Публикации
Гроупедия
Перейти к содержанию
JustGrowSupport

Применение оптики в светодиодных светильниках для растений

Рекомендуемые сообщения

Just Grow LEDMarch 19, 2021
84b41722b99548dccb374.jpg
 

Как люди, связанные с производством отличных светильников для растений, ответственно заявляем: применение оптики очень важно!

Оптика как наука описывает свойства света и объясняет связанные с ним явления. Оптика как техническое средство применяется повсеместно: в каждом автомобиле, в фонарях на улице, применяется она и в растениеводстве.

 

Лампу ДНаТ сложно представить без отражателя: параболического или зонтичного, у лампы ДНаЗ отражатель уже встроен в лампу. Это логично: натриевые лампы светят во все стороны, а поток нужно направлять в сторону растения.

cc84a5c618742cc9e32d8.jpg
Виды рефлекторов для ламп ДНаТ

 

В лампах собственного производства мы тоже используем оптику. 

В моделях Plan установлены рефлекторы. В моделях Q|Board применяем массивы линз из оптического пластика, а в моделях Bud используем линзы из боросиликатного стекла. Линзы не являются волшебным амулетом, который увеличивает световой поток, в этом смысле даже самые лучшие линзы поглощают около 5% светового потока. Так почему же мы их используем?

00fb4c05c776bf0f7cc88.jpg
Рефлекторы в лампах серии Plan

 

a97274eb643ed63aef05d.jpg
Большие линзы из боросиликатного стекла и блоки линз из оптического пластика

 

Cвет из диода без линз распространяется с широким углом в 120°. Даже в том случае, если лампа висит прямо над растением, половина всего светового потока не попадает на растение напрямую, а прилетает отраженным от стенок или вообще улетает.

Из школьного курса физики мы знаем, что энергия фотона падает с расстоянием. Причем падает она не линейно, а по закону обратных квадратов.

 

04015e68f0798bb074dab.png
Линии обозначают поток, исходящий от источника. Общее количество линий потока остаётся неизменным с увеличением расстояния от него. Сила поля обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.

 

Если путь фотона увеличится в 2 раза, то его энергия уменьшится в 4 раза, а если путь увеличится в 3 раза, то энергия уменьшится уже в 9 раз. Это стоит учитывать в палатке, где около 50% от всего света из лампы без оптики прилетит к растению, растеряв по дороге большую часть мощности.

 

Если мы делаем замеры не в палатке, а в большой комнате — гроуруме, где висит несколько ламп, то ситуация становится лучше, в этом случае фотоны из лампы прилетают на соседние растения. Но путь который фотон проделывает от диода до соседнего растения в несколько раз больше, чем расстояние до растения, расположенного непосредственно под диодом, потери неизбежны.

 

Чтобы понять как это все работает на практике мы провели следующий эксперимент.

В комнате 3х3 метра мы развесили 9 ламп QB320, по 1 лампе в середине каждого квадратного метра. Проводились измерения на высоте 50, 75, 100, 150 и 200 см. 
Сравнивались измерения ламп без оптики — угол рассеивания 120°
и с линзами 90°.
c9ca7ed5d89b3c537a687.jpg
 
010ff11aab7456defd5a1.jpg
 

 

8c876e7ea2256d1a14d71.jpg
Высота 50 см

 

60f30f3a352beaa7d201b.jpg
Высота 75 см

 

d8491aefd2abb18fb71d9.jpg
Высота 1 м

 

5eca4c9df115da86b1f48.jpg
Высота 1 м 50 см

 

1c5d0432d985ef5e243fc.jpg
Высота 2 м

 

Результаты: на всех измеренных высотах лампы QB 320 с линзами 90°C показали преимущество перед теми же лампами без использования оптики.

 

Дополнительные наблюдения: На высоте 75—100 см применение ламп без оптики (120°) обеспечивает более равномерный засвет, хотя и меньшую общую интенсивность. 

 

Выводы: Использование оптики увеличивает освещенность на 8—20% в зависимости от высоты и места замера. В палатке эта разница еще более существенна.

Дополнительные выводы: Нет смысла опускать лампы ниже 50 см. Это увеличит уровень PPFD под лампами, но снизит его до неприемлемых значений в промежутках между лампами. 

Используя 9 ламп QB мощностью 320 Вт на площади 9 кв.м нам не удалось добиться равномерного уровня освещенности в 800—1000 PPFD независимо от применения оптики. Для равномерного освещения подобной площади по высшему разряду мы рекомендуем добавить к 9 бордам 4 пушки на 200 вт. В этом случае мы получим отличную цифру в 420 Вт на квадратный метр и шикарную равномерность и интенсивность.

 

Читайте другие интересные статьи в нашем телеграм-канале

Telegram: JustGrowLED
Сайт: just-grow.ru
Instagram: @justgrow.led

  • Лайк 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

50 см - 1190

200 см - 425 ровно в 16 раз меньше

Правда глаза колет? Быстрее подтирать кинулся ))

Изменено пользователем Иорген

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Гость Модератор

Спасибо за цифры

@JustGrowSupport, вы выкладывали данные  по лампам еще на каких то сайтах......)?

искал на вашем офф. сайте не нашел( , хотелось показать ребятам для сравнения))) не имеющих доступа к нашему ресурсу.

....

47 минут назад, Иорген сказал:

50 см - 1190

200 см - 425 ровно в 16 раз меньше

Правда глаза колет? Быстрее подтирать кинулся ))

вроде в 2.8 вроде ) а не в 16. .....

Но я все же все равно не могу понять откуда берется "лишняя" плотность потока (благодаря рассевающей линзе) в палатке при неизменных затратах на энергию:rolleyes:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

 

В 20/03/2021 в 09:57, Иорген сказал:

50 см - 1190

200 см - 425 ровно в 16 раз меньше

Правда глаза колет? Быстрее подтирать кинулся ))

Йорген, неправильно. Если бы мы измеряли один диод, то падение и было бы в 16 раз (при условии отсутствия каких-либо отражений в идеальных лабораторных условиях). У нас рядом в этом эксперименте висят еще 8 ламп, которые "досвечивают".
 

Нам тоже было интересно, насколько как светит одна лампа в середине комнаты
Для сравнения измерили одну ту же самую лампу QB|320 в комнате "без стен" на разной высоте

Вот результаты:

Одна лампа - линзы 90° 

50 см — 1161 мкмоль

75 см — 629 мкмоль

100 см — 337 мкмоль

150 см — 161 мкмоль

200 см — 94 мкмоль

 

Одна лампа - без линз (угол рассеивания) 120° 

50 см — 895 мкмоль

75 см — 550 мкмоль

100 см — 306 мкмоль

150 см — 151 мкмоль

200 см — 87 мкмоль

 

здесь конечно не в 16 раз падение происходит как в теории, а в 10-12 - это нормально для не идеальных условий

  • Лайк 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
В 20/03/2021 в 10:52, Гость Модератор сказал:

Спасибо за цифры

@JustGrowSupport, вы выкладывали данные  по лампам еще на каких то сайтах......)?

искал на вашем офф. сайте не нашел( , хотелось показать ребятам для сравнения))) не имеющих доступа к нашему ресурсу.

....

вроде в 2.8 вроде ) а не в 16. .....

Но я все же все равно не могу понять откуда берется "лишняя" плотность потока (благодаря рассевающей линзе) в палатке при неизменных затратах на энергию:rolleyes:

Пока только в нашем телеграм-канале http://t.me/justgrowled

 

Лишнего ничего не берется, просто часть фотонов, которые вылетают под острым углом из диода фокусируются в необходимую сторону;
Скажем так: линзы съедают часть светового потока (около 5%). Но при этом они собирают около 20-30% лучей, которые растеряют почти всю свою мощность пока долетят до цели из за длины пути и из-за переотражений. По факту выгоднее получается ставить линзы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На картинке попытался изобразить. Красные стрелки - это оптимальный, самый короткий путь фотона до растения. Это примерно половина всех фотонов, вылетающих из светодиода. Вторая половина - белые стрелки вылетает под острым углом и прилетает либо в стенку бокса и отражается или прилетает на соседнее растение (наилучший вариант) или рассеивается. В любом случае эта часть фотонов "действует" не самым оптимальным образом. Используя линзы, мы сужаем пучок и уже больше фотонов прилетят на на растиху, а не в стенку. 

5457162_ScreenShot2021-03-24at17_40_20.thumb.png.6554bb49c61a9a132ab82ce564dfad09.png

 

Эффект зависит от сочетания факторов: высоты измерения, расположения диодов (плотно, вразрядку), на каком расстоянии от стенок расположен массив диодов;

 

1167104816_ScreenShot2021-03-24at17_39_48.thumb.png.7dcc4c5277beff5f741cd3e63926f17c.png

  • Лайк 2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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...