Фиалочный Островок. Форум цветоводов и фиалководов

Сейчас попробую об этом рассказать.
Наталья В. писала:
Правильно, одну ленту я отключила, т.к. был пересвет. Сейчас розетки стали выправляться

Из её слов видно, что при двух лентах на полку с шириной в 20 см был пересвет.

Что подкрепляется вчерашними подсчётами количества Люмен на полку, вот в этом сообщении:
viewtopic.php?p=114050#p114050
Цитирую часть текста из этого сообщения:
Учитывая, что среднее количество Люмен на 1 кв см должно быть в пределах 0,7 Люмен, то получается, что на полку с размерами 100 на 20 см необходимо 1400 Люмен

В итоге получается, что одной ленты, (900 Люмен), на такую полку будет маловато, а две (1800 Люмен), - чуть многовато.

При наличии двух лент, некоторый пересвет мог бы наблюдаться и на стеллаже в глубине комнаты, а если учитывать, что полки у окна, и на фиалки поступает, пусть сейчас, зимой малое, но количество света, то пересвет от этого ещё и усиливается.

Вывод прост: Для полки с шириной в 20 см, Наталье достаточно всего одной светодиодной ленты.

Муж все таки сделал светодиодную подсветку. Сверху самодельная лампа, высоту которой можно регулировать.

Tata

Отлично получилось, мои
Надеюсь вашим фиалочкам понравится и они вас порадуют шикарным цветением!

Татьяна, примите наши сердечные поздравления!
Стеллажик и подсветка подучились очень гармонично!

Только вот расстояние от светодиодов до верхних листиков фиалок, не великовато- ли?

Я когда делали стеллаж, не собиралась подсвечивать, и не подумала о расстоянии. Сделали расстояние между полками 30 см, а внизу 34 см. Но увы, уже ничего не передаешь. Все закреплено на герметик. Только на верхней полке могу лампу пониже опустить. Посмотрю, как они будут себя вести. Может потом что-то придумаю.

30 см между полками, это не много, а как раз, нормально.
Просто по фотографии показалось, что расстояние значительно больше.

Для взрослых может и нормально, а для маленьких в 7-ках, мне кажется многовато, до листиков 20-22 см. Может ручки будут тянуть? Но я подсвечиваю не целый день. На верхних полках больше, там совсем темно, а на двух нижних после 16.00. Надо было может изначально предусмотреть верхние полки хотя бы по 25 см. Но мысль мне поздно пришла. Не хочется переделывать. Легче, что-то подставить. Или держать на полках уже взрослые растения. Но хотелось детей куда-то пристроить. Вообщем есть над чем поработать.

Здравствуйте форумчане!
Долго изучал Ваш опыт по подсветке фиалок. Всем большое спасибо! Теперь хочу поделиться результатами и собранной информацией. Стеллаж выглядит вот так



Полки 100см на 55см все полностью выдвижные, для удобства



Подсветка светодиодная двух видов.Первая -две ленты по 1 м с параметрами :120 светодиодов, 8,4 Вт, 24 В, 630 лм все на 1 метр. Вторая-42 отдельных светодиода размещенных в три отдельных полосы. Их параметры следующие: LED 5630, напряжение U=2,9 В, ток I=65 мА, световой поток средний 27-30 лм в зависимости от световой температуры, эффективность 143-159лм/Вт. Светодиоды пришлось поштучно распаивать на "платки"




Платы со светодиодами приклеивались на деревянные реечки сечением примерно 1см на 1см. А реечки крепились на нижнюю сторону полки


По расчетам суммарный поток 1176 лм. На практике получилось наверно меньше. Замер освещенности на полке с двумя лентами имеющей суммарный поток 1260 лм (при напряжении 24 В) показал величину примерно на 9% большую чем на полке с отдельными светодиодами.






На самом деле на момент замера освещенности напряжение на полках с двумя лентами было уменьшено с 24 до 22 В. Сделано это было потому, что листья фиалок (но не всех) стали становиться все более и более темно-темно зелеными. После уменьшения напряжения, примерно через неделю, темно-зеленый цвет листьев ушел. Уменьшение напряжения на ленте привело к заметному уменьшению ее яркости, вследствие уменьшения тока через светодиоды. А сравнивались освещенности когда напряжение уже было уменьшено, а следовательно уменьшились и 1260 лм.
Стеллаж "работает" около полутора месяцев. Пока результаты положительные. Жена, по чьей просьбе и был сделан стеллаж, говорит что растения набирают бутоны да и "мелочь" так зимой у нее не росла.
Теперь немного общих соображений по технике. Те светодиодные ленты которые я нашел в инете имеют показатель люмены на Ватт в интервале 60-110. Это примерно как и люмки. Но уже сегодня разработаны светодиоды имеющие этот показатель равный 180 (Seoul Semiconductor). А PHILIPS на своем сайте сообщила о разработке светодиодных ламп в "формате люмок" с 200 лм/Вт. У меня в процессе изучения этого вопроса менялись мнения что и как делать. Хотелось найти светодиоды с лм/Вт получше чем 100. Поэтому и купил отдельные светодиоды со 159лм/Вт. Чтобы их окончательно закрепить и распаять на полке потратил много часов. На полку при этом расходуется: 42шт*2,9В*0,065А=7,917Вт -потребляют сами светодиоды. На шести добавочных резисторах 0,2405Вт*6=1,443 Вт. Всего полка потребляет 9,36 Вт. От сети будет потребляться 9,36/0,87=10,75 Вт. 0,87-это коэффициент полезного действия источника преобразующего напряжение сети 220В в стабилизированное постоянное 24 В. Теперь делим суммарные 1176 лм на 10,75 Вт и получаем 109,4 лм/Вт. Вот такая результирующая эффективность при применении светодиодов 159лм/Вт. Правда этот показатель можно улучшить если запитать светодиоды стабилизированным током. Но это другая схема источника.
Теперь о сроке службы светодиодов в 50000 часов. В журнале Полупроводниковая светотехника я нашел ссылку на методику ТМ-21 расчета срока службы светодиодов (она есть в инете). Эта цифра означает, что после 50000 часов работы светоотдача светодиодов уменьшится на 30%. Там приводится график зависимости светимости от времени, он довольно линейный.
На мой взгляд лучше использовать LED ленты на 24 В по двум причинам (конечно если светодиоды одинаковые). Первая- коэффициент полезного действия источника на 24 В по сравнению с 12 В на 1-2% выше, а это тоненькая струйка в кошелек. Вторая связана с монтажом. Провода можно брать в два раза тоньше при тех же потерях. 12 В ленты можно включать последовательно используя 24В источник. В ближайшее время проверю и напишу о результатах.
Об источниках питания для LED лент. К сожалению далеко не у всех производителей приводится КПД источника. На сегодня КПД источников лежит в пределах 80-92% при выходных напряжениях 12-24 В. А при работе стеллажа порядка 10-12 часов в день это существенно. Например при разнице в КПД источника в 10% (80 и 90%) потребляемая мощность будет отличаться примерно на 12-13%. Я предполагаю что в случае когда КПД источника не указывается оно находится ближе к 80%.
Поскольку светимость LED лент неотвратимо уменьшается, то лучше приобретать источник с регулировкой выходного напряжения, чтобы иметь возможность регулировки светового потока. При выборе же LED лент лучше брать с запасом по люменам и процентов на 30%. Тогда будет возможность маневра и 50000 часов работы. Также можно менять освещенность в зависимости от времени года если на фиалки попадает свет из окон.
Вот очень коротко о подсветке. Буду рад если кто-то дочитал до конца. Спасибо. Будут вопросы, постараюсь ответить.

Юрий
Огромное вам спасибо за интересный и профессиональный рассказ о светодиодной подсветке!

А вопрос у меня о втором способе подсветки.
Ведь это хлопотное и трудоёмкое дело, собирать светодиоды самостоятельно.

По какой именно причине вы решили провести такой эксперимент?

Благодарю за положительный отзыв

Petrovich писал


Причин собственно две.
- Я привык все делать возможно лучше.
- А отсюда вытекает, что один из критериев оценки подсветки растений является его энергетическая эффективность (попросту расходы на освещение). Простые расчеты показали что разница в затратах на одну полку с лентами (которые у меня) по сравнению с отдельными светодиодами очень существенная в 1,71 раза (18,4 Вт/10,75 Вт=1,71). Вот я и решил попробовать. Да, времени это заняло наверно часов пять. Но сама эта работа для меня не сложна (профессия радиоинженер). По цене это тоже было примерно одинаково, как две ленты по 198 рублей.
Ну а когда сделал и получилось, то есть еще и бонус в виде хорошего настроения

Юрий, сердечное спасибо за ответ!

Простите, но вот только сегодня у меня появилась свободная минутка, чтобы произвести различные подсчёты по подсветке ваших фиалок и по сему возникли следующие вопросы...

1. Каково расстояние между полками


2. На мало ли люмен на такую большую, по размеру, полку?

Сейчас поясню, о чём я...
При подсветке люминесцентными лампами получаются следующие параметры...
Лампа 60 см, соответственно 18 ватт имеет показатель светового потока примерно 1300 Люмен.
Размещается такая одна лампа на полку, по всей длине лампы и с шириной полки примерно 30-40 см.
Возьмём полку с размерами 60-70 на 30-40 см и посчитаем, сколько на 1 кв см будет люмен.

Получается примерно 0,72-0,46 Люмен на см кв.

На ваших полках получается примерно 0,21 - 0,22 Люмена на 1 см кв.

Хочу по этому поводу поинтересоваться, нет ли недосвета у фиалок?

Если недосвета не наблюдается, то предположу, (а вы подтвердите или нет), следующую причину.

Поток света от люминесцентных ламп идёт во все 360 градусов, а это значит, что есть некоторые потери светового потока, которые не попадают непосредственно на растения.

А у светодиодов угол светового потока примерно 120 градусов, и в этом случае, практически весь световой поток идёт непосредственно на фиалки.

Если мои предположения подтвердятся, то в подсчёты количества Люмен на единицу площади при подсветке светодиодами надо внести изменения.

Здравствуйте Алексей Петрович! Поздравляю вас и всех форумчан с наступившим Новым Годом и Рождеством!
Попробую объяснить как я представляю себе этот «перпетуум мобиле». Может быть вместе будет проще его понять.



На рисунке я схематично и на глазок изобразил как, на мой взгляд, распределится световой поток от люминесцентной лампы при расстоянии от лампы до листьев фиалок 15см и ширине полки 30см. Очевидно что напрямую на фиалки попадает световой поток заключенный в угле 90*. Этот угол показан зелеными стрелочками.
Далее, также очевидно, что в угле примерно100* свет уходит в помещение и теряется практически безвозвратно. (Показано красными стрелками). Угол сверху лампы примерно 30*(он один не обозначен цифрой) комментировать не буду – там для меня не все однозначно. Следующий угол 35* (в зеленом кружочке). Свет в этом угле отразится от верхней поверхности и достигнет растений. Следующий угол 30* где свет может достигнуть растений после двухкратных отражений (от верхней и боковой поверхностей, черные стрелки). А вот следующим идет угол 35*(в красном кружочке) в котором свет отразившись от стенки опять практически безвозвратно уходит в помещение. И последним идет угол в 30* где свет отразившись от стенки попадает на растения.
Еше раз повторю что раскладка по углам приблизительная, на глаз.
Можно дополнительно заметить, что при увеличении расстояния от лампы до растений основной угол в котором свет достигает растений напрямую (в рассмотренном примере это 90* и зеленые стрелки) будет уменьшаться. А углы в которых свет уходит мимо растений (в рассмотренном примере это углы 100* красные стрелки, и 35* в красном кружочке) будут увеличиваться.
Теперь попробуем оценить количественно - сколько люмен попадет на растения а сколько потеряется.
Потери определим так.
Уходит в сторону: (100+35)/360*1300лм=487,5лм.
Достигает растений напрямую: 90/360*1300лм=325лм
Достигает растений после одного отражения: 35/360*1300=126,4лм и 126,4*0,7=88,5лм
Достигает растений после двух отражений: 30/360*1300=108,3лм и 108,3*0,7*0,7=53,07лм
В сумме до растений дойдет 325+88,5+53=466,5лм. Точность расчетов конечно в пределах 10-20%. И еще остались не оцененными 108,3лм в угле 30*. Но на мой взгляд до растений дойдет где то 650 - 750лм. В расчетах я брал коэффициент отражения равным 0,7. Это тоже условная величина. Она целиком определяется материалом поверхности. На память у меня нет каких либо конкретных значений. Но даже зеркало не обладает 100% отражения. С большей долей вероятности можно утверждать лишь что до растений не дойдет больше чем 1300-487=813лм и не меньше примерно 400лм в случае поверхностей с плохой отражающей поверхностью.
То есть КПД использования светового потока лампы при такой конструкции составит от 813/1300*100%=62,5% до 400/1300*100%=30,7%. Соответственно лм/Вт будут от 813/(18+2)=40,65лм/Вт –теоретический результат при очень грамотном построении специальных отражающих конструкций, до 400/(18+2)=20лм/Вт. К 18Вт –мощности лампы прибавлено 2Вт-потерь в ЭПРА. (Кто знает точную цифру поправьте пожалуйста).
Итого от 40 до 20 лм/Вт. А люмен на квадратный сантиметр для полки 70 на 30 см будет: от 813/(70*30)=0,387лм/кв.см. до 400/(70*30)=0,19лм/кв.см. Сейчас перечитал и понял что угол обозначенный как 35* в красном кружочке более сложный. Верхняя его часть от горизонтали до линии образующей угол тоже неоднозначна. Все будет зависеть от того как установлена лампа, на чем или на клипсах. И там путем переотражений часть света тоже может достигнуть растений. Наверно хватит детализировать. Остановимся на полученных диапазонах значений. А о светодиодах в следующем сообщении. Жду вашего резюме.

Расстояние между полками 35 см-3 шт,38 и 40 см. Можно менять расстояние вывернув и снова завернув 8 шурупов.

Юрий, огромнейшее вам спасибо за такую масштабные и интересные исследования!

Единственно, что я бы временно исключил, (или не брал бы во внимание именно сейчас), это расчёты по количеству Люмен\ватт. Это значение играет важную роль, когда необходимо сравнивать эффективность различных источников подсветки для выбора более экономного, (в плане потребления электроэнергии)

А мне бы, на данном этапе хотелось бы с вашей помощью рассчитать количество Люмен на единицу площади, идущих от люм. ламп, и которые попадают непосредственно на листву растений. Чтобы вывести некое, среднее значение, на которое можно будет ориентироваться в дальнейшем, приобретая светодиоды.

Из ваших расчётов видно, что на поверхность листьев будет падать примерно максимум - 813лм минимум - 400 лм, (округлим эти значения, написав максимум - 800 лм минимум - 400 лм)

Напомню, что это количество Люмен, идущее от лампы с длиной в 60 см и мощностью 18 ватт. Теперь взяв площадь полки, на которой размещены фиалки, это 60 на 30 см мы сможем рассчитать ЭФФЕКТИВНОЕ количество люмен, на единицу площади.
Получается, что при выборе светодиодной подсветки для фиалок, надо руководствоваться следующими параметрами количества люмен на единицу площади Эти значения будут следующими:
максимум - 0,44 лм минимум - 0,22 лм на один кв см.

А на ваших полках получается примерно 0,21 - 0,22 Люмена на 1 см кв. Что вполне укладывается в наши с вами расчёты.

Именно ваши расчёты помогли значительно сократить количество светодиодов на единицу площади, что поможет экономнее расходовать электроэнергию, да и на само оборудование теперь придётся меньше потратится.

А самое главное - не будет пересвета у фиалок.

Ещё раз, сердечно благодарю вас от всего форума и от себя лично, за оказанную всем нам помощь!

Здравствуйте Все!
Спешу поделиться новостью. И выразить благодарность Коко Шанель за информацию о достаточной освещенности для фиалок 1000-1500люкс (в теме Наличие зеркальной пленки на стенах стеллажа).
Как говорил кто-то из великих: "Наука начинается тогда, когда появляются цифры". Так вот Алексей Петрович и ответ на наш вопрос в цифрах. Я как раз сейчас и проверил возможность регулировки освещенности изменением в небольших пределах выходного напряжения источника 24В.
Смотрим график



Начиналось освешение полок дней 20-30 с 1630люкс, а затем я уменьшил напряжение до 22,3В что соответствовало 1326люкс (правда эти замеры были сделаны на расстоянии 31см от источника света так что сотню другую люкс можно прибавить. Потом проверю, сегодня уже поздно).
Но главное даже не в этом, а в том что можно легко регулировать освещенность при использовании светодиодных лент и в широких пределах! Напряжение менялось от 21,0,8 В до 23,9 В. Освещенность изменилась в 1,5 раза. Зависимость практически линейная (прямая линия проведена красным цветом для наглядности). Без использования дополнительного диммера. К тому же он работает чисто в импульсном режиме открыт-закрыт с частотой несколько кГц. И что при этом происходит с пульсацией светового потока я пока не узнавал, пусть даже там и инерционный люминофор. Фиалки это не человеческий глаз, как они на это отреагируют? Не знаю. Но это по цифрам. А что в итоге на такой уровень освещенности скажут фиалки, Алексей Петрович и форум?

Юрий, хочу поблагодарить вас за интересные исследования и расчёты, они очень важны и вполне могут быть полезны.

Но мы чуть отклонились от обсуждаемого вопроса, который состоит в том, чтобы общими усилиями постараться вывести некую формулу по установке светодиодных лент и количеству необходимых люмен, исходящих от этих лент. О чём мы говорили чуть ранее

Мы уже в общем то и вывели такую формулу:
максимум - 0,44 лм минимум - 0,22 лм на один кв см.

А тот аспект вопроса, о котором говорите вы, (подача напряжения в 24 вольта на светодиодную ленту и тем более, изменение напряжения, подаваемое на ленту), думаю, будет не востребовано...

Не каждый решится что либо этакое изобретать.

Да если ещё учесть ассортимент продаваемой светодиодной продукции во многих регионах, а тем более, прибавить к этому не всегда достойный уровень знаний у продавцов, необходимых для профессиональных консультаций, то картина получится не очень радужная.

Общая линия обсуждения такова, чтобы мы постарались в доступной форме рассказать о том, сколько именно необходимо устанавливать светодиодных лент на полку, сколько конкретно люмен необходимо на кв см и соответственно на полку в целом
И по возможности с напряжением в 12 вольт, так как ни распайкой ни последовательным соединением лент многие форумчане заниматься не будут.

И если у нас получится сделать что-то подобное, то это будет очень важным и востребованным для многих и многих форумчан.