёжность спаянных между собой контактов.
3. Напряжение, идущее на светодиод, не имеет почти никакого значения. Главное соблюсти значение тока. Если вы сделали неправильные расчёты, диоды будут гореть тускло. И наоборот, когда ток слишком высокий, диоды вашей самодельной фитолампы станут гореть ярче обычного, но будут перегреваться и быстро выйдут из строя. Если вы столкнулись с одной из этих проблем, заново проверьте расчёты мощности. Если там всё верно, то по цепи должен протекать необходимый ток.
4. Включите на несколько минут светильник. Проверьте, сильно ли греется корпус драйвера (главное не касаться открытых токоведущих частей!). Если нет, проверьте через десять минут. Со временем, в течение получаса или часа они и должны нагреваться, но не более 50–55 градусов. Впрочем, бывают разные драйверы. Номинальные температуры нагрева обычно указаны в инструкциях. Для измерения температуры используйте бесконтактный измеритель температуры или электронный градусник (у опытного радиолюбителя один из приборов всегда под рукой). Если идёт сильный нагрев, проблема может быть в некачественном драйвере или неправильно собранной цепи. Проверьте заново. Может оказаться, что драйвер работает на пределах своих мощностей. Тогда стоит убавить количество диодов или поменять драйвер на более мощный.
5. Учитывайте, что располагать фитолампу нужно на 25–40 см от рассады и других растений. Соответственно, при росте растений нужно поднимать выше. Когда станете собирать, например, стеллаж, не забывайте про это.

Как УФ-излучатели применяются в быту

Полезность ультрафиолетового излучения объясняется его дезинфицирующим и противомикробным действием, которое оно оказывает не только на людей, но и на домашних животных и даже на комнатные растения, аквариумные водоросли и т.п.

Воздух внутри жилых помещений, даже при условии их систематического проветривания, всё равно не свободен от мельчайших частиц пыли (на коврах, листьях растений), где благополучно существует огромное количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных.

Ультрафиолетовые лампы часто называют кварцевыми, хотя это неверно, ибо источником излучения является не кварцевое стекло, из которого сделана колба, а пары ртути, генерирующие свечение в ультрафиолетовом диапазоне.

Такая лампа при своём грамотном применении позволяет:

1. Предотвращать появление токсинов.
2. Успешно излечивать многие заболевания кожи: грибок на ногтях, экзему, псориаз и т.д.
3. Выполнять профилактику нервных расстройств, купировать стрессы.
4. Ускорять лечение таких простудных заболеваний, как грипп, пневмония, ОРВИ.
5. Дезинфицировать детские комнаты.
6. Ускорять рост растений.

Как правильно выбрать ультрафиолетовую лампу для дома

Исходными данными для выбора служат объём помещения и предполагаемое основное назначение лампы. Кроме того, нужны защитные очки.

В прошлом были случаи выпуска УФ-излучателей пониженной мощности, но практика их длительного использования оказалась неэффективной.

Для профилактических целей и для дезинфекции помещений стоит применять многофункциональные лампы. Что нужно помнить при выборе УФ источника:

• Оптимальная мощность такого прибора устанавливается из соотношения 125 Вт на каждые 15…20 м³ помещения;
• Длительность обработки комнаты УФ-излучателем не должна превышать 15 минут;
• В процессе облучения из помещения нужно удалить всех домашних питомцев, а также растения;
• Существуют стационарные и переносные УФ-излучатели.

Ультрафиолетовые лампы применяются и для узкоспециализированных целей. В частности, после соответствующих исследований было принято целесообразным рекомендовать УФ-излучатели к использованию для ухода за ногтями и кожей тела (закрепление гелевых лаков, парафинирование, депиляция и пр.). Такие лампы отличаются небольшими габаритами и мощностью, которая в большинстве моделей не превышает 10Вт.

Особенность конструкции этих излучателей – таймерное включение/выключение, а также более широкий спектр ультрафиолетовых волн (до 280 нм против 210…240 нм для УФ-излучателей общего применения).

Как собрать ультрафиолетовую лампу своими руками

Если в доме была люминесцентная лампа типа ДРЛ-250, то её вполне можно использовать для переделки в источник ультрафиолетового света. Кроме того, понадобятся поджигающий дроссель, провода необходимой длины и стандартный патрон под цоколь.

Крепление можно изготовить из водостойкой фанеры или листа ударопрочного и рермостойкого пластика. На панель устанавливается дроссель, а затем – патрон. Катодный вывод нужно подключить к разъёму «3», а анодный – к разъёму «1» дросселя. К дросселю следует присоединить провод с вилкой включения (можно, для удобства пользования – через переключатель).

Наглядно как подключается дроссель к патрону можете увидеть на видео:

В конструкции лампы ДРЛ было две оболочки. Внешнюю оболочку следует аккуратно снять, причём таким образом, чтобы не была повреждена внутренняя. С этой целью можно воспользоваться обычными слесарными тисками, сжимая корпус, предварительно обёрнутый в мокрую ткань. Это обезопасит от разлетающихся осколков, которые могут попасть на внутреннюю оболочку и повредить её. При разбитии будьте крайне осторожны!!!

Внутренняя оболочка тщательно очищается растворителем или спиртовым раствором, после чего закрывается защитной алюминиевой сеткой (например, можно использовать сетку, которые были в конструкциях старых фотоосветителей). Установка полученного излучателя выполняется в любом месте помещения. Снабдив её штативом, лампу можно сделать переносной.

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.

В заключение

Большинство садоводов согласятся с тем, что ухаживать за растениями значит – заниматься творчеством. На глазах огородника развивается что-то новое, растёт живой организм. Потому мы прежде всего желаем вам творческих успехов!

Пишите комментарии и делитесь статьёй в социальных сетях, чтобы и другие люди узнали, как сделать фитолампу для подсветки рассады и растений в домашних условиях.