Enkel LED växtbelysning

Planering och tankar kring eventuella framtida projekt.
eipe
Inlägg: 4
Blev medlem: 30 maj 2020, 18:39:01

Enkel LED växtbelysning

Inlägg av eipe »

Hej!

Är lite sugen på att fixa egen växtbelysning (går givetvis att köpa färdig sådan från Kjell & Co, men tänkte att det här kunde vara ett kul hemmafix-projekt).

Har som första steg tänkt mig använda denna 3W fullspektrum LED i någon konfiguration. Kan tänka mig att det finns billigare / mer prisvärda alternativ om man kollar utomlands men, det här kan ses som en prototyp om inte annat.

Till mina funderingar, som ni gärna får bekräfta eller korrigera:

Alt. 1
Jag har förstått det som att man kan skaffa en konstantströms-modul som denna femtobuck LED-drivare. Då behöver man alltså inte seriekoppla lysdioderna med något motstånd, korrekt? Och om man har en drivspänning på t.ex. 24 V så borde det kunna räcka till 24 V / 4 V = 6 st seriekopplade LEDs (grovt räknat). Denna modul kan man sedan styra från t.ex. en Arduino Nano om man vill.

Alt. 2
En annan variant vore att helt enkelt seriekoppla LED:s ovan med en strömbegränsande resistor. Den behöver då tåla en viss effekt. Om man räknar på att det t.ex. ligger 4 V över den strömbegränsande resistorn och man vill ha en ström på 600 mA, så bör resistansen vara 4 V / 0.6 A = 6.67 Ohm. Effekten i motståndet blir då P = I^2*R = 0.6^2 * 6.67 = 2.4 W
Då skulle t.ex. detta 6.8 Ohm 5 W motstånd fungera. Om spänningen över motståndet blir hälften av ovanstående (men att motstånd väljs så att det blir samma ström) borde effekten halveras, dvs 1.2 W ( = 0.6 A * 2 V) vilket leder till högre effektivitet.

Om man vill kunna styra denna alt. 2 från en Arduino Nano eller liknande så skulle man behöva någon IC mellan där. Kan tänka mig att det finns många val för detta. Kan t.ex. en Darlington drivare fungera för detta syfte? Hmm.. efter att ha läst denna tråd inser jag att jag såklart även behöver kolla på vad IC-kretsen i fråga tål, och i detta fall verkar det vara en begränsande faktor. En mosfet verkar lämpligare, men tycker tyvärr det är en djungel.

Även en relämodul borde väl fungera, även om det kanske inte är det mest optimala?

Trade-offs:
Min gissning är att alternativ 1 leder till högre effektivitet (95%) medan alternativ 2 skulle kunna innebära något lägre komponentkostnader. Något annat värt att tänka på?

Säkerhet
Hur ska man tänka kring risker och säkerhet när det kommer till denna typ av projekt? Bör man t.ex. sätta in en liten säkring på 1 A i serie på LED-slingan? Finns det några andra "givna saker" man bör göra / undvika? Hur hög spänning vågar man ha i en sån här krets innan det blir olämpligt / kräver andra överväganden?
Senast redigerad av eipe 7 december 2020, 16:18:32, redigerad totalt 1 gång.
_R_
Inlägg: 47
Blev medlem: 18 oktober 2020, 11:10:47

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av _R_ »

Jag hade testat med 7 st lysdioder av den typen du nämner, tillsammans med femtobuck-drivern (förutsatt 24 V in). Sedan bara en klen potentiometer att styra strömmen med, femtobuck:en har ju en input för detta (se hookup-guiden).
rikkitikkitavi
Inlägg: 14821
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av rikkitikkitavi »

Spänning över 50VDC eller kopplingar över 200VA är i teorin inte klenspänning och därmed behörighetskrävande. Men det är tveksamt om en random behörig elektriker är bättre skickad än vad du själv är för detta. Dock med 50VDC och 200VA torde du ha rätt mycket ljus om man räknar med ca 100lumen/watt.
Jag hade varit försiktig med spänningar över 50V oavsett även om man vill ha upp spänningen för att seriekoppla och sänka strömmarna (tunnare kabel)

Fördelen med en strömdriver är att du har konstant ström. Ett effektmotstånd tar inte hänsyn till att LEDarna har en framspänning som minskar med ökande temperatur varför strömmen ökar något när de blir varmare. Det blir dock inte någon termisk rusning eftersom kylningen begränsar tills jämvikt uppstår. Men effekten ökar något, vill minnas jag passningsräknade det till ca 15%.
Dessutom får du som du säger förluster i motståndet vilket sänker verkningsgraden.

En säkring mellan nätaggregatet och drivkretsen är att rekommendera om inte nätaggregatet är skyddat. En säkring efter drivkretsen skyddar nog inte denna mot kortslutning dock men det är en strömdrivare så teoretiskt är den kortslutningskyddad.
eipe
Inlägg: 4
Blev medlem: 30 maj 2020, 18:39:01

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av eipe »

Fördelen med en strömdriver är att du har konstant ström. Ett effektmotstånd tar inte hänsyn till att LEDarna har en framspänning som minskar med ökande temperatur varför strömmen ökar något när de blir varmare.
Tack, där lärde jag mig något!
En säkring mellan nätaggregatet och drivkretsen är att rekommendera om inte nätaggregatet är skyddat. En säkring efter drivkretsen skyddar nog inte denna mot kortslutning dock men det är en strömdrivare så teoretiskt är den kortslutningskyddad.
Bara så att jag förstår detta rätt:
1. En säkring mellan nätagget och drivkretsen skulle kunna skydda drivkretsen
2. En säkring efter drivkretsen, dvs mellan drivkretsen och lysdioderna skyddar sannolikt inte drivkretsen (men kanske LED:s?)

Men vad menar du med "att rekommendera om inte nätaggregatet är skyddat"? Att den har en egen säkring i sig? Hur vet jag det? Spontant känns det ju (nu när jag tänker efter) som att alla batterieliminatorer som säljs på svenska marknaden rimligen borde ha någon sådan mekanism, men jag kanske tänker fel här?
rikkitikkitavi
Inlägg: 14821
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av rikkitikkitavi »

jo, en säkring mellan drivenheten och LED kan eventuellt skydda den förra , beror på dess konstruktion. Vissa drivkretsar som är avsedda för strömdrivning eller om de har ngn form av strömbegränsning kan klara en viss kortslutning.

Ditt nätaggregat bör ha något skydd mot kortslutning. Det skall ändå leverera ca 25W eller så. Detta skydd, en säkring eller något annat skyddar nätaggregatet. Inte drivkretsen, det är troligen den som går sönder och kortsluter.

Små batterieliminatorer, sk "väggvårtor" kan i sin enklaste form sakna kortslutningskydd eller så sitter det en icke återställningsbar termisk säkring som löser vid överhettning. Samma med billiga ACDC nätdelar som vanligen används som laddare till olika småelektronik eller liknande.

Du skall också betänka att en växtbelysning får snabbt ganska många driftstimmar, så den bör vara av hög kvalitet så den inte går sönder för tidigt. Begagnade laptopladdare och dylikt kan fungera som budgetalternativ, men de ger oftast bara 19-20V. Räcker till typiskt 5 vita LEDs.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av E Kafeman »

En säkerhetsfaktor som är ett vanligt problem med allvarligt menad växtbelysning är värmeutvecklingen.
Det är bra om värmen avleds så att det inte sätter eld eller smälter något.
En gammaldags glödlampa på 60W med dålig ventilation kan bli så varm att papper(torkade växtdelar) kan börja glöda.
Om det är dekorationsbelysning på några watt är det säkert inga problem att passiv-kyla mha av mindre kylyta och naturlig luft ventilation.
Om det är växtbelysning som ska få växter att verkligen ta för sej av tillförd effekt så kan man jämföra med solljus som kan ligga på drygt 1000W per kvadratmeter ca 100.000 Lux.
Som exempel, avger ljuskällan 10W effektivt ljus så räcker det till att belysa en växtyta på 10x10 cm för att närma sej solljus i mängd tillförd foton-energi.
Behovet av ljus beror givetvis på vilken typ av växt man vill odla. Många odlingsbara svampar klara sej i totalt mörker medans andra växter växer effektivare ju mer ljus som finns.
Tomater och sådant som numera odlas legalt i stora delar av USA är exempel på växter med stort ljusbehov dygnet runt för effektiv tillväxt. Otillräckligt ljus för dessa växter kan få växtcykeln att helt avstanna.

Många fina odlingsbilder här, som jag inte sett i svensk press:
https://www.dailymail.co.uk/news/articl ... urple.html
rikkitikkitavi
Inlägg: 14821
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av rikkitikkitavi »

100 000 lux = 100 000 lumen / kvm

En LED på 10 W med 100lm/W = 1000 lumen ljusflöde. Givet att 100% reflekteras mot växten så motsvarar det alltså ca 0,01 kvm.

Nu är verkligt solljus väldigt sällan 100 000 lux över hela tiden utan det varierar mycket över dagen och beroende på molntäcke.
100 000 lux är väldigt mycket, men skulle såklart ge en hög tillväxt givet växten har näring och vatten.

Ett genomsnitt på 25% av detta är fullt tillräckligt för att få god tillväxt, eller motsvarande 2*2 dm belyst yta vilket kanske får sägas vara en normalstor växt.

Men värmeutvecklingen är en faktor man måste ta hänsyn till så inte växten bränns. Reflektorn är såklart en viktig faktor så ljuset riktas rätt.

Man måste också beakta ljuskällans spektrala sammansättning då det inte är fotonernas energi som är avgörande utan deras antal inom spannet 400-700nm.
Att jämföra W går alltså inte , och egentligen inte heller lumen eller lux. Det finns mycket beskrivet på nätet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Grow_light
https://en.wikipedia.org/wiki/Photosynt ... _radiation

Växthuset i Gislövs läge har rapporterats i svenska media men jag antar att man inte läser lokaltidningar i Stockholm, kanske skulle vidga sina vyer lite? :)
https://www.trelleborgsallehanda.se/tre ... g-b54e8d7f
https://www.svt.se/nyheter/lokalt/skane ... forvirrade
https://www.elinstallatoren.se/innehall ... r-kanslor/
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av E Kafeman »

>Ett genomsnitt på 25% av detta är fullt tillräckligt för att få god tillväxt, eller motsvarande 2*2 dm belyst yta vilket kanske får sägas vara en normalstor växt.
Det duger inte om du ska odla tomater. Tillväxten tar oändliga tider och energin blir för dyr. Samma för Cannabis. Därav att man kör med lyse i växthusen även kvällstid, då det lönar sej.

>Att jämföra W går alltså inte , och egentligen inte heller lumen eller lux.
Jo det går egentligen bättre med Watt än subjektiva ögonmått som lumen. Det är en bättre startpunkt för att t.ex. beräkna (PPFD ) μMol/m2/s men allmänt hållet i ett forum så finns det en poäng till att relatera till Watt och solljus.
Spektrala innehållet och lysdioders effektivitet är sådant som har många vinklar. Exempelvis i ett växthus där man ändå behöver tillskottsvärme är värmeförluster från en ljuskälla inte längre en förlust, sett i plånboken.
För de flesta växter som använder någon form av fotosyntes är dess avkastning störst när de får den mängd ljus de är vana med sedan 100.000 år och det är stor variation mellan olika växter och dess växtfaser. Somliga växter har anpassat sej till korta men intensiva sommarperioder med mycket ljus medans och andra växter kräver mycket ljus året om för att överleva.
Generellt klarar sej gröna växter med lägre mängd ljus än blomväxter. Både mossa och persilja har fortfarande tillväxt i obetydligt ljus medans det skiter sej med Cannabisen i låga mängder ljus.
Det är samma med tomater, de sista tomaterna i utomhus-trädgården framåt senhösten tenderar att aldrig mogna då processen avstannat i brist på tillräckligt ljus medans du kan ha lång period med avkastning från en tomatplanta i bättre klimat.

Som jag skrev så var det bilder som jag INTE sett i svensk press, lokalt eller riks.
Bilden nedan är en sådan som jag inte fann i lokalpressen men som i mitt tycke var rätt tuff.
Fick mej lite att tänka på HAARP där man försöker styra vädret genom att värma med EM-vågor underifrån, det är vart fall offentliga förklaringen på det som kanske är blinkfyr för att UFOs ska hitta hit.

Kan också var mind-control. Säker på att de odlar något?
TOMATO_SOURCE_The_night_sky_can_be_seen_lit_up.jpg
HAARP
haarp_large.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
rikkitikkitavi
Inlägg: 14821
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av rikkitikkitavi »

Tomater vill ha både värme, ljus och kärlek, precis som cannabis men nu vet vi ju inte vad TS vill belysa så vi kan väl lämna det därhän.

Du missförstod nog, jag menade inte att lumen var ett bra mått, inte heller W eftersom olika ljuskällor har olika spektral sammansättning och effacitet eftersom det beror på ljuskällans typ.
Solen är en form av svartkroppstrålare, men sådana som belysningskällor är lite speciella.
1000W glödlampor ger ju inte samma effekt som solljuset en sommardag.

Spillvärmen gör nytta och är gratis, men det är alldeles för dyrt att motivera en sämre ljuskälla utan då måste man använda billigare värmekällor. Värmetillskottet kan dessutom vara rätt ordentligt, därför många växthusodlare håller till i Skåne där klimatet är mildare.

En av bilderna som fanns i länken har jag sett på sociala media, eller såssiaula mediau som di siier i Trellehulla. Men jag undrar om inte den digitala kameran som fotat har överdrivit färgerna?

Sällan jag är i de trakterna och kan se och nu har väl odlaren stängt av belysningen för grannarna klagade.

Jag plockade sista tomaterna i oktober, men de var gröna och slutade växa men mognade fint inomhus. Första tog jag i slutet av juni. Min farbror har mer skyddat läge och får tomater någon vecka till eller två men alla växer utomhus.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av danei »

Växter kan inte nyttja grönt ljus. Därför använder man en mix av röda och blå dioder. Det ger det skenet.
Användarvisningsbild
Klas-Kenny
Inlägg: 11292
Blev medlem: 17 maj 2010, 19:06:14
Ort: Växjö/Alvesta

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av Klas-Kenny »

rikkitikkitavi skrev: 7 december 2020, 11:28:19 Spänning över 50VDC eller kopplingar över 200VA är i teorin inte klenspänning och därmed behörighetskrävande
Struntprat. Detta är väl ändå inte frågan om en installation, där behörighetskraven finns.
Utan om att bygga en apparat (en lampa), där det inte finns några som helst behörighetskrav.

Men med det sagt är det ju ändå alltid lämpligt att jobba med måttlig spänning om man inte vet vad man gör. :)
rikkitikkitavi
Inlägg: 14821
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Enkel LED växtbelysning

Inlägg av rikkitikkitavi »

Korrekt, vet inte varför jag fick för mig det var en installation baserat på TS inte skriver något om det.

En "apparat" kan du ju göra hur som helst med, nästan, under ditt ansvar. Finns lite begränsningar såklart map EMC och risker men...
Skriv svar