Вступление
Всем привет! В середине июля у меня появилась идея - изготовить свой гроубокс для выращивания растений в любое время года. И эта статья будет об одной из самых важных частей гроубокса - фитолампе. Я решил делать ее из светодиодов красного и синего спектров, с добавлением светодиодных чипов холодного белого и теплого белого цветов. Почему именно так? Об этом и будет рассказано в этой статье.
Общая информация
А для начала давайте разберемся, что из себя представляет гроубокс. Это такой ящик, в котором создаётся свой микроклимат для благоприятного произрастания растений. В идеале, как я считаю, в гроубоксе должен быть автоматический контроль влажности, температуры, освещения, полива, и, дополнительно, содержания углекислого газа. Но для начала будет изготовлен простейший гроубокс, который будет включать в себя освещение растений и вентиляцию.
А теперь перейдем непосредственно к освещению.
Расчет светильника
1.Расчет спектра
Для начала немного слов о светодиодах. Заказываю я их в Китае, поэтому любые светодиоды запускать буду наполовину, для увеличения срока службы. Так, 3-ваттные будут работать в режиме 1.5Вт, 10-ваттные - в режиме 5Вт.
Взял я четыре типа светодиодов - красные 3Вт, синие 3Вт, холодные белые 10Вт, теплые белые 10Вт. Два главных спектра для растений - синий с длиной волны 450нм и красный с длиной волны 660нм. Я собираюсь проводить эксперименты с разными комбинациями светодиодов, и первая комбинация, которую я сегодня буду рассчитывать - 5 красных, 6 синих, 2 теплых белых и 2 холодных белых.
Если с синими и красными светодиодами все понятно, у них свой определенный спектр, то с белыми все интереснее. Белые излучают все спектры, а в зависимости от температуры света пики находятся в разных областях. Например, у холодных белых (6000К-6500К) пик как раз в спектре с длиной волны ~450нм, а у теплых белых(2000К-2700К) - в спектре с длиной волны ~600-660нм.
Как можно заметить по картинке, на холодных белых есть пик как раз на 450нм, а вот с красным все сложнее. У них пик на длине волны около 600-620нм, и далее интенсивность излучения падает. Но они все же излучают нужные нам 660нм, пусть и это не пик. А также растения используют 620-630нм, хоть и хуже, чем 660нм. Именно поэтому в нашей лампе будут светодиоды и с длиной волны 660нм, чтобы восполнить его недостаток из теплых белых светодиодов. Кстати, выбраны белые светодиоды за счет своей дешевизны.
2. Составление электрической схемы и расчет резисторов.
Для того, чтобы рассчитать сопротивление резисторов, а также понять, сколько светодиодов нужно соединять последовательно, нам необходимо знать их падение напряжения. Я сделал табличку в excel, где вы можете ознакомиться с каждой характеристикой.
Падение напряжения на красном светодиоде ~2.1В, значит, их поместится 5 штук при последовательном соединении. Блок питания я буду использовать компьютерный, а именно его линию 12В, поэтому такие цифры и получаются. Синих светодиодов поместится всего 3 штуки, так как падение напряжения у них достаточно большое - 3.3В. Ну а белые светодиоды необходимо запитывать от 9-12В с драйвера, я решил использовать напряжение в 10В. А драйвером у нас будет резистор на 4 ома, который будет рассеивать на себе оставшуюся мощность. Более подробные характеристики вы найдете в скрине таблички.
Итого, мощность, потребляемая светодиодами, составит 36-37Вт. Так как гроубокс я планирую делать размером 60*60*60см, то такой мощности вполне хватит. Ну а полное потребление лампы будет составлять примерно 44Ватта, так как резисторы рассеивают на себе определенную мощность. Вот кстати почему я и выбрал именно блок питания от компьютера. Дело в том, что блок питания на 60Вт(меньше брать не стоит, во-первых от него будут питаться вентиляторы, во-вторых всегда нужно брать запас по мощности) стоит около 1000 рублей, а компьютерные блоки питания можно найти на авито за 150-300 рублей. А мощность у них будет 200-300Вт, чего более чем достаточно.
А теперь переходим к схеме. Вот так она выглядит:
Ничего сложного в ней нет, простейшая электрическая-принципиальная схема.
На этом наши расчеты подошли к концу.
Заключение
Это была первая статья из цикла статей по изготовлению гроубокса. В следующих я буду рассказывать о том, как делал лампу, каркас гроубокса, ну и многое другое. А на сегодня все. Если вам было интересно и вы ожидаете новых статей про гроубокс, ставьте лайки и пишите комментарии, ну и не забывайте делиться информацией с друзьями и знакомыми. Всем до скорого!