Depois de escrever o
artigo anterior , eu ainda não resolvi completamente a questão - o que exatamente é mais rentável comprar e quanto você pode ganhar a longo e curto prazo. Além disso, havia algumas incertezas sobre a eficácia dos LEDs. E a pergunta pede uma resposta, então continuei a desenvolver essa área. Não posso dizer que o material de um artigo completo foi divulgado, mas como uma adição às informações anteriores contém dados essenciais, será útil.
Para começar, vamos descobrir qual é exatamente a eficiência dos LEDs discutidos na última parte. Anteriormente, peguei os dados principalmente no
artigo iva2000 , sem verificar, porque lá a questão da eficiência da fotossíntese foi considerada mais quando iluminada com luz de um espectro diferente. Agora eu decidi resolver a eficácia geral.
Vamos considerar os LEDs CREE, como por um lado, eles são de longe os mais avançados em tecnologia e, consequentemente, a produção de luz por unidade de energia; por outro, todos os indicadores são estáveis e bem documentados (diferentemente dos nomes dos fabricantes). Aqui, a empresa indicada teria que me pagar por publicidade, mas, infelizmente, não estou escrevendo a partir de sua submissão, mas simplesmente porque é mais fácil e mais acessível.
Então, quais LEDs iremos investigar? Não vou postar aqui todo o processo de estudo e seleção de séries específicas, para não inundar o material com “água”. Em resumo, direi que absorvi os chips mais poderosos e ao mesmo tempo os mais eficientes, sujeitos à disponibilidade gratuita e a um preço favorável. Dois tipos são adequados para esses critérios: o branco será da série XM-L.
- São chips de 10 watts com uma eficiência de 158 lm / W (mas não na potência máxima, mas apenas em 1 W). Branco frio (6000-6500K), branco neutro (4000-4500K) e branco quente (3000-3500K).
E os vermelhos da série XP-E, High Efficiency Photo Red 650-670nM.
Links para a documentação dos LEDs no final do artigo.
Nós vamos lidar com os brancos. Na última vez, a diferença na eficiência dos LEDs brancos não foi levada em consideração e a eficiência foi estimada apenas em relação à curva de atividade fotossintética de McCree.
Desta vez, decidi esclarecer essa questão mais detalhadamente. Infelizmente, a documentação dos LEDs nunca leva à eficiência e eles escrevem lúmens por watt, então tive que fazer o cálculo reverso. A partir do espectro do LED e da curva fotópica, calcula-se quantos lúmens o LED teria se sua eficiência fosse 100% e, em seguida, o número de lúmens reais retirados da documentação do LED é dividido por esse número. E aqui está o que obtivemos para três tipos de LEDs brancos:
Da esquerda para a direita: branco frio, branco neutro e branco quente.Vale ressaltar que, apesar do crescimento de lúmens durante a transição do espectro branco frio para o branco quente (com a mesma potência de
radiação ), os valores tabulados de lm / W e a eficiência geral do LED diminuem muito significativamente - de 40 para 23%. O fato é que o fósforo, que é muito maior no LED de brilho branco quente, não possui 100% de eficiência e mesmo, provavelmente, com sua grande quantidade, tem um efeito de sombreamento (os raios emitidos pelas camadas inferiores são absorvidos pelas camadas superiores e desaparecem ) Ao mesmo tempo, o indicador lúmen por watt é usado com uma corrente de 2A (de um máximo de três) - pode-se ver que ele cai de 140 a 350mA para 108 (para branco frio). Não existe essa tabela no documento Cree - lúmens absolutos são dados lá para uma determinada corrente e a potência deve ser calculada usando os dados do gráfico da característica de tensão de corrente. Aqui estão os dados relevantes da folha de dados:
Agora vamos lidar com os vermelhos.
Com eles, tudo fica um pouco mais fácil, porque o fluxo luminoso é indicado não em luminas, mas em miliwatts. Basta dividir miliwatts de radiação em watts de consumo e obtemos eficiência com alta precisão! Todos os LEDs teriam fornecido esses dados - 2/3 do trabalho não pôde ser realizado!
E aqui imediatamente fazemos uma descoberta incrível - que a eficiência desses LEDs é de 50% e (outro gráfico, não o mostro aqui), ao contrário dos cristais azul / branco, o fluxo de luz aumenta linearmente com a corrente e a eficiência do chip não diminui! Mas quando o chip superaquece, a queda é muito mais significativa do que a do chip azul. Para comparação, a eficiência puramente azul nas mesmas condições é de 48% (compare com este indicador para brancos - mais alto). Mas o "apenas vermelho" é muito pior. Sua eficiência acabou por ficar em torno de 19% e, com o aumento da temperatura, o fluxo luminoso diminui ainda mais rápido que o do Photo red.
Opções interessantes para o uso de LEDs individuais e suas combinações já estão surgindo. Agora, recalculamos a tabela de desempenho levando em consideração os dados recém-obtidos.
Pode-se ver que o vermelho Foto-vermelho com uma ampla margem à frente de todos. Mas você não pode iluminar com vermelho puro, então é necessário combinar e aqui existem opções com branco e azul. Observe imediatamente (de alguma forma considerei tudo, mas joguei fora o que não era promissor) uma combinação de branco quente e vermelho. A baixa eficiência dos LEDs brancos quentes anula todos os benefícios do vermelho. Mas o branco frio é muito bom nessa combinação! Eles próprios têm boa eficiência, ainda amplificados por LEDs vermelhos, e a falta de um espectro vermelho também é coberta por eles. Uma combinação de vermelho e azul também parece boa. Depois vem apenas o branco frio e o DNaT 1000, e o restante não é essencialmente puxado. Bem, vamos ver como ele ficará na íntegra - com os drivers.
Além disso, a lógica de cálculo assumiu que queremos obter mais radiação fotossinteticamente ativa pelo mesmo dinheiro, de modo que todos os números, incluindo os preços de LEDs e drivers, são reduzidos à radiação fitossativa total da lâmpada de 100 μmol / s.
Código de cores como na tabela anterior - para facilitar a compreensão de onde estão os LEDs e não substituir os cabeçalhos duplicados.
Mas este é apenas o preço no início - quanto dinheiro você precisa investir para obter uma lâmpada a 100 µmol / s. Isso não é suficiente - você precisa ver quanto custará durante a operação. E se você também considerar o custo da eletricidade ao longo do tempo, terá uma imagem completa, que apresento a todos!
À esquerda para o histórico, dados atualizados abaixo Graças à grande atenção dos comentaristas, verificou-se que nem todos os LEDs vendidos no aliexpress com o nome CREE são realmente eles. Os mais baratos deles, cerca de um dólar e meio por um diodo de 10 watts ou menos, provavelmente são falsos com chips fabricados pela empresa chinesa LatticeBright, que são várias vezes mais baratos que os originais e, infelizmente, têm desempenho duas vezes pior. A esse respeito, conduzi uma pesquisa de preços pelos LEDs correspondentes na Kompel , distribuidor oficial de cree na Federação Russa. Os preços são muito mais altos do que na China, mas o pequeno atacado é bastante lucrativo, inclusive em comparação com fornecedores estrangeiros.
E ao longo do caminho, ele corrigiu dois pontos - ele adicionou uma substituição de lâmpada uma vez por ano para a curva DNaT. E ele corrigiu um erro (minha supervisão), devido ao qual o preço de todas as lâmpadas era considerado igual à sua potência (100W), enquanto a idéia original era por unidade de radiação fotoativa. No novo gráfico, os dados de preço de uma lâmpada que emite 100 μmol / s, em vez de 100W. Peço desculpas pela supervisão.
Como entender esse pacote de varas?
À esquerda está o preço da lâmpada no início. Lembro que, ao mesmo tempo, todos eles fornecerão a mesma quantidade de radiação fitossativa, mas terão um espectro diferente. Quanto menor a faixa, mais barato é o kit. Temos meses ao longo do eixo X. Supõe-se que a lâmpada funcione 12 horas por dia, 7 dias por semana, durante um total de 36 meses, ou seja, 3 anos São pouco mais de 13 mil horas e 50 mil são declaradas para LEDs. E se tudo for feito corretamente com refrigeração, e uma corrente de 0,7 no máximo for aplicada aos LEDs (isso é mais do que uma eficiência de um terço), eles funcionarão ainda mais , ou seja, mais de 10 anos praticamente sem degradação.
Quanto mais horizontal a linha, maior a eficiência da lâmpada. Vemos que muitas linhas começam mais altas (chips mais caros), mas com o tempo elas são mais baratas que as contrapartes mais baratas. Isso é indicativo da linha para LEDs vermelhos para fotos - possui a menor inclinação.
O mais surpreendente é que os mais baratos agora ... Os LEDs vermelhos para fotos mais caros! Isso ocorre porque eles têm a mais alta eficiência e o espectro mais “facilmente digerível” - eles precisam do mínimo no começo e gastam menos eletricidade no futuro! De grande interesse são as combinações "Branco fresco + vermelho foto vermelho". Este gráfico mostra uma curva com uma proporção de branco: vermelho de 2: 1 em potência. E apenas "branco frio". Essas três linhas divergem como um ventilador, onde os extremos são LEDs brancos e vermelhos, e o meio é uma combinação deles. Para o cultivo de plantas, todos os componentes do espectro são necessários, mas em diferentes combinações. Acontece que todas as variantes das combinações de espectros são mais efetivamente cobertas por apenas uma combinação - LEDs brancos e vermelhos frios (mas em diferentes proporções numéricas).
Vale a pena notar que a combinação de azul + vermelho, embora tenha uma inclinação menor que branco + vermelho, mas oferece um preço / fluxo luminoso significativamente pior, para que não alcance a combinação de branco + vermelho mesmo após 3 anos. Uma perspectiva de 10 anos pode ser preferível, mas esse é um caso excepcional.
O phytolamp não é tão barato. Se levarmos em conta sua eficiência, é mais caro do que até os LEDs brancos e a longo prazo ... Dinheiro para eletricidade pelo ralo ...
DNAT e no começo não é muito barato (eu me perguntei quanto custam os reatores eletrônicos, mas os reatores
EM não valem a pena ser tomados - eles têm baixa eficiência, a lâmpada devido a cintilação - eles ainda zumbem e aquecem como um fogão) e, com o tempo, não alcançam - especialmente levando em consideração a substituição das lâmpadas - que deve ser feita pelo menos uma vez por ano, que é exibida como etapas no gráfico. Então vá ao jardim.
Aqui está o espectro da combinação de LEDs branco e vermelho sobrepostos na curva MkCree (energia 4: 1, 2: 1 não refaz):
Obviamente, é errado julgar essas coisas com base na beleza dos gráficos, mas, considerando os números que dizem a mesma coisa, na minha opinião, o gráfico é quase ideal para cobrir o espectro da faixa fotossinteticamente ativa.
A conclusão permanece a mesma - compre LEDs brancos frios e vermelho CREE Photo red e haverá muita luz para suas plantas e economia para sua carteira!
Também é possível iluminar com LEDs vermelhos puros; um dos comentaristas escreveu sobre essa experiência. Isso será mais apropriado se as plantas forem parcialmente iluminadas pela luz natural (um jardim no parapeito da janela, varanda, varanda), quando a luz direta do sol não cair, ou durante algumas horas por dia - então as plantas recebem principalmente raios azuis do céu e vermelhos catastroficamente falta, assim como a intensidade geral da luz. Aqui os LEDs vermelhos preenchem o espaço existente da melhor maneira possível. Somente devem ser LEDs de alto desempenho com comprimento de onda de 660 nm e melhor se for vermelho CREE Photo. Bem, eu fui pedir diodos!
