Светодиодное освещение

Дополнительная подсветка…
 
О ней задумывается каждый второй цветовод, когда заканчивается летний сезон, дни становятся все короче и растения замедляют свой рост, чувствуя скорый приход осени. 

Именно дополнительная подсветка позволяет нам продлить вегетативный период или даже пропустить период покоя.
 
Об основах подсветки рассказано в этой статье. По большому счету, она о наиболее распространенной на тот момент люминесцентной подсветке. Сейчас все больше и больше цветоводов переходят на светодиодное освещение. Что не удивительно, т.к. оно имеет ряд преимуществ.
 
• Минимальный нагрев. Светодиоды почти не греются. Ожог растение может получить только если уже упрется листвой в лампочку. Соответственно и скопление светодиодных ламп не приводит к существенному повышению температуры на цветочных стеллажах, в отличие от люминесцентных ламп, которые нагреваются значительно сильнее. 

• Минимальное потребление электричества. Для работы люминесцентных ламп нужны электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА). Обычно цветоводы учитывают только ваттность лампы, забывая, что ЭПРА светильников также потребляет электричество, причем немало. 

• БОльшая защищенность от влажности, по сравнению со светильниками люминесцентных ламп. ЭПРА в условиях повышенной влажности постоянно перегорают, что приводит к дополнительным тратам средств, времени и нервов на замену. 

• Возможность использовать встроенные светильники, а также плоские ленты, что влияет на эстетическую составляющую. 

• Долговечность и стабильность. Качественные светодиодные лампочки имеют значительно больший срок службы, чем люминесцентные лампы. Более того, вторые день ото дня "садятся", отчего теряют интенсивность светового потока. Светодиоды деградируют гораздо медленней.
 
Пожалуй, единственный, но существенный недостаток светодиодного освещения - его стоимость. Специализированные люминесцентные фитолампы тоже дорогое удовольствие, но когда речь идет о лампах со смесью красных и синих светодиодов, ценник может быть очень суровым.
 
Хотя, нет, есть еще один недостаток - цвет света, который совершенно не позволяет любоваться растениями.  Здесь  специализированные фито LED лампы, пожалуй, даже хуже, чем  специализированные люминесцентные  фитолампы. Но это решаемо. Как?  Как раз об этом рассказывается в видео ниже. 

Активные участники форума сайта "Адениум дома" наверняка помнят, как выглядели мои стеллажи для выращивания адениумов. Для тех, кто не в курсе, вот эта ссылка. 

Тогда мне эти полки казались вершиной инженерной мысли, в каком-то смысле, так оно и было. Но время не стоит на месте. Двухлетний ремонт квартиры близок к своему завершению, и мне не терпится показать,  как все это выглядит сейчас. Приятного просмотра!
 

Если видео не отображается, переходим по этой ссылке.

Как было обещано в видео, ниже расположена более подробная информация о проекте.
 
Наполнение цветочной комнаты (170 х 130 см) состоит из трех "Г"-образных полок и одной промежуточной. В сумме, с учетом пола, - 5 рабочих поверхностей. Сами полки состоят из металлических направляющих, обшитых влагостойким гипсокартоном.
 
Стены обработаны антигрибковым покрытием,  гидроизоляцией, поштукатурены, отшпаклеваны  и покрашены резиновой краской.
 
Первая влагостойкая краска "Monterio" не выдержала и месяца эксплуатации. Влага проникла внутрь, штукатурка начала отходить и появилась плесень. Резиновая краска "Super Decor", применяемая для покраски ванн, бассейнов и водоемов, оказалась лучше. Однако и она не выдержала сырости в паре с воздействием острых "ребер" горшечных поддонов. Пришлось заменить верхний слой на всех полках самой недорогой стеклянной мозаикой производства умельцев из Китая.  

Затирка фирмы "Litokol". Полное название: "Цементная затирка для плитки LITOCHROM 1-6 LUXURY".
 
Переходим к освещению. Для нормального роста растениям, по большому счету, необходим синий и красный спектр. Потому классический вид специализированных для выращивания растений светодиодных ламп  - это, по сути, набор синих и красных светодиодов в приблизительной пропорции 1 к 4. Есть даже варианты 1 к 8. Вообще однозначного оптимального соотношения нет, т.к. все зависит от растения и целей, для которых оно выращивается. Но чуть ли не каждый производитель говорит о том, что именно его лампы самые правильные и оптимальные по соотношению. У некоторых уже появились лампы с добавлением оранжевого.
 
У всех специализированных ламп одна задача - обеспечить рост растений, а как это воспринимает человеческий глаз, дело десятое. Цветам хорошо, но человеку смотреть на это цветовое сочетание крайне неприятно.
 
Как уже отмечалось в видео, по моему мнению, цветоводство должно приносить эстетическое удовольствие. Потому вариант использования только синих и красных светодиодов даже не рассматривался. Основой освещения должны были стать "человеческие", т. е. белые светодиодные лампочки,  а уже к ним следовало добавить красные и синие.
 
Так выглядел изначальный проект освещения. Пропорционально слишком много синего. Но иначе равномерно распределить цвета на такое количество световых точек не получалось.   Проблема могла легко решиться, если бы вместо отдельных красных и отдельных синих лампочек использовались смешанные фитолампочки. Но таких, чтобы с цоколем GU5.3 под встроенные светильники, в продаже нет, по крайней мере, мы не нашли. Без смешанных ламп добиться  более равномерного распределение можно только за счет увеличения количества светильников, что было уже  физически невозможно реализовать.
 
Вся идея первого варианта проекта базировалась на том, что белые лампы создавали нормальное для человека освещения и интенсивность светового потока для растений. Плюс растения получали дополнительную подсветку в требуемых для роста спектрах при помощи цветных ламп. На первый взгляд, план хороший, но, к счастью, вовремя была замечена грубейшая ошибка в расчётах.  Как то совершенно упустилось из вида, что белые лампы помимо светового потока, так же как и любые другие, имеют  свой спектр света!
 
Глобально стал вопрос: какой?  Понятно, что спектр белых ламп охватывает все цвета, в том числе красный и синий, но каков баланс? 
 
Определить спектр света белых светодиодных ламп сложно, т.к. все зависит от типа используемых светодиодов, температуры света, производителя. По науке нужно брать спектрометр и делать замеры. Но это уже дорогое оборудование. Другие варианты определения спектра в домашних условиях или технически сложны или ненадежны.
 
После многочасового изучения вопроса спектра в Интернете появились основания полагать, что белые лампочки со светодиодами типа SMD* имеют  достаточно сильную интенсивность в синем спектре. А если это лампы чистого белого (5000-5800 K) и холодного  белого света (6000-7500 K), то и серьезный перекос в сторону синего. Градации цветовых температур прилагались к графику.
 
Снова возник вопрос правильного баланса. Решено было использовать лампочки теплого белого (3000-4000 K) или нейтрально белого света (4300-4800 K) и полностью заменить синие лампочки красными. Далее действовать по обстоятельствам, в зависимости от того, как будут реагировать на такое освещение растения.
 
Я не могу утверждать, что баланс оказался 100% правильным, наверняка, что-то можно улучшить. Но адениумы дали нормальный прирост, здоровую листву, заложили цветочные почки и даже дали семена. Все это под полностью искусственным освещением. Из чего я достаточно смело могу сделать вывод, что такое освещение вполне функционально и работает. Причем интенсивный белый свет визуально полностью перекрыл красный, что оказалось приятным сюрпризом. В итоге освещение подходит для выращивания растений, но при этом ничто не мешает ими любоваться.
 
Лампочки старались найти самые недорогие, все-таки 137(!) световых точек.  Цветные светодиодные лампочки - самая дорогостоящая составляющая такого освещения. Рассматривался и более экономный вариант использования цветной светодиодной ленты. Но она работает через трансформатор, что не очень удобно при монтаже. Трансформатор может со временем выйти из строя. Соответственно, в полки его не спрячешь, и нужно делать потайную нишу, а это лишние хлопоты. Да и сами ленты красотой не отличаются, что опять же поднимает вопрос эстетики.
 
В итоге используются белые лампочки фирмы "ASD". 89 единиц. Нареканий нет - относительно недорогие и качественные.
Основные характеристики: LED-JCDR-STANDARD 5.5ВТ 160-260В GU5.3 4000К 420ЛМ тип светодиода SMD.
 
А вот с красными фирмы "Horoz Electric" не повезло. Стоимость, как для цветных светодиодных ламп, очень привлекательная, но и перегорают они одна за другой. Небольшой запас уже исчерпан, придется постепенно заменять сгорающие более качественными. Всего на полках их используется 47.
 
Основные характеристики: LED  JCDR 1.2ВТ 60ЛМ тип светодиода DIP** красный (18 шт.)
 
* Светодиоды типа SMD - (surface mounted device) - волшебное решение типа «три-в-одном», когда три полупроводниковых кристалла заключены в единый прозрачный корпус. 

** Светодиоды типа DIP (Dual In-line Package) - это такие привычные для нас лампочки со стеклянной (или пластиковой) колбочкой определенного цвета и длинными ножками.
 
Лампочка общего света - единственная, с выбором которой не было никаких проблем. Она необходима только в тех редких случаях, когда нужно подсветить цветочную комнату, а там по графику "ночь".
 
Таймер, точнее реле времени фирмы ABB. Тоже не советую брать. Один раз уже носили на замену.  И дело тут не в фирме, а в целом в механических реле.  Они быстро ломаются и перестают выполнять свою функцию. Другое дело электронные.  У той же ABB есть и электронная версия этого реле.
 
Таймер настроен на 15 часов света и на 9 без света. Встроен непосредственно в электрощиток. При необходимости отключается поворотом рычажка и тогда светом можно полностью управлять в ручном режиме с помощью выключателей коллекции "Valena" фирмы "Legrand".  Каждая Г-образная полка разделена на 2 сектора. Каждый сектор имеет два выключателя. Один на белые лампы, второй на красные. Всего 20 выключателей. 18 для управления светом на полках, один отвечает за общий свет и еще один для включения/выключения вентилятора.

Для контроля данных по температуре и влажности используется цифровой термометр-гигрометр  с выносным датчиком температуры на тонком проводе  Wendox W2490-White.  Диапазон температур в комнате от 25 до 35 градусов, в зависимости от работы ламп и открытой или закрытой двери. Влажность примерно от 40 до 85%.
 
Ультразвуковой увлажнитель воздуха Boneco 7131, называемый в видео "парогенератор" был приобретен давно и уже является архивной моделью. Работает без нареканий. Интенсивность пара регулируется, а также можно задать автоматическое отключение при достижении определенного уровня влажности. Расположен он на одной из средних полок, чтобы влажность распространялась более равномерно.

Что касается вентиляции, то оценить надежность работы компьютерного кулера в вентиляции пока не могу, т.к. вентиляция была сделана в последнюю очередь, и на данный момент прошло совсем мало времени. Ставили с учетом того, что возможно понадобится периодическая замена.
 
Вентиляционная решетка внешне оснащена наклонными фиксированными жалюзи, а внутри динамичными. Динамические жалюзи позволяют регулировать интенсивность воздушного потока или полностью перекрывать его.
 
В заключение хочу сказать, что, безусловно, использование светодиодного освещения для выращивания растений дает цветоводам большую свободу в реализации собственных идей. Светодиоды позволили превратить привычные цветочные стеллажи с розовыми люминесцентными фитолампами в пригодную и для жизни людей часть современного интерьера. Если раньше все сводилось к функциональности, то теперь можно говорить  даже о дизайне. Несмотря на дороговизну, в этом заключено неоспоримое преимущество светодиодного освещения.