ГАЙД: СВЕТ ДЛЯ ГРОВА (ПОЛНЫЙ РАСЧЕТ)
СПЕКТР СВЕТА
Для фотосинтеза конопли критически важны две области спектра. Синий диапазон 400-470 нанометров отвечает за синтез хлорофилла и активный рост зеленой массы, поэтому он необходим на этапе вегетации. Красный диапазон 590-720 нанометров запускает механизмы цветения и формирования соцветий, его значение возрастает при переходе в стадию цветения. Остальные волны солнечного спектра усваиваются растением в минимальной степени и не влияют на развитие.
ОСНОВНЫЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
PPF измеряется в микромолях в секунду и показывает суммарное количество фотонов, которое лампа излучает в полезном для растения диапазоне. PPFD измеряется в микромолях в секунду на квадратный метр и показывает плотность светового потока, реально достигающего поверхности листьев. Производители приводят PPFD в PAR-картах, где указано распределение света по площади на разных высотах.
Для полноценной вегетации требуется PPFD от 300 до 350 микромолей. Для цветения необходимы значения около 900 микромолей. При этом снижение освещенности не убивает растение, но пропорционально уменьшает итоговый урожай.
Зависимость PPFD от высоты подвеса лампы подчиняется следующему правилу. На участке от 0 до 50 сантиметров каждые 10 сантиметров удаления от поверхности снижают PPFD в среднем на 15 процентов. На участке от 50 до 100 сантиметров снижение составляет 7 процентов на каждые 10 сантиметров.
РАБОТА С БЫТОВЫМИ LED-ЛАМПАМИ
Для бытовых светодиодных ламп используются иные единицы измерения. Люмен характеризует общий световой поток лампы. Люкс показывает освещенность поверхности и равен одному люмену на квадратный метр. Коэффициент перевода из люкс в PPFD составляет 0,015, но это значение действительно только для площади один квадратный метр при расстоянии от лампы до поверхности один метр.
Цветовая температура бытовых ламп измеряется в Кельвинах. Лампы с температурой 2700 Кельвинов излучают теплый белый свет с преобладанием красного спектра. Лампы с температурой 4000 Кельвинов дают нейтральный белый свет с зеленым спектром. Лампы с температурой 6000 Кельвинов производят холодный белый свет с преобладанием синего спектра. Для упрощения можно использовать лампы с температурой 4000 Кельвинов на всех этапах. Для экспериментов допустима комбинация семи ламп с температурой 6000 Кельвинов и трех ламп с температурой 2700 Кельвинов на вегетации с обратной заменой соотношения на цветении, но прирост урожая при этом будет незначительным.
ВАРИАНТ ПЕРВЫЙ — ГОТОВЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ БОРД
В качестве примера рассматривается светильник мощностью 120 ватт на бюджетных светодиодах Samsung 281B от отечественного производителя Minifermer. Для бокса размером 60 на 60 сантиметров на высоте 50 сантиметров среднее значение PPFD составляет 537 микромолей. Этого достаточно для выращивания двух кустов на стадии вегетации. При уменьшении высоты до 20 сантиметров средний PPFD возрастает до 904 микромолей, что соответствует потребностям цветения. Стоимость такого борда с качественным драйвером составляет 6850 рублей. Плюсом является полная готовность к использованию без дополнительной сборки.
ВАРИАНТ ВТОРОЙ — САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТИЛЬНИК ИЗ БЫТОВЫХ LED-ЛАМП
Целью является достижение эффективности, сопоставимой с бордом мощностью 120 ватт, при тех же условиях — бокс 60 на 60 сантиметров и высота подвеса 50 сантиметров. Целевой показатель — 537 PPFD. Ниже приведен пошаговый расчет необходимого количества люкс.
На первом шаге переводим 537 PPFD в люксы по коэффициенту 0,015. Делим 537 на 0,015 и получаем 35800 люкс. Это значение соответствует площади 100 на 100 сантиметров и высоте подвеса один метр.
На втором шаге пересчитываем на площадь 50 на 50 сантиметров. Поскольку площадь уменьшается в четыре раза по отношению к метру на метр, делим 35800 на 2 и получаем 17900 люкс.
На третьем шаге пересчитываем на площадь 60 на 60 сантиметров. Разница площади между 60 на 60 и 50 на 50 составляет 30 процентов. Прибавляем 30 процентов к 17900 и получаем 23270 люкс. Это значение соответствует высоте один метр.
На четвертом шаге корректируем высоту до 60 сантиметров. От 50 до 100 сантиметров каждые 10 сантиметров дают снижение на 7 процентов. На участке от 50 до 60 сантиметров укладывается пять шагов по 10 сантиметров. Последовательно вычитаем по 7 процентов пять раз. Результат вычислений — 16200 люкс. Именно столько требуется для достижения 537 PPFD при боксе 60 на 60 и высоте 60 сантиметров. Все расчеты являются приблизительными, точные значения получаются только с помощью измерительных приборов.
СБОРКА И КОМПЛЕКТАЦИЯ
Для сборки потребуется десять бытовых LED-ламп мощностью 20 ватт каждая. Световой поток одной лампы составляет 1800 люмен, что эквивалентно 1800 люкс. Цена одной лампы — 125 рублей. Патроны, провода, вилка и каркас приобретаются отдельно. Каркас собирается из двух брусков размером 55 на 3,5 на 2 сантиметра и двух брусков размером 10 на 3,5 на 2 сантиметра. Бруски соединяются саморезами. Патроны крепятся на пластиковые хомуты через просверленные отверстия. На каркас устанавливаются крючки для подвеса. Рассеиватели с ламп обязательно снимаются, так как они поглощают примерно 20 процентов светового потока. Итоговая стоимость собранного светильника составляет около 1800 рублей, что в четыре-пять раз дешевле готового борда. Эффективность самодельного светильника сопоставима с бордом стоимостью 7000 рублей. Единственным недостатком является повышенное выделение тепла, однако по этому показателю конструкция значительно безопаснее газоразрядных ДНаТ ламп.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ИТОГ
Готовый борд на 120 ватт обеспечивает 537 PPFD на высоте 50 сантиметров в боксе 60 на 60 и стоит 6850 рублей. Самодельный светильник из десяти ламп по 20 ватт обеспечивает аналогичные 16200 люкс, что эквивалентно 537 PPFD, и стоит 1800 рублей. Сборка занимает один вечер и не требует специальных навыков. Оба варианта рабочие, но самоделка экономически предпочтительнее при сопоставимых характеристиках.
СПЕКТР СВЕТА
Для фотосинтеза конопли критически важны две области спектра. Синий диапазон 400-470 нанометров отвечает за синтез хлорофилла и активный рост зеленой массы, поэтому он необходим на этапе вегетации. Красный диапазон 590-720 нанометров запускает механизмы цветения и формирования соцветий, его значение возрастает при переходе в стадию цветения. Остальные волны солнечного спектра усваиваются растением в минимальной степени и не влияют на развитие.
ОСНОВНЫЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
PPF измеряется в микромолях в секунду и показывает суммарное количество фотонов, которое лампа излучает в полезном для растения диапазоне. PPFD измеряется в микромолях в секунду на квадратный метр и показывает плотность светового потока, реально достигающего поверхности листьев. Производители приводят PPFD в PAR-картах, где указано распределение света по площади на разных высотах.
Для полноценной вегетации требуется PPFD от 300 до 350 микромолей. Для цветения необходимы значения около 900 микромолей. При этом снижение освещенности не убивает растение, но пропорционально уменьшает итоговый урожай.
Зависимость PPFD от высоты подвеса лампы подчиняется следующему правилу. На участке от 0 до 50 сантиметров каждые 10 сантиметров удаления от поверхности снижают PPFD в среднем на 15 процентов. На участке от 50 до 100 сантиметров снижение составляет 7 процентов на каждые 10 сантиметров.
РАБОТА С БЫТОВЫМИ LED-ЛАМПАМИ
Для бытовых светодиодных ламп используются иные единицы измерения. Люмен характеризует общий световой поток лампы. Люкс показывает освещенность поверхности и равен одному люмену на квадратный метр. Коэффициент перевода из люкс в PPFD составляет 0,015, но это значение действительно только для площади один квадратный метр при расстоянии от лампы до поверхности один метр.
Цветовая температура бытовых ламп измеряется в Кельвинах. Лампы с температурой 2700 Кельвинов излучают теплый белый свет с преобладанием красного спектра. Лампы с температурой 4000 Кельвинов дают нейтральный белый свет с зеленым спектром. Лампы с температурой 6000 Кельвинов производят холодный белый свет с преобладанием синего спектра. Для упрощения можно использовать лампы с температурой 4000 Кельвинов на всех этапах. Для экспериментов допустима комбинация семи ламп с температурой 6000 Кельвинов и трех ламп с температурой 2700 Кельвинов на вегетации с обратной заменой соотношения на цветении, но прирост урожая при этом будет незначительным.
ВАРИАНТ ПЕРВЫЙ — ГОТОВЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ БОРД
В качестве примера рассматривается светильник мощностью 120 ватт на бюджетных светодиодах Samsung 281B от отечественного производителя Minifermer. Для бокса размером 60 на 60 сантиметров на высоте 50 сантиметров среднее значение PPFD составляет 537 микромолей. Этого достаточно для выращивания двух кустов на стадии вегетации. При уменьшении высоты до 20 сантиметров средний PPFD возрастает до 904 микромолей, что соответствует потребностям цветения. Стоимость такого борда с качественным драйвером составляет 6850 рублей. Плюсом является полная готовность к использованию без дополнительной сборки.
ВАРИАНТ ВТОРОЙ — САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТИЛЬНИК ИЗ БЫТОВЫХ LED-ЛАМП
Целью является достижение эффективности, сопоставимой с бордом мощностью 120 ватт, при тех же условиях — бокс 60 на 60 сантиметров и высота подвеса 50 сантиметров. Целевой показатель — 537 PPFD. Ниже приведен пошаговый расчет необходимого количества люкс.
На первом шаге переводим 537 PPFD в люксы по коэффициенту 0,015. Делим 537 на 0,015 и получаем 35800 люкс. Это значение соответствует площади 100 на 100 сантиметров и высоте подвеса один метр.
На втором шаге пересчитываем на площадь 50 на 50 сантиметров. Поскольку площадь уменьшается в четыре раза по отношению к метру на метр, делим 35800 на 2 и получаем 17900 люкс.
На третьем шаге пересчитываем на площадь 60 на 60 сантиметров. Разница площади между 60 на 60 и 50 на 50 составляет 30 процентов. Прибавляем 30 процентов к 17900 и получаем 23270 люкс. Это значение соответствует высоте один метр.
На четвертом шаге корректируем высоту до 60 сантиметров. От 50 до 100 сантиметров каждые 10 сантиметров дают снижение на 7 процентов. На участке от 50 до 60 сантиметров укладывается пять шагов по 10 сантиметров. Последовательно вычитаем по 7 процентов пять раз. Результат вычислений — 16200 люкс. Именно столько требуется для достижения 537 PPFD при боксе 60 на 60 и высоте 60 сантиметров. Все расчеты являются приблизительными, точные значения получаются только с помощью измерительных приборов.
СБОРКА И КОМПЛЕКТАЦИЯ
Для сборки потребуется десять бытовых LED-ламп мощностью 20 ватт каждая. Световой поток одной лампы составляет 1800 люмен, что эквивалентно 1800 люкс. Цена одной лампы — 125 рублей. Патроны, провода, вилка и каркас приобретаются отдельно. Каркас собирается из двух брусков размером 55 на 3,5 на 2 сантиметра и двух брусков размером 10 на 3,5 на 2 сантиметра. Бруски соединяются саморезами. Патроны крепятся на пластиковые хомуты через просверленные отверстия. На каркас устанавливаются крючки для подвеса. Рассеиватели с ламп обязательно снимаются, так как они поглощают примерно 20 процентов светового потока. Итоговая стоимость собранного светильника составляет около 1800 рублей, что в четыре-пять раз дешевле готового борда. Эффективность самодельного светильника сопоставима с бордом стоимостью 7000 рублей. Единственным недостатком является повышенное выделение тепла, однако по этому показателю конструкция значительно безопаснее газоразрядных ДНаТ ламп.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ИТОГ
Готовый борд на 120 ватт обеспечивает 537 PPFD на высоте 50 сантиметров в боксе 60 на 60 и стоит 6850 рублей. Самодельный светильник из десяти ламп по 20 ватт обеспечивает аналогичные 16200 люкс, что эквивалентно 537 PPFD, и стоит 1800 рублей. Сборка занимает один вечер и не требует специальных навыков. Оба варианта рабочие, но самоделка экономически предпочтительнее при сопоставимых характеристиках.