Искусственное освещение для растений - выбираем фитолампы

Сейчас в науке принята теория Корпускулярно-волнового дуализма, коротко и очень утрированно – суть в том, что свет в определенных условиях ведет себя как частица, а в определенных как волна. Эта информация нам не понадобится – так как к выбору ламп она не имеет никакого отношения.

Настает время рассады и досветка рассады занимает верхние строчки вопросов: как выбрать лампу для досветки.

Приходя в магазины для растений и садовые центры – полки пестрят разными лампами с надписью эко, фито, био, кельвины, ФАР, микромоли, Вт и так далее.
Круглые, линейные, квадратные, трубчатые и даже с вентилятором, а также всех цветов радуги.

Для начала поставим, точнее сформулируем задачи для правильного выбора ламп для растений:

• Для рассады
• Для полного цикла
• Для какой культуры
• Основной источник света
• Дополнительная подсветка
• Конструктивно габаритные особенности

На данный момент появилось множество эффективных светодиодов. И как вы уже все знаете (очень утрировано) они могут быть трех основных цветов и или их смесь

• RGB Белый
• R Красный
• G Зеленый
• B Синий

То есть три цвета дают нам белый свет и как же определиться в 40 оттенках фитоламп?Если вы не страдаете от освещения своих стеллажей в розовых тонах, то выбирая такой спектр для ламп обращайте внимание на конструктив светодиодов, но давайте сначала посмотрим из чего же состоит наш источник света.

Конструктивно светильник, да именно светильник, а не лампа для растений, да и не только для растений состоит из:

• Основные части светильника
• Крепление для установки  
• Каркас светильника
• Электрические компоненты
• Проводка, клеммник, трансформатор, вилка, выключатель  
• Плафон для направления или рассеивания света  
• Блок управления  
• Источник света (лампы или светодиоды – в нашем случае светодиоды)  
• Несущая часть для фиксации деталей
• Рожки для ответвлений к осветительным элементам - обычно присутствуют в дешёвых лампах

А дальше работает принцип соотношение кпд и заявленных характеристик.

Исходно мы имеем электричество и при помощи светового прибора мы преобразуем его в световой поток, а фотоны там летят или волны — вот честно на растениях это не скажется никаким образом.

Итак, электричество преобразуется при помощи светодиода в световой поток.

Ищем слабые места и начнем с заявленной мощности.

Как правило дешёвые производители используют некачественный блок питания, понижающий трансформатор и прочие электродетали и это одно из самых слабых мест в светильнике, так как при выходе его из строя – ремонт выльется в копеечку или вовсе приведет к покупке нового осветительного прибора. Благо на сегодняшний день светодиоды имеют огромный ресурс, который исчисляется десятками тысяч часов.

Далее по цепочке идут светодиоды и в них, в их конструктиве возможна очень большая разница, которая может в разы быть менее эффективной. То есть на 1 Вт электрической мощности различные светодиоды выдают различное количество света. Разница может превышать 100%.

Выбирая светильник для растений, обратите внимание на конструкцию светодиода. Если светодиод белого цвета - то он всегда покрыт люминофором, а вот если вы видите розовые лампы с люминофором – то следует понимать, что эффективность таких светодиодов минимум в 2 раза ниже, чем современных светодиодов «открытого» типа, но они могут быть только либо красного цвета, либо синего.

Поэтому в линейки периодично вставляют синие или красные светодиоды. Иногда и те и другие.

Кстати, еще есть светодиоды, которые выдают длину волны ультрафиолетового спектра, но тут уже дело необходимости.

Итак, если вы видите лампу розового цвета, то там обязаны быть светодиоды красного спектра открытого типа!

Сразу скажу, что направление излучения светового потока или, другими словами, пучок света чем более концентрированный – тем на дальнее расстояние передает световой поток. То есть если вы измерите при помощи прибора или хотя бы телефона - освещенность при увеличении расстояния от источника искусственного света будет падать

(уменьшаться) по экспоненциальной зависимости, но в зависимости от угла, на который светодиод испускает световой поток.

При меньшем угле - падение будет меньше, а при более большем угле световой поток будет падать интенсивнее. Поэтому использование специальных линованных светодиодов оправдано дли создания более концентрированного светового потока, кстати если сконцентрировать очень сильно – получим лазер. На фото как раз уличный фонарь, который был у меня на испытании срока службы, но в него попала молния на 7й год и он вышел из строя. Никак не посмотрю, что именно там вышло из строя.

Кроме того, на эффективность светодиодов влияет их температура и чем она ниже – тем они более эффективно преобразуют тепловую энергию в световой поток. Еще бонусом срок службы увеличивается.


Представьте пирамиду, на вершине которой ваш светильник – и если сделать мысленно горизонтальный срез – то чем дальше от источника света (от вершины пирамиды) тем больше площадь, а количество фотонов остается тем же, поэтому освещенность падает в квадратичной зависимости.

И уж перешли к освещенности то самое время поговорить и об этом.

Самый простой способ измерить освещенность установить на телефон приложение типа «люксметр», которая при помощи фронтального датчика определит освещенность в точке замера (датчик расположен рядом с фронтальной камерой телефона.

Конечно, измерение будет «условно приблизительным», но понять порядок светового потока вам хватит.

1. Для роста рассады освещенность должна быть в пределах 10 000 люкс.
2. Для интенсивного выращивания, например петунии 15 000-25 000 люкс.
3. Для полного цикла выращивания 25 000-30 000 люкс.

Измерять освещенность необходимо на уровне листового аппарата.И как вы понимаете при выращивании на окне и использовании светильника для досветки растений ее мощность будет ниже, так как освещенность будет складываться от света из окна и от лампы.

Важно – для выращивания полного цикла цветовая температура лампы должна быть ближе к красному спектру, то есть иметь желтовато-красный оттенок.

Выводы

Итак, придя в магазин или включив компьютер, да на худой конец в смартфоне можно тоже выбирать исходим из того, что в среднем современный светодиодный светильник должен иметь мощность на метр погонный от 30 Вт до 50 Вт, все светильники с меньшей мощностью должны вызвать у вас подозрение, большая мощность потребует либо дополнительного активного охлаждения – вентилятор, либо корпус из крылатого метала большой площади – соответственно растет и цена.

Не лишним будет замерить люксы на расстоянии 30 сантиметров от источника света. Для качественной мощной фитолампы освещенность на таком расстоянии должна быть никак не меньше 5 000 люкс. (в лампах, которые использую я освещенность в центре на расстоянии 30 сантиметров составляет около 10 000 люкс.)


Так же следует измерить температуру корпуса лампы она не должна превышать 50 градусов при длительной работе. Как я говорил выше – чем меньше, тем лучше. Температуру надо измерять по-хорошему в таком помещении в каком вы будете использовать светильник.

Примечание – при выращивании на стеллаже учитывайте площадь засветки и угол – помните, что с краю световой поток будет минимум в 2 раза ниже, чем в прямой проекции. Поэтому предпочтительнее выбрать два или более источников света, чем один - но более мощный.

Для выращивания рассады и полного цикла ориентировочный расчет мощности на квадратный метра исходя из качественных ламп:

1. Для роста рассады 60 Вт на квадратный метр.
2. Для интенсивного выращивания от 100 Вт на квадратный метр.
3. Для полного цикла выращивания 100-200 Вт на квадратный метр в зависимости от культуры.

Чтобы не пропустить следующие публикации подпишитесь на мою группу Сад Огород Цветник в ОК 


В своих публикациях, я использую исключительно свой опыт и фото видео материалы, не "содранные" с интернета и не купленные на всевозможных площадках.

Справочно! Вся эта нужная и не нужная информация, но если вы не устали – то прочтите!

Первый вариант – светодиод белого света может быть с различной световой температурой ориентировочно от 2600 до 6500 Кельвинов.
Первый вариант – светодиод белого света может быть с различной световой температурой ориентировочно от 2600 до 6500 Кельвинов.
Кельвины и цветовая температура
Кельвины — единица измерения цветовой температуры светового потока. Цветовая температура — диапазон излучения, видимого человеческим глазом.  
Оттенки белого света определяют комфортность освещения и воспринимаются индивидуально.  
Типы цветовой температуры
2700–3500 K — тёплая, создаёт уютную и расслабляющую освещённость. 3500–5000 K — нейтральная, чистый белый цвет, повышает работоспособность.  
свыше 5000 K — холодная, голубоватая или синеватая тональность, используется для складов и производственных площадок.
Конструктивно светодиод белого света отличается от синих и красных – нанесением люминофора, кстати вследствие этого эффективность белых светодиодов ниже, чем красных и синих.

Для освещения растений нам главное получить, точнее использовать электроэнергию максимально эффективно. В связи с этим не так давно широкое распространение получили сине красные лампы с различным соотношением красных и синих светодиодов.
Логика была простая, по пикам хлорофилла псевдоученые рассчитали, что зеленый спектр растениям не важен, а два пика в зоне синего и красных спектров будут иметь максимальную эффективность. А ведь именно максимальная энергоэффективность стоит во главе угла.
Но тут главное, что мнение о ненужности зеленого спектра это было практически фатальное заблуждение и растения потребляют все спектры света, но в разном количестве, а уж зеленый свет способен проникать сквозь листовую мембрану и подсвечивать «подлесок».

Единицы измерения

Микромоль — это единица измерения количества света, которая содержит 6 x 1017 фотонов.

Люкс (от лат. lux — свет; русское обозначение: лк, международное обозначение: lx) — единица измерения освещённости в Международной системе единиц. Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм. Соответственно, выполняется: 1 лк = 1 лм/м2. С другой стороны, люкс равен освещённости поверхности сферы радиусом 1 м, создаваемой точечным источником света, находящимся в её центре, сила света которого составляет 1 кд. Таким образом, с основными единицами СИ люкс связан соотношением: 1 лк = 1 кд/м2.

Люмены — это единица измерения величины света, излучаемого любым осветительным прибором, или, проще говоря, яркости.
1 люмен соответствует значению светового потока, испускаемого источником освещения, при силе света в одну канделу и телесном угле в 1 стерадиан.
При расчёте количества светодиодных светильников необходимо учитывать именно яркость в люменах, а не их мощность.


Канде́ла (от лат. candela — свеча; русское обозначение: кд; международное: cd) — единица силы света. Определена как «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540⋅1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср