Pull to refresh

Освещение растений белыми светодиодами — расчет светильника и grow box

BiotechnologiesEnergy and batteriesDIY
Sandbox

Пришла весна, а с ней и мысль собрать что-нибудь старшему поколению для дачной рассады.

Сначала думал ограничиться готовой фитолампой с авито, но ознакомившись с местными публикациями один, два и три за авторством @iva2000 и @Fenyx_dml решил повторить расчеты и прикинуть, что можно сделать своими руками. Для максимальной простоты решил использовать светодиодные лампочки 4000К в патроне Е27 из Леруа:

Световой поток одной лампы:

900 Лм

Мощность одной лампы:

10 Вт

Цветовая передача:

80 Ra

Температура цвета:

4000 К

Подберем площадь элементарной ячейки, которую наша лампа сможет осветить таким образом, чтобы плотность освещения на м2 была не менее 300 эфф.мкмоль/с/м2.

Для этого воспользуемся сначала формулой из этой публикации и рассчитаем энергетическую ценность света одной ламы (YPF) :

YPF = \cfrac{\eta}{100}*\left(1.15+\frac{35*Ra-2360}{CCT}\right), эфф.мкмоль/Дж

η – световая отдача, Лм/Вт

η = Световой поток одной лампы / Мощность одной лампы = 900/10 = 90 Лм/Вт.

Ra – общий индекс цветопередачи = 80

CCT - коррелированная цветовая температура в градусах Кельвина или, как пишут в Леруа, «Температура цвета (в K)» = 4000 K

Подставляем все в формулу:

YPF = \cfrac{90}{100}*\left(1.15+\frac{35*80-2360}{4000}\right) = 1.134

Энергетическая ценность света одной лампы (YPF) = 1.134 эфф.мкмоль/Дж.

Далее, как и в публикации умножаем YPF на мощность: 1.134*10 = 11.34 эфф.мкмоль/с.

Теперь вычислим, для какой площади плотность освещения на 1 м2 будет не менее 300 эфф.мкмоль/с/м2:

11.34 / 300 = 0.0378 м2

Если округлить, то получим квадрат 0.194 х 0.194 м.

Возьмем с запасом 350 эфф.мкмоль/с/м2, тогда нашей лампочки будет хватать на квадрат 0.18 х 0.18 м. В итоге получили элементарную ячейку, с помощью которой уже можно собрать как сам осветитель, так и grow box.

Пусть grow box будет из фанеры, обшитой алюминиевой фольгой. Тогда возьмем стандартный лист 1525 х 1525 мм и прикинем, как на его половинке разместятся элементарные ячейки.

Вполне не плохо. Таким образом, чтобы в достаточной мере осветить площадь 1.44 х 0.72 = 1.036 м2 нам понадобится 32 лампочки.

Теперь можно прикинуть, сколько будет стоить что-то подобное:

Освещение будет собираться на лампах в патронах Е27 (простая замена и 220В). Питание через розетку с таймером (автоматизация включения/выключения).

Ящик из фанеры и брусков. На внутреннюю поверхность предусмотрим монтаж обычной пищевой фольги (степлером или клеем).

Также можно добавить возможность перемещать потолок со светильниками ближе/дальше от растений, но пока обойдемся самым простым решением. Ниже приведен расчет самого бюджетного варианта, когда потолок просто зафиксирован.

лампа

178

руб

32

шт

5696*

руб

ссылка

патрон

55

руб

32

шт

1760*

руб

ссылка

провод

338

руб

2

шт

676*

руб

ссылка

вилка

98

руб

1

шт

98*

руб

ссылка

розетка - таймер

454

руб

1

шт

454*

руб

ссылка

Освещение - sub total

8684*

руб

фанера 1525х1525х8

708

руб

1

шт

708*

руб

ссылка

фанера 1525х1525х4

363

руб

2

шт

726*

руб

ссылка

брусок 20х45х2000

61

руб

8

шт

488*

руб

ссылка

фольга 40 м х 30 см х8мкм

339

руб

1

шт

339*

руб

ссылка

Короб а-ля growbox - sub total

2261*

руб

ИТОГО

10945*

руб

*upd: все цены были актуальны на 19.03.2021

Учитывая количество задействованных лампочек, видится разумным добавить охлаждение с помощью вентиляторов.

Кстати, ради интереса глянул на aliexpress, что предлагают соседи по планете и наткнулся на вполне красивые изделия. Вот, например, примерно под ту же площадь (бокс 100x100x200cm) и уже в заводском исполнении предлагается такой набор.

Подводя итог, сложно сказать, получается ли экономия. Если сравнивать с готовыми решениями, то на первый взгляд, экономия присутствует. Но при добавлении в расчеты стоимость выполнения самих работ (съездить закупить, доставить, нарезать, насверлить, соединить проводами), ответ уже не столь кажется столь очевидным.

p.s.: для энтузиастов прикладываю файлы расчета (excel) и 3D модельки (sketchup)

3D модель, код извлечения: s8g9

Расчет, код извлечения: 6exn

Tags:фитолампасветодиодные лампыосвещениефитосветрастениярастения гика
Hubs: Biotechnologies Energy and batteries DIY
Total votes 20: ↑20 and ↓0 +20
Views17K
JD Edwards E1 Consultant (Sales and Distribution)
from 200,000 ₽Kertios ConsultingМоскваRemote job
Fullstack JS Developer (Node.js/React.js)
to 3,500 $482.solutionsОдессаRemote job
Senior Data Plane Developer
from 3,600 to 4,700 $DataDirect Networks Inc. (DDN)Remote job
Senior Control Plane Developer
from 3,600 to 4,700 $DataDirect Networks Inc. (DDN)Remote job
Senior Backend/ Full- Stack Developer
from 1,500 to 2,000 €Theyr LtdРостов-на-ДонуRemote job