Публикации
Гроупедия
Перейти к содержанию

Особенности подсветки белыми светодиодами. Проверка!

Листав новости наткнулся на интересную статейку. 


Оригинальный материал опубликован на сайте GeekBrains под авторством Fenyx_dml. Далее, повествование от его лица.

Эта статья написана под впечатлением от другой статьи на GT, о чем говорит похожее название.

Дело в том, что этой темой я интересуюсь лет двенадцать и потому статья iva2000 вызвала довольно живой отклик в моем сознании. Результаты и выводы меня почти убедили, но остались моменты, с которыми я не согласен. Решил всё пересчитать и так как результат получился довольно объемный, я решил написать его в виде отдельной статьи, а не комментария.

Прочитав заголовок и вступление, я был настроен критически. Еще бы! Я сам производил расчеты, куча людей производит и использует специальные фитолампы (не только светодиодные — посмотрите на люминесцентные светильники в любом цветочном магазине!), а тут некто заявляет, мол, всё это туфта, белые светодиоды не хуже. Но ознакомившись до конца, я свое мнение изменил и понял что в этом мнении есть существенная доля истины, но надо разбираться… Всем кто не читал эту статью — убедительная просьба ознакомиться для лучшего понимания, т.к. для сокращения объема и исключения дублирования информации я буду только ссылаться на данные указанной статьи, но не повторять их. Остальные же — давайте продолжим!

Итак, сначала, что же мне показалось спорным.

1. В указанной статье приводится кривая фотосинтетической активности света McCree, которая означает прибавку биомассы растением при освещении его светом узкой полосы, но почему-то отметается её значение вовсе под предлогом, что «в широкой полосе разница будет незначительной). В разделе „Результаты анализа спектров серийных белых светодиодов“ под пунктом 3 и вовсе приведена формула расчета энергетической ценности света с использованием ДВУХ интересных параметров — это ɳ — световая отдача в лм/Вт и Ra — индекс цветопередачи.

Обе этих величины имеют жесткую привязку к другой кривой, которая называется „фотопической“. Это кривая чувствительности человеческого глаза к свету. Чтобы не быть голословным, посмотрим на картинку:
 


Они едва ли похожи друг на друга, верно? Поясню, что люмены измеряются датчиком, имеющим чувствительность, строго соответствующую приведенной фотопической кривой. А фотосинтез осуществляется в соответствии с приведенной кривой McCree (она и есть гоафическое отображение интенсивности фотосинтеза в зависимости от длины волны). И, как вы уже заметили, кривых на рисунке две. Одна из них — нормирована к числу фотонов, а вторая к мощности излучателя, что в обсуждаемой статье даже не упомянуто. Уважаемый автор приводит кривую нормированную по числу фотонов, но не указывает этого и в дальнейшем не использует её, а использует кривую чувствительности глаза человека. Но, простите, причем здесь тогда фотосинтез? Либо не использовать никакую кривую и считать все фотоны равнозначными либо использовать ту, которая соответствует изучаемому процессу! Индекс цветопередачи же — это вообще некий виртуальный показатель, который говорит — на сколько точно будут переданы цвета (фотографии, ткани и т.п.) при освещении их данным источником света. Т.е. тоже никакого отношения к фотосинтезу не имеет. Т.е. приведенная формула является слишком грубым приближением чтобы оценить реальное качество источников со сложным спектром излучения!

Дальше-больше! Я проверил расчетные значения ФАР в мкмоль/дж, которые автор приводит в таблице с помощью приведенной им же формулы и получилось вообще черте что:
 


Цифры вообще не те и отличаются в разы от приведенных. Неужели автор не проверял свои же данные для статьи? Это меня никак не устроило и я сделал расчет как положено — без странных формул с не понятно откуда взятыми коэффициентами и параметрами, относящимися к другой области применения.

Для начала цифруем картинки всевозможных графиков и загоняем их в табличный процессор. Оп!



Затем делаем так. Сначала рассчитаем коэффициент фотосинтетической активности для каждого источника. Для этого для выбранного источника умножаем мощность излучения на каждой длине волны на число из графика McCree, для той же длины волны. Затем подсчитываем интеграл (сумму) мощности для исходного графика и результата перемножения. Делим второе на первое — получаем коэффициент, означающий эффективную долю излучения для данного источника (ту, которая примет участие в фотосинтезе):



Вот, уже можно сделать предварительные выводы!

1. ДНаТ — это супер для освещения растений! Эффективность его спектра достигает 79% и это для лампы, которую первоначально проектировали в общем-то не для этого, а для освещения автомагистралей и промышленных объектов. 
2. Фитолампы не смотря на „специальный“ спектр не превосходят обычные белые светодиоды с цветовой температурой 4000К и не сильно лучше „холодно-белых“ 6000К.
3. Светодиоды красного (обычного) и дальнего красного вообще вне конкуренции.
4. Получается, что если хочется выжать всё из каждого ватта освещения, нужно брать обычные красные светодиоды (излучатели дальнего красного — почти в 2 раза дороже), а если хочется сэкономить в цене аппаратуры — нужно брать белые светодиоды.

Но, как я уже сказал, выводы эти предварительные и основаны только на оценке эффективности спекра источников, без учета их кпд и некоторых других моментов. Поэтому разбираемся дальше.

Что же будет, если учесть КПД источников? Данные о КПД взяты частично из статьи iva2000, а по красным светодиодам я точных данных не нашел, но в старых моих записях по данным литературы были числа меньше чем для синих светодиодов, т.к. в последнее время всё развитие технологии было направлено именно на светодиоды синего свечения, а другие оставались в хвосте прогресса. 

По большому счету их цифры взяты наобум, но они в данном случае не играют основную роль, поэтому хватит об этом. И если кто-то сообщит более достоверные данные, я буду только благодарен.



Вот тут-то расстановка сил уже меняется!

Оказывается, светодиоды с CCT 4000К лучше даже ДНаТ! Причем, если для 1000 Ваттной лампы преимущество это не существенное, то для натриевых ламп малой мощности (100Вт) преимущество уже достигает 2,4 крат! А фитолампа — бесполезная трата денег — она уступает обычным белым светодиодам на 25%! Вот тебе и фитолампа!

И чтобы уже всё сделать предельно точно, считаем на фотоны по формуле:
 


Где h- постоянная Планка, c — скорость света.

Но число фотонов нам не нужно, поэтому чтобы перевести все в моли, делим всё на число Авогадро и умножаем на миллион для представления в микромолях.



Вот теперь можно сделать окончательные выводы:

1. ДНаТ имеет сравнимую эффективность только при использовании ламп большой мощности (600-1000Вт). Если Вы хозяин крупного тепличного хозяйства, то по совокупности эксплуатационных характеристик лампы на киловатт — Ваш выбор! Затраты на установку освещения и замену ламп будут существенно ниже, а затраты на электроэнергию приблизительно одинаковы со светодиодами. Малое количество синих лучей в спектре ламп компенсируется наоборот высоким их количеством в естественном свете, особенно зимой (цветовая температура неба достигает 15000К!) — это как раз ситуация с теплицами, когда досветка включается утром и вечером, а днем используется естественное освещение.



2. Наиболее эффективны светодиоды с цветовой температурой 4000К. 100 Ваттная светодиодная лампа дает на 43% больше фитоактивного излучения чем лампа ДНаТ той же мощности! Цена, как ни странно, тоже на стороне светодиодов — цена лампы ДНаЗ на момент написания статьи — чуть больше 1000р., в то время как светодиоды с той же мощностью на алиэкспрессе идут за 360р. (в исполнении COB — много чипов на одной подложке)! Это еще не считая балласта в обоих случаях. Если вы растите зелень на подоконнике или в гроубоксе, то белые светодиоды — вне всякой конкуренции. Достаточно один раз купить хорошие светодиоды и их обвязку и вы обеспечены отличным экономичным освещением на годы.
 


3. Фитолампы. Я изначально был другого мнения, но основываясь на данных о практическом использовании белых светодиодов из статьи iva2000, подтвержденных теперь собственным исследованием приходится констатировать, что они не дают никакого преимущества по энергоэффективности или по качеству выращенных растений, а всё с точностью до наоборот! Скрипач не нужен!

* Небольшое пояснение по фигурировавшим в таблицах комбинациям белых светодиодов с красными. Я для интереса рассмотрел вариант освещения, когда в дополнение к белым светодиодам дополнительно устанавливаются обычные красные или специальные с дальним красным спектром свечения (в пропорции 3:1 по мощности). Это бывает необходимо для стимуляции цветения. Если вы разводите цветочки или землянику или другие растения, у которых цветение или плодообразование является основной целью, это может быть оправдано. Если вы растите салат и петрушку, то вряд ли стоит заморачиваться — красные светодиоды дороже белых раза в 2,5, а специальные „фито“ с дальним красным — в 4 раза! Если цель — нарастить зеленой массы за минимальные деньги, лучше взять еще один или даже два белых светодиода — будет лучше и дешевле! Только не стоит загонять бедные диоды в гроб — зная любовь китайских товарищей к завышению параметров, нужно следить, чтобы при работе основание светодиодов грелось как можно меньше — позаботиться об эффективном теплоотводе и ограничивать рабочий ток. Лучше купить на 20% больше диодов и пустить на них на 20% меньший ток и таким образом в разы увеличить их время жизни, чем навалить на полную катушку и через год получить 50% первоначального светового потока и половину нерабочих корпусов! 

В целом нельзя не отметить, что революция в малом растениеводстве свершилась и это не может не радовать! Ко мне сейчас едут несколько мощных светодиодов и если со свободным временем всё сложится, то в продолжении будет практический результат в дополнении к этой сугубо теоретической части.

Источник: geekbrains

romanbl4
Нашли ошибку?

Успех! Найденная ошибка зафиксирована и отправлена, совсем скоро она будет еще и исправлена!

Реклама






Обратная связь

Рекомендуемые комментарии



За статью респект и уважуха!а что диоды 2700 в расчет не взял-не в одной статье проскакивает мол ближе всех к днат.на пробу взял из поднебесной 3 разных 30вт 220-6500.2700.фул.меня интересует их эффективность для рассады в аут- для этих целей даже взял регуляров.т.к.времени еще достаточно хочу провести эксперимент на каком будет лучший результат...прочитав статью уже думаю фул исключить...

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Слепил светильник из 6 бездрайверных матриц 50 ватт (2 холодных белых,2 тёплых и 2 фул

Начал на фул, но перешёл на ХБ.КПД белых больше, греются меньше

Щаз цветёт на тёплых белых

Изменено пользователем Иорген

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Слепил светильник из 6 бездрайверных матриц 50 ватт (2 холодных белых,2 тёплых и 2 фул

Начал на фул, но перешёл на ХБ.КПД белых больше, греются меньше

Щаз цветёт на тёплых белых

а можно фотку светильника? хочу тоже сделать из 4х по 50вт только фулл спектр

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

post-121542-0-62605200-1516346954_thumb.jpg

Не очень удачный радиатор

Одновременно можно юзать только 2 матрицы

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

это получается что на весь цикл от ореха до харва с отличным урожаем всего лишь нужны белые диоды 6000К и красные 660нм, так что ли!?

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Слепил светильник из 6 бездрайверных матриц 50 ватт (2 холодных белых,2 тёплых и 2 фул

Начал на фул, но перешёл на ХБ.КПД белых больше, греются меньше

Щаз цветёт на тёплых белых

Что значит бездрайверные? питание на матрицу напрямую от блока питания, точнее от источника питания? 220в?

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В статье не учтено, что светодиодны дают НАПРАВЛЕННЫЙ свет, что автоматически увеличивает их эффективность на 50%. Да, на ДНАТ используют отражатель, но в то же время на диоды возможно поставить линзы, что еще более увеличит КПД.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Что значит бездрайверные? питание на матрицу напрямую от блока питания, точнее от источника питания? 220в?

Да,220

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Кто нибудь знает, какие матрицы меньше греются..с выносным драйвером или встроенным?

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Кто нибудь знает, какие матрицы меньше греются..с выносным драйвером или встроенным?

На мой взгляд одинаково. Зачем тратиться на драйвер.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Кто нибудь знает, какие матрицы меньше греются..с выносным драйвером или встроенным?

По идее, с выносным

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

На мой взгляд одинаково. Зачем тратиться на драйвер.

На драйвер тратятся, чтобы был стабильный рабочий ресурс под 50к+ часов. Китайцы как бы разные, так-то MeanWell тоже оттуда. Всё таки основная часть расходов на нормальный LED - это сами матрицы, экономия на дровах мне кажется странной, потому что уже намекает на экономию на диодах  :sm: Тогда лучше HPS, а то потом "на ледах ни ростёт".

Кто нибудь знает, какие матрицы меньше греются..с выносным драйвером или встроенным?

Правильные матрицы - это с огромным радиатором, бро  :smile: Драйвер желательно вынести.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

это получается что на весь цикл от ореха до харва с отличным урожаем всего лишь нужны белые диоды 6000К и красные 660нм, так что ли!?

Почему не белые 2700К и 440нм синие?  :sm:

Широкие спектры лучше себя зарекомендовали. Есть практическая инфа, почитай гроу-репы.

В двух словах: нужен 2700К (2300К тоже кашерно) и просвет пиков (440нм, 660нм в соотношении 1х3 или даже 1х4). При том главное - это микромоли "желтого", а потом уже досвет пиков. Чёткие цветные кристаллы стоят нехилого лавэ. 50Wt на 1 кв фут (30х30) - рабочая формула. 6 штук CXB3590[at]1.4A(36V) 2300К показывают 1.2гр/Wt в 60x90 боксе. Больше ДНАТа лично в моём случае. Поэтому я с этим отсталым во времени противостоянием HPSvsLED уже разобрался.

На синий растения активнее реагируют, о чём уже тоже сотню раз писали, т.е. вегу подсвечивать - реально хорошая идея. 

Из фетишей лично у меня интерес вызывает только прерывание темноты инфра-редами.

Многие отказываются в теме льда принимать 2 момента: а) При условиях правильного распределения света 1Wt 2700К HPS = 1 Wt 2700K LED  :sm: б) ~50Wt на 1 sq ft, т.е. какие пики не делай, а жирный харвест на 150 ваттных лампах в нормальных боксах ждать не стоит. Это по прежнему должна быть 250+ Wt лампа, если вы не занимаетесь микрогровом.

Изменено пользователем HanTengri

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В статье не учтено, что светодиодны дают НАПРАВЛЕННЫЙ свет, что автоматически увеличивает их эффективность на 50%. Да, на ДНАТ используют отражатель, но в то же время на диоды возможно поставить линзы, что еще более увеличит КПД.

Линза никак не увеличивает КПД источника света  :smile: Она позволяет компенсировать рассеивание, когда юзают высокий подвес лампы. Высокий подвес лампы позволяет контроль температуры в боксе. А вот радиатор может увеличить КПД.

Изменено пользователем HanTengri

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В общем если у кого ДНАТ (как вариант ДРИ на вегу), то прикупить биколорок к ней это крутетцкий и экономный апгрейд, нежели полностью переезжать на LED. Ну если конечно ДНАТ уже устал и идёт на выброс или вообще стартуете с нуля, тогда уже сомнительно покупать новую лампу ДНАТ с аппаратурой - тогда уже комбинируйте диоды. ИМХО.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Статья кстати актуальная и информативная, как раз в тему холивара ДНАТ vs LED.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

а можно фотку светильника? хочу тоже сделать из 4х по 50вт только фулл спектр

У меня фул спектр светильник глянь в репоре sweet tooth monster grow

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

post-121542-0-62605200-1516346954_thumb.jpg

Не очень удачный радиатор

Одновременно можно юзать только 2 матрицы

Нужны алюминивые радиаторы от 500г с двумя кулерами выдерживают сто ват по 50w чипы и норм ,я на свой добавил еще один кулер и норм еле теплый главное ребра отвода были.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

У меня есть чиста красные 625 нм и под ними норм растет все.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Ещё раз спрошу: а какже гроуднат? С добавлением синего?

Или все прошла мода на плантастар и сильванию???

Есть панель 50 диодов 5000к написано 70вт,под ней не очень растет.ни роста ни шишек.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Бытовые лампы грамм ват дают,матрицы недают

Да уже давно снимают 1.6гр/вт даже с китайских светильников, какой днат, забудьте))) 

https://dzagi.club/forum/index.php?showtopic=66160&hl=о

да там просто фоток накидал,таким верить нестоит

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

 да там просто фоток накидал,таким верить нестоит

Бро, каких фоток. Там же в боксе стоят кусты. Или ты думаешь он на подоконнике их держит и потом доставляет на фотографии))))

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Бро, каких фоток. Там же в боксе стоят кусты. Или ты думаешь он на подоконнике их держит и потом доставляет на фотографии))))

я гровлю 10 и то,что у него на фото эти кусты стояли в другом боксе,они немогли вырасти так,там вплотную кусты стоят а бошки аж снизу наросли,все больше ничего объяснять небуду ,тот репорт фикция

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

я гровлю 10 и то,что у него на фото эти кусты стояли в другом боксе,они немогли вырасти так,там вплотную кусты стоят а бошки аж снизу наросли,все больше ничего объяснять небуду ,тот репорт фикция

Лан, спорить не будем, каждый останется при своём мнении.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Лан, спорить не будем, каждый останется при своём мнении.

Братан, а еще поделишься ссылками, где "уже давно 1.6 грамм на ватт поднимают на ледах"?

А то не убедительно совсем.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Братан, а еще поделишься ссылками, где "уже давно 1.6 грамм на ватт поднимают на ледах"?

А то не убедительно совсем.

Ну и очками тогда сразу  :sm:

Бро, там в его посте есть ссылка вообще-то....

 

 

Ещё можно глянуть гроумауса (https://www.youtube.com/channel/UCPSwmwj8ZLXObtBJmz-76rw), чувак на льде делает 2.5+ gr/Wt.

 

Меня постоянно прикалывает, что целая куча людей как будто слегка потерялись во времени. Ребзя, кому интересна промышленная агрономия и сельское хозяйство, вы не поленитесь, почитайте на чём в НОРМАЛЬНЫХ странах выращивают огурцы и помидоры (не только шмаль), судя по всему, некоторых ждёт открытие  :sm: Отдельным индивидуумам везде кажется, что вас маркетологи пытаются наебать, это просто хохма какая-то  :thum:  Я ещё могу предположить, что какие-нибудь производители готовых сборок могут обмануть (например, поставить не те кристаллы: вместо 660, скажем, 620), но как могут обманывать компании, которые делают стабильные матрицы? Бл**ь, лампы для наружного освещения, вы чё гоните то? Чуваки, типа сейчас 2018, полупроводники начали отвешивать п**дячек всем этим горелкам ещё в 2007, ЕБУЧИХ ОДИННАДЦАТЬ ЛЕТ НАЗАД  :lol: В Голландии помидоры гровят на льде и это рентабельно  :D  Ору, это смешно, Госдеп по ходу наебать хочет )))

  • Респект! 1

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Очки и своё мнение себе оставь.

Меня интерисуют исключительно ссылки на репорты шмали.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Так, между делом, сейчас смотрел видео блог - репортаж из самого продвинутого производства медицинской травы в Денвере - автор заходит в "осенний" ангар , как выразилась автор - и что мы видим... а ДНАТ мы там видим. Где -же ЛЕД всемогущий :hz: ?

А вот там, где "весна" - там видимо лед панели холодного белого.

Изменено пользователем ZetZor

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты



Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
  • Создать...

Успех! Новость принята на премодерацию. Совсем скоро ищите в ленте новостей!