Качественная фитолампа своими руками за 1250 рублей
Лампу для выращивания растений можно сделать существенно дешевле, чем в магазине, а по качеству даже лучше! Учитывая, что в магазинах зачастую продаются лампы ужасного качества, стоит научиться делать лампы своими руками. Тем более, что сделать это очень просто.
[column size=1/4][/column]
[column size=3/4]Небольшая предыстория: В нашем питомнике вы можете купить саженцы выращенные по технологии микроклонального размножения: сирень, рододендроны, пионы, гортензии. Эта технология не имеет ничего общего с ГМО и по своей сути является одним из способов размножением растения черенками, но позволяет получить оздоровленный посадочный материал, свободный от вирусов и других заболеваний, поэтому такие растения считаются элитного качества. Одни из этапов производства таких саженцев — это их доращивание на стеллажах со светодиодным освещением. Как это выглядит, можно посмотреть на видео слева. Для этого мы используем более 200 фитоламп, и за несколько лет у нас накопился опыт, которым мы хотим поделиться с вами.[/column]
Фитолампа своими руками
Мы покажем как собрать линейную диодную лампу, длинной один метр и мощностью 25вт. После прочтения статьи, вы поймете принцип и сможете собрать лампу любого удобного размера и мощности. Даже одной такой лампы достаточно для получения видимого эффекта на подоконнике площадью 1м х 0.4м. Использую на 2-3 таких лампы на 1м2 можно выращивать рассаду вообще без солнечного света, где-нибудь в чулане, на стеллаже, да и вообще в любом удобном для вас месте, не захламляя подоконник.
КПД и срок службы фитолампы
КПД качественных светодиодов колеблется в диапазоне 35-45% — столько электроэнергии преобразуется в свет. Остальные 65-55% электроэнергии преобразуются в тепло. Дешевые китайские диоды — это рулетка, где КПД может быть и 20 и 10%. Так или иначе, важно знать, что КПД диода падает со временем, и его долговечность зависит от температуры, при которой он работает.
Если от светодиода не отводить тепло, которое образуется в результате его работы, это приведет к снижению его КПД. В интернете можно найти графики исследований работы диода при разной температуре, смысл которых сводится к тому, что если диод будет работать при температуре 55 градусов, то через 10 лет ежедневной работы по 18 часов, его КПД снизится на 40%. А при температуре 80 градусов, это произойдет уже за 4 года. При более высокой температуре, деградация происходит так быстро, что использование диодов становится невыгодным, слишком быстро они теряют свою эффективность. Поэтому, 70 градусов, считается максимальной температурой, выше которой диоды лучше не перегревать. В нашей лампы температура на диодах не превышает 55 градусов, в некоторых случаях остается даже более низкой.
Есть два способа уберечь диоды от перегрева
- Подобрать такой ток питания диода, который не будет приводить к его перегреву.
- Использовать радиатор, для отвода тепла от диода
Драйвер для фитолампы
Для подключения светодиодной лампы к сети используются драйвера, которые имеют 2 характеристики.
- Сила тока, которую драйвер подает на диод
- Количество диодов которое мы можем подключить к драйверу
Сила тока драйверов колеблется в пределах 300 — 600мА. Что нужно знать при подборе силы тока:
- Чем больше сила тока, тем ярче горит диод, но и греется он больше.
- Максимальный КПД диода на токе 300мА, при повышении тока КПД падает
На практике это означает, что светодиоды запитанные от 300мА практически не нагреваются, их температура работы даже ниже 55 градусов, а значит они имеют максимальный срок службы, возможно, что такая лампочка переживет даже вас 🙂 . Да еще и КПД на 300мА максимальный, а при увеличении тока в два раза, до 600мА световой поток безусловно увеличивается, но не в 2 раза, а примерно на 20% ниже ожидаемого. По этим двум причинам есть категория людей, которые выбирают именно такой режим эксплуатации.
Но, в таком случае, для получения необходимого уровня светового потока, вам потребуется ставить в 2 раза больше ламп, тратить в 2 раза больше денег на их покупку. Учитывая, что на наших лампах при токе 500-600мА температура на диоде не превышает 55 градусов, а значит что лампы потеряют 20% своей мощности за 4 года ежедневной работы, а за эти 4 года появятся диоды с лучшими характеристиками, то мы считаем разумным использовать их именно в таком режиме. Тем более, что экономия электроэнергии за счет лучшего на 20% КПД, при стоимости электроэнергии в 4 рубля, окупится не ранее чем через 4 года ежедневной работы, а для садовода использующего лампы только пару месяцев в году, для выращивания рассады, экономия на электроэнергии никогда не окупит затраты от покупки дополнительной лампы.
Мощность драйвера. Помимо силы тока, драйвера также различаются по мощности. Вам нужно знать количество диодов, которое вы хотите подсоединить к драйверу, после чего вы подбираете нужную мощность драйвера. Единственный нюанс тут в том, что синие и белые диоды более мощные, чем красные, и драйвер который тянет 15 красно-синих диодов, может не потянуть 15 белый диодов.
Светодиоды — спектр
Еще в 20м веке, до появления диодов, проводились различные эксперименты, с целью выяснить, как на развитие растений влияет тот или иной спектр. Уже тогда стало ясно, что светом можно управлять растением, заставляя его расти определенным образом, например: преобладание синего спектра способствует формированию прижимистого растения-карлика с короткими междоузлиями, дальний красный наоборот, вытягиванию растения. Окраска, вкус, форма, и множество других параметром можно регулировать изменяя спектр. С появлением светодиодов, способных излучать свет в узкой полоске спектра, чего не могли раньше делать другие источники света, настала новая эпоха, открылся ящик «фитопандоры», ставший причиной большинства споров в тусовке садоводов ищущих святой «грааль» — идеальный спектр для выращивания растений. В рамках этой статьи не вижу смысла глубоко освещать эту тему т.к. она очень обширная. Полагаю, что большинство из вас хочет сделать ламу для выращивания рассады, давайте подберем наиболее универсальный спектр именно для такой ламы.
Лампа красно-синяя (биколор)
+ Красные 660нМ и синие 440мН диоды наиболее энергоэффективные, т.е. на каждый ватт электроэнергии производится максимальное количество светового потока.
+ Первые месяц-два растения замечательно себя чувствуют под этим спектром и его можно использовать для выращивания рассады. Обычно делают соотношение красных к синим: 1 к 3, 1 к 2.
+ Красные диоды греются меньше всего, синие больше, но все-равно меньше чем белые диоды или другие диоды с люминофором. В конечном итоге, красно-синие лампы меньше всего нагреваются, а значит дольше служат. Не перегревают воздух вокруг себя.
— Спектр вырви глаз. Неприятно долго находится рядом с такой лампой, под ней плохо видно состояние растения. Сложнее разглядеть повреждения, заболевания.
Лампа белая, холодного или теплого свечения
+ Белый диод является наиболее универсальным для выращивания растения на разных его стадиях т.к. содержит полноценный спектр. Впрочем, на этапе выращивания рассады, это не столь принципиально.
+ Естественный для человека свет, такая лампа не раздражает своим свечением. Очень хорошо видно состояние растения, легко заметить первые признаки заболевания, под таким светом приятно любоваться растением.
— Белый диод — это синий диод, на который нанесли люминофор. Люминофор служит цели преобразования квантов синего спектра в другой спектр: теплый белый, холодный белый, розовый. Любой диод с люминофором греется сильнее, чем без него, а значит меньше служит, требует лучшего охлаждения. При использовании на стеллажах закрытых пленкой, или других замкнутых пространствах, белые лампы могут существенно нагревать воздух вокруг, что может быть нежелательно.
Компромисс: БК + Белый
1 белый, 1 красный, 1 синий — такая комбинация хорошо себя зарекомендовала. Свет таких ламп не раздражает, под ним лучше видно состояние растений. Такие лампы греются меньше, чем исключительно белые лампы, а значит дольше служат и не перегревают пространство рядом с растениями. Другими словами, такая лампа нравится и растениям и для человеку, долговечная и удобна в эксплуатации.
Другие спектры
Есть светодиоды и других спектров, в том числе зеленые, оранжевые, темно-синие и т.д.
Из всего этого многообразия стоит выделить диоды дальнего красного (ДК) спектра. Есть исследования, которые показывают, что ДК спектр в количестве +10% способствует ускорению фотосинтеза и приводит к +30% увеличению массы растения. В нашем видео, которое мы привели в начале статьи, мы тоже отметили, что этот спектр показался нам интересным. ДК может приводить к еще одному эффекту — ускоренному зацветанию растения, что в случае с рассадой, нежелательно. Поэтому, его использование в лампах для рассады, остается под вопросом. Остальные, промежуточные спектры (оранжевый, зеленый), не пользуются популярностью. Наш опыт использования также не показал их особого эффекта.
Радиатор
Для отвода тепла от диодов, нужен радиатор. Для наших целей нет смысла переплачивать за дорогие специализированные профили для светодиодов, стоимость которых составляет в районе 500р за 1м.п.
Нам подойдет любой общестроительный профиль, Ш, П, Т или просто квадратный, все они справляются со своей работой. На сайте Леруа такой профиль подходящего размера стоит в районе 170 рублей. Если вы хотите сэкономить и живете в Москве, рекомендую вам сайт донецкого алюминия, где такой же профиль можно приобрести в два раза дешевле, от 80 до 100 рублей рублей.
Такой радиатор справляется с 15-18 диодами. Для лампы с белыми диодами, лучше размещать не больше 15шт с током 500мА. Биколор можно разместить 18 диодов запитанных от 600мА. Для БК + Белый, 15 диодов с током 600мА.
Размещать больше 18 диодов на 1 м.п. нет смысла! Удобство диодов состоит в том, что вы можете разнести их по большей площади, таким образом равномерно засвечивая поверхность, вместо того, чтобы концентрировать свет в одной точке. Это хуже и для растения и для вас, т.к. растениям нравится равномерно распределенный свет, а для вас это дешевле т.к достаточно использовать простой алюминиевый профиль, а не дорогой радиатор.
Модуль, подложка для светодиодов
Наиболее удобный способ объединить диоды между собой — это использовать специальные подложки. Вы можете сэкономить, купив диоды и подложку на них отдельно, и паять самостоятельно. Свои первые лампы мы так и делали. Но, это самый трудозатратный этап в процессе изготовления фитолампы своими руками. Есть и другая возможность — купить уже готовый модуль. Разница в цене будет небольшая, рублей 45,может чуть больше. И если вы не фанат-радиолюбитель, рекомендую купить уже готовый модуль. 
Сборка фитолампы
Вооружившись шуруповертом, теплопроводной пастой, и винтами, приступаем к сборке. Нам нужно закрепить модуль со светодиодами к радиатору. Для этого можно использовать термоклей, это очень удобно, но есть минус — оторвать модуль от радиатора, не повредив его, будет невозможно. Поэтому, мы предпочитаем использовать крепление на винтах, так вы всегда сможете разобрать свою лампу.
В этом деле нам очень важно, чтобы модуль и радиатор прилегали друг к другу как можно плотнее, поэтому мы смазываем модуль теплопроводной пастой КПТ-8, намечаем отверстия и заранее просверливаем их в радиаторе, при необходимости убирая заусенцы и используем правильные саморезы, так прилегание будет идеальным и ваши диоды прослужат максимально долго. В случае с нашими модулями лучше всего подошел дин 7981 винт самонарезающий. Он идеально встал в уже готовое отверстие в модуле и при его закручивании на образовывались лишние заусенцы.
где покупать и цена фитолампы
КПД для топовых производителей светодиодов типа Philips колеблется 35-45%. Хорошие китайский диоды приближаются к этим значениям, а вот КПД для бюджетных китайских светодиодов — это всегда рулетка с КПД вплоть до 10%. Поэтому, не стоит гнаться за исключительной дешевизной.
На ютубе довольно много роликов по сборке фитоламп, с ссылками на товары с алиэкспресса. Возможно, так у вас получится найти достаточно качественные диоды. Мы предпочитаем покупать комплектующие на сайте минифермерру, понятное дело, что ребята покупают и перепродают все те же китайские диоды, но они также занимаются контролем качества. У них на youtube канале множество роликов, где проводится замер китайских ламп, зачастую с неутешительными результатами. Я проверил их слова на собственном опыте и теперь готов заплатить чуть больше, но с гарантией качества, потому-что не испытываю иллюзий относительно честности китайского производителя, который при отсутствии контроля тут же впарит бракованную партию. Да и судите сами, я воспользовался рекомендациями одного блогера из ютуба, рассказывающего про сборку фитолампы, и стоимость его комплекта с алиэкспресса, состоящая из драйвера (224р), подложки (180р) и диодов (26р — 1шт Х 15шт) вышла на 794 рубля. На сайте минифермера, аналогичный комплект, но с уже с напаянными диодами стоит 970 рублей. Если паять будете сами, то 925 рублей. Другими словами разница составила 130 рублей. Если вы покупаете комплектующие в больших количествах, как я, вам еще и скидку дадут, поэтому лично для меня покупка алиэкспресс теряет всякий смысл. Можете считать меня ангажированным, впрочем за рекламу этого магазина денег мне не платили.
Вместе с покупкой радиатора и термопасты, итоговая стоимость лампы длинной 1 метра и мощностью ~25вт составит не больше 1250 рублей, при этом вы получаете максимальное качество за эти деньги.
Нюансы сборки
Припаять проводки блока питания к модулю и подсоединить их к розетке, вы наверняка сможете и без моих пояснения. Лучше рассказать вам про нюансы сборки лампы.
Если у вас есть возможность купить алюминиевый профиль (радиатор) на отрез — это лучше, чем покупать готовые метровые модули. В таком случае, вы можете отрезать чуть больше 1го метра, например 1.1-1.2 метра. К выступающему краю удобно закрепить провод отходящий от модуля к драйверу, зафиксировав его. Так вы дополнительно укрепите это место, и защитите его от попадания влаги. Дополнительная фиксация провода защит его от перетирания.
Часто можно увидеть, как драйвер крепится непосредственно на радиатор лампы. Мы всегда выносим драйвер отдельно от лампы, а не крепим его к ней. Дело в том, что сам радиатор тоже заметно греется, а вы уже знаете, чем то плохо.
Очень удобный способ соединения ламп через быстросъемные штекеры. Такие штекеры идут в комплекте с дорогими драйверами. Дорогие драйверы лучше защищены от влаги, их начинка более качественная. Впрочем, недорогие драйвера можно довольно просто обезопасить от попадания влаги, и для домашнего ислользования можно брать и те и другие, по вашему бюджету.
