Как сделать фитолампу для подсветки рассады и растений в домашних условиях

Технология подбора ламп

Чтобы сделать освещение аквариума в домашних условиях, нужно в первую очередь правильно осуществить подбор лампочек по мощности, типу и световому потоку. Рассмотрим особенности каждой из характеристик бытовых ламп.

По типу

Первое, что Вы должны выбрать – тип источника света. На сегодняшний день для освещения аквариума используют люминесцентные, металлогалогенные и светодиодные лампы. Лампочки накаливания и галогенные изделия уже отошли в прошлое, т.к. сильно нагреваются, имеют короткий срок службы и к тому же низкий КПД. Рассмотрим наиболее популярные из устройств:

  1. Люминесцентные (энергосберегающие). Эконом лампы потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, нежели простейшие источники света. Могут быть линейными (ЛЛ), представителями которых являются изделия Т4, Т5 и Т8 либо компактными (КЛЛ). Первый вариант используют чаще, особенно модель Т5, которая, несмотря на свою высокую цену, имеет высокую светоотдачу и длительный срок службы (свыше 5 лет). Что касается КЛЛ, их рекомендуется использовать для освещения маленьких аквариумов объемом до 70 литров. Если покупать мощные КЛЛ, нужно будет позаботиться о качественной системе охлаждения, т.к. изделия излучают большое количество тепла.
  2. Металлогалогенные. Имеют хороший световой поток и высокую мощность, поэтому используются чаще всего для освещения больших глубоких аквариумов в доме. Из недостатков – небольшой срок службы.
  3. Светодиоды. Современные источники света за которыми будущее. На сегодняшний день разнообразие диодов не знает пределов. Существуют и светодиодные ленты, и прожекторы, и LED светильники и даже диодные лампочки. Имеют самое низкое энергопотребление, высокую светоотдачу и длительный срок службы. Недостаток – высокая цена, хотя покупка «отбивает» свою цену быстро за счет существенной экономии электроэнергии.

Светодиодное освещение аквариума является наиболее современным и используется в последнее время чаще всего. Еще несколько плюсов таких изделий – они не слишком сильно нагреваются, могут работать от безопасного напряжения (12 Вольт) и к тому же обладают высокими прочностными свойствами (корпус сложно разбить).

Из всех перечисленных вариантов рекомендуем Вам выбирать для освещения либо светодиоды, либо люминесцентные источники света, которые имеют множество положительных отзывов от владельцев домашних аквариумов.

Много полезного Вы можете узнать в этом видео:

Видеообзор для новичков

https://youtube.com/watch?v=N0ox7WeSkgQ

По мощности

На сегодняшний день существует широкий ассортимент бытовых ламп, мощностью начиная от 5 Ватт и заканчивая сотнями. Чтобы правильно подобрать данную техническую характеристику, опирайтесь на следующие рекомендации (по отношению к наиболее популярным – энергосберегающим лампам):

  • для умеренного освещения аквариума достаточно производить расчет 0,2 – 0,3 Ватт на литр;
  • чтобы сделать яркую подсветку, мощность должна составлять 0,5 – 0,8 Вт/л;
  • если в емкости много растений и рыб, лучше рассчитать мощность от 0,8 до 1 Вт/литр.

Данный расчет является общепринятым, но опираться только на него не стоит. Лучше учитывать более важную характеристику – светоотдачу.

По светоотдаче

Правильнее всего производить расчет освещения аквариума по светоотдаче. Для стандартной высоты емкости (50 см) нужно рассчитывать световой поток примерно 30-50 люмен на литр. Итого, для наиболее популярных объемов аквариумов выбирайте следующую суммарную светоотдачу в зависимости от габаритов:

  • 25 л: от 750 до 1500 Лм;
  • 60 л: от 1800 до 3000 Лм;
  • 70 л: от 2100 до 3500 Лм;
  • 100 л: от 3000 до 5000 Лм;
  • 120 л: от 3600 до 6000 Лм;
  • 140 л: от 4200 до 7000 Лм;
  • 200 л: от 6000 до 10000 Лм;
  • 300 л: от 9000 до 15000 Лм.

Как Вы понимаете, для освещения большого глубокого аквариума нужно будет подобрать мощные лампы с высокой светоотдачей. В этом плане экономки, конечно же, в выигрышном положении, т.к. потребляют меньше электричества при излучении такого же светового потока, как и альтернативные варианты, что видно по таблице: 

Также нужно правильно осуществлять подбор лампочек по цветовому спектру. Бытует теория, что для флоры лучше всего покупать источники света, которые излучают желтый и красный цвет, чтобы растения хорошо росли. Однако этот момент довольно спорный и большинство специалистов рекомендуют одновременно устанавливать несколько разных ламп. Со стороны дизайна цветовая температура может повлиять на подсветку следующим образом:

Помимо этого рекомендуем еще просмотреть видео, на котором подробно рассказывается о важности правильного освещения аквариума:

Как влияет цветовой спектр на подсветку?

Для питания нашей светодиодной фитолампы необходим драйвер — источник тока.

Простейшим драйвером может служить резистор подходящего сопротивления, но это очень плохой вариант. Мы же хотим, чтобы наши светодиоды работали долго без потери яркости.

Такой вариант можно встретить в выключателях с индикацией (подсветкой). В них такой способ в принципе оправдан по скольку это дешево, а резистор подобран так, что яркость светодиода получается заведомо много ниже номинальной и он работает без перегрузок.

Нам же важна максимальная яркость.

Дополнительно к LM317 понадобиться всего один резистор. Следует учитывать потерю напряжения на самом стабилизаторе. От сопротивления резистора зависит ток на светодиодах. Рассчитываем его по формуле.

Для моих 350мА понадобился бы резистор сопротивлением 3,9 Ом. На ток от 350мА до 1А лучше ставить резистор с мощностью рассеивания не менее 2 ватт.

Вот некоторые готовые расчеты:

80 мА 16 Ом ;

350 мА 1Вт 3,9 Ом ;

750 мА 3Вт 1,8 Ом ;

1000 мА 5Вт 1,3 Ом.

При токе от 350мА и выше на микросхему стабилизатора рекомендуется ставить радиатор.

И наконец лучшим вариантом будет использование специального драйвера для светодиодов. Главное достоинство такого драйвера высокий КПД. Вы можете приобрести уже готовый драйвер для светодиодов (рекомендуется).

Для тех кто в танке, драйвер следует подбирать на соответствующий ток и напряжение. Так как я выбрал светодиоды на 350мА(номинал) драйвер соответственно необходим на такой же ток. Что касается напряжения, то это зависит от количества светодиодов, которые необходимо соединять последовательно.

Так же обратите внимание, что красным светодиодам нужно меньше напряжения 1,6–2,2В чем синим 2,9–3,6В, поэтому на один и тот же драйвер красных светодиодов можно прицепить больше чем синих. Я же для себя заказал вместе со светодиодами специальную микросхему — драйвер HV9910BNG и собираюсь спаять драйвер самостоятельно, сэкономив на этом дополнительно рублей 350

Я же для себя заказал вместе со светодиодами специальную микросхему — драйвер HV9910BNG и собираюсь спаять драйвер самостоятельно, сэкономив на этом дополнительно рублей 350.

Драйвер на базе HV9910 имеет ряд достоинств для простого обывателя. Это устройство с минимум компонентов «обвески», возможность питать схему непосредственно от 220 В, низкая стоимость.

Необходимо еще раздобыть алюминиевый профиль (где-то валялся) длиной минимум сантиметров 50 для охлаждения светодиодов (1Вт от 350мА каждый) и он же будет служить каркасом (корпусом) самой светодиодной фитолампы.

В итоге должна получиться качественная (по крайней мере по характеристикам) фитолампа для растений своими руками.

На мощные светодиоды и микросхему с учетом доставки было потрачено 950 рублей.

3GR-R 655-660nm красный — 3 шт. по 77 руб.

3GR-B 440-447nm синий — 3 шт. по 65 руб.

3GR2C-B 445-450nm синий — 7 шт. по 34 руб.

HV1099BNG — 1 шт. 55 руб. Доставка — 200 руб.

Итого 950 руб.

Экономия в 3 — 4 раза дешевле и намного эффективнее готового магазиного решения.

В довесок стоит наверное упомянуть, что эти светодиоды 3GR-R и 3GR-B продаются с разным типом линз под разные углы рассеивания света: 50°, 70° и стандартная 120°, а также смонтированными на платы типа «Star» для удобства монтажа или без них.

Как рассчитать оптимальные параметры светильника

Дать точную инструкцию невозможно, так как у каждого растения свои предпочтения и нормы освещенности. Но если учитывать несколько простых советов, можно подобрать параметры без проблем:

  1. Норма освещения для той или иной культуры. Показатели есть в справочниках по растениеводству, а также на специализированных ресурсах. Можно просто вбить запрос в поисковик и изучить результаты.
  2. Место расположения растений. Если они находятся на подоконнике с южной или восточной стороны, то будут получать максимально возможное количество естественного света. При нахождении в глубине комнаты или с северной либо западной стороны света потребуется больше.
  3. Расчет освещаемой площади чаще всего определяется по размеру емкости. Он также зависит от типа лампы, для вариантов под патроны освещается круг, для лент и трубчатых светильников расчеты делаются под прямоугольник.


Высота светильника должна регулироваться, так как стебли растут.

Фитоподсветка рассады – положительные стороны метода

Процесс фотосинтеза у растений происходит только при наличии достаточного освещения, которое требуется обеспечить в тепличных комплексах, зимних садах, особенно в темные зимние дни. Обычно для подсветки растений использовались люминесцентные лампы голубого или желтого цвета, которыми досвечивали рассаду в течение долгих лет. Новейшие исследования ученых показали, что оптимальным вариантом при устройстве освещения тепличных комплексов является использование одновременно нескольких цветовых спектров:

Для молодых растений полезен красный свет — он способствует ускорению роста

  1. Синий цвет – ускоряет развитие корневой системы, помогает растению сформировать компактную низкорослую крону.
  2. Освещение красного цвета стимулирует быструю всхожесть семян, способствует буйному цветению и образованию завязей.
  3. Цвета желтого спектра имеют узконаправленные задачи при освещении зеленых листьев.

Экспериментально доказано, что фитолампы при освещении рассады намного эффективнее обычной подсветки люминесцентными лампами. Оптимальный режим освещения актуален при досвечивании широкого ряда декоративных и огородных культур.

Особенности ламп для подсветки рассады

Для обеспечения нормального фотосинтеза и активного роста на каждой стадии развития растениям необходим дневной свет, содержащий в себе весь спектр освещения. Конечно, найти искусственную замену солнцу невозможно, но многое для облегчения жизни растениям заботливым хозяевам сделать всё же удастся.

Современные технологии – неиссякаемый источник для оригинальных идей. В условиях домашних мастерских можно соорудить вполне качественную лампу для подсвечивания рассады. Для успеха в этом деле необходимо разобраться, какой искусственный свет для растений будет лучшим, то есть — как выбрать лампу для рассады.

Обыкновенные лампы накаливания – самый неподходящий элемент освещения. У них недостаточный световой спектр, а при долгой работе они нагреваются и обжигают листву.

Оптимальный выбор – светодиоды. Они излучают нужный спектр и при этом не нагреваются. Монохромный светодиод обладает самыми важными спектрами для растений:

  • синим – стимулирующим рост,
  • красным – обеспечивающим дружное цветение,
  • пурпурным (или фиолетовым) – поддерживающим оба упомянутых процесса.

Излучаются цвета в узком диапазоне, что повышает эффективность LED ламп для освещения рассады.

Подключение светодиодной ленты в 220в осуществляется через преобразующий инвертор на 12 или 24 Вольта. Необходимо учитывать плотность размещения светодиодов на 1 метр длины ленты, а также её монохромность или RGB особенности.

С помощью лент делают легкий современный LED-тюнинг автомобилей

При самостоятельной установке таких светодиодных конструкций внимание следует обращать на те же параметры: тип, плотность, мощность и цветность ленты.. К сожалению, такие лампы – дорогое удовольствие, которое не всякий может себе позволить

Поэтому домашние мастера прибегают к самостоятельному монтажу

К сожалению, такие лампы – дорогое удовольствие, которое не всякий может себе позволить. Поэтому домашние мастера прибегают к самостоятельному монтажу.

Прежде, чем приступить к изготовлению ламп для рассады своими руками, надо запомнить следующие особенности.

Ошибочно мнение, что другие цвета, кроме синего, красного и пурпурного, менее важны. На самом деле жёлтые и зелёные — также необходимы, хотя большая часть излучения в этом световом диапазоне всё-таки отражается листовыми пластинами.
Включая освещение, не стоит забывать, что растениям необходим отдых от света, поэтому нецелесообразно освещать рассаду дольше 12-14 часов в сутки

Круглосуточное освещение требуется только до проклевывания ростков.
Также важно учитывать расстояние от лотка к лампе для досвечивания рассады. Чем выше источник света расположен, тем ниже интенсивность освещения (она пропорциональна квадрату расстояния).

Например, имея 1000 люкс на расстоянии в 1 метр, при перемещении источника света ещё на 1 метр дальше, мы снизим интенсивность освещения до 250 люкс.

Для правильного рассеивания обязательно используется матовый экран! Диффузный свет лучше усваивается растениями и не вызывает перегревания.

Как сделать фитолампу из обычной люминесцентной

Можно использовать и люминесцентные лампы. В этом случае фитолампа для растений делается так:

Для начала надо выбрать лампы, которые будут использоваться. Это могут быть трубчатые варианты или модели под патрон. Исходя из этого подбираются остальные комплектующие – либо крепления для трубок (а лучше светильник с отражателем), либо патрон с плафоном. Также необходим кабель, желательно в хорошей изоляции, и вилка питания. Можно сразу присоединить ее к куску провода подходящей длины.
Далее собирается система, для этого патрон или светильник надо присоединить к концам предварительно зачищенного кабеля. Соединение производится через специальную шину, ничего придумывать не нужно

Важно обеспечить надежные контакты и исключить замыкание оголенных концов проводов.
Конструкция крепится на подходящем кронштейне, для этого можно приспособить любые подручные элементы подходящего размера. Ультрафиолетовый светильник идеально подходит для рассады, поэтому его чаще всего используют именно в таких целях.


Люминесцентные лампы можно ставить в стандартный светильник.

У люминесцентных ламп небольшой ресурс, поэтому их нужно периодически менять. Точные сроки указаны на упаковке либо в сопроводительном листе.

Собрать фитолампу своими руками несложно, если подобрать источники света и правильно рассчитать их мощность для конкретного растения. Главное – чтобы в спектре преобладали синий и красный цвета, а расстояние от светильника до растений не было слишком большим.

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.

Светодиодная лампа своими руками

Сделать светодиодное освещение для теплицы своими руками не составляет особого труда. Все материалы можно приобрести в шаговой доступности. Потребуются следующие материалы:

  1. Защитный кожух от старого люминесцентного светильника – он обеспечить защиту светильникам и рассеет направленный поток света.
  2. Диоды разного цвета и типа освещения – не менее 70 штук: светодиодные лампы полуденного освещения: 30 штук 3GR-R (красные) и 10 штук 3HP2C (белые); светодиоды утреннего освещения: 10 штук 3HP2C (белые) и 20 штук 3GR-B (синие).

Можно выполнить светильник своими руками из следующих материалов (вариант 2):

  1. Защитный корпус использованной люминесцентной лампы.
  2. Вентилятор.
  3. Светодиодные матрицы в количестве: красные – 2 штуки; синяя – 2 штука. Алюминиевый анодированный алюминий лист – приобретается с учетом размера корпуса.
  4. Блок питания для светодиодной ленты (12 или 24 В).

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:

  1. Ф – световой поток, измеряется в люменах (лм).
  2. E – освещенность, необходимая для выращиваемого вида растения, измеряется в люксах (лк).
  3. S – площадь освещения, м².
  4. 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:

  1. Очистить и обезжирить поверхность пластины/профиля;
  2. Обезжирить заднюю сторону светодиода;
  3. Нанести термоклей ровным слоем по всей площади основания светодиода.
  4. 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.

Рекомендации по установке фитоламп

Для получения крепкой рассады и успешной зимовки комнатных растений нужно знать правила пользования данными приборами:

• Свет должен быть направлен аналогично солнечному (сверху вниз).• Оптимальное расстояние от фитолампы до растений 25-40 см.• Для подсветки 1м2 мощность прибора должна быть не менее 70 Вт.• В зимний период естественную продолжительность светового дня необходимо увеличить за счет искусственной подсветки на 4-5 часов.• Рассада первые 3-4 дня после прорастания нуждается в круглосуточном освещении. После этого длительность подсветки для нее сокращают (сначала до 16, а затем до 14 часов в сутки).

Правильно рассчитывайте мощность светодиодов в лампе

Как высчитать общую мощность светодиодов? Какое количество диодов должно быть в лампе? Ответ на эти вопросы зависит от конкретной ситуации

Самое важное в выборе – соотношение между диодом и радиатором (об этом в пункте 6)

Формула для расчета количества диодов довольно проста: М=К×М1, где М – общая мощность лампы (Вт), К – количество диодов, а М1 – мощность одного диода. Однако далеко не все производители предельно честны с покупателями. Чтобы не попасться на удочку, ликвидируем пробел в знаниях.

Допустим, вы выбрали лампу мощностью 54 Вт и на 18 диодов c Алиэкспресс, где производитель заявляет, что мощность каждого диода 3 Вт. Если же измерить ваттметром (прибор для измерения мощности подключенных приборов), то получается, что она выдает 11 Вт.

Нужно учитывать, что диод не может работать на максимуме долго! Итак, посчитаем: 54 Вт делим на 18 диодов, получаем 3 Вт на каждый диод, которые работают на полную! Но такого не может быть! Однако вы платите за 54 Вт номинальной мощности и за 27 Вт реальной мощности (см. информацию выше.) Но по факту замера она выдает 11,6 Вт. Это далеко от 27 Вт.

Реальная выдача диода – половина мощности. Тогда если взять 1,5 Вт мощности каждого диода и умножить на 18 диодов, то получим, что эта лампа должна состоять как минимум из 27 диодов, а не из 18, как есть по факту. Обман? Нет, просто там стоят диоды меньшей мощности, то есть мощностью в 1 Вт, которые работают наполовину от своей мощности. Об этом производители, конечно, не пишут.

Но как это получилось? Берем 11,6 Вт реальной мощности из розетки, делим на 18 диодов. И получаем 0,64 Вт! То есть 0,64 Вт – это как раз почти половина от 1 Вт.

Теперь берем лампу Минифермер.ру. На упаковке написано, что лампа состоит из 12 диодов мощностью 3 Вт – в сумме это 36 Вт, то есть реальная мощность из розетки должна быть 15-18 Вт. Так и есть!

Это означает, что в лампе стоят точно 3-ваттные диоды! Они будут долго работать, и при этом вы получите хороший результат. Так что в информации к лампе должны быть указаны и номинальная мощность, и реальная.