Освещение растений белыми светодиодами

    Интенсивность фотосинтеза под красным светом максимальна, но под одним только красным растения гибнут либо их развитие нарушается. Например, корейские исследователи [1] показали, что при освещении чистым красным масса выращенного салата больше, чем при освещении сочетанием красного и синего, но в листьях значимо меньше хлорофилла, полифенолов и антиоксидантов. А биофак МГУ [2] установил, что в листьях китайской капусты под узкополосным красным и синим светом (по сравнению с освещением натриевой лампой) снижается синтез сахаров, угнетается рост и не происходит цветения.


    Рис. 1 Леанна Гарфилд, Tech Insider — Aerofarms

    Какое нужно освещение, чтобы при умеренном энергопотреблении получить полноценно развитое, большое, ароматное и вкусное растение?

    В чем оценивать энергетическую эффективность светильника?

    Основные метрики оценки энергетической эффективности фитосвета:

    • Photosynthetic Photon Flux (PPF), в микромолях на джоуль, т. е. в числе квантов света в диапазоне 400–700 нм, которые излучил светильник, потребивший 1 Дж электроэнергии.
    • Yield Photon Flux (YPF), в эффективных микромолях на джоуль, т. е. в числе квантов на 1 Дж электроэнергии, с учетом множителя — кривой McCree.

    PPF всегда получается немного выше, чем YPF (кривая McCree нормирована на единицу и в большей части диапазона меньше единицы), поэтому первую метрику выгодно использовать продавцам светильников. Вторую метрику выгоднее использовать покупателям, так как она более адекватно оценивает энергетическую эффективность.

    Эффективность ДНаТ

    Крупные агрохозяйства с огромным опытом, считающие деньги, до сих пор используют натриевые светильники. Да, они охотно соглашаются повесить над опытными грядками предоставляемые им светодиодные светильники, но не согласны за них платить.

    Из рис. 2 видно, что эффективность натриевого светильника сильно зависит от мощности и достигает максимума при 600 Вт. Характерное оптимистичное значение YPF для натриевого светильника 600–1000 Вт составляет 1,5 эфф. мкмоль/Дж. Натриевые светильники 70–150 Вт имеют в полтора раза меньшую эффективность.


    Рис. 2. Типичный спектр натриевой лампы для растений (слева). Эффективность в люменах на ватт и в эффективных микромолях серийных натриевых светильников для теплиц марок Cavita, E-Papillon, «Галад» и «Рефлакс» (справа)

    Любой светодиодный светильник, имеющий эффективность 1,5 эфф. мкмоль/Вт и приемлемую цену, можно считать достойной заменой натриевого светильника.

    Сомнительная эффективность красно-синих фитосветильников

    В этой статье не приводим спектров поглощения хлорофилла потому, что ссылаться на них в обсуждении использования светового потока живым растением некорректно. Хлорофилл invitro, выделенный и очищенный, действительно поглощает только красный и синий свет. В живой клетке пигменты поглощают свет во всем диапазоне 400–700 нм и передают его энергию хлорофиллу. Энергетическая эффективность света в листе определяется кривой «McCree 1972» (рис. 3).


    Рис. 3. V(λ) — кривая видности для человека; RQE — относительная квантовая эффективность для растения (McCree 1972); σr и σfr — кривые поглощения фитохромом красного и дальнего красного света; B(λ) — фототропическая эффективность синего света [3]

    Отметим: максимальная эффективность в красном диапазоне раза в полтора выше, чем минимальная — в зеленом. А если усреднить эффективность по сколько-нибудь широкой полосе, разница станет еще менее заметной. На практике перераспределение части энергии из красного диапазона в зеленый энергетическую функцию света иногда, наоборот, усиливает. Зеленый свет проходит через толщу листьев на нижние ярусы, эффективная листовая площадь растения резко увеличивается, и урожайность, например, салата повышается [2].

    Освещение растений белыми светодиодами

    Энергетическая целесообразность освещения растений распространенными светодиодными светильниками белого света исследована в работе [3].

    Характерная форма спектра белого светодиода определяется:

    • балансом коротких и длинных волн, коррелирующим с цветовой температурой (рис. 4, слева);
    • степенью заполненности спектра, коррелирующей с цветопередачей (рис. 4, справа).


    Рис. 4. Спектры белого светодиодного света с одной цветопередачей, но разной цветовой температурой КЦТ (слева) и с одной цветовой температурой и разной цветопередачей R a (справа)

    Различия в спектре белых диодов с одной цветопередачей и одной цветовой температуры едва уловимы. Следовательно, мы можем оценивать спектрозависимые параметры всего лишь по цветовой температуре, цветопередаче и световой эффективности — параметрам, которые написаны у обычного светильника белого света на этикетке.

    Результаты анализа спектров серийных белых светодиодов следующие:

    1. В спектре всех белых светодиодов даже с низкой цветовой температурой и с максимальной цветопередачей, как и у натриевых ламп, крайне мало дальнего красного (рис. 5).


    Рис. 5. Спектр белого светодиодного (LED 4000K R a = 90) и натриевого света (HPS) в сравнении со спектральными функциями восприимчивости растения к синему (B), красному (A_r) и дальнему красному свету (A_fr)

    В естественных условиях затененное пологом чужой листвы растение получает больше дальнего красного, чем ближнего, что у светолюбивых растений запускает «синдром избегания тени» — растение тянется вверх. Помидорам, например, на этапе роста (не рассады!) дальний красный необходим, чтобы вытянуться, увеличить рост и общую занимаемую площадь, а следовательно, и урожай в дальнейшем.

    Соответственно, под белыми светодиодами и под натриевым светом растение чувствует себя как под открытым солнцем и вверх не тянется.

    2. Синий свет нужен для реакции «слежение за солнцем» (рис. 6).


    Рис. 6. Фототропизм — разворот листьев и цветов, вытягивание стеблей на синюю компоненту белого света (иллюстрация из «Википедии»)

    В одном ватте потока белого светодиодного света 2700 К фитоактивной синей компоненты вдвое больше, чем в одном ватте натриевого света. Причем доля фитоактивного синего в белом свете растет пропорционально цветовой температуре. Если нужно, например, декоративные цветы развернуть в сторону людей, их следует подсветить с этой стороны интенсивным холодным светом, и растения развернутся.

    3. Энергетическая ценность света определяется цветовой температурой и цветопередачей и с точностью 5 % может быть определена по формуле:

    $YPF=\frac{\eta }{100}\cdot \left [ 1,15+\frac{35\cdot Ra-2360}{CCT}\right ] эфф. мкмоль/Дж, $


    где $\eta$ — световая отдача в лм/Вт, $Ra$ — общий индекс цветопередачи, $CCT$ — коррелированная цветовая температура в градусах Кельвина.

    Примеры использования этой формулы:

    А. Оценим для основных значений параметров белого света, какова должна быть освещенность, чтобы при заданной цветопередаче и цветовой температуре обеспечить, например, 300 эфф. мкмоль/с/м2:


    Видно, что применение теплого белого света высокой цветопередачи позволяет использовать несколько меньшие освещенности. Но если учесть, что световая отдача светодиодов теплого света с высокой цветопередачей несколько ниже, становится понятно, что подбором цветовой температуры и цветопередачи нельзя энергетически значимо выиграть или проиграть. Можно лишь скорректировать долю фитоактивного синего или красного света.

    Б. Оценим применимость типичного светодиодного светильника общего назначения для выращивания микрозелени.

    Пусть светильник размером 0,6 × 0,6 м потребляет 35 Вт, имеет цветовую температуру 4000 К, цветопередачу Ra = 80 и световую отдачу 120 лм/Вт. Тогда его эффективность составит YPF = (120/100)⋅(1,15 + (35⋅80 − 2360)/4000) эфф. мкмоль/Дж = 1,5 эфф. мкмоль/Дж. Что при умножении на потребляемые 35 Вт составит 52,5 эфф. мкмоль/с.

    Если такой светильник опустить достаточно низко над грядкой микрозелени площадью 0,6 × 0,6 м = 0,36 м2 и тем самым избежать потерь света в стороны, плотность освещения составит 52,5 эфф. мкмоль/с / 0,36м2 = 145 эфф. мкмоль/с/м2. Это примерно вдвое меньше обычно рекомендуемых значений. Следовательно, мощность светильника необходимо также увеличить вдвое.

    Прямое сравнение фитопараметров светильников разных типов

    Сравним фитопараметры обычного офисного потолочного светодиодного светильника, произведенного в 2016 году, со специализированными фитосветильниками (рис. 7).


    Рис. 7. Сравнительные параметры типичного натриевого светильника 600Вт для теплиц, специализированного светодиодного фитосветильника и светильника для общего освещения помещений

    Видно, что обычный светильник общего освещения со снятым рассеивателем при освещении растений по энергетической эффективности не уступает специализированной натриевой лампе. Видно также, что фитосветильник красно-синего света (производитель намеренно не назван) сделан на более низком технологическом уровне, раз его полный КПД (отношение мощности светового потока в ваттах к мощности, потребляемой из сети) уступает КПД офисного светильника. Но если бы КПД красно-синего и белого светильников были одинаковы, то фитопараметры тоже были бы примерно одинаковы!

    Также по спектрам видно, что красно-синий фитосветильник не узкополосен, его красный горб широк и содержит гораздо больше дальнего красного, чем у белого светодиодного и натриевого светильника. В тех случаях, когда дальний красный необходим, использование такого светильника как единственного или в комбинации с другими вариантами может быть целесообразно.

    Оценка энергетической эффективности осветительной системы в целом:

    Автор использует ручной спектрометр UPRtek 350N (рис. 8), предоставленный компанией «Интех инжиниринг».


    Рис. 8. Аудит системы фитоосвещения

    Следующая модель UPRtek — спектрометр PG100N по заявлению производителя измеряет микромоли на квадратный метр, и, что важнее, световой поток в ваттах на квадратный метр.

    Измерять световой поток в ваттах — превосходная функция! Если умножить освещаемую площадь на плотность светового потока в ваттах и сравнить с потреблением светильника, станет ясен энергетический КПД осветительной системы. А это единственный на сегодня бесспорный критерий эффективности, на практике для разных осветительных систем различающийся на порядок (а не в разы или тем более на проценты, как меняется энергетический эффект при изменении формы спектра).

    Примеры использования белого света

    Описаны примеры освещения гидропонных ферм и красно-синим, и белым светом (рис. 9).


    Рис. 9. Слева направо и сверху вниз фермы: Fujitsu, Sharp, Toshiba, ферма по выращиванию лекарственных растений в Южной Калифорнии

    Достаточно известна система ферм Aerofarms (рис. 1, 10), самая большая из которых построена рядом с Нью-Йорком. Под белыми светодиодными лампами в Aerofarms выращивают более 250 видов зелени, снимая свыше двадцати урожаев в год.


    Рис. 10. Ферма Aerofarms в Нью-Джерси («Штат садов») на границе с Нью-Йорком

    Прямые эксперименты по сравнению белого и красно-синего светодиодного освещения
    Опубликованных результатов прямых экспериментов по сравнению растений, выращенных под белыми и красно-синими светодиодами, крайне мало. Например, мельком такой результат показала МСХА им. Тимирязева (рис. 11).


    Рис. 11. В каждой паре растение слева выращено под белыми светодиодами, справа — под красно-синими (из презентации И. Г. Тараканова, кафедра физиологии растений МСХА им. Тимирязева)

    Пекинский университет авиации и космонавтики в 2014 году опубликовал результаты большого исследования пшеницы, выращенной под светодиодами разных типов [4]. Китайские исследователи сделали вывод, что целесообразно использовать смесь белого и красного света. Но если посмотреть на цифровые данные из статьи (рис. 12), замечаешь, что разница параметров при разных типах освещения отнюдь не радикальна.


    Рис 12. Значения исследуемых факторов в двух фазах роста пшеницы под красными, красно-синими, красно-белыми и белыми светодиодами

    Однако основным направлением исследований сегодня является исправление недостатков узкополосного красно-синего освещения добавлением белого света. Например, японские исследователи [5, 6] выявили увеличение массы и питательной ценности салата и томатов при добавлении к красному свету белого. На практике это означает, что, если эстетическая привлекательность растения во время роста неважна, отказываться от уже купленных узкополосных красно-синих светильников необязательно, светильники белого света можно использовать дополнительно.

    Влияние качества света на результат

    Фундаментальный закон экологии «бочка Либиха» (рис. 13) гласит: развитие ограничивает фактор, сильнее других отклоняющийся от нормы. Например, если в полном объеме обеспечены вода, минеральные вещества и СО 2, но интенсивность освещения составляет 30 % от оптимального значения — растение даст не более 30 % максимально возможного урожая.


    Рис. 13. Иллюстрация принципа ограничивающего фактора из обучающего ролика на YouTube

    Реакция растения на свет: интенсивность газообмена, потребления питательных веществ из раствора и процессов синтеза — определяется лабораторным путем. Отклики характеризуют не только фотосинтез, но и процессы роста, цветения, синтеза необходимых для вкуса и аромата веществ.

    На рис. 14 показана реакция растения на изменение длины волны освещения. Измерялась интенсивность потребления натрия и фосфора из питательного раствора мятой, земляникой и салатом. Пики на таких графиках — признаки стимулирования конкретной химической реакции. По графикам видно что исключить из полного спектра ради экономии какие-то диапазоны, — все равно что удалить часть клавиш рояля и играть мелодию на оставшихся.


    Рис. 14. Стимулирующая роль света для потребления азота и фосфора мятой, земляникой и салатом (данные предоставлены компанией Фитэкс)

    Принцип ограничивающего фактора можно распространить на отдельные спектральные составляющие — для полноценного результата в любом случае нужен полный спектр. Изъятие из полного спектра некоторых диапазонов не ведет к значимому росту энергетической эффективности, но может сработать «бочка Либиха» — и результат окажется отрицательным.
    Примеры демонстрируют, что обычный белый светодиодный свет и специализированный «красно-синий фитосвет» при освещении растений обладают примерно одинаковой энергетической эффективностью. Но широкополосный белый комплексно удовлетворяет потребности растения, выражающиеся не только в стимуляции фотосинтеза.

    Убирать из сплошного спектра зеленый, чтобы свет из белого превратился в фиолетовый, — маркетинговый ход для покупателей, которые хотят «специального решения», но не выступают квалифицированными заказчиками.

    Корректировка белого света

    Наиболее распространенные белые светодиоды общего назначения имеют невысокую цветопередачу Ra = 80, что обусловлено нехваткой в первую очередь красного цвета (рис. 4).

    Недостаток красного в спектре можно восполнить, добавив в светильник красные светодиоды. Такое решение продвигает, например, компания CREE. Логика «бочки Либиха» подсказывает, что такая добавка не повредит, если это действительно добавка, а не перераспределение энергии из других диапазонов в пользу красного.

    Интересную и важную работу проделал в 2013–2016 годах ИМБП РАН [7, 8, 9]: там исследовали, как влияет на развитие китайской капусты добавление к свету белых светодиодов 4000 К / Ra = 70 света узкополосных красных светодиодов 660 нм.

    И выяснили следующее:

    • Под светодиодным светом капуста растет примерно так же, как под натриевым, но в ней больше хлорофилла (листья зеленее).
    • Cухая масса урожая почти пропорциональна общему количеству света в молях, полученному растением. Больше света — больше капусты.
    • Концентрация витамина С в капусте незначительно повышается с ростом освещенности, но значимо увеличивается с добавлением к белому свету красного.
    • Значимое увеличение доли красной составляющей в спектре существенно повысило концентрацию нитратов в биомассе. Пришлось оптимизировать питательный раствор и вводить часть азота в аммонийной форме, чтобы не выйти за ПДК по нитратам. А вот на чисто-белом свету можно было работать только с нитратной формой.
    • При этом увеличение доли красного в общем световом потоке почти не влияет на массу урожая. То есть восполнение недостающих спектральных компонент влияет не на количество урожая, а на его качество.
    • Более высокая эффективность в молях на ватт красного светодиода приводит к тому, что добавление красного к белому эффективно еще и энергетически.

    Таким образом, добавление красного к белому целесообразно в частном случае китайской капусты и вполне возможно в общем случае. Конечно, при биохимическом контроле и правильном подборе удобрений для конкретной культуры.

    Варианты обогащения спектра красным светом

    Растение не знает, откуда к нему прилетел квант из спектра белого света, а откуда — «красный» квант. Нет необходимости делать специальный спектр в одном светодиоде. И нет необходимости светить красным и белым светом из одного какого-то специального фитосветильника. Достаточно использовать белый свет общего назначения и отдельным светильником красного света освещать растение дополнительно. А когда рядом с растением находится человек, красный светильник можно по датчику движения выключать, чтобы растение выглядело зеленым и симпатичным.

    Но оправданно и обратное решение — подобрав состав люминофора, расширить спектр свечения белого светодиода в сторону длинных волн, сбалансировав его так, чтобы свет остался белым. И получится белый свет экстравысокой цветопередачи, пригодный как для растений, так и для человека.

    Особенно интересно увеличивать долю красного, повышая общий индекс цветопередачи, в случае сити-фермерства — общественного движения по выращиванию необходимых человеку растений в городе, зачастую с объединением жизненного пространства, а значит, и световой среды человека и растений.

    Открытые вопросы

    Можно выявлять роль соотношения дальнего и ближнего красного света и целесообразность использования «синдрома избегания тени» для разных культур. Можно спорить, на какие участки при анализе целесообразно разбивать шкалу длин волн.

    Можно обсуждать — нужны ли растению для стимуляции или регуляторной функции длины волн короче 400 нм или длиннее 700 нм. Например, есть частное сообщение, что ультрафиолет значимо влияет на потребительские качества растений. В числе прочего краснолистные сорта салата выращивают без ультрафиолета, и они растут зелеными, но перед продажей облучают ультрафиолетом, они краснеют и отправляются на прилавок. И корректно ли новая метрика PBAR (plant biologically active radiation), описанная в стандарте ANSI/ASABE S640, Quantities and Units of Electromagnetic Radiation for Plants (Photosynthetic Organisms, предписывает учитывать диапазон 280–800нм.

    Заключение

    Сетевые магазины выбирают более лежкие сорта, а затем покупатель голосует рублем за более яркие плоды. И почти никто не выбирает вкус и аромат. Но как только мы станем богаче и начнем требовать большего, наука мгновенно даст нужные сорта и рецепты питательного раствора.

    А чтобы растение синтезировало все, что для вкуса и аромата нужно, потребуется освещение со спектром, содержащим все длины волн, на которые растение прореагирует, т. е. в общем случае сплошной спектр. Возможно, базовым решением будет белый свет высокой цветопередачи.

    Благодарности
    Автор выражает искреннюю благодарность за помощь в подготовке статьи сотруднику ГНЦ РФ-ИМБП РАН к. б. н. Ирине Коноваловой; руководителю школы сити-фермерства UrbaniEco Татьяне Дубовской; руководителю проекта «Фитэкс» Татьяне Тришиной; специалисту компании CREE Михаилу Червинскому

    Литература
    1. Son K-H, Oh M-M. Leaf shape, growth, and antioxidant phenolic compounds of two lettuce cultivars grown under various combinations of blue and red light-emitting diodes // Hortscience. – 2013. – Vol. 48. – P. 988-95.
    2. Ptushenko V.V., Avercheva O.V., Bassarskaya E.M., Berkovich Yu A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., Zhigalova T.V., 2015. Possible reasons of a decline in growth of Chinese cabbage under acombined narrowband red and blue light in comparison withillumination by high-pressure sodium lamp. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
    3. Sharakshane A., 2017, Whole high-quality light environment for humans and plants. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
    4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu & H. Liu, 2014, Growth, Photosynthetic Characteristics, Antioxidant Capacity and Biomass Yield and Quality of Wheat (Triticum aestivum L.) Exposed to LED Light Sources with Different Spectra Combinations
    5. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D. et al. The effects of red, blue, and white light-emitting diodes on the growth, development, and edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata) // Scientia Horticulturae. – 2013. – V. 150. – P. 86–91.
    6. Lu, N., Maruo T., Johkan M., et al. Effects of supplemental lighting with light-emitting diodes (LEDs) on tomato yield and quality of single-truss tomato plants grown at high planting density // Environ. Control. Biol. – 2012. Vol. 50. – P. 63–74.
    7. Коновалова И.О., Беркович Ю.А., Ерохин А.Н., Смолянина С.О., О.С. Яковлева, А.И. Знаменский, И.Г. Тараканов, С.Г. Радченко, С.Н. Лапач. Обоснование оптимальных режимов освещения растений для космической оранжереи «Витацикл-Т». Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016. Т. 50. № 4.
    8. Коновалова И.О., Беркович Ю.А., Ерохин А.Н., Смолянина С.О., Яковлева О.С., Знаменский А.И., Тараканов И.Г., Радченко С.Г., Лапач С.Н., Трофимов Ю.В., Цвирко В.И. Оптимизация светодиодной системы освещения витаминной космической оранжереи. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016. Т. 50. № 3.
    9. Коновалова И.О., Беркович Ю.А., Смолянина С.О., Помелова М.А., Ерохин А.Н., Яковлева О.С., Тараканов И.Г. Влияние параметров светового режима на накопление нитратов в надземной биомассе капусты китайской (Brassica chinensis L.) при выращивании со светодиодными облучателями. Агрохимия. 2015. № 11.

    Примечание 1: Этот пост является переводом препринта White LED Lighting for Plants, опубликованного вчера на biorxiv.org.
    Примечание 2: В профиле есть моя почта. Если по теме наберется 50 вопросов, напишу отдельный пост с ответами на все эти вопросы.
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 275
    • +7
      Все упирается в инфраструктуру. В теплицах уже массово стоят светильники для ДНаТ, они стоят порядка 6-7к рублей, а лампы в них — 500-1000. Чтобы массово заменить их на светодиодные панели — надо куда-то массово продать уже имеющиеся светильники, поменять электрику под панели и купить эти самые панели, которые сами стоят около 3к.

      У владельца теплицы возникают вопросы: сколько будет стоить покупка новых светильников, во сколько обойдется замена, как быстро удастся продать старые светильники и сколько за них удастся выручить денег? В итоге — если инфраструктура уже готова под натриевые лампы — их дешевле покупать по мере перегорания, чем менять все скопом и разом, при незначительном приросте биомассы.
      А при цене электроэнергии в России — выгода может быть отрицательная.

      Вот если с нуля проектировать — тогда есть о чем задуматься, а уже оборудованные теплицы никто переделывать не будет.

      Плюс играет роль инерция мышления, народ за десятилетия пользования лампами накаливания и подобных — тупо привык к цоколям, потому не видит принципиальной разницы между светодиодной лампочкой в цоколь и лампочкой накаливания в цоколь — для него это «магия». И производители систем освещения, что для квартир, что для промышленности — не менее традиционно выпускают привычные устройства с цоколями. Выгоднее продать 10000 обычных люстр под обычные лампочки, чем 10 дизайнерских и необычных со светодиодами.
      • +1
        Частично вьі правьі, но бльіе светодиодьі, на использовании которьіх делает акцент автор, не так уж и дороги. А уменьшение платежей за електричество в 10 раз — существенно, полагаю, даже для России.
        А так — лично знаю про тепличньіе хозяйства в Западной Украине, которьіе распродали ДНаТ оборудование и перешли на светодиодьі.
        • +2
          Может на Западной Украине электричество дороже, чем в России?
          Здесь было много тем про светодиоды и народ в каждой из них ломает копья об экономии. В итоге получается, что при стоимости светодиодов — они окупаются в России от 5 до 10 лет, в текущих реалиях это запредельный срок, никто так далеко не планирует.
          • +3
            >> они окупаются в России от 5 до 10 лет, в текущих реалиях это запредельный срок, никто так далеко не планирует.
            Скорее, проблема в том, что 5-10 лет — это примерный срок службы светодиодного светильника. То есть, едва он окупился — тадам — вам уже надо покупать новый за кучу денег. Реальная выгода может оказаться не такой уж и большой.
            • +2
              При высоких ценах на электричество — светильники окупаются намного раньше их деградации через 5-10 лет.
              • 0
                Как-то мутновато выходит с теплицами…

                В комментарии, на который вы ответили, указана разница в энергопотреблении в 10 раз. И еще раньше была статья про использование специальных светодиодных ламп (с максимумами в нужных местах), где тоже была очень внушительная разница.
                Но вот из этой статьи получается, что разница совсем не такая огромная, если вообще есть. При этом, видимо, не все равно, что именно выращивать.

                Если так подумать и поставить себя на место хозяина теплицы, выходит, что эффект от перехода на светодиоды вообще нельзя в общем случае просчитать заранее? Ну, при таком раскладе я бы, возможно, тоже продолжал сидеть на технологии, которая точно работает.
                • +2
                  Если обобщить — то любые перемены это убыток и долгое их окупание. А с нуля — еще может что-то получиться.
                • +2
                  чем вызвана окупаемость? светодиоды стали экономичнее ДНАТ? единственное преимущество светодиодов перед ДНАТ — цветопередача. Опять мифы про светодиоды, редкий светодиод может конкурировать даже с обычной днат по соотношению люмен/ватт.
                  • +2
                    И по люмен/ваттам и по микромолям с джуоля светодиды догнали 600Вт ДНаТ. Смотрите примеры прямого сравнения в тексте.
                    • 0
                      Ну, Ок, догнали, соглашусь…
                      Но товаришчь выше пишет о десятикратной экономии!!! ))
                      • 0
                        Там как обычно какой-то отдельный экспериментальный светодиод догнал, который не найти днем с огнем. Какого размера будет светильник 600 ватт светодиодный? 17 светильников 600х600 вместо 1 днат 600? Как уместить это на 1-2 кв. м. ДРЛ я думаю уже догнали, ДНАТ по факту еще далеко=)
                        • 0
                          Размеры светильника считаются очень просто. Примите без доказательства (доказательства громоздки, и не для этой темы), что для ста ватт мощности светильника нужно не менее пяти квадратных дециметров площади плоского алюминиевого радиатора. 600 ватт — это 30 дм2, квадрат полметра на полметра.
                        • 0
                          Догнали, может быть, но откуда 10-кратная экономия? С учетом расходов на переделку инфраструктуры — кейса не получится. Проверенная технология в этом смысле гораздо надежнее и привлекательнее даже для новых вложений.
                          • 0
                            Трудно уже отследить, кто сказал про десятикратную экономию. В первом приближении энергетическая эффективность новой и старой технологии одинакова. Но у новой технологии есть ряд плюсов.
                      • 0
                        На глаза на днях попались светодиодные табло с белыми светодиодами. Обратили на себя внимание тем, что установлены около года и уже видна сильная неравномерность яркости. И иэто не одни и не в одном месте уже имеют проблемы. Наверное они свои 5 лет «в среднем» отработают, если считать «деградацией» их полное погасание. А по факту их характеристики уже сейчас не такие как были в первые месяцы.
                        • +2
                          Для современных светодиодных светильников стандартное требование — не более 30% спада светового потока не менее чем за 50 000 часов.
                          На хороших диодах при правильном тепловом режиме и нагрузке я могу гарантировать не более 10% спада более чем за 100 000 часов.
                          Но если надо подешевле…
                          • 0
                            Зависит от светодиодов и условий. У меня в квартире использовалось два вида лент(герметичные и обычные) с одним типом светодиодов (5050). Герметичные через год пришлось менять, обычные 4 года уже работают без изменений яркости.
                            • 0
                              Производитель может быть разный. Или год производства разный. Надежность и другие характеристики очень быстро растут. По моему мнению любая лента 2017г.в. надежней и эффективней любой ленты 2015г.в.
                            • +1
                              … и это только диоды! ПРА для натриевых ламп скорее всего используются старые — дроссель, бумажные конденсаторы и запускайка, обычно там нечему ломаться (в запускайке тоже бумажный кондёр, тиристор какой нибудь дубовый и по мелочи), а вот в питальниках для светодиодов — как правило стоят электролитические конденсаторы которые ох как деградируют, а если используется корректор мощности (а в большой теплице без него я думаю будет не очень хорошо), то в нём частенько при деградации конденсатора, ещё и транзистор может улететь…
                          • 0

                            А светильники других систем за это время уже три раза поменять надо будет. По моим подсчетам диоды от осрама в льюстре окупаются за год в сравнении с лн и за три с клл

                            • 0
                              ХЗ, у меня светодиоды горят все время. В основном — GU 5.3. Не горят, внезапно, только филаментные Uniel с цоколем Е14 (хотя считается, что у ламп этого типа сильный перегрев, да и в цоколе места почти нет). Osram пока не пробовал, не попадались с нужным световым потоком.
                              • 0
                                «Не горят» — в смысле «светят, но не сгорают»?
                                • +2
                                  Моя статистика:
                                  3 шт. 7Вт лампы Samsung LED E27;
                                  12 шт. 15Вт LED-светильников MOON15
                                  Порядка 12 метров (в совокупности) 5-сантиметровой 40Вт/м светодиодной ленты
                                  Порядка 2 метров узкой 23Вт/м ленты
                                  2 шт. флюоресцентных 2GX13 55W
                                  1 шт. флюоресцентная не помню какая трубка Т4 длиной 469мм 21Вт

                                  Потери с момента инсталляции (итого за 3.8 года):
                                  1 шт. та самая последняя в списке трубка, заменена на светодиодную ленту ввиду дефицита и ну ее вообще нафиг
                                  8 блоков питания светильников MOON15 (светильник разборный) — у них попалась плохая партия драйверов, которые через 1.5-2 года начали дохнуть. Две штуки сменил по гарантии, остальные купил за свой счет (в Чипе и Дипе оказались дешевле всего, если не ждать пересылки).
                                  Собственно светодиодов из строя не выходило.

                                  Так что вопрос сводится к качеству ламп/светильников и режиму их эксплуатации. ИМХО если светодиодные лампы «всё время» выходят из строя, что-то не так или с ними, или со светильником, или вообще с проводкой (хотя хорошему драйверу должно быть наплевать практически на все, от чего не сдохнет другая бытовая техника).
                                  • +1
                                    Единственное, что я подозреваю — напряжение 240 вольт. В дешевых ATX БП встречалась такая ерунда — ключи на входе стояли впритык по напряжению, чуть больше — и привет.
                                    Мне больше интересно, почему у меня с КЛЛ такой фигни не происходит — все отхаживают положенный срок, в том числе в тех же самых светильниках, вне зависимости от производителя…
                                    • 0
                                      Это сейчас стали год-два гарантированно ходить, в период становления
                                      и удешевления технологии (2005-2008 примерно) были чудо-лампы по 30 рублей с соответствующими же сроками службы
                                  • 0
                                    В копилку статистики: светодиодные лампочки Nakai, ASD, Gauss — большинство на E27, но есть и E14. 12 Вт и ниже — сгорело порядка 4 из 40-50, даже дешевые ASD с паршивыми параметрами, покупавшиеся когда о характеристиках не особо задумывался, все еще живут по большей части (поставил в тамбурах и т.п. — где качество не особо важно).
                                    А вот выше 12 Вт в корпусе E27 — практически все померли из 7 штук, ни одна не прожила более двух лет. Охлаждения похоже в таком форм-факторе все же не хватает.
                                • 0
                                  Ничего не понимаю… Сейчас уже (я специально еще посмотрел на даты обсуждения) светодиодные светильники стоят очень дешево. Так, 50-ваттная COB-панель стоит 2$ (120 рублей). Это, конечно, слега подороже, чем дешевая китайская 250-ваттная ДНАТ за 250 рублей, но говорить о «куче денег», тем более, с учетом заметно большего срока, просто смешно.

                                  Скажем так, сейчас светодиоды и натриевые лампы выровнялись по цене за единицу времени эксплуатации. То есть, год пользования СД и ДНАТ будет примерно одинаковым.
                                  • +1
                                    А вот я вчера на интерлайте в китайском павильоне сфотографировал. Смешно и несмешно одновременно — 2,5 доллара за светильник 50Вт с корпусом IP67 (электроника залита прозрачным силиконом), и источником питания от 220В:
                                    image
                                    • 0
                                      Вот и я о том же…
                                      Кто нибудь еще будет поднимать дискуссию о дороговизне? ))
                                      Кстати, как светильник (производитель) называется? QR код неразборчив )
                                      Веб сайт есть? Я бы себе таких прикупил ))
                                      • 0
                                        www.burano.cc
                                        светильника именно этого в каталоге нет, но на выставке и в проспекте были
                                        BNF-1776-25 (25 Вт)
                                        BNF-1776-50 (50 Вт)
                                        BNF-1776-100 (100 Вт)

                                        Если будете запрашивать, будет здорово, если отпишитесь о результате — отправляют ли мелкие партиии физлицам?
                                        • –1
                                          Спасибо. Весьма ценная находка.
                                          Ну я могу и на юрлицо купить.
                                          Но вообще то да, китайцу иметь эккаунт на алиэкспрессе вполне логично.

                                          А так да, старая сковорода рулит! )))
                                          • 0
                                            Будет у вас в руках это или подобное, готов вам сделать протокол со всеми фитоданными этой штуки.
                                            • 0

                                              Договорились )


                                              Кстати, когда сейчас речь идет о фито-сборках, то уже тренд стал отходить от комбинаций синих с красными, а делают специальные люминофорные LEDы (как штучные, так и COB), красный свет в которых генерируется люминофором от синего (точно как с белыми).
                                              https://ru.aliexpress.com/item/led-grow-20W-30W-50W-light-chip-full-spectrum-380nm-780nm-best-for-hydroponics-greenhouse-cob/32802066743.html


                                              И вот получается, что говорим о разных технологиях СД освещения.

                                              • 0
                                                Светильник в сравнительной таблице в посте — примерно такой.
                                                • 0
                                                  эти диодики деградируют на 30% за 2.5 месяца. И это при установке к радиатору от 478 сокета с принудительным охлаждением
                                                • 0
                                                  Посмотрел несколько видеообзоров про них. К сожалению они мерцают с частотой 100 Hz из-за упрощенной схемотехники. Для подсветки растений наверное не имеет большого значения, если только не находится с ними в одном помещении.
                                      • +2
                                        Насколько я знаю, светодиодные светильники обычно не предполагают замену светодиодов. И когда они выработают ресурс, надо покупать новый светильник.
                                        А нормальный светильник стоит довольно-таки некисло, потому что там использовано достаточно много не самых дешевых материалов для корпуса, теплоотвода и оптики, плюс обработка и R&D.
                                        • 0
                                          Ну, надо брать такие, где замена проста.
                                          например центральная COB панель в прожекторе очень легко заменяется.
                                          • +3
                                            Ну, это если вам не нужна кривая силы света определенной формы. Со спотами и светильниками для освещения дорог могут быть проблемы.

                                            Кстати, там где в статье табличка с разными типами светильников (Рис. 7) упомянута ДНаЗ Reflux, вот такая:
                                            image

                                            Насколько я знаю, их изначально разрабатывали для освещения улиц. Фишка этой колбы в том, что она дает световое пятно с равномерной освещенностью. Оптика светодиодного светильника с подобной формой пятна выглядит примерно вот так:

                                            image
                                            отсюда

                                            Думаю, с заменой диодов в этом случае могут быть проблемы…

                                            У самого светодиодного модуля, по идее, синусная КСС. Если вам нужна именно такая — тогда ОК. Если нужна какая-то другая, то в светильнике появится оптика и станут важны размеры и расположение модуля, из-за чего с заменой может ничего не получиться. Заодно еще производитель сделает его неразборным.
                                            • +2
                                              Напутал, косинусная КСС у светодиодного модуля
                                        • 0
                                          Вопрос качества. Синюшные светодиоды с дешевым люминофором и неприятным спектром — давно уже пучок за пятачок. А приятные глазу, которые можно использовать в квартире и чтобы при этом глаза не вытекали кровавыми слезами — все еще довольно дорогие.
                                      • 0
                                        100Вт диоды со встроенным регулятором у китайцев порядка 10 баксов за штуку. + радиатор к ним еще… при этом — светоотдача выше чем у ДНаТ в разы, и срок службы больше в разы (ДНаТ начинают дохнуть через год-два).
                                        • 0

                                          Так, считаю до десяти, чтобы ненароком не нарушить правила…
                                          Ага, 100 Вт, 10 баксов за штуку, встроенный регулятор… Знаем, плавали. Ладно, присущее этому самому "встроенному регулятору" (CYT1000B или CYT3000B) дикое мерцание (100% глубина модуляции) — если не для жилых помещений, то сойдет. Но где "светоотдача выше, чем у ДНаТ в разы"? Даже заявленная она у них 100 лм/Вт, а не 200 и не 300. А реальная, как выяснилось, даже меньше. Срок службы — ну через год один из пяти модулей выжил. Кстати, сильно уполз по спектру. При этом модули стояли на здоровых радиаторах, температура на подложке при работе не превышала 55°С.

                                          • 0
                                            Ага, 100 Вт, 10 баксов за штуку, встроенный регулятор…

                                            посмотрел — за несколько лет цены на них сильно упали, 2.5 бакса за 100Вт модуль. 2 бакса за 20Вт.

                                            Ладно, присущее этому самому «встроенному регулятору» (CYT1000B или CYT3000B) дикое мерцание (100% глубина модуляции) — если не для жилых помещений, то сойдет.

                                            мерцание ровно такое же как и у ДНаТ с обычным индуктивным балластом.

                                            Но где «светоотдача выше, чем у ДНаТ в разы»? Даже заявленная она у них 100 лм/Вт, а не 200 и не 300. А реальная, как выяснилось, даже меньше.

                                            ну если сравнивать со 125Вт лампой — то таки намного выше. 600Вт не всегда можно использовать (на стеллажах с полками высотой 40-50см к примеру не пойдет).

                                            Срок службы — ну через год один из пяти модулей выжил. Кстати, сильно уполз по спектру. При этом модули стояли на здоровых радиаторах, температура на подложке при работе не превышала 55°С.

                                            дома больше года самые дешевые 10Вт 12В COB на досветку цветов, мощность правда чуть ниже номинала даю (радиаторы мелкие, чтобы выше 60 градусов не грелись), банальный БП + 1Ом резистор последовательно каждому диоду — за год сколь-либо заметной деградации не было.
                                        • +1
                                          Обратите внимание на то, что полезный выход ДНаТ достигает великолепных 160 лм/Вт, которых современные светодиоды до сих пор не достигли. Те величины, которые вы видите в даташитах светодиодов, достигаются при токе в 20--30 % от максимального. Разумеется, никто не будет эксплуатировать светодиоды в таком режиме в коммерческом светильнике, так как это невыгодно. Реальный выход светодиодных светильников — около 80--120 лм/Вт (меньше — у тёплых диодов с хорошим CRI, больше — у холодных с низким CRI). А если ещё раз посмотрите на таблицу с биологической эффективностью различных видов освещения из статьи, то увидите, что ДНаТ крайне незначительно отстаёт от белых светодиодов. Вывод — ДНаТ по-прежнему в полтора--два раза эффективнее светодиодов, если речь идёт о промышленных масштабах и есть возможность использовать мощные лампы, и нет специальных требований по спектру.
                                          • 0
                                            Ну, там где нет людей, можно и натриевые использовать, если электричество стоит не дороже светодиодов.
                                            • +1
                                              >>… там где нет людей…

                                              Ну, многим желтый цвет приятнее синюшно-белого.

                                              Вот, например, декоративное освещение специально сделано на ДНаТ'ах (Новосибирск, БЦ «Новая высота»):

                                              image

                                              Уличное освещение, опять же. Повышение контрастности, все такое.
                                              • 0
                                                Декоративное нормально, но жилые помещения так освещать нельзя.
                                                • 0
                                                  Хм, интересный вопрос… С освещенностью у них проблем нет, пульсации при желании можно убрать. Что касается цветопередачи, нашелся только один руководящий документ, но там CRI нормируется только для светодиодов и КЛЛ (пункт 7). Похоже, если очень хочется, то таки можно, просто смысла нет.
                                                  • 0
                                                    Цветопередача у днат — кошмарная, глаза сразу вытекут.
                                                    • +1
                                                      >> глаза сразу вытекут

                                                      А как вы объясните добровольное ношение многими людьми очков с желтыми линзами?

                                                      image

                                                      источник фото
                                                      • +1
                                                        Они же не всю жизнь так ходят. Это просто солнцезащитные очки.
                                                        • +1
                                                          В монохромном желтом мире видно лучше и дальше )
                                                        • 0
                                                          Приятный мягкий золотистый натриевый свет действительно имеет низкую цветопередачу, но для любых зрительных задач кроме цветоразличения и цветоузнавания на удивление хорош.
                                                          • 0
                                                            Он хорош только при небольшой яркости, чем выше яркость — тем холоднее должен быть свет. Очень яркий желтый — очень неприятен, а днат обычно очень яркие, в спальне не поставить, а как рабочее освещение это ужас-ужас. Даже фокусировка нарушается.
                                                            • 0
                                                              У меня дома 2 ДНаТ'а висело для цветов. 54000 люмен в сумме. Вполне комфортный свет. Все цвета различимы, просто к ним добавлено много желтого. При этом спектр выглядит достаточно ровно, а не как, например, у ДРЛ — все вроде более-менее нормальных цветов, но вместо красного — серый — вот это гораздо сильнее напрягает.

                                                              >> в спальне не поставить
                                                              Наоборот, для некоторых дел — вообще находка. В его свете кожа выглядит ровнее и приобретает красивый оттенок. Примерно как в свете пламени камина или свечей. Главное, чтобы прямо в глаза не светило.
                                                              • 0
                                                                Представил и ужаснулся :)
                                                                У меня это профессиональное — я цветокорректор…
                                            • +2
                                              Хм, а с чего вы взяли экономию электричества в 10 раз?
                                              Энергоэффективность лабораторных светодиодов сейчас достигает 300 лм/Вт, комерческие образцы едва перевалили за 100 лм/Вт (в статье указана эффективность тестового светилькика без рассеивателя 121 лм/Вт).
                                              Энергоэффективность обычной лампы накаливания — 10-13 лм/Вт поэтому светодиоды эффективнее обычных ламп накаливания действительно примимерно в 10 раз.
                                              Но энергоэффективность ДНаТ ламп порядка 150 лм/Вт (в расмотренном в статье образце это 131.3 лм/ВТ), и это реально больше чем светодиоды.
                                              Но за счёт немного другого спектра скорректированная энергоэффективность выше у светодиодов на пару процентов (1.51 мкмоль/Дж против 1.48 мкмоль/Дж), это далеко не 1000% (10 раз).
                                              При этом срок службы у ДНаТ (15000ч) тоже заметно отличается от срока службы ламп накаливания (1000ч), с которыми обычно сравнивают светодиоды (50000ч).

                                              Если это учесть вместе с тем что светодиоды конечно и стали значительно дешевле впоследнее время, то не факт что дяже новый проект будет выгоднее собрать на светодиодах. Поэтому об обновлении текущих теплиц имхо вообще не может быть и речи.
                                              • +1
                                                Да, вы совершенно правы ) Энергетическая эффективность белых светиодиодов светодидов сегодня примерно такая же как у мощных тепличных ДНаТ. Поэтому в теплицах еще несколько лет будут покупаться ДНаТ.
                                                Но в оранжереях, где нужна высокая цветопередача, или для микроферм, где огромный ДНаТ не разместить, светодиоды уже оправданы.
                                                • 0
                                                  Энергоэффективность лабораторных светодиодов сейчас достигает 300 лм/Вт

                                                  Для узкого спектра. Для белого света теоретический предел в районе 300 лм/вт.
                                                  комерческие образцы едва перевалили за 100 лм/Вт

                                                  В зависимости от режима работы. На заниженном токе (примерно 1/3 от номинального) давно переваливают за 150, некоторые за 200.
                                                  • 0
                                                    Для узкого спектра. Для белого света теоретический предел в районе 300 лм/вт.

                                                    Заголовок желтый но тем не менее
                                                    www.signbusiness.ru/news/svetotechnika/svetootdacha-svetodiodov-preodolevaet-planku-v-276-lm-vt.php
                                                    А насколько я помню теоретический максимум в районе 600 находится, и то там по сути 3 узких полоски спектра которые в сумме белый образуют для глаза но о CRI там говорить не приходится
                                                    В зависимости от режима работы. На заниженном токе (примерно 1/3 от номинального) давно переваливают за 150, некоторые за 200.

                                                    Я немного не точно выразился, не комерческие а массовые, сейчас в магазине лампочку купить даже на 120 лм/Вт это реально проблема, в основонм 80-100 идёт. Хотя для профессиональных фанариков с качественными диодами (да и сами диоды можно купить) да, планка в 200 уже преодолена (есть некоторые бины Cree XLamp® XP-G3, при хорошем охлаждении), но не будут люди за 100$ покупать лампочку в корридор повесить :)
                                                    • 0
                                                      А насколько я помню теоретический максимум в районе 600 находится

                                                      Именно, но это вообще для монохроматического излучения. Тут проблема перевести энергию света (фотона по сути) в люмены (восприятие человека этой энергии). Энергия света зависит от длины волны, восприятие тоже, и плюс совсем нелинейно.

                                                      Озвученные мной 300 — это для идеального белого света, с ровным спектром, и то «притянутое за уши» с некой долей погрешности. Любые нюансы — будут другие цифры. Не удивлюсь, что скоро светодиоды перепрыгнут эту границу за счёт худшего спектра.
                                                      Я немного не точно выразился, не комерческие а массовые

                                                      Массовые — да, полностью согласен. Но опять же, если не задирать ток, а просто досыпать побольше светодиодов (эти массовые стоят копейки) — можно получить вполне приличную эффективность, плюс практически неограниченный срок службы.
                                                      • 0
                                                        Все верно. Теоретический предел белого света белых светодиодов около 300лм/Вт, при расширении спектра до условно-солнечного 250лм/Вт. На практике в светильниках общего освещения мы балансируем между экономией и эффективностью в 100-150лм/Вт. То есть половину теоретического предела уже выбрали.
                                                        Лампочка — самый неэффективный формфактор светодиодного светильника. Для лампочки 100лм/Вт — уже очень хорошо.
                                                  • 0
                                                    Уважаемый, объясните мне, как это Вы насчитали экономию в 10 раз (в десять!), если КПД и светоотдача натриевых ламп выше, чем у светодиодов?
                                                    • 0
                                                      Откуда возьмется экономия, если эффективность натриевых ламп выше чем у светодиодного освещения (учитывая спектральные характеристики примерно равная для растений)
                                                      • 0
                                                        Не выше, а примерно одинакова. Причем хороший современный светодиодный светильник уже эффективней 250Вт натриевой лампы, не говоря о меньших мощностях. Посмотрите данные в посте.
                                                      • 0
                                                        А откуда разница в электричестве в 10 раз? в таблице КПД 35 против 37. YPF 1.48 против 1,51
                                                        Так что разница 0,03/1,48 = 2%.
                                                    • +2

                                                      Как минимум, при качественном белом освещении сельское хозяйство доставляет еще и эстетическое наслаждение.


                                                      Кстати, японская ADA в аквариумных светильниках для растений в качестве основной лампы использует МГЛ, его цветовая температура, как я помню, около 20 тыс.К

                                                      • +1
                                                        В аквариумах МГЛ с запредельной цветовой температурой используют потому, что морские обитатели как раз намного лучше усваивают синий свет, плюс, он меньше задерживается водой.
                                                        • 0

                                                          Проблема в том, что эти светильники для мелководных пресноводных аквариумов. Может, у японцев такое чувство прекрасного, не знаю. Но у меня растения пузыряли и при подсветке люмками на 2700.

                                                        • 0
                                                          МГЛ уже почти не используется, в аквариумистике все активно переходят на СД.
                                                          Сейчас ADA активно использует RGBLed светильники, а цветовая температура у них 10000К-12000К.
                                                          • 0
                                                            Цветовая температура МГЛ зависит от состава газа в колбе. Самые «модные» и точные модели от Philips имеют всего два варианта — 3000K и 4200K. Причем у моделей 4200K заметно выше CRI. Хотя, конечно, это лампы не для растений.
                                                            Больше интересно, почему светодиоды изучают, а не МГЛ, у которых вроде бы КПД выше и проблем наделать разных цветов нет.
                                                            • 0
                                                              КПД у них не выше. МГЛ с хорошим CRI — это где-то 90--120 лм/Вт, через 10 000 часов в пару раз хуже. Но они великолепны для домашнего освещения, этого не отнять.
                                                              • 0
                                                                Скажите, какие мне светодиоды взять, чтобы заменить 150Вт Philips Master Colour 942? Мне порядок цен интересен.

                                                                PS. Ошибся веткой. Мне не столько для дома, сколько для фото/видеосъемки.
                                                                • 0
                                                                  Если нужна распределенная система, например это. Если не устраивает, что 25% напряжения садится на резисторах, исправляемо паяльником.
                                                                  • 0
                                                                    Там написано 1440lm/m — наверное имеется ввиду люмен * метр. Продается 5 метров за $38. То есть это 7200 лм. Одна МГЛ на 150 Вт дает «по документам» 99 лм на ватт, то есть 14850 лм — вдвое больше. Стоят они от 7-8 долларов, которые попроще (ЭПРА начинается примерно с этой же цены) и примерно $25 самые дорогие. Вопрос заключается в том, зачем переплачивать за светодиоды? Самое интересное, что тут не готовый продукт, а ведь за $10 долларов можно купить коробку с защитой IP65 и ПРА внутри, и поставить туда лампу, получив готовый прожектор. Чтобы купить аналогичный продукт на светодиодах придется потратить долларов двести.
                                                                    • 0
                                                                      >> Одна МГЛ на 150 Вт дает «по документам» 99 лм на ватт, то есть 14850 лм

                                                                      Тут есть один момент, КПД отражателя — процентов 70, так что эффективность будет ниже. У диодов нет отражателя, и полезных люменов должно получиться столько, сколько написано. Кроме того, диоды должны прослужить хотя бы 25000 часов, а лампа с кварцевой горелкой (за $7-$8 будет с кварцевой) — 6000-8000 часов. То есть, надо добавить примерно 3 замены лампы.

                                                                      Получится 7200лм за $38 против примерно 10500лм за $28 — $32. Уже достаточно близко. Диоды по ссылке — дорогие (высокая яркость при CRI 95%), а МГЛ за $7 — наоборот, дешевая. Если взять варианты одного класса, то диоды окажутся выгоднее.
                                                                      • 0
                                                                        Одного класса? По светодиодам я не знаю какие нужны, а вот по МГЛ — вроде как самый лучший вариант: goo.gl/D54zsd — 10 евро + 8 евро доставка (за любое количество). Итого получается 38 евро за три лампы. Им еще нужен корпус и ЭПРА: вот ящик б/у с ЭПРА по 30 евро + 16 за доставку — goo.gl/oRp5qn — общая цена 30x3 + 16 = 108.

                                                                        108+38 = 146 евро (вместе с доставкой) за три фонаря в сумме 44550 лм (Три фонаря — минимум нужный для видеосъемки). Еще здесь шесть ламп, правда там в светильниках стоят попроще — 150 Вт цвет 830.

                                                                        Мне интересно, есть ли светодиодный вариант за подобную сумму, нужно именно три фонаря и чтобы светили качественно и мощно. Вот нашел китайский фонарь осветительный — 50000 люмен — amzn.to/2hHmbxM — стоит $129. Один! И с неизвестным CRI. Попытался поискать китайский LED-видеосвет: goo.gl/AGJXL8 — 8500 люмен, цена с доставкой — $756 за три штуки. По люменам это в два раза ниже. Может тут как раз выясниться, что их люмены лучше, чем у МГЛ.

                                                                        Про отражатель я не понял. Люмены как-то вычисляются или замеряются? Если замеряются, то наверное как-то учитывается направленность, ведь их в центре комнаты не ставят?
                                                                  • +1
                                                                    Я бы не стал менять. Смысл? МГЛ дёшевы, прекрасно работают, умеренно греются, с электронным баластом не мерцают на 100 Гц, не дохнут (важно!) от перегрева. Охладить 100--150 Вт светодиодов (а именно столько понадобится для диодов на 4500К с CRI>90) трудно и шумно. Как домашний пользователь MasterColour CDM-T 150/930 рикну утверждать, что лучше только настоящий солнечный свет и газоразрядные вспышки, но последние для видео не подходят.
                                                                • 0
                                                                  Если натриевые лампы сравнимы по эффективности, то МГЛ объективно проигрывают диодам. Светоотдача у них ниже, срок службы ниже, а цена — заметно выше. «Модные», про которые вы говорите, раза в 2 уступают диодам (причем, даже самым дорогим, с тем же качеством цветопередачи) по стоимости эксплуатации за счет дикой дороговизны сменных ламп.
                                                                  Бывают более дешевые лампы (раза в 2 дешевле «модных»), с CRI 60-70. Но они все равно дороги, при том, что у них срок службы в районе 8 тысяч часов.
                                                                  • 0
                                                                    От 10 евро стоят Philips Master Colour 942 150 Вт на eBay. У меня в ближайшем магазине — около $24 в пересчете. С ПРА самая непонятная ситуация. Есть за $6, а есть за $60. Причем бывает ПРА (наверное простейший) в комплекте с прожектором IP65 за $11-12.
                                                              • 0
                                                                Растения могут быть чувствительны не только к уровню освещения, но и к чередованию дня/ночи. При этом возможно, что чередовать достаточно только часть спектра, которая задействованна в регуляции, а часть, нужную для фотосинтеза, оставить постоянной.
                                                                Интересно, кто-нибудь такой подход исследовал?
                                                                • +4
                                                                  Насколько я понимаю так делать плохо потому что есть темновая фаза фотосинтеза и пересвет не есть гуд. Есть шикарная лекция про про фотосинтез в целом и его историю
                                                                  • +2
                                                                    Темновая фаза происходит параллельно со световой. Ее название связано с тем, что для нее просто не требуется свет, а не из-за того, что она обязательно должна быть в темноте.

                                                                    Ночь требуется не всем растениям, некоторые отлично растут при постоянном освещении. Но на многие растения, особенно из высоких широт, длина светового дня сильно влияет в регуляторном смысле.
                                                                    • 0
                                                                      Спасибо за видео!
                                                                  • +2
                                                                    Сетевые магазины выбирают более лежкие сорта, а затем покупатель голосует рублем за более яркие плоды. И почти никто не выбирает вкус и аромат.

                                                                    А тут всё упирается в старую добрую энергию. Если вкусный, но выращенный недалеко продукт стоит значительно дороже, привезенного из района с оптимальным климатом, то и будут покупать его. Вряд ли магазин откажется от большей наценки, особенно крупные сети.
                                                                    • 0
                                                                      А насколько хуже будет использование галогенных ламп или комбинирование их со светодиодами?
                                                                      • 0
                                                                        1) Комбинирование источников света — хорошая идея. Чего в спектре «А» не хватает, то, возможно, спектр «Б» восполнит.
                                                                        2) Галогенки имеют прекрасный сплошной спектр, но многократно более низкую эффективность по сравнению со светодиодами.
                                                                      • 0
                                                                        Я так и не понял, можно растения на подоконнике обычными светодиодными лампами подсвечивать?
                                                                        • +4
                                                                          Вполне. Только имеет смысл дополнительно регулировать форму кроны отдельными синими и красными добавками. Я так низкорослую и ветвистую траву растил.
                                                                          UPD В смысле пряная зелень)
                                                                          • +1
                                                                            А что, кто-то запрещал? :-)
                                                                            Я рассаду досвечиваю обычными светодиодными лампами, т.к. городить спец. светильники красно-синие лениво, да и в одной с ними комнате находиться некомфортно.
                                                                            Правда безо всяких расчетов, но чисто субъективно вполне неплохо растет. Да и по логике почему бы нет — вопрос только в эффективности.
                                                                            • 0
                                                                              А какая мощность на площадь? Из статьи выходит что для 0,6 × 0,6 м надо примерно 70Вт.
                                                                              • +1
                                                                                Я люксметром измеряю, который в телефоне регулирует освещенность. Есть нормативы пороговые для разных культур. Большинство светолюбивых требуют не менее 4 000 люкс на уровне почвы. Особо занудные типа базилика не будут набирать эфирные при освещенности меньше 8 000 — 10 000 люкс.
                                                                                • 0
                                                                                  Люксметр из мобильника — весьма уныл…
                                                                                  • 0
                                                                                    Если один раз сравнить показания конкретного телефона с показаниями поверенного люксметра, то для дальнейшей оценки освещенности телефон пригоден.
                                                                                    • 0
                                                                                      Вы хотите сказать, что точность люксметра телефона имеет очень небольшую погрешность и она постоянна? Не верю.
                                                                                      Люксметр в смарте — это как портновский сантиметр, длина зависит от силы измеряющего.
                                                                                      • 0
                                                                                        А много ли там надо по точности для таких задач?) Даташиты найти не смог. Некий LGE light sensor от Avago. Диапазон 0-10 000 люкс, разрешение 0.01.
                                                                                        • 0
                                                                                          Думается мне, что дело не в величине погрешности, а в ее переменности, и хватает ее только для относительного изменения по типу «стало темнее».
                                                                                          • 0
                                                                                            Мой вроде одно и то же показывает в одних и тех же условиях. Вообще, сенсор нужен в основном для подстройки яркости экрана. Я думаю, он должен выдавать достаточно адекватные данные, чтобы эта функция нормально работала.
                                                                                            • 0
                                                                                              Хм… Вот бы нашелся кто с нормальным люксметром и проверил.
                                                                                              • +1
                                                                                                Положил рядом телефон Xiaomi Mi A1 с программой Light Meter и поверенный прибор.

                                                                                                Разница показаний двукратная. Внес поправочный коэффициент в программу, показания стали одинаковыми. Переложил прибор и телефон в место с меньшей освещенностью — получил опять двукратную разницу в другую сторону.
                                                                                                Вывод — датчик телефона нелинеен, нужен пусть недорогой, но прибор. Например такой.
                                                                                                • 0
                                                                                                  Можно не тратить 5000 р, а практически даром измерять советским фотоэкспонометром. Для разовых и редких измерений разумный компромисс.
                                                                                                  www.toolgir.ru/lyuksmetr-iz-eksponometra-ili-fotoapparata
                                                                                                  • +1
                                                                                                    Дважды сталкивался с тем, что такой советский экспонометр нещадно врет. Наверное, из-за старости.
                                                                                                    На алиэкспрессе люксметры стоят от 600р. Наверное, можно такой купить, единожды сравнить с показаниями поверенного прибора, проверить на линейность, и дальше использовать для оценки освещенности.
                                                                                                    • 0
                                                                                                      Кстати — хорошо бы сравнить китайский люксметр за 500 и нормальный прибор. Есть подозрение, что будет как с мобильником.
                                                                                                      • 0

                                                                                                        На светодиодах так и будет. Проверено, врет в разы. В области 450 нм, где у светодиодов пик, относительная чувствительность (нормированная на чувствительность при 555 нм) стандартного фотоприемника и слегка скорректированного кремниевого фотодиода из китайских люксметров отличаются в 5-10 раз!

                                                                                                        • 0
                                                                                                          Предсказуемо…
                                                                                                          Значит надо искать человека с нормальным прибором.
                                                                                                    • 0
                                                                                                      Советский экспонометр — сразу нафик, он с цифрозеркалкой может в два раза отличаться и зеркалке я верю больше.

                                                                                                      А вот как перевести данные цифрового фотоаппарата в понятные и сравнимые люксы и люмены — это интересный вопрос.
                                                                                                      • 0
                                                                                                        Подозреваю, что одним из факторов может быть широкий угол «обзора» экспонометра, а зеркалка измеряет только то, что прошло через объектив.
                                                                                                        • 0
                                                                                                          Можно сделать несколько снимков и усрединить, можно закрыть объектив матовой полусферой, можно фотографировать большой белый лист бумаги. Много способов.
                                                                                                    • 0
                                                                                                      Отлично, спасибо.
                                                                                                      • 0
                                                                                                        А что измеряли-то? Объектив телефона нужно наводить на матовую белую поверхность, иначе условия измерения не будут одинаковыми.
                                                                                                        • 0
                                                                                                          Не объектив. Датчик света там на передней части.
                                                                                                          • 0
                                                                                                            Ценное замечание. Вы указываете на то, что дело не в нелинейности датчика, а в геометрии его оптики, и одинаковая освещенность прямым светом из окна или рассеянным светом комнаты даст разные показания? И не зря все люксметры-приборы имеют матовый колпачок над датчиком — «косинусную насадку».
                                                                                                            Если так, то датчик в телефоне бесполезен. Ведь нужно измерять именно освещенность на рабочей поверхности от источника света, а не освещенность создаваемую отраженным светом листа бумаги.
                                                                                                            • 0
                                                                                                              >Вы указываете на то, что дело не в нелинейности датчика, а в геометрии его оптики, и одинаковая освещенность прямым светом из окна или рассеянным светом комнаты даст разные показания?

                                                                                                              Именно.

                                                                                                              >Если так, то датчик в телефоне бесполезен. Ведь нужно измерять именно освещенность на рабочей поверхности от источника света, а не освещенность создаваемую отраженным светом листа бумаги.

                                                                                                              Я согласен, есть небольшая разница. Но бумага отражает более 90% поступающего на нее света, потерями на поглощении можно пренебречь. По сути это прямой аналог колпачка.
                                                                                                          • 0
                                                                                                            Примерно так и думал, спасиб за труды.
                                                                                                            • 0

                                                                                                              Не нелинеен, а имеет отличающиеся от люксметра спектральную кривую чувствительности и диаграмму направленности.

                                                                                                        • 0
                                                                                                          Нет, почему же. Сенсор освещенности используется для корректного выставления экспозиции в камере, он должен быть достаточно точным, иначе камера была бы бесполезна. Разница в экспозиции в два раза — это достаточно существенно, поэтому его точность заведомо выше.

                                                                                                          Корректный перевод светового потока на матрицу в люксы это уже другая задача, и тут вопрос не точности сенсора а того, чтобы у измеряющего были прямые руки и лист бумаги.
                                                                                                          • 0
                                                                                                            Корректный перевод светового потока на матрицу в люксы это уже другая задача, и тут вопрос не точности сенсора а того, чтобы у измеряющего были прямые руки и лист бумаги
                                                                                                            Ткните носом, плиз — в какую сторону гуглить по переводу данных цифрозеркалки в люмены?
                                                                                                            • +1
                                                                                                              Вот из какого-то форума:

                                                                                                              Для определения освещенности необходимо установить лист белой матовой бумаги (рекомендуют матовую, т.к. глянцевая не дает правильных результатов) перпендикулярно падающему свету от окна или лампы (то есть если свет исходит от окна, лист в стоячем положении, если свет от висячей сверху лампы, то лист в лежачем положении на подоконнике или полке). В фотоаппарате нужно установить чувствительность пленки 100. Для этого через меню найти ISO и выбрать значение 100. В моем фотике по умолчанию стоит АВТО, но есть возможность выбора 80, 100, 200, 400. После этого я выбираю режим видеосъемки (почему-то в режиме фото у меня не особо изменяются значения). Направляем фотоаппарат на лист бумаги так, чтоб занял весь кадр. На мониторе фотоаппарата посмотреть значение F и дробное число. Например, у меня значение F 4.5, а дробное – 1/250. Предполагаю, что это 3000 Лк.

                                                                                                              F2.8 1/4 8 Лк
                                                                                                              F2.8 1/8 15 Лк
                                                                                                              F2.8 1/15 30 Лк
                                                                                                              F2.8 1/30 60 Лк
                                                                                                              F2.8 1/60 120 Лк
                                                                                                              F2.8 1/125 240 Лк
                                                                                                              F2.8 1/250 1000 Лк
                                                                                                              F2.8 1/500 2000 Лк
                                                                                                              F4 1/250 2000 Лк
                                                                                                              F4 1/500 4000 Лк
                                                                                                              F5.6 1/250 4000 Лк
                                                                                                              F5.6 1/500 8000 Лк
                                                                                                              F5.6 1/1000 16000 Лк
                                                                                                              F8 1/250 8000 Лк
                                                                                                              F8 1/500 16000 Лк
                                                                                                              F8 1/1000 32000 Лк

                                                                                                              По крайне мере этот способ при измерении освещения от дневного света и лампы помог мне определить, что нужно опустить лампу на 10-15 см, чтоб освещенность от лампы была такой же, как при естественном освещении днем.
                                                                                                              • +1
                                                                                                                Занятно…
                                                                                                                Осталось понять, откуда взялось предположение: «Предполагаю, что это 3000 Лк». Референс нужен, а значит без предварительной калибровки не обойтись и снова нужен хороший проверенный прибор.
                                                                                                                • 0
                                                                                                                  Плюс оценить как это работает с полосатым и непрерывным спектром на отбеленной и неотбеленной бумаге, выключить автомат, ручками выставить яркость без засветов и измерить яркость ч/б пикселя.
                                                                                                                  • 0
                                                                                                                    Ну, профессиональные экспонометры это все умеют, там и белая полусфера, и все такое — но все равно нужен референс, или как минимум — понимание принципа соотношения. Есть подозрение, что на профильных форумах все уже «придумано».
                                                                                                                  • 0
                                                                                                                    >Референс нужен, а значит без предварительной калибровки не обойтись и снова нужен хороший проверенный прибор.

                                                                                                                    Достаточно стандартного источника света. Скажем 100 ваттная лампа накаливания без рефлектора на расстоянии N метров будет достаточно стандартно давать M люкс.
                                                                                                                    • 0
                                                                                                                      И в стандартных условиях — а это обычно белый шар определённого диаметра и тд тп. Не просто все это…
                                                                                                                      • +2
                                                                                                                        Стандартный источник света — это очень дорогая специальная штука.
                                                                                                                        Есть гост на световые потоки ламп накаливания, в т.ч. 100Вт лампа при напряжении 230В должна давать 1340 лм. Но сколько она реально дает — неизвестно.
                                                                                                                        К тому же вы не знаете ее кривую силы свет. Вот КСС какой-то лампы накаливания:
                                                                                                                        image
                                                                                                                        У важей может быть слегка иная КСС. То есть даже точно зная световой поток вы не знаете силу света в каком-либо направлении.
                                                                                                                        • 0
                                                                                                                          Для практических целей вам будет достаточно погрешности в пару десятков процентов.
                                                                                                                    • 0
                                                                                                                      Очень здорово, смущает только строчка «предполагаю».
                                                                                                                      И непонятно — если отработать методку для одного фотоаппарата — будет ли таблица соответствия справедлива для других фотоаппаратов?
                                                                                                                      • 0
                                                                                                                        Таблица будет справедлива, ибо там все очень точно регулируется диафрагмой, а вот референс взять неизвестно где…
                                                                                                                        • 0
                                                                                                                          А потом посмотрите на сравнения dxomark, где у них измеренные iso на разных фотиках разные получаются.
                                                                                                                          • 0
                                                                                                                            При этом фотоаппараты и объективы одной модели? Не верю, покажите.
                                                                                                                            • 0
                                                                                                                              Я так понял, что юзер iva2000 имел ввиду другие фотоаппараты других моделей.
                                                                                                              • 0
                                                                                                                Даташиты найти не смог. Некий LGE light sensor от Avago


                                                                                                                www.broadcom.com/products/optical-sensors/integrated-ambient-light-and-proximity-sensors
                                                                                                                • 0
                                                                                                                  Выше проверили, сделали вывод, что наверное сенсор линеен и можно было бы калиброваться, если бы на нем был белый колпачок — «косинусная насадка». В противном случае не калибруется и запросто дает ошибку в два раза при изменении характера освещения (направленный или рассеянный свет).
                                                                                                                  • 0
                                                                                                                    Это так, плюс на 10-20 % эти сенсоры могут привирать в зависимости от спектра света.

                                                                                                                    Впрочем, дешёвые люксметры вторым также грешат, так как там либо такие же цифровые датчики с вычитанием ИК стоят, либо бюджетные фотодиоды типа BPW-21R, у которых спектральная чувствительность человеческому соответствует крайне условно.
                                                                                                            • 0

                                                                                                              Абсолютно непригоден, потому что откалибровав телефонный "люксметр", скажем, на лампе накаливания, мы получим ошибку в несколько раз на светодиодах или люминесцентной лампе. Откалибровав его на точечном источнике, мы ошибемся в разы на протяженной светящейся поверхности.

                                                                                                        • 0
                                                                                                          Рекомендую спросить вашего агронома сколько микромолей или эффективных микромолей (1 эффективный микромоль примерно соответствует 1,1 обычному микромолю) на квадратный метр нужно вашим растениям.
                                                                                                          А затем воспользоваться табличкой в посте для пересчета по пропорции освещенности в нужные вам значения.
                                                                                                          Допустим, китайской капусте нужно около 340 микромолей на м2 в секунду, что примерно соответствует 300 эффективным микромолям. Дайте капусте 20-25 килолюкс, или 20-25 тысяч люмен на квадратный метр листовой площади. И учтите запас, например, в полтора раза, если у вас треть света летит не на листья, а в стороны.
                                                                                                      • 0
                                                                                                        Да, только подберите лампу или светильник, чтобы побольше света шло на растения и поменьше в стороны. А то я видел пример, когда у человека на подоконнике меньше 10% шло на листья, остальное улетало в стороны.
                                                                                                      • 0
                                                                                                        Наконец-то кто-то грамотно разложил все по-полочкам. В природе все идет в дело, конкуренция за свет очень острая и никакое растение не выиграло бы эволюционную гонку, если бы отбрасывало просто так львиную долю спектра. Сине-красные лампы это больше маркетинг, чем реальная необходимость.

                                                                                                        PS Хотелось бы еще побольше почитать про влияние ближнего УФ. Читал, что это очень сильно влияет на синтез вторичных метаболитов, т.е. тот самый вкус-цвет-содержание.
                                                                                                        • 0

                                                                                                          Многое из того, что мы растим, в природе не встречается. Оно сильно отличается от диких предков. Собака чихуя тоже в лесу не выживет.