LED lampy

Soft Secrets
01 Dec 2012

LED lampy jsou všude.


LED lampy jsou všude.

Toto je první díl z dvoudílného článku o LED osvětlení. Druhý článek vyjde v následujícím vydání Soft Secrets.

LED lampy jsou všude. Najdete je ve světlech na autech, svítilnách, v domácnostech, na vánočním stromku atd. Technologie prošla od svého objevení v raných 60 letech, kdy se LEDky používaly v zařízeních a vytvářely slabé světlo 0,001 lm/W, dlouhým vývojem. Nová LED technologie rychle postupuje a LEDky jsou mnohem výkonnější. LEDky jsou dostupné v celém viditelném spektru od ultrafialového po infračervené. Pěstitelé úspěšně používají LED osvětlení při pěstování léčebného konopí. K dispozici ale tolik různých typů a tolik informací o LED lampách, že je složité zjistit, které LEDky jsou tím nejlepším světelným zdrojem pro pěstování léčebného konopí.





Každá LED žárovka je zabudována do bílého plastového panelu. Žárovky musí být zakryté, aby se k obvodům nedostala vlhkost a nebyly poškozeny. Jedna společnost, Hydro Grow LED, chrání LEDky zvětšující optikou, která koncentruje světlo do těsné struktury.

LED (light-emitting diode = dioda emitující světlo) využívají k vytvoření světla polovodiče. Technologie je podobná té, jakou naleznete v obvodech počítače. Nepoužívají žhavící vlákna, které jsou v klasických a wolframových halogenových žárovkách, ani plyn, který se používá ve výbojkách, zářivkách a úsporných žárovkách. LED lampy generují jen velmi málo tepla a jsou určeny pro běžné napětí 120 V a 240 V.

Výkon světelných zdrojů LED se s vylepšováním materiálů a technologií neustále zvyšuje a přitom si zachovávají vysokou účinnost a spolehlivost. Pevné komponenty jsou navíc velmi odolné vůči vnějším nárazům.

Světlo starších LED lamp, které vytvářely méně než jeden Watt, není tak jasné, jako u nových 1, 2 a 3 Wattových žárovek. Světlo některých žárovek se stejným výkonem může být jasnější než světlo ostatních. Viz. odstavec „Svítivost" níže.

Přesné napětí a proud pro co nejefektivnější provoz zajistí série odporů nebo zdrojů s regulovaným napětím lépe než předřadník. Dodávka energie může být u osvětlení DIM snížena. Některé žárovky lze upravovat v rozmezí 20 - 100 procent. Potřebný hardware je pevně zapojen a spojen do malé obvodové desky, která je zapojena ke zdroji energie. Při zakoupení desky zvažte, kolik žárovek chcete zapojit. Nejvýhodnějším a nejvíce praktickým způsobem zapojení na jednotlivých deskách jsou samostatné svazky žárovek.

Zapněte LED a elektrony se znovu spojí s elektronovou dírou v žárovce a uvolní fotony (světelná energie) v procesu elektroluminiscence. Nejvyšší výkon závisí na provozní teplotě. V současnosti je nejúčinnější LEDka 1 wattová. Při vyšších výkonech vzniká více tepla a účinnost je nižší (snižuje se poměr lm/W). 3W LEDka například vytváří pouze o 35 procent více lumenů, než 1W žárovka. Energie navíc je přeměňována více na teplo, než na světlo.

V této malé zahrádce s LED osvětlením se právě chystá kvetení a kytky vypadají tak dobře, jako kdyby rostly pod CFL (úspornými) lampami.

Jestliže okolní teplota v prostředí stoupne příliš, LEDky se přehřívají a vytvářejí méně světla. Je to podobné, jako s počítačovými procesory - pokud se LEDky přehřívají, rychleji selžou.

Napájení LED se udává v miliampérech (mA). Některé LEDky mají nižší hodnotu napájení, aby byla zvýšena efektivita. Věda a data, které stojí za obvody, jsou mnohem komplexnější, než se do tohoto článku vejde. Nejlepším způsobem pro průměrné pěstitele léčebného konopí jak rozlišit svítivost žárovek je změřit světelný výstup LUXmetrem.

Další informace o LED osvětlení naleznete na internetu. Na www.google.com zadejte výraz „pěstební svítidla led" a máte postaráno o zábavu na několik hodin. Osobně se mi líbí videa na www.youtube.com. Najdete tam mnoho inspirace!

LED osvětlení se používá při propagaci, vegetativní fázi i při kvetení konopí, stejně jako při některých experimentech s dosvicováním v pěstírnách. LEDky NEJSOU náhradou HPS lamp.

Náklady

Nová technologie je drahá a náklady byly jednou z největších překážek pro používání LED osvětlení v pěstírnách. Bylo příliš drahé - asi dolar za lumen. Diody v roce 2010 vytvářely 40 - 60 lm/W. Letos, v roce 2012, jsou naměřené hodnoty lm/W o více než 10 procent vyšší. Technologie se mění každých pár měsíců a je obtížné vše sledovat!

Doposud byla LED technologie pro většinu growerů příliš drahou záležitostí. Ceny jdou ale dolů a technologie se neustále zlepšuje.

Ceny se pohybují od 40 dolarů za 15W vylepšenou sestavu diod do 600 dolarů za 300W sestavu. V roce 2009 stála 90W LED sestava 600 dolarů, což je více než třikrát tolik, než v roce 2012. Dnes stojí malá dioda kolem 2,50 dolaru za watt a u velkých sestav to je asi 2,00 dolary za watt. U výbojek to je asi 0,35 dolaru za Watt. Dobrou zprávou je, že technologie LED se neustále vylepšuje a náklady velmi rychle klesají.

Hydro Grow LED se vyrábí s čočkami, které zvyšují světelný výstup až na ??? procent (viz. graf). Technologie se časem díky úsporám elektrické energie sama zaplatí, vstupní investice sestavy je 2 199 dolarů.
Úsporná žárovka, která vytvoří 800 lumenů, využije méně než 15 wattů a elektřina vás vyjde na přibližně 75 dolarů za rok. V závislosti na výrobci LEDka, která vyprodukuje stejných 800 lumenů, spotřebuje méně než 8 wattů a náklady na rok jsou asi 30 dolarů. Její životnost je navíc o 50 000 hodin svícení delší.

Výroba LED diod, které produkují UV světlo, je příliš drahá na to, aby se jejich použití při pěstování vyplatilo.

Svítivost a spektrum

Nejlepším způsobem, jak poznat výstup LED diody je následující rovnice - ampéry x volty = watty (Ohmův zákon), při ostatních způsobech může být výpočet dost komplikovaný a matoucí. Například - 3W LED s napájením 350 mA vydává 1 (jeden) watt světla. V závislosti na výrobci mohou moderní LEDky vytvořit 40 - 60 lm/W (lumenů na watt). Nové diody vytvářejí 200 lm/W. Společnost Cree Incorporated představila v roce 2011 LEDku s výkonem 208 lm/W, ale začátkem roku 2012 tato dioda ještě nebyla na trhu. Pokračuje však vývoj svítivějších a svítivějších diod.

Malé LEDky se však rychle zahřívají a ztrácejí účinnost, takže světelná energie je za specifické provozní teploty přeměňována na teplo. Provozní teplota vniká vstupem elektrického proudu (mA).

Se zvyšujícími se watty LED žárovek se mění světelná energie na teplo. To, že má dioda více wattů ještě neznamená, že bude výkonnější.

Obvodům škodí vlhkost. Obvod není ukryt (foto) a je zapotřebí jej ochránit, aby nedošlo ke korozi. LEDky musí být ochráněny před vnější vlhkostí.

Optimální teplota pro každou barvu LEDek zajišťuje tvoření přesného barevného spektra.

Při maximální teplotě nebo při příliš vysoké teplotě diody LEDka slábne. Proto malé LEDky v okamžiku, kdy dostávají příliš šťávy a zahřívají se, ztrácí výkon (světelná energie se mění na teplo) a přestává fungovat, spálí se.

Diody LED jsou navrženy tak, aby soustředily světlo. Jedna inovativní společnost, Hydro Grow LED, využívá schopnosti soustředit vyzařované světlo a usměrňuje jej čočkami. Stejně, jako je tomu u světelného paprsku vysílaném projektorem. Světelný výstup není jen koncentrovaný a intenzivnější, ale je i zesílený. Jejich sestavy obsahují malé čočky pro LEDky, aby byl zvýšen světelný výstup.

Po sestavení jsou LEDky otestovány na svítivost a rozděleny do různých košů. Některé LEDky jsou svítivější než ostatní a mají i vyšší cenu. LEDky jsou například rozděleny do košů 1, 2, 3. LEDky v koši 1 jsou svítivější a dražší, než ty v koši 2. LEDky v koši tři jsou nejméně svítivé.

LEDky jsou dodávány v různých spektrech. Jsou jedinečné v tom, že jsou dostupné v jednobarevných vlnových délkách, vytvářejí specifické nanometrové vlnové délky a barvy. LEDky s různými spektry lze spojit do skupiny a vytvořit tak spektrum, které je perfektní pro vývin rostliny.

Na jednobarevné spektrum se těžko zvyká! Vidět zelené kytky červeně je divné!

LED technologie umožňuje výrobcům doslova poskládat spektrum sestavy tak, aby dodávala vysoké hodnoty PAR (Photosynthetically active radiation - Fotosynteticky aktivní záření). To samo o sobě je činí více účinnými na watt. Ale účinnost PAR se neměří v lumenech jako u lamp, které jsou navrženy pro lidský zrak.
Poznámka: Spektrum každé LED diody může také ovlivnit svítivost, světelný výstup.

 

S
Soft Secrets