Después de escribir el
artículo anterior , yo mismo aún no he resuelto completamente la pregunta: qué es exactamente más rentable comprar y cuánto puede ganar a largo y corto plazo. Además, había algunas incertidumbres sobre la efectividad de los LED. Y la pregunta lleva a buscar una respuesta, así que seguí desarrollando esta área. No puedo decir que el material para un artículo completo resultó, pero como una adición a la información anterior contiene datos esenciales será útil.
Para comenzar, descubramos cuál es exactamente la eficiencia de los LED que se discutieron en la última parte. Anteriormente, tomé los datos principalmente del
artículo iva2000 , sin verificar, porque Allí, la cuestión de la eficiencia de la fotosíntesis se consideró más cuando se iluminó con luz de un espectro diferente. Ahora decidí resolver la efectividad general.
Consideraremos los LED CREE, como ellos, por un lado, son con mucho los más avanzados en tecnología y, en consecuencia, la salida de luz por unidad de potencia, y por otro, todos sus indicadores son estables y están bien documentados (a diferencia de los nombres de los fabricantes). Aquí, la empresa indicada tendría que pagarme por la publicidad, pero, por desgracia, no escribo desde su presentación, sino simplemente porque es más fácil y accesible.
Entonces, ¿qué LED investigaremos? No publicaré aquí todo el proceso de estudio y selección de series específicas, para no inundar el material con "agua". En resumen, diré que absorbí los chips más potentes y al mismo tiempo más eficientes, sujetos a disponibilidad gratuita y a un precio favorable. Dos tipos son adecuados para estos criterios: el blanco será de la serie XM-L.
- Estos son chips de 10 vatios con una eficiencia de 158 lm / W (pero no a la potencia máxima, sino solo a 1 W). Blanco frío (6000-6500K), blanco neutro (4000-4500K) y blanco cálido (3000-3500K).
Y los rojos de la serie XP-E, High Efficiency Photo Red 650-670nM.
Enlaces a la documentación de LED al final del artículo.
Nos ocuparemos de los blancos. La última vez, la diferencia en la eficiencia de los LED blancos no se tuvo en cuenta y la eficiencia se estimó solo en relación con la curva de actividad fotosintética de McCree.
Esta vez decidí aclarar esta cuestión más a fondo. Desafortunadamente, la documentación para los LED nunca conduce a la eficiencia, y escriben lúmenes por vatio, por lo que tuve que hacer el cálculo inverso. A partir del espectro del LED y la curva fotópica, se calcula cuántos lúmenes tendría el LED si su eficiencia fuera del 100%, y luego el número de lúmenes reales tomados de la documentación del LED se divide por este número. Y esto es lo que tenemos para tres tipos de LED blancos:
De izquierda a derecha: blanco frío, blanco neutro y blanco cálido.Cabe destacar que, a pesar del crecimiento de lúmenes durante la transición del espectro blanco frío al blanco cálido (con la misma potencia de
radiación ), los valores tabulados de lm / W y la eficiencia general del LED disminuyen de manera muy significativa: del 40 al 23%. El problema es que el fósforo, que es mucho más grande en el LED de brillo blanco cálido, en sí mismo no tiene una eficiencia del 100%, e incluso, muy probablemente, con su gran cantidad tiene un efecto de sombreado (los rayos emitidos por las capas inferiores son absorbidos por las capas superiores y desaparecen ) Al mismo tiempo, el indicador de lumen por vatio se usa a una corriente de 2 A (de un máximo de tres); se puede ver que cae de 140 a 350 mA a 108 (para blanco frío). No existe una tabla de este tipo en el documento Cree: se proporcionan lúmenes absolutos para una corriente dada, y la potencia debe calcularse utilizando los datos del gráfico de la característica de voltaje de corriente. Aquí están los datos relevantes de la hoja de datos:
Ahora tratemos con los rojos.
Con ellos, todo es un poco más fácil, porque El flujo luminoso no está indicado en luminas sino en milivatios. ¡Es suficiente dividir milivatios de radiación en vatios de consumo y obtenemos eficiencia con alta precisión! Todos los LED habrían dado estos datos: ¡2/3 del trabajo no se pudo hacer!
Y aquí descubrimos de inmediato: la eficiencia de estos LED es del 50% y (otro gráfico, no lo doy aquí), a diferencia de los cristales azules / blancos, el flujo de luz aumenta linealmente con la corriente y la eficiencia del chip no disminuye. Pero cuando el chip se sobrecalienta, la caída es mucho más significativa que la de los chips azules. A modo de comparación, la eficiencia puramente azul en las mismas condiciones es del 48% (compárese con este indicador para blancos, mayor). Pero el "solo rojo" es mucho peor. Su eficiencia resultó estar en algún lugar alrededor del 19%, y con el aumento de la temperatura, el flujo luminoso disminuye incluso más rápido que el de Photo red.
Ya se avecinan opciones interesantes para usar LED individuales y sus combinaciones. Ahora, recalculamos la tabla de rendimiento teniendo en cuenta los datos recién obtenidos.
Se puede ver que el rojo Foto-rojo con un amplio margen por delante de todos. Pero no puedes iluminar con rojo puro, por lo que debes combinarlo y aquí hay opciones con blanco y azul. Observe de inmediato (de alguna manera lo consideré todo, pero tiré lo que resultó no ser prometedor) una combinación de blanco cálido y rojo. La baja eficiencia de los LED blancos cálidos niega todos los beneficios del rojo. ¡Pero el blanco frío es muy bueno en tal combinación! Ellos mismos tienen una buena eficiencia, aún amplificados por LED rojos, y la falta de un espectro rojo también está cubierta por ellos. Una combinación de rojo y azul también se ve bien. Luego vienen solo blanco frío y DNaT 1000, y el resto esencialmente no se extrae. Bueno, veamos cómo se verá en su totalidad, con controladores.
Además, la lógica de cálculo asumió que queremos obtener más radiación fotosintéticamente activa por el mismo dinero, por lo que todos los números, incluidos los precios de los LED y los controladores, se reducen a la radiación fitoactiva total de la lámpara 100 μmol / s.
Codificación de colores como en la tabla anterior, para que sea más fácil entender dónde están los LED y no reemplazar los encabezados duplicados.
Pero este es solo el precio al principio: cuánto dinero necesita invertir para obtener una bombilla a 100 µmol / s. Esto no es suficiente: debe ver cuánto costará durante la operación. Y si también considera el costo de la electricidad a lo largo del tiempo, ¡obtendrá una imagen completa, que se los presento a todos!
Izquierda para el historial, datos actualizados a continuación Gracias a la atención de los comentaristas, resultó que no todos los LED que se venden en aliexpress con el nombre CREE son en realidad ellos. El más barato de ellos, alrededor de un dólar y medio por un diodo de 10 vatios o menos, es muy probable que sea falso con chips fabricados por la compañía china LatticeBright, que son varias veces más baratos que los originales y, desafortunadamente, tienen un rendimiento 2 veces peor. En este sentido, realicé una búsqueda de precios para los LED correspondientes en Kompel , el distribuidor oficial de cree en la Federación de Rusia. Los precios son mucho más altos que en China, pero la venta al por mayor pequeña es bastante rentable, incluso en comparación con proveedores extranjeros.
Y en el camino, corrigió dos puntos: agregó un reemplazo de lámpara una vez al año para la curva DNaT. Y corrigió un error (mi supervisión), debido a que el precio de todas las lámparas se consideraba igual a su potencia (100W), mientras que la idea original era por unidad de radiación fotoactiva. En el nuevo gráfico, los datos de precios de una lámpara que emite 100 μmol / s, en lugar de 100W. Pido disculpas por el descuido.
¿Cómo entender este paquete de varillas?
A la izquierda está el precio de la lámpara al inicio. Les recuerdo que, al mismo tiempo, todos darán la misma cantidad de radiación fitoactiva, pero tienen un espectro diferente. Cuanto más baja sea la tira, más barato será el kit. Tenemos meses a lo largo del eje X. Se supone que la lámpara funciona 12 horas al día, 7 días a la semana, por un total de 36 meses, es decir. 3 años Esto es solo un poco más de 13 mil horas, y para los LED, se declaran 50 mil. Y si todo se hace correctamente con enfriamiento, así como una corriente de 0.7 del máximo se aplica a los LED (esto es más de un tercio de eficiencia), entonces funcionarán aún más. es decir Más de 10 años prácticamente sin degradación.
Cuanto más horizontal sea la línea, mayor será la eficiencia de la lámpara. Vemos que muchas líneas comienzan más altas (chips más caros), pero con el tiempo son más baratas que sus contrapartes más baratas. Esto es indicativo de la línea para LED rojos fotográficos: tiene la pendiente más pequeña.
Lo más sorprendente es que los más baratos son ahora ... ¡Los LED rojos de fotos más caros! Esto se debe a que tienen la mayor eficiencia y el espectro más "fácilmente digerible": ¡necesitan menos al principio y gastan menos electricidad en el futuro! De gran interés son las combinaciones "Blanco frío + rojo foto rojo". Este gráfico muestra una curva con una relación blanco: rojo de 2: 1 en potencia. Y simplemente "blanco frío". Estas tres líneas divergen como un ventilador, donde las extremas son LED blancos y rojos, y la del medio es una combinación de ellas. Para las plantas en crecimiento, todos los componentes del espectro son necesarios, pero en diferentes combinaciones. Resulta que todas las variantes de las combinaciones de espectros están cubiertas de manera más efectiva por una sola combinación: LED blanco frío y rojo (pero en diferentes proporciones numéricas).
Vale la pena señalar que la combinación de azul + rojo, aunque tiene una pendiente menor que el blanco + rojo, pero ofrece un precio / flujo luminoso significativamente peor, por lo que no alcanza la combinación de blanco + rojo incluso después de 3 años. Una perspectiva de 10 años podría ser preferible, pero este es un caso excepcional.
El phytolamp no es tan barato. Si tenemos en cuenta su eficiencia, es más costoso que incluso los LED blancos fríos, y a la larga ... Dinero para la electricidad por el desagüe ...
DNAT y al principio no es muy barato (me preguntaba cuánto cuestan los balastos electrónicos para ellos, pero no vale la pena tomar los balastos
EM , tienen baja eficiencia, la lámpara debido al parpadeo, también, todavía zumban y se calientan como una estufa) y con el tiempo no se ponen al día. especialmente teniendo en cuenta el reemplazo de las lámparas, que deberá realizarse al menos una vez al año, que se muestra como pasos en el cuadro. Así que ve al jardín.
Aquí está el espectro de la combinación de LED blanco y rojo superpuestos en la curva MkCree (4: 1 de potencia, 2: 1 no rehace):
Por supuesto, es incorrecto juzgar esas cosas en función de la belleza de los gráficos, pero dados los números que dicen lo mismo, en mi opinión, el gráfico es casi ideal para cubrir el espectro del rango fotosintéticamente activo.
La conclusión sigue siendo la misma: ¡compre LED blanco frío y rojo CREE Photo rojo y habrá mucha luz para sus plantas y ahorros para su billetera!
La iluminación con LED rojos puros también es posible; uno de los comentaristas escribió sobre tal experiencia. Esto será más apropiado si las plantas están parcialmente iluminadas por la luz natural (un jardín en el alféizar de la ventana, balcón, logia, cuando la luz solar directa no cae en absoluto o durante un par de horas al día; entonces las plantas reciben principalmente rayos azules del cielo y rojos de manera catastrófica le falta, así como la intensidad de la luz general. Aquí los LED rojos llenan el vacío existente lo mejor posible. Solo deberían ser LED de alto rendimiento con una longitud de onda de 660 nm y mejor si será CREE Photo rojo. Bueno, fui a ordenar diodos!
