LED лампы из мощных диодов для посветки кактусов

[doctor]

Ты не хочешь слышать , ну та фиг с ним

[Stargazer]

To kynik: Без обид, ничего личного, реально нет времени сидеть за компом.

Эффективность фотосинтеза, как я писал Вам выше определяется Квантовым выходом, обратная величина Квантовый расход показывает, сколько квантов ддолжно быть поглощено растением на превращение одной молекулы углекислого газа или выделение молекулы кислорода. При очень низкой интенсивности освещения квантовый расход составляет 4 кванта, при увеличении интенсивности - резко возрастает. При квантовом расходе 12 квантов кпд фотосинтеза в диапазоне ФАР достигает оптимума - 19 процентов, энергия 4х расходуется на химические превращения и связывается в продуктах фотосинтеза, энергия остальных 8и квантов используется на образование промежуточных высокоэнергетических соединений и в последствии переходит в тепло.
Вот кривая спектра поглощения и квантового выхода ещё раз,

здесь хорошо видно, что квантовый выход не совпадает в желто-зеленой и особенно в желто-оранжевой области со спектром поглощения хлорофиллов. Там где свет не поглощается хлорофиллами, он поглощается какатиноидами, квантовый выход в этой области падает процентов на двадцать - падение энергии при резонансном переносе от каротинов.


Да, наиболее эффективны для фотосинтеза участки спектра совпадающие со спектром поглощения хлорофиллов 450 и 660 нм, причём красный участок 610 нм более эффективен, чем 660 нм при пересчете фотосинтетической активности на фотон и наименее эффективен в синей области, где у квантов имеется бОльший избыток энергии. Это совсем не значит, что для фотосинтеза нужны только синий и красный участок ФАР или что фотосинтез идет лучше при освещении только этими участками спектра, любая часть спектра 380–710 нм может быть использована для фотосинтеза. Свет поглощается и вспомогательными пигментами - каратиноидами и др. передается резонансно на хлорофиллы, а спектры поглощения этих пигментов находятся в разных диапазонах в том числе и в желто-зеленой области. Но при увеличении интенсивности освещения ситуация несколько меняется, и при достижении кривой насыщения фотосинтеза (При квантовом расходе 12 квантов) - разницы между синим, зеленым и красным практически не будет. При низком уровне освещенности - квантовый расход 4, да, кактусы будут лучше "кушать" красный, а при высоком - будут кушать всё.

Кривая фотосинтеза, где хорошо видно уровень ФАР после котором достигается световое насыщение.


Не верите мне?

Вот Вам цитата из Маккри:
K. J. McCree: A rational approach to light measurements in plant ecology
"Те кто сталкиваются с фотосинтезом знают, что раньше было несколько попыток определить что такое PAR, но консенсус все еще не достигнут. Я считаю что сейчас мы имеем факты которые могут обосновать рациональное решение по этому важному вопросу. Как знает каждый школьник, хлорофилл это магическая субстанция которая заставляет зеленые растения расти. Он также должен знать, но часто ему этого не говорят, что для этого требуется большая помощь со стороны пигментов другого цвета, особенно желтых. Результат (переводя на научный жаргон) - кривая спектра поглощения фотосинтеза довольно плоская практически во всем видимом спектре (400-700nm). Это особенно очевидно, как и должно быть, после распечатки графика поглощения квантового потока PAR. Разница между разными растениями тоже очень мала, потому что они имеют один и тот же фотохимический механизм. Хотя фотосинтетическая эффективность голубого света действительно немного меньше чем красного, практическая ценность этого значительно уменьшается потому что растения никогда не растут под монохроматическим светом, а всегда под светом который содержит долю обоих длин волн. Также здоровые зеленые растения настолько сильно поглощают свет во всем видимом спектре, что разделение на абсорбированный и отраженный свет теряет всякий практический смысл... Это означает что мы можем определить и измерить фотосинтетически активную радиацию PAR как квантовый поток в диапазоне волн от 400 до 700nm без ссылки на какие либо экспериментальные кривые отдачи фотосинтеза."

И из Тихомирова:
"Красный свет для растений эффективнее только при очень низкой освещенности 50 Ватт на квадратный метр. При высокой интенсивности освещения, то есть когда имеет место полное насыщение фотосинтеза 200 Ватт на квадратный метр значительно эффективнее используется голубой и зеленый свет. И чем выше интенсивность освещения и приближение к насыщению фотосинтеза 200-300 Ватт на квадратный метр, тем эффективнее используется Синяя часть спектра, а не красная и зеленая"

[Исабель Шплиттер]

to Stargazer:
не каратиноиды, а каротиноиды, от слова "каротин". А то как-то не звучит на общем фоне приведенных цитат.

[kynik]

То есть не важно какие лампы, лишь бы их спектр более-менее попадал в ФАР и они обеспечивали освещенность 14000-30000 лк?
И еще бы понять как вывели зависимость между поглощением углекислого газа и освещенностью для аустроцилиндропунции, она как бы суккулент с САМ-типом фотосинтеза, поглощает углекислый газ ночью и запасает его в виде малата, а устьица у них закрываются фотохимически, на свету?

[Stargazer]

to Stargazer:
не каратиноиды, а каротиноиды, от слова "каротин". А то как-то не звучит на общем фоне приведенных цитат.

ok

То есть не важно какие лампы, лишь бы их спектр более-менее попадал в ФАР и они обеспечивали освещенность 14000-30000 лк?

Совершенно верно, пример тому ДНАТЫ и металлогалогенные лампы. Можно, измерить освещенность в люксах, учитывая, что люксметры имеют подъем в диапазоне 555 нм - максимум чувствительности человеческого глаза. Нужно только учесть, что показания люксметра нужно скорректировать на 20 - 30%. В люксах ФАР не измеряется, световой поток измеряется в люменах. Поскольку Фотосинтетически активный поток процесс квантовый, его лучше измерять микромолях (микроэйштейнах) на квадратный метр в секунду, можно и в люменах, Ватт - есть формулы пересчета. Лучше конечно приобрести ФАР метр - если есть 1 - 2т лишних баксов

И еще бы понять как вывели зависимость между поглощением углекислого газа и освещенностью для аустроцилиндропунции

Это не ко мне, к Нобелю, я не знаю.


Ещё небольшое дополнение. Обеспечить достаточную освещенность это еще не всё, нужно еще "попасть" в рамки ИДО - Интеграла дневного освещения или Daily light integral (DLI). Иначе, растение получит, либо недостаточное количество фотонов в день, либо избыточное, каждый вид растений имеет оптимальный для роста диапазон значений ИДО - только в таком случае растения будут успешно расти и развиваться. Нельзя допустим увеличивать ИДО увеличивая длительность освещения до более чем 12 - 14 часов, компенсируя недостаточную освещенность - длительностью освещения. Для разных растений, разной широты, ИДО разный. Нобель, например приводит коэффициент DLI для кактусов.

[Stargazer]

Теперь собственно к теме LED лампы из мощных диодов для подсветки кактусов

Кстати исправьте название, поДсветки а не посветки

Обычно любитель начитавшись на интернет форумах разной информации, в основном китайской - рекламной, решает что, для фотосинтеза нужен только красный и синий участок спектра, покупает себе китайские "чудодейственные" фитолампы, или что ещё хуже, светодиодные ленты, синие и красные - результат вытянувшиеся сеянцы. Тут начинается, "светодиоды не те, растут не так как под лампами, вытягиваются, не тот габитус". Конечно светодиоды не те.
Ну честное слово, все же легко рассчитать, все данные по светодиодному освещению есть в свободном доступе в интернете.

Еще немного теории, в фотосинтезе на каждую реакцию, расходуется определенное количество квантов, продуктивность фотохимических превращений определяется количеством квантов, а не энергией кванта.

Энергия света Е, согласно Формуле Планка E = hv, где h - световая константа (постоянная планка) v - частота колебаний световой волны.

Поэтому можно взвесить ФАР использую весовые коэффициенты для каждой длинны волны. Взвешенная ФАР называется - Усваиваемый растением поток фотонов - Yield photon flux (YPF)

Вес фотонов - красная кривая. Видно, что, максимум фотосинтетической активности у фотонов с длинной волны 610 нм, поскольку соотношение энергии на фотон выше, а максимум при расчете на единицу энергии приходится на 650 нм.

Хотя производители матриц и утверждают, что улучшить качество и интенсивность роста можно улучшить изменив спектральное распределение в соответствии с кривой YPF, это считается спорным, поскольку YPF была построена на основе коротких измерений фотосинтеза в одном листе при низком освещении, многие считают всё же, что, количество света - важнее качества. Хотя и видно, что кривая YPF неплохо соответствует соотношению Протасовой, которая в 1978 году экспериментальным путём вывела следующее соотношение 30% в синей, 20% - в зеленой и 50%- в красной области.

Собственно этим путем, соответствие излучаемого спектра кривой YPF, пошли ведущие производители LED матриц для растений, такие как Cree, Citizen, Bridgelux, Philips.

Стоят такие матрицы относительно не дорого, по PPFD превосходят ДнАТы и ДнАЗы, по экономичности в четыре - пять раз потребляют меньше энергии.

Обзор таких матриц с параметрами есть например здесь.
Светодиодные матрицы COB Cree, Citizen, Bridgelux для освещения растений

Сейчас, цена Fluora 77 выросла настолько, что вместо пяти ламп Fluora 77, лучше купить один COB Bridgelux Vero29 Gen 7 3000K Ra80, который обойдется и дешевле и будет экономичнее и гораздо эффективнее.

Удачи

[elektro-kot]

Кстати исправьте название, поДсветки а не посветки

(ne-net)
В теме почти 13 страниц по 20 сообщений на каждой, всего около 260 сообщений .., исправлять название темы нужно отдельно в каждом сообщении - проще оставить, как есть.
Если вспомню, когда буду вносить очередные изменения для форума и сайта, то поправлю прямо в базе (так намного быстрее, чем кликать по одному).

лучше купить один COB Bridgelux Vero29 Gen 7 3000K Ra80, который обойдется и дешевле и будет экономичнее и гораздо эффективнее.

Про эффективность, в данном примере, спорно.., в том смысле, что мне с трудом представляется, как можно распределить весь световой поток матрицы на площади, например, 60х30см (на такой площади прекрасно справляются 5шт 18-ти Ваттных "флюор" )., нет, можно конечно задрать повыше, добавить отражатель и рассеиватель, но тогда вся эффективность слетит на нет.

[Stargazer]

Bridgelux Vero29 Gen 7
в режиме 100 Ватт, думаю сможет легко, я просчитывал по отношении к пяти Fluora77 36W по PPFD у меня получилось больше, чем у флюор (надо перепроверить расчёт, может и ошибся). На такую площадь легко, коллиматор и подъем на нужную высоту.

Есть видео обзор этой матрицы Обзор и тест COB Bridgelux Vero29 Gen7 3000К. Матрица для бытового освещения и освещения растений

Я привел её как пример самой дешевой по соотношению цена - качество, но она далеко не самая мощная и лучшая...

[Исабель Шплиттер]

для каждой длинны волны

с длинной волны 610 нм

Вот смотрю и думаю: когда слово "длина" обзавелось второй "н"?

[Belg]

Вот смотрю и думаю: когда слово "длина" обзавелось второй "н"?

Зачем Вы вносите офф. в тему. И так понятно, чем длиннее волна, тем больше "н".

[Уральский Батька]

Про эффективность, в данном примере, спорно.., в том смысле, что мне с трудом представляется, как можно распределить весь световой поток матрицы на площади, например, 60х30см (на такой площади прекрасно справляются 5шт 18-ти Ваттных "флюор" )., нет, можно конечно задрать повыше, добавить отражатель и рассеиватель, но тогда вся эффективность слетит на нет.

Костя, у этой матрицы поток в режиме 80W - 9600 lm (120 lm на 1W в режиме максимального кпд. Можно поднять до 215W - будет вдвое больше, но проживет матрица меньше. Для небольшой площади освещения это более чем годно. Угол рассеивания у нее стандартный - 120 градусов, с расстояния 30 см в стоке зальет кружок сантиметров в сорок-пятьдесят (точнее можно только опытным путем определить). Если поместить перед ней годную оптическую линзу, можно угол расширить и тогда получится освечивать сантимеров сорок с расстояния 20 см.

А можно сделать вечную тепличку которая никогда не перегорит. Поставить две такие матрицы в режиме 50W на площади 30х60. Если это еще и гроу-бокс, света будет столько, что даже чилийцы в грунт зароются от греха подальше. С охлаждением опять же, не придется серьезно заморачиваться - хватит пассивных оребренных радиаторов. (отлично подходят радиаторы старых видеокарт и процессоров)
COB - матрицы весь свет отдают прямо на растения, а уж потом он отражается на стенки, и снова на растения падает. Потерь на отражателях, как у люмок, нет почти.

[elektro-kot]

в режиме 100 Ватт, думаю сможет легко, я просчитывал по отношении к пяти Fluora77 36W по PPFD

Дмитрий, Вы меня не поняли. Вполне распространённой ошибкой среди проектировщиков приборов освещения, в том числе и для растений, является то, что за основу при расчётах берутся голые характеристики конкретного элемента (источника) и напрочь игнорируется факт его конечного возможного оформления (конструкция для распределения их светового потока).
Например, названные Вами 36-ти Ваттные "флюоры" в количестве 5шт эффективно покроют площадь 120х30см с расстояния 5-15см при наличии хорошего отражателя., как Вы собираетесь "размазать" свет от одной СД-матрицы на такой же площади мне непонятно...

От себя добавлю, что учитывая вышесказанное в этом сообщении, я всегда был, есть и буду против использования точечных мощных излучателей, световой поток которых очень сложно поддаётся равномерному распределению на большой (относительно размеров самого источника/элемента) поверхности., много лучше, я уже не говорю, что много проще, дешевле и логичнее, использовать большее количество менее мощных источников, тогда с покрытием не будет проблем.

P.S// Ну и такое ещё обращение к проектировщикам:
научитесь собирать макеты и снимайте характеристики по месту, только тогда любого рода расчёты становятся нечто большим, чем просто мысли, предположения или бумага.

с расстояния 30 см в стоке зальет кружок сантиметров в сорок

Верно, Антон., и в этот "кружок" почти вписывается "квадратик" площади 30х30см... Что будем делать с остальной площадью (читаем текст выше про площадь 60х30см)., где вышеназванная эффективность по отношению к "флюоре" (5шт по 18Вт) ?

Теперь смысл моего замечания понятен?

... читай постскриптум выше.

[hr]

А можно сделать вечную тепличку которая никогда не перегорит.

С охлаждением опять же, не придется серьезно заморачиваться - хватит пассивных оребренных радиаторов. (отлично подходят радиаторы старых видеокарт и процессоров)

Не плоди мифы., их и так хватает.
У меня в посевной, например, летом при выключенном кондиционере температура переваливает за 40-45., разумеется, не у всех условия подобны моим, но всё же случаи бывают разные.
Про вечные светодиоды, особенно так называемые "матрицы", пожалуй промолчу.

[Уральский Батька]

Не плоди мифы., их и так хватает.
У меня в посевной, например, летом при выключенном кондиционере температура переваливает за 40-45., разумеется, не у всех условия подобны моим, но всё же случаи бывают разные.
Про вечные светодиоды, особенно так называемые "матрицы", пожалуй промолчу.

Да, тепло, однако, у тебя Это я конечно для своих климатических условий предположил.
Сейчас делаю бокс осветительный (для подращивания малышни) на КОБ - матрицах, монтирую их на радиаторы от видеокарт (некогда топовых). Они комбинированные, медно-алюминиевые, с теплоотводными трубками. Подарил несколько таких друган-сисадмин. "Пятки" у них медные, а матрицы у меня хоть и китайские, но работают от наружного драйвера, ибо со встроенными на плату драйверами совсем горячие.

Матрицы не клею, а притягиваю болтиками на смазанную отечественной белой термопастой "пятку". Термоклей, что я купил, оказался мега-позорным и пришлось от него отказаться.

По результату, матрица работающая в щадящем режиме 50W, не нагревается больше +47 C даже если кулеры на радиаторах отключены. При включенных температура в районе 35-39 С (скачет почему-то) Температура в помещении стабильно + 27 (отопление в доме так настроено)

В нашей первой тепличке, у которой автостабилизатор напряжения есть, потерь элементов освещения до сего момента не приключилось (полтора года работают каждый день). Расходы на электроэнергию тоже радуют.

[elektro-kot]

потерь элементов освещения до сего момента не приключилось

Вскрой "начинку" своих прожекторов, покажи мне "электролиты" (электролитические конденсаторы) крупным планом., я тебе точно скажу, сколько им осталось.

полтора года работают каждый день

Это, как ты понимаешь, не есть вечность., пока, в пересчёте на количество рабочих часов (если режим 12 часов в сутки), получается 6570 часов работы - не показатель (даже если сравнивать с "флюорой" ).

[Stargazer]

Да Константин я понимаю к чему вы клоните, я прекрасно знаю, что такое точечные источники света, КСС, рефлекторы. Меня тоже поначалу смущал этот вопрос,что люминесцентные лампы дают более равномерное освещение, но ситуация далеко не безвыходная. Антон прав, непреодолимых преград тут нет, нужно рассчитывать, делать, всё это вполне возможно.

Можно пойти разными путями, использовать больше менее мощных кобоов распределив их равномерно по поверхности, или использовать рефлектор или коллиматор удалив источник.
Сравнительный тест рефлектора и линзы для мощных светодиодов. LED Lens 100mm

Всё это надо можно просчитывать используя IES Generator, SPECTRA, DIALux, методика и примеры таких расчетов в документе Томского политеха, ссылку я давал выше.

На эти матрицы выпускается масса аксессуаров - линзы, рефлекторы, радиаторы, и.т.д, всё высокого качества и всё это доступно и на прилавках долго не задерживается.
Любители специй в этом деле намного нас обогнали, они строят такие фитотроны, что нам до них пока ну ооооооочень далеко
Cree CXB3590 array test