Фитолампа

Фитолампа и досветка растений.

Приветвую вас на старицах первой статьи из запланированного цикла, посвещенного разработке «умной» фитолампы. Сейчас прототип оснащен полноспектральными светодиодам 3W общей мощностью 25W, дистанционным управлением, управлением с телефона ( включение, выключение и регулировка яркости) . В Планах добавить встроенный таймер, систему автополива, изменение спектрального состава, в зависимости от типа и возраста растений. В этой статье я хотел бы рассмотреть, что же представляет из себя светодиодная фитолампа.

Не секрет, что основой жизни растений является процесс фотосинтеза протикающий под действием солнечного света в хлорофиле, зеленом пигменте содержащимся в хлоропластах. В процессе фотосинтеза хлорофил поглащает световую энергию и превращает её в энергию химических связей органических тканей с поглащением из автомсферы CO2 и выделением O2.

Спект поглащения света у высших растений находится в диапазоне от 350 до 900 нм. Процессе роста растениям нужен разный спектральный состав света, но существуют два наиболее используемых растением диапазона. 440 -470 нм свет воспринимаемый глазом как синий. Влияет на вегетативную систему отвечающую за рост зеленой массы , листьев и побегов. И 630 -670 нм красный свет, влияющий на генеративную систему растений. Цветение, созревание плодов и семян. На этом мы заканчиваем экскурс по биологии и переходим к самой интересной части.

Целью создания фитолампы является наиболее эфективное воздейсвие на растение светом в диапазонах 440 – 470 нм и 630 – 670 нм. Для этой цели были выбраны полноспектральные светодиоды мощьностью 1W и 3W. спектральный состав которых представлен на рисунке ниже. (диаграмма с сайта производителя светодиодов).

full_spectrum_diagram

Рис 1. Спектральный состав фитосветодиода

Полноспектральные светодиоды испускают свет оптимальный для роста и цветения растений, при этом убирают ненужный инфрокрасный и опасный для растений ультрофиолетовый. Эти характеристики достигаются нанесением слоя люминофора на линзу светодиода. В отличае от светодиодных лент и линек 5050, 5630, 5730 полноспектральные светодиоды подключаются к электросети с помощью специального устройства, стабилизатора тока или led драйвера. В схеме отсутвуют дополнительные сопротивления приводащие к нагреву и потерям электроэнергии. Это положительно сказывается на КПД светильника.

scheme_3w_supply

Рис 2. Схема подключения 3W светодиодов

В следующей статье я более подробно рассмотрю разницу между светодиодыми 5050, 5630, и мощными светодиодами 1W и 3W. Зависимость мощности, светового потока и потерь на нагрев. Один из вариантов использования фитосветодиодов это сборка из 12 светодиодов закрепленных на металической линейке.

fito_led

Рис.3 Линейка светодиодов 1Вт (с стайта производителя светодиодов)

Эти светодиоды вы сможете найти на Aliexpress Фитосветодиоды Продукция магазина показала себя качественной и отвечающей заявленным техническим характеристикам. Схема подключеня к драйверу аналогичная 3W светодиодам с разницей в ампераже. Для 1W светодиодов ток должен составлять 0.3-0.35 А. Драйверы для 1W и 3W светодиодов нужно использовать разные. Напряжение в цепи линейки 39 В ( падение напряжения на светодиоде 3.25 В) , ток 0,35 А. ( поддерживается драйвером). Учитываю что ток постоянный и активную мощность нагрузки, расчетная мощность светильника равна 13,6 Вт. ( данные могут незначительно изменяться в процессе работы светодиодов, за счет из нелинейной вольт-амперной характеристики).

fitolamp_1

Рис. 4 Фитолампа

measurement

Рис. 5 Измерение освещенности.

Замерянная освещенность на растоянии 15см – 4100 лк, 20см – 2200 лк.

Полученной освещенности вполне достаточно для утренней и вечерней досветки ваших любимцев, особенной в зимний период. Подобные лампы хорошо подходят для досветки рассады, за счет своего сбалансированного спектрального состава. Ниже приведет результат трехнедельной досветки петрушки. Рассада досвечивалась только по вечерам в течении 3 часов, на протяжении двух с половиной недель. Также приведен разультат без досветки.

fitolamp_5

Рис. 6 Досветка петрушки.

В последующих статьях я рассмотрю применение микроконтроллера для управления и расширения функционала фитолампы.


Ссылки на используемые в статье материалы:
1. Линейки светодиодные http://ali.pub/rgyew
2. Люксметр с автоматическим заданием диапазона http://ali.pub/erv6c

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *