Светодиоды для подсветки растений и досвечивания рассады.

Светодиодная подсветка растений  применяется для подсветки светолюбивых растений при недостаточной освещенности. В конце зимы, а именно, в феврале и начале марта садоводы и огородники-любители, начинают готовить рассаду, в теплице или как чаще бывает на подоконнике в квартире, устанавливая для этого ящички или ванночки с подогретой землей в которую высаживают семена цветочных и овощных культур.

---

В зимние месяцы, да и в самом начале весны, дневного освещения не хватает не только людям, но и растениям, причем для фотосинтеза, т.е. для роста и развития растениям требуется свет с определенной длинной волны, а именно, 400-700 нм. Полноценный эффект дает дневной свет, так как имеет наиболее полный спектр. 

Лампы накаливания, которые многие садоводы-любители используют по старинки не дают нужного эффекта, так как в их спектре лучи нужного диапазона практически отсутствуют, более того, они излучают гораздо больше тепла, чем света, такой эффект кроме усушки почвы дает мало пользы.

Использование люминесцентных ламп для дополнительной подсветки растений не дает максимального по эффективности результата, так как спектр их свечения практически не обладает нужными свойствами. 

Эти лампы имеют достаточно много недостатков, прежде всего не высокий КПД светоотдачи и не экологичность, их утилизация сопряжена с определенными сложностями так как эти источники света имеют в составе материалы, наносящие ущерб окружающей среде. Специальные натриевые аграрные лампы имеют такие же недостатки в плане экологичности.

Светодиодная подсветка для растений

На фотосинтез: цветение, созревание плодов, рост корневой системы самое положительное влияние оказывает именно синий цвет с пиковой длиной волны 420-450 нм. Рост стеблей и листьев растений особенно активно происходит под действием света красного и инфракрасного спектра с пиковой длиной волны 650-675 нм. Рост наиболее плотных листьев и тех листьев, что на нижних ярусах растений наиболее активно происходит под действием зеленого света с длиной волны 490-590 нм.

Наиболее близкие к этим показателям при создании дополнительной подсветки растений могут обеспечить только светодиоды, так как для создания кристаллов на основе которых они изготавливаются используются различные добавки, благодаря которым светодиоды могут излучать практически любой спектр.

Преимущества использования светодиодной подсветки рассады:

1. Получение света необходимого спектра для эффективного роста
2. Герметичность – возможность использования светодидов в условиях высокой влажности.
3. Высокий КПД светоотдачи (25%, у ламп накаливания всего 5%).
4. Экономичное энергопотребление (по сравнению с другими источниками не менее чем в 5 раз)
5. Практически полное отсутствие нагрева почвы под действием светодиодов.
6. Небольшие габариты.
7. Долговечность – возможность создания сложной конструкции подсветки растений для последующего многолетнего использования без смены светодиодов.
8. Высокая прочность.
9. Экологическая безопасность – отсутствие в составе отравляющих и загрязняющих природу веществ.

Светодиодная подсветка растений при множестве преимуществ имеет все же свои недостатки:

1. Высокая стоимость.
2. Необходимость использования специальных низковольтных источников питания.

Подсветка растений светодиодной лампой

LED-лампы при использовании их в качестве дополнительной подсветки домашней или тепличной рассады обеспечивают хорошие результаты роста и развития овощных и цветочных культур поскольку излучаемый ими спектр света наиболее близок к дневному, увеличивая с их помощью продолжительность светового дня можно обеспечить наиболее активный рост и укрепление рассады, причем такой эффект сохраняется даже после высадки рассады в открытый грунт.

Выбирая светодиодную лампу для подсветки рассады важно учесть, что обычные бытовые светодиодные светильники для таких целей не подойдут, здесь нужны специальные фотолампы на светодиодах излучаемые свет красного и синего спектра свечения с длинной волны 400-700 нм. Во всех других случаях при использовании бытовых светильников нужного эффекта добиться не удастся, более того, можно нанести вред, так, отсутствие синего сета в спектре свечения оказывает пагубное влияние на развитие корневой системы растений, недостаток красного ведет к замедлению роста листьев.

Что касается светодиодных фотоламп их использование наиболее приемлемо в теплицах, так как они обеспечивают сравнительно большую площадь полезной подсветки, что для домашней рассады в условиях городской квартиры просто не нужно.

Подсветка растений светодиодной лентой

Для домашней рассады подсветка светодиодной лентой будет наиболее экономичным, но не менее эффективным, лента не займет много места, если она самоклеящаяся её можно прикрепить на любом нужном участке поверхности, к тому же обустройство и монтаж системы дополнительной подсветки не потребует особо много времени.

Светодиодная подсветка для растений своими руками

Дополнительное освещение домашней рассады можно организовать самостоятельно, используя бытовые цветные светодиодные ленты, для этого потребуется:

• Панель, размеры которой должны совпадать с освещаемой поверхностью.
• Две LED ленты – синяя и красная.
• Низковольтный блок питания.
• Драйвер (дополнительно) для защиты от перепадов напряжения и продления срока службы светодиодов.

Перед началом монтажа необходимо очистить панель от загрязнений и обезжирить её поверхность, снять защитное покрытие с клеящей стороны ленты. Наклеить аккуратно разделяя на отрезки нужной длины по линии отреза соблюдая соотношение светодиодов 1:8 – одна часть синих светодиодов на восемь частей красных. Далее, установить панель в нужном месте над рассадой, подключить к низковольтному источнику питания. Если существует вероятность перегрева светодиодов лучше всего закрепить ленту на алюминиевом профиле.

Светодиодная фитолента для подсветки растений купить

Необходимо отметить, что бытовые светодиодные ленты с цветными светодиодами, в частности самая распространенная из них, светодиодная лента SMD 3528 дает спектр свечения, излучаемый синими светодиодами с длиной волны 465-470nm, излучаемый красными светодиодами− 625-630nm.

Это несколько отличается от требований для дополнительной подсветки домашней рассады, поэтому результат может не оправдать ожиданий.

Для полной гарантии лучше всего приобрести светодиодную фитоленту с подходящими параметрами и необходимым углом обзора 1400.

Только при соблюдении таких условий может быть действительно хороший результат в виде крепкой рассады и в дальнейшем отличного урожая.

Светодиоды для растений. Такие одинаковые и такие разные.

Сколько обзоров посвящено светодиодом для растений. Сколько копий сломано в жарких диспутах о полезности их для роста растений. В этом обзоре я хочу немного разобраться, все ли светодиоды, продаваемые на просторах Алиэкспресс и прочих китайских магазинах, одинаковые.

Немного о конструкции светодиодов

Светодиодные кристаллы излучают практически монохромный свет, зависящий от материала полупроводника.
Чтобы получить желтый, белый либо тот же «полный для растений» спектр излучения — применяют люминофорное покрытие, которое преобразовывает первичное излучение во вторичное методом фотолюминесценции
Обычно такой светодиод состоит из корпуса с подложкой и выводами, на которые припаивается или приваривается кристалл светодиода, силиконовой линзы, формирующей направление излучения, прокладки с люминофором и защитного колпочка из прозрачного пластика.

В такой конструкции чаще всего используются наиболее яркие светодиодные кристаллы с синим и фиолетовым спектром.
Инженеры всего мира бьются за увеличение светоотдачи и улучшения спектра и других характеристик светодиода. Наши же китайские друзья, прикрываясь высокими технологиями, ищут пути снижения стоимости товара и завоевания рынка, от банального обмана (те же китайские ватты чего стоят))), до поиска наиболее дешевых компонентов.
Для того чтобы немного разобраться с конъюнктурой рынка светодиодов для растений, я
приобрел несколько наборов 3-х ваттных «бусин» разных производителей:
Дорогие светодиоды Bridgelux c «полным спектром»
Светодиоды на чипах Epiled с «полным спектром», самые дешевые в обзоре
Светодиоды с тайваньскими чипами Epistar c «полным спектром»
Светодиоды на 440 и 660нм с чипами Epistar
Обычные светодиоды теплого белого цвета, применяемые в осветительных лампах

На первый взгляд все они похожи как однояйцевые близнецы )))

А вот включение светодиодов выявило интересную особенность.
Если светодиоды Epiled и Bridgelux за люминофором имеют квадратный кристалл 42mil или 45mil

То кристалл Epistar имеет явно прямоугольную форму

Поиск на сайте производителя действительно показал наличие прямоугольных кристаллов 30x43mil различной мощности

Вольт-амперная характеристика показала явное отличие кристаллов

Наибольшее падение напряжения на кристалле, а значит и электрическую мощность показал желтый светодиод. Наименьшую — Epistar
Характеристики 440 и 660нм светодиодов сюда приводить не стал, их можно посмотреть в этом обзоре
Спектральный анализ при помощи ювелирного спектрометра показал, что светодиоды для растений имеют характеристики близкие к заявленным

Так как точного спектрометра у меня нет, сравнить количественные составляющие спектра не представляется возможным.

Чтобы выявить отличия, решил провести

Натуральный эксперимент

Для этого собираю небольшие фитолампы на алюминиевом профиле


В лампу с раздельным спектром ставлю три красные 660нм и один синий 445нм. Такое количество примерно уравнивает мощность лампы с остальными ,так как падение на красном кристалле составляет всего 2.5В с соответственной мощностью
Запитываю все пять ламп последовательно одним 36 ваттным драйвером кристаллах.

Из за разных напряжений на различных кристаллах разброс мощности получился около 20%

В качестве «подопытного кролика» выбираю траву для кошек, имеющую быструю всхожесть и рост

Собираю в темном углу комнаты полигон
Посадил, полил, поехали!

Примерно через сутки трава взошла. Начинаем засветку в круглосуточном режиме (не совсем конечно правильно, но для быстроты эксперимента)

Пару дней рост одинаковый

А вот на пятый день уже вполне видна разница. Кот с удовольствием следит за развитием эксперимента.

На 7-мой день эксперимент завершаю. Как говориться, результат на лицо

Выявилось два явных аутсайдера — Epiled и Bridgelux. Отличие в росте травы составило более 25%.

Прежде чем подводить итоги, хочется свести в табличку стоимость одного светодиода при партии 50-100 шт

Итог:

Какие выводы я сделал для себя.

1. Не все йогурты одинаково полезны В данном случае, дешевые светодиоды на кристаллах Epiled оказались менее эффективными для роста растений и брать их нету смысла. Видимо кроме дешевых кристаллов в них используется менее качественный люминофор, иначе не объяснить, как при большей мощности они дают худший результат.

2. И противоположный вывод, не всегда дорогой товар — гарантия качества. Я ничего не хочу сказать плохого про американскую компанию Bridgelux. Скорее все я имею дело с подделкой. Уж слишком близкие характеристики у этого «Bridgelux» с Epiled. Данные дорогие фитосветодиоды ничем не лучше своих дешевых товарок.

3. Для подсветки растений вполне подходят обычные белые светодиоды, обеспечивающие рост наравне
со специальными, причем как с монокристаллами 660 и 445 нм, так и люминофорными с «полным спектром»

4. Тщательный отбор компонентов на Алиэкспресс позволяет сделать более менее оптимальный выбор. Так светодиоды Epistar «полный спектр» по ссылке на товар данного топика, позволяют обеспечить рост растений при 20% снижении мощности лампы относительно белых светодиодов.

Все что изложено в данной статье является моими личными наблюдениями и опытом. Для более точных результатов нужно проводить гораздо больше исследований с применением приборов.

По каким критериям оценивает траву кот — для меня так и осталось загадкой

О светодиодах для новичков, Полезная информация завода светотехники «СВЕТОРЕЗЕРВ»

Что такое светодиоды?
      Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Кстати, по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED. Светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации. Конструкция мощного современного светодиода схематически изображена на рисунке.

 

 

1 — пластиковая линза
2 — силиконовый герметик
3 — кристалл полупроводника InGaN
4 — спайка
5 — вмонтированный кремниевый чип с защитой от статического электричества
6 — теплоотвод
7 — золотая проволока
8 — катод

Каковы преимущества светодиодов?
       В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

Как получить белый свет с использованием светодиодов?
       Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И, наконец, в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

Каковы электрические и оптические характеристики светодиодов?
       Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно, и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В).
При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5В для одного светодиода. Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения.
Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

Почему нужно стабилизировать ток через светодиод?
        В рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость светодиода оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев светодиода может привести к его ускоренному старению.

Можно ли регулировать яркость светодиода?
        Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становится управляемой, в то же время светодиод не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры светодиода при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

Чем определяется срок службы светодиода?
         Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 — 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять.

Не вреден ли светодиод для человеческого глаза?
          Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, потому что, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют. Есть надежда, что вскоре влияние светодиодов на зрение будет изучено досконально.

Где сегодня целесообразно применять светодиодные изделия?
          Светодиодные изделия находят применение практически во всех областях светотехники, незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию, и где высоки требования по электробезопасности.

Мощные светодиоды для микроскопии

Каталог продукции

Компания АЗИМУТ ФОТОНИКС является официальным дистрибьютором (прямым дилером) продукции Thorlabs в России, предлагая весь ассортимент из каталога Thorlabs по ценам в российских рублях с учетом всех налогов и НДС, оказывает полную техническую поддержку и распространяет гарантийные обязательства на все поставляемое оборудование. Фото Артикул Наименование Цена Рук-во Чертеж Заказ SOLIS-620D SOLIS-620D — Мощный светодиод для микроскопии, 620 нм (красный свет), 3.47 Вт (Мин.), Thorlabs 145081 р. Руководство Чертеж SOLIS-1D SOLIS-1D — Мощный светодиод для микроскопии, цвет: 6500 К (белый), минимальная мощность: 5.81 Вт, Thorlabs 187447 р. Руководство Чертеж SOLIS-565C SOLIS-565C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 565 нм, минимальная мощность: 3.2 Вт, Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-4C SOLIS-4C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 565 нм, 3.2 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-617C SOLIS-617C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 617 нм, 1.5 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-940C SOLIS-940C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 940 нм, 2.5 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-740C SOLIS-740C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 740 нм, 2.0 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-660C SOLIS-660C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 660 нм, 2.0 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-595C SOLIS-595C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 595 нм, 700 мВт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-590C SOLIS-590C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 590 нм, 350 мВт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-505C SOLIS-505C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 505 нм (голубой), 1.0 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-470C SOLIS-470C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 470 нм (синий), 3.0 Вт (Мин.), Thorlabs 160893 р. Руководство Чертеж SOLIS-415C SOLIS-415C — Мощный светодиод для микроскопии, длина волны: 415 нм (фиолетовый), 5.8 Вт (Мин.), Thorlabs 173325 р. Руководство Чертеж DC20 DC20 — Драйвер для мощных светодиодов Solis™, ток: 10 А (Макс.), напряжение: 14.0 В (Макс.), Thorlabs 63367 р. Руководство Чертеж SOLIS-3C SOLIS-3C — Мощный светодиод для микроскопии, 5700 К (белый свет), 3.5 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-2C SOLIS-2C — Мощный светодиод для микроскопии, 3000 К (теплый белый свет), 3.2 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-1C SOLIS-1C — Мощный светодиод для микроскопии, 6500 К (холодный белый свет), 3.3 Вт (Мин.), Thorlabs 127097 р. Руководство Чертеж SOLIS-850C SOLIS-850C — Мощный светодиод для микроскопии, 850 нм (ИК), 2.7 Вт (Мин.), Thorlabs 141581 р. Руководство Чертеж SOLIS-623C SOLIS-623C — Мощный светодиод для микроскопии, 653 нм (красный свет), 3.8 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-525C SOLIS-525C — Мощный светодиод для микроскопии, 525 нм (зеленый свет), 2.4 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-445C SOLIS-445C — Мощный светодиод для микроскопии, 445 нм (синий свет), 5.4 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-405C SOLIS-405C — Мощный светодиод для микроскопии, 405 нм (УФ свет), 3.9 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-385C SOLIS-385C — Мощный светодиод для микроскопии, 385 нм (УФ свет), 4.0 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж SOLIS-365C SOLIS-365C — Мощный светодиод для микроскопии, 365 нм (УФ свет), 3.0 Вт (Мин.), Thorlabs 146891 р. Руководство Чертеж

Светодиоды для рекламы и их комплектующие

Современные технологии и инновационные возможности позволяют сделать любой вид рекламы изысканным, неповторимым и экономически выгодным. При всем разнообразии материалов, которые используются в создании рекламных носителей, достигается возможность производить монтирование, сборку и создавать законченный финальный вид за очень короткий промежуток времени.

Так, одним из новых возможностей создать эффективное освещение рекламному элементу, являются светодиоды для рекламы, которые в компании «Рекламтех» вы можете выбрать исходя из целей, финансовых возможностей и других факторов, которые влияют на ваше решение.

Использование светодиодного освещения в рекламных композициях различной сложности позволяет значительно экономить на потреблении электроэнергии. Этот фактор дает возможность избавляться от уже устаревших способов подсветки вывесок, коробов и других рекламных конструкций с помощью неонового освещения.

Светодиоды для рекламы популярны и востребованы также благодаря своей компактности и высокой ударопрочности.  Монтаж светодиодного составляющего достаточно легкий и быстрый, а замена вышедшего из строя компонента не потребует разбора всей конструкции.

Светодиоды отличаются своей эффективностью и длительным сроком эксплуатации, не теряя при этом своих качеств, яркости и мощности светового излучения, которое при рассеивании позволяет создать полное освещение конструкции. Благодаря своим незначительным размерам, с их помощью можно создать идеальный подсвечивающийся контур или выполнить рисунок. Любые светодиоды, которые вам нужны, собраны в каталоге товаров.

Если вашей целью является создание ультратонкого и легкого светового короба, тогда идеальным решением будет приобретение и использование модулей и лент со светодиодами. Светодиоды для рекламы ленточного типа нашли широкое применение в исполнении объемных букв, для освещения витрин, для создания контурной подсветки. Для подсветки баннеров, информационных щитов и других подобных конструкций нет лучшего светового направляющего, чем светодиод.

Если вы хотите, чтобы ваша реклама имела успех, используйте яркое светодиодное освещение.

Светодиоды для растений. Такие одинаковые и такие разные.

Сколько обзоров посвящено светодиодом для растений. Сколько копий сломано в жарких диспутах о полезности их для роста растений. В этом обзоре я хочу немного разобраться, все ли светодиоды, продаваемые на просторах Алиэкспресс и прочих китайских магазинах, одинаковые.

Немного о конструкции светодиодов

Светодиодные кристаллы излучают практически монохромный свет, зависящий от материала полупроводника.
Чтобы получить желтый, белый либо тот же «полный для растений» спектр излучения — применяют люминофорное покрытие, которое преобразовывает первичное излучение во вторичное методом фотолюминесценции
Обычно такой светодиод состоит из корпуса с подложкой и выводами, на которые припаивается или приваривается кристалл светодиода, силиконовой линзы, формирующей направление излучения, прокладки с люминофором и защитного колпочка из прозрачного пластика.

В такой конструкции чаще всего используются наиболее яркие светодиодные кристаллы с синим и фиолетовым спектром.
Инженеры всего мира бьются за увеличение светоотдачи и улучшения спектра и других характеристик светодиода. Наши же китайские друзья, прикрываясь высокими технологиями, ищут пути снижения стоимости товара и завоевания рынка, от банального обмана (те же китайские ватты чего стоят))), до поиска наиболее дешевых компонентов.
Для того чтобы немного разобраться с конъюнктурой рынка светодиодов для растений, я
приобрел несколько наборов 3-х ваттных «бусин» разных производителей:
Дорогие светодиоды Bridgelux c «полным спектром»
Светодиоды на чипах Epiled с «полным спектром», самые дешевые в обзоре
Светодиоды с тайваньскими чипами Epistar c «полным спектром»
Светодиоды на 440 и 660нм с чипами Epistar
Обычные светодиоды теплого белого цвета, применяемые в осветительных лампах

На первый взгляд все они похожи как однояйцевые близнецы )))

А вот включение светодиодов выявило интересную особенность.
Если светодиоды Epiled и Bridgelux за люминофором имеют квадратный кристалл 42mil или 45mil

То кристалл Epistar имеет явно прямоугольную форму

Поиск на сайте производителя действительно показал наличие прямоугольных кристаллов 30x43mil различной мощности

Вольт-амперная характеристика показала явное отличие кристаллов

Наибольшее падение напряжения на кристалле, а значит и электрическую мощность показал желтый светодиод. Наименьшую — Epistar
Характеристики 440 и 660нм светодиодов сюда приводить не стал, их можно посмотреть в этом обзоре
Спектральный анализ при помощи ювелирного спектрометра показал, что светодиоды для растений имеют характеристики близкие к заявленным

Так как точного спектрометра у меня нет, сравнить количественные составляющие спектра не представляется возможным.

Чтобы выявить отличия, решил провести

Натуральный эксперимент

Для этого собираю небольшие фитолампы на алюминиевом профиле


В лампу с раздельным спектром ставлю три красные 660нм и один синий 445нм. Такое количество примерно уравнивает мощность лампы с остальными ,так как падение на красном кристалле составляет всего 2.5В с соответственной мощностью
Запитываю все пять ламп последовательно одним 36 ваттным драйвером кристаллах.

Из за разных напряжений на различных кристаллах разброс мощности получился около 20%

В качестве «подопытного кролика» выбираю траву для кошек, имеющую быструю всхожесть и рост

Собираю в темном углу комнаты полигон
Посадил, полил, поехали!

Примерно через сутки трава взошла. Начинаем засветку в круглосуточном режиме (не совсем конечно правильно, но для быстроты эксперимента)

Пару дней рост одинаковый

А вот на пятый день уже вполне видна разница. Кот с удовольствием следит за развитием эксперимента.

На 7-мой день эксперимент завершаю. Как говориться, результат на лицо

Выявилось два явных аутсайдера — Epiled и Bridgelux. Отличие в росте травы составило более 25%.

Прежде чем подводить итоги, хочется свести в табличку стоимость одного светодиода при партии 50-100 шт

Итог:

Какие выводы я сделал для себя.

1. Не все йогурты одинаково полезны В данном случае, дешевые светодиоды на кристаллах Epiled оказались менее эффективными для роста растений и брать их нету смысла. Видимо кроме дешевых кристаллов в них используется менее качественный люминофор, иначе не объяснить, как при большей мощности они дают худший результат.

2. И противоположный вывод, не всегда дорогой товар — гарантия качества. Я ничего не хочу сказать плохого про американскую компанию Bridgelux. Скорее все я имею дело с подделкой. Уж слишком близкие характеристики у этого «Bridgelux» с Epiled. Данные дорогие фитосветодиоды ничем не лучше своих дешевых товарок.

3. Для подсветки растений вполне подходят обычные белые светодиоды, обеспечивающие рост наравне
со специальными, причем как с монокристаллами 660 и 445 нм, так и люминофорными с «полным спектром»

4. Тщательный отбор компонентов на Алиэкспресс позволяет сделать более менее оптимальный выбор. Так светодиоды Epistar «полный спектр» по ссылке на товар данного топика, позволяют обеспечить рост растений при 20% снижении мощности лампы относительно белых светодиодов.

Все что изложено в данной статье является моими личными наблюдениями и опытом. Для более точных результатов нужно проводить гораздо больше исследований с применением приборов.

По каким критериям оценивает траву кот — для меня так и осталось загадкой

Светодиоды для тортов

Выберите категорию:

Все Новинки!!! Упаковка и подложки мелким оптом Кондитерская упаковка » Тубусы прозрачные » Пластиковая упаковка для кондитерских изделий » Картонная упаковка для кондитерских изделий »» Упаковка для капкейков »» Упаковка для тортов »» Для пряников, пирожных и конфет » Открытка Подложки для торта » Подложки 0,8 мм » Подложки 1,5 мм » Подложки 2,5 мм » Подложки 3,2 мм » Подносы для торта » Подложки 5 мм Ленты декоративные » Ленты со стразами » Ленты атласные 6 мм » Ленты атласные 10 мм » Ленты атласные 15 мм » Ленты атласные 20 мм » Ленты атласные 25 мм » Ленты новогодние Наполнитель для кондитерской упаковки Кондитерские ингредиенты Кондитерская посыпка » Драже рисовое Шоколад и шоколадная глазурь Фруктовые пюре замороженные Молочная продукция Сахарная мастика » Сахарная мастика 100 г » Сахарная мастика 600 г Пищевая печать Пищевые красители » Натуральные красители » Красители концентрированные ArtColor » Красители сухие Guzman Home » Красители Kreda » Красители гелевые жирорастворимые Caramella » гелевые красители Топ-Декор » Пыльца цветочная » Красители сухие водорастворимые Caramella » Красители сухие жирорастворимые Caramella » Красители Guzman » Сухие красители Cake Colors Сухой пищевой краситель блестящий » Сухой пищевой краситель блестящий мелкодисперсный (Италия) » Сухой пищевой краситель блестящий Cake Colors Пищевые блёстки » Пищевые блестки декоративные » Пищевые глиттеры Пищевые ароматизаторы » Ароматизаторы TPA (США) Инструменты для работы с мастикой Инструменты для работы с кремом » Насадки на мешки » Мешки кондитерские Формы для выпечки » Силиконовые формы для выпечки » Металлические формы для выпечки Бумажные формы и капсулы Формы для шоколада и леденцов Поликарбонатные формы Трафареты Украшения для торта Флористика » Тычинки » Пыльца цветочная » Проволока Для пряников Для кейкпопсов Айсинг Цифровые термометры Светодиоды для тортов Полезные мелочи Топперы » Деревянные топперы » Бумажные топперы » Пластиковые топперы

Светодиодные лампы для хобби для моделей | Магазин миниатюрных светильников для моделей и поделок

Купить миниатюрные светодиоды для всех типов моделей

Маленькие, миниатюрные и крошечные светодиодные фонари в Evan Designs созданы для каждого уникального любителя. . Любите ли вы строить модели локомотивов, здания, машины скорой помощи или сложные диорамы, наши светодиодные моделирующие огни могут придать вашим моделям дополнительное ощущение реализма и действовать как уникальный эстетический элемент в бесчисленных других хобби-приложениях.

Наша коллекция модельного освещения легко адаптируется к вашим конкретным потребностям и личным вкусам. Доступные в различных цветах, яркости, стилях, размерах и функциях (мигание, мерцание, дыхание и т. Д.), Наши микро-светодиоды для моделей могут воплотить ваше видение в жизнь.

Преимущества модельных светильников от Evan Designs

С 2006 года наша команда сосредоточилась на разработке и тестировании светодиодного освещения для моделей и развлекательных хобби. Наша миссия — предоставлять модели премиум-класса и товары для хобби энтузиастам во всем мире через наш интернет-магазин и службу поддержки клиентов.В отличие от других товаров для хобби и модельного освещения, представленных на рынке, миниатюрные светодиоды Evan Designs обладают множеством непревзойденных преимуществ.

Долговечные лампы для хобби

Наши светильники для хобби и модельного освещения являются самыми прочными миниатюрными светодиодами на рынке. После многих лет испытаний наша модель и светодиодные фонари для хобби могут прослужить до 10 лет (100 000 часов). На каждый комплект нашей маленькой модели и фонарей для хобби предоставляется бесплатная двухлетняя гарантия на замену.

Эффективные светодиоды для моделей

Наши решения для освещения хобби требуют очень мало энергии.Они могут работать в течение длительного времени от небольшой батареи. Большинство наших светодиодов для хобби потребляют всего 20 миллиампер, что меньше 1/3 лампы накаливания при мощности 65 миллиампер.

Светодиодные модели светильников, которые не выделяют тепло

Наши светодиоды для моделей и любителей не выделяют тепла, даже если они включены 24/7. Используя наши миниатюрные модельные светильники, вы не рискуете расплавить свои хрупкие модели и произведения искусства или повредить их от жары.

Какой AWG (американский калибр проводов) следует использовать для светодиодных светильников?

Это зависит от вашей конкретной модели или хобби.Сечения проводов наших мини-светодиодных фонарей варьируются от 0,2 мм до 0,32 мм. Что касается AWG (American Wire Gauge), мы используем провод 28AWG и 30AWG. Вы также можете использовать свой собственный провод. Для большинства приложений вы захотите выбрать между 24AWG и 32AWG.

Как установить светодиодные фонари в модельный поезд?

Неважно, модифицируете ли вы локомотивный двигатель, легковой автомобиль или кузов камбуза, небольшая проводка и сверление могут открыть мир возможностей освещения для обучения модели. Подробные инструкции по установке светодиодных фонарей для моделей поездов можно найти в этой информативной статье, созданной командой Evan Designs.

светодиодов для фотонов, физиологии и питания

1.

Паркер А. В мгновение ока: как видение спровоцировало большой взрыв эволюции (Basic Books, Нью-Йорк, 2003).

Google ученый

2.

Геркема, М. П., Дэвис, В. И., Фостер, Р. Г., Менакер, М. и Хат, Р. А. Ночное «узкое место» и эволюция моделей активности у млекопитающих. Proc. R. Soc. Лондон. В 280 , 20130508 (2013).

Google ученый

3.

Грегори Р. Л. Глаз и мозг: Психология зрения (Princeton Univ. Press, Princeton, 2015).

Google ученый

4.

Lucas, R.J. et al. Измерение и использование света в эпоху меланопсина. Trends Neurosci . 37 , 1–9 (2014). Краткое изложение нейрофизиологии сенсорного пути меланопсина ipRGC и последствий для измерения, производства и применения света (включает бесплатный инструмент измерения для расчета фоторецептивных входов для циркадных, нейроэндокринных и нейроповеденческих реакций).

CAS Google ученый

5.

Фигейро, М. Г., Брейнард, Г. К., Локли, С. В., Ревелл, В. Л. и Уайт, Р. Свет и здоровье человека: обзор воздействия оптического излучения на зрительные, циркадные, нейроэндокринные и нейроповеденческие реакции. Технический меморандум IES TM-18-08 (Общество инженеров освещения, 2008 г.).

6.

Bowers, B. & Anastas, P. Удлинение дня: история светотехники (Oxford Univ. Press, Oxford, 1998).

Google ученый

7.

Бойс П. Р. Человеческий фактор в освещении (CRC Press, Boca Raton, 2014).

Google ученый

8.

Шивельбуш, В. Разочарованная ночь: индустриализация света в девятнадцатом веке (Univ. California Press, Беркли, 1995).

Google ученый

9.

Стейнмец, К. П. Радиация, свет и освещение: серия лекций по инженерным наукам, прочитанная в Юнион-колледже (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1918).

Google ученый

10.

Цао, Дж. Й., Хан, Дж., Хайц, Р. Х. и Паттисон, П. М. Голубая светодиодная Нобелевская премия: исторический контекст, современное научное понимание, польза для человека. Ann. Phys . 527 , A53 – A61 (2015). Краткое обсуждение открытий, получивших Нобелевскую премию, которые привели к синим светодиодам и светодиодному освещению, а также контекста этих достижений в истории науки и техники полупроводников.

ADS Google ученый

11.

Программа SSL Министерства энергетики США. План исследований и разработок в области твердотельного освещения. https://www.energy.gov/sites/prod/files/2018/09/f56/ssl_rd-plan_jun2016.pdf (2016).

12.

Krames, M. R. et al. Состояние и будущее мощных светодиодов для твердотельного освещения. J. Disp. Технол . 3 , 160–175 (2007).

ADS CAS Google ученый

13.

Цао, Дж. Й. и Вайде, П. Мировой аппетит к свету: эмпирические данные и тенденции, охватывающие три столетия и шесть континентов. Leukos 6 , 259–281 (2010).

Google ученый

14.

Программа SSL Министерства энергетики США. Прогноз энергосбережения твердотельного освещения в системах общего освещения . https://energy.gov/sites/prod/files/2016/09/f33/energysavingsforecast16_2.pdf (2016).

15.

Шуберт Э. Ф. и Ким Дж. К. Твердотельные источники света становятся интеллектуальными. Наука 308 , 1274–1278 (2005). Первый документ, в котором обсуждается потенциал твердотельного освещения как «умного» в том смысле, что он способен не только обеспечивать экономию энергии, но и приспосабливаться к конкретным условиям и требованиям широкого спектра приложений.

ADS CAS Google ученый

16.

Tsao, J. Y. et al. На пути к интеллектуальному и сверхэффективному твердотельному освещению. Adv. Опт. Mater . 2 , 809–836 (2014). Исчерпывающий обзор состояния твердотельного освещения с точки зрения его конечного потенциала как «умного», так и сверхэффективного.

CAS Google ученый

17.

Watson, B. От света к яркому: Сан-Диего строит крупнейший в мире муниципальный Интернет вещей. GE Reports https://www.ge.com/reports/light-bright-san-diego-leads-way-future-smart-cities/ (2017).

18.

Цао, Дж. Й., Шуберт, Э. Ф., Фуке, Р. и Лаве, М. Электрификация энергетики: долгосрочные тенденции и возможности. MRS Energy Sustain . 5 , E7 (2018).

Google ученый

19.

Программа SSL Министерства энергетики США. Твердотельное освещение, 2017 Дополнение по предлагаемым темам исследований: Технологии и рыночный контекст . https://energy.gov/sites/prod/files/2017/09/f37/ssl_supplement_suggested-topics_sep2017_0.pdf (2017).

20.

Дейк, Д. Дж. И фон Шанц, М. Расчет времени и закрепление человеческого сна, бодрствования и исполнения симфонией осцилляторов. J. Biol. Ритмы 20 , 279–290 (2005).

Google ученый

21.

Thapan, K., Arendt, J. & Skene, D. J. Спектр действия для подавления мелатонина: данные о новой системе фоторецепторов без стержней и колбочек у людей. Дж. Физиол . 535 , 261–267 (2001).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

22.

Brainard, G.C. et al. Спектр действия для регуляции мелатонина у людей: доказательства нового циркадного фоторецептора. Дж. Neurosci . 21 , 6405–6412 (2001).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

23.

Брейнард, Г. К. и Ханифин, Дж. П. Фотоны, часы и сознание. J. Biol. Ритмы 20 , 314–325 (2005).

CAS Google ученый

24.

Provencio, I. et al. Новый человеческий опсин во внутренней сетчатке. Дж. Neurosci . 20 , 600–605 (2000).

CAS Google ученый

25.

Гули, Дж. Дж., Лу, Дж., Чоу, Т. К., Скаммелл, Т. Э. и Сапер, С. Б. Меланопсин в исходных клетках ретиногипоталамического тракта. Nat. Neurosci . 4 , 1165 (2001).

CAS Google ученый

26.

Берсон Д. М., Данн Ф. А. и Такао М. Фототрансдукция ганглиозными клетками сетчатки, которые устанавливают циркадные часы. Наука 295 , 1070–1073 (2002).

ADS CAS Google ученый

27.

Хаттар, С., Ляо, Х. В., Такао, М., Берсон, Д. М. и Яу, К. В. Меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки: архитектура, проекции и внутренняя светочувствительность. Наука 295 , 1065–1070 (2002).

ADS CAS PubMed PubMed Central Google ученый

28.

Provencio, I., Jiang, G., De Grip, W. J., Hayes, W. P. & Rollag, M. D. Меланопсин: опсин в меланофорах, мозге и глазах. Proc. Natl Acad. Sci. USA 95 , 340–345 (1998). Знаковая статья, в которой подробно описывается открытие меланопсина, что в конечном итоге привело к тому, что меланопсин был идентифицирован как функциональный фотопигмент в сетчатке глаза млекопитающих, включая человека, который играет роль в регулировании светом циркадных, нейроэндокринных, нейроповеденческих и зрительных реакций.

ADS CAS Google ученый

29.

Hannibal, J. et al. Центральные проекции собственно светочувствительных ганглиозных клеток сетчатки у макак. J. Comp. Neurol . 522 , 2231–2248 (2014).

CAS Google ученый

30.

Cajochen, C., Khalsa, S. B. S., Wyatt, J. K., Cheisler, C.A.И Дейк, Д. Дж. ЭЭГ и глазные корреляты циркадной фазы мелатонина и снижения работоспособности человека во время недосыпания. Am. J. Physiol . 277 , R640 – R649 (1999).

CAS Google ученый

31.

Cajochen, C., Zeitzer, J. M., Cheisler, C. A. & Dijk, D. J. Зависимость доза-реакция для интенсивности света и окулярных и электроэнцефалографических коррелятов активности человека. Behav. Мозг Res . 115 , 75–83 (2000).

CAS Google ученый

32.

Cajochen, C. et al. Высокая чувствительность человеческого мелатонина, бдительность, терморегуляция и частота сердечных сокращений к коротковолновому свету. J. Clin. Эндокринол. Метаб . 90 , 1311–1316 (2005).

CAS Google ученый

33.

Lockley, S. W. et al. Коротковолновая чувствительность для прямого воздействия света на бдительность, бдительность и электроэнцефалограмму в состоянии бодрствования у людей. Сон 29 , 161–168 (2006).

Google ученый

34.

Райт, К. П. младший, Бадиа, П., Майерс, Б. Л. и Пленцлер, С. С. Сочетание яркого света и кофеина в качестве меры противодействия нарушению бдительности и работоспособности во время длительного недосыпания. J. Sleep Res . 6 , 26–35 (1997).

Google ученый

35.

Чанг, А.М., Шеер, Ф. А., Чейслер, К. А. и Эшбах, Д. Прямое влияние света на бдительность, бдительность и электроэнцефалограмму в состоянии бодрствования у людей зависит от предшествующей световой истории. Сон 36 , 1239–1246 (2013).

PubMed PubMed Central Google ученый

36.

Рюгер, М., Гордийн, М. К., Бирсма, Д. Г., де Фрис, Б. и Даан, С. Слабые связи между подавлением мелатонина и подавлением сонливости / утомляемости в ответ на воздействие света. J. Sleep Res . 14 , 221–227 (2005).

Google ученый

37.

Фиппс-Нельсон, Дж., Редман, Дж. Р., Дейк, Д. Дж. И Раджаратнам, С. М. Дневное воздействие яркого света по сравнению с тусклым светом снижает сонливость и улучшает психомоторную бдительность. Сон 26 , 695–700 (2003).

Google ученый

38.

Cajochen, C. et al. Вечернее пребывание на экране компьютера с подсветкой со светодиодами влияет на циркадную физиологию и когнитивные способности. J. Appl. Physiol . 110 , 1432–1438 (2011).

Google ученый

39.

Рахман, С. А., Сент-Илер, М. А. и Локли, С. В. Влияние спектральной настройки вечернего окружающего света на подавление мелатонина, бдительность и сон. Physiol. Поведение . 177 , 221–229 (2017).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

40.

Сигал, А. Ю., Слеттен, Т. Л., Флинн-Эванс, Э. Э., Локли, С. В. и Раджаратнам, С. М. Дневное воздействие коротковолнового и средневолнового света не улучшало бдительность и нейроповеденческие характеристики. J. Biol. Ритмы 31 , 470–482 (2016).

Google ученый

41.

Sletten, T. L. et al. Рандомизированное контролируемое испытание эффективности использования света, обогащенного синим светом, для повышения бдительности и производительности у рабочих в ночную смену. Оккуп. Environ. Мед . 74 , 792–801 (2017).

Google ученый

42.

Лам, Р. У. и Тэм, Э. М. Руководство клинициста по использованию световой терапии (Cambridge Univ. Press, Нью-Йорк, 2009).

Google ученый

43.

Вирц-Джастис, А., Бенедетти, Ф., Терман, М. и Базель, С. Хронотерапевтические средства при аффективных расстройствах: руководство для клинициста по световой и бодрствующей терапии. Ann. Clin. Психиатрия 22 , 67 (2010).

Google ученый

44.

Брейнард, Г. К., Баргер, Л. К., Солер, Р. Р., Ханифин, Дж. П. Разработка световых средств противодействия нарушению сна и циркадному смещению во время космического полета. Curr.Opin. Pulm. Мед . 22 , 535–544 (2016).

Google ученый

45.

Gooley, J. J., et al. Спектральные реакции циркадной системы человека зависят от освещенности и продолжительности воздействия света. Sci. Пер. Мед . 2 , 31ра33 (2010).

PubMed PubMed Central Google ученый

46.

Lall, G. S. et al. Отчетливый вклад фоторецепторов палочки, колбочки и меланопсина в кодирование освещенности. Нейрон 66 , 417–428 (2010).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

47.

Altimus, C.M. et al. Стержневые фоторецепторы управляют циркадным фотоэнтренингом в широком диапазоне интенсивности света. Nat. Neurosci . 13 , 1107–1112 (2010).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

48.

Dacey, D. M. et al. Ганглиозные клетки, экспрессирующие меланопсин, в сетчатке приматов сигнализируют о цвете и освещении и проецируются в LGN. Природа 433 , 749–754 (2005).

ADS CAS Google ученый

49.

Ecker, J. L. et al. Экспрессирующие меланопсин фоторецепторы ганглиозных клеток сетчатки: клеточное разнообразие и роль в видении паттернов. Нейрон 67 , 49–60 (2010).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

50.

Браун, Т. М., Винн, Дж., Пиггинс, Х. Д. и Лукас, Р. Дж. Множественные популяции гипоталамических клеток, кодирующие различную визуальную информацию. Дж. Физиол . 589 , 1173–1194 (2011).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

51.

Brown, T. M. et al. Различение яркости на основе меланопсина у мышей и людей. Curr. Биол . 22 , 1134–1141 (2012).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

52.

Estevez, M. E. et al. Форма и функция клеток M4, по своей природе светочувствительных ганглиозных клеток сетчатки, способствующих коленно-кортикальному зрению. Дж. Neurosci . 32 , 13608–13620 (2012).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

53.

Zaidi, F. H. et al. Коротковолновая светочувствительность циркадного, зрачкового и зрительного восприятия у людей, у которых отсутствует внешняя сетчатка. Curr. Биол . 17 , 2122–2128 (2007).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

54.

Zele, A. J., Feigl, B., Adhikari, P., Maynard, M. L. & Cao, D. Фоторецепция меланопсина способствует визуальному обнаружению человека, временной и цветовой обработке. Sci. Репутация . 8 , 3842 (2018).

ADS PubMed PubMed Central Google ученый

55.

Хоригучи, Х., Винавер, Дж., Догерти, Р. Ф. и Ванделл, Б. А. Повторное посещение трихроматии человека. Proc. Natl Acad. Sci. США 110 , E260 – E269 (2013).

ADS CAS Google ученый

56.

Спиччан, М., Датта, Р., Стерн, А. М., Брейнард, Д. Х. и Агирре, Г. К. Реакции зрительной коры головного мозга человека на быстрое мерцание, направленное конусом и меланопсином. Дж. Neurosci . 36 , 1471–1482 (2016).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

57.

Чжао, X., Стаффорд, Б. К., Годин, А. Л., Кинг, В. М. и Вонг, К. Ю. Разнообразие фотоответа среди пяти типов собственно светочувствительных ганглиозных клеток сетчатки. Дж. Физиол . 592 , 1619–1636 (2014).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

58.

Prigge, C. L. et al. M1 ipRGCs влияют на зрительную функцию посредством ретроградной передачи сигналов в сетчатке. Дж. Neurosci . 36 , 7184–7197 (2016).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

59.

Hannibal, J., Christiansen, A. T., Heegaard, S., Fahrenkrug, J. & Kiilgaard, J. F. Меланопсин, экспрессирующий ганглиозные клетки сетчатки человека: подтипы, распределение и интраретинальная связь. J. Comp. Neurol . 525 , 1934–1961 (2017).

CAS Google ученый

60.

Брейнард, Г. К. и Ханифин, Дж. П. Справочник по передовым технологиям освещения (Springer, Берлин, 2017).

Google ученый

61.

Стивенс, Р. Г., Брейнард, Г. К., Бласк, Д. Э., Локли, С. В. и Мотта, М. Е. Рак груди и нарушение циркадного ритма из-за электрического освещения в современном мире. CA Cancer J. Clin . 64 , 207–218 (2014). Краткое изложение эмпирических и эпидемиологических данных, касающихся потенциальных последствий для здоровья ненадлежащего воздействия света в ночное время, нарушающего циркадную физиологию человека, выработку мелатонина и сон.

Google ученый

62.

Рао, Д., Ю, Х., Бай, Й., Чжэн, X. и Се, Л. Повышает ли работа в ночную смену риск рака простаты? Систематический обзор и метаанализ. ОнкоТаргетс Там . 8 , 2817–2826 (2015).

CAS Google ученый

63.

James, P. et al. Наружное освещение в ночное время и заболеваемость раком груди в исследовании здоровья медсестер II. Environ. Здоровье . 125 , 087010 (2017).

PubMed PubMed Central Google ученый

64.

Blask, D. E. et al. Обедненная мелатонином кровь женщин в пременопаузе, подвергшихся воздействию света в ночное время, стимулирует рост ксенотрансплантатов рака груди человека у голых крыс. Рак Res . 65 , 11174–11184 (2005).

CAS Google ученый

65.

Всемирная организация здравоохранения, Международное агентство по изучению рака. Сменная работа. IARC Monogr. Eval. Канцерогенный. Риски Hum . 98 , 561 (2010).

Google ученый

66.

Scheer, F. A., Hilton, M. F., Mantzoros, C. S. & Shea, S. A. Неблагоприятные метаболические и сердечно-сосудистые последствия циркадного дисбаланса. Proc. Natl Acad. Sci. США 106 , 4453–4458 (2009).

ADS CAS Google ученый

67.

Бакстон О.М. и др. Неблагоприятные метаболические последствия длительного ограничения сна в сочетании с нарушением циркадных ритмов у людей. Sci. Пер. Мед . 4 , 129ra43 (2012).

PubMed PubMed Central Google ученый

68.

Morris, C.J. et al. Эндогенная циркадная система и циркадные отклонения влияют на толерантность к глюкозе у людей через разные механизмы. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , E2225 – E2234 (2015).

CAS Google ученый

69.

Моррис, К. Дж., Первис, Т. Е., Мистретта, Дж. И Шеер, Ф. А. Влияние внутренней циркадной системы и смещения циркадных ритмов на толерантность к глюкозе у постоянных сменных рабочих. J. Clin. Эндокринол. Метаб . 101 , 1066–1074 (2016).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

70.

Лепроулт Р. и Ван Каутер Э. в Педиатрическая нейроэндокринология Том. 17 (ред. Loche, S. et al.) 11–21 (Karger, Basel, 2010).

71.

Leproult, R., Holmbäck, U. & Van Cauter, E. Циркадное смещение увеличивает маркеры инсулинорезистентности и воспаления, независимо от потери сна. Диабет 63 , 1860–1869 (2014).

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

72.

Blask, D. et al. Световое загрязнение: неблагоприятное воздействие ночного освещения на здоровье. Отчет CSAPH 4-A-12 (Американская медицинская ассоциация, 2012 г.).

73.

Чейслер К. А., Чиасера ​​А. Дж. И Даффи Дж. Ф. Исследования сна, циркадных ритмов и старения: приложения к пилотируемым космическим полетам. Exp. Геронтол . 26 , 217–232 (1991).

CAS Google ученый

74.

Стюарт, К. Т., Хейс, Б. К. и Истман, К. И. Световое лечение сменных рабочих НАСА. Хронобиол. Инт . 12 , 141–151 (1995).

CAS Google ученый

75.

Barger, L. K. et al. Учимся жить в марсианский день: меры против утомления во время миссии Phoenix Mars Lander. Сон 35 , 1423–1435 (2012).

PubMed PubMed Central Google ученый

76.

Brainard, G.C. et al. Твердотельное освещение для Международной космической станции: тесты визуальных характеристик и регуляции мелатонина. Акта Астронавт . 92 , 21–28 (2013).

ADS CAS Google ученый

77.

Багби, Б.На пути к оптимальному спектральному качеству для роста и развития растений: важность радиационного захвата. Акта Хортик . 1134 , 1–12 (2016). Всесторонний обзор текущих исследований спектрального воздействия на фотосинтез и морфологию растений.

Google ученый

78.

Сноуден, М. К., Коуп, К. Р. и Багби, Б. Чувствительность семи различных видов к синему и зеленому свету: взаимодействие с потоком фотонов. PLoS ONE 11 , e0163121 (2016). Обзор взаимодействия между потоком фотонов, фотосинтезом и морфологией растений.

PubMed PubMed Central Google ученый

79.

Гувер У. Х. Зависимость ассимиляции углекислого газа в высших растениях от длины волны излучения. Smithson. Разное. Соберите . 95 , 1–13 (1937).

Google ученый

80.

МакКри, К. Дж. Спектр действия, коэффициент поглощения и квантовый выход фотосинтеза у сельскохозяйственных культур. Agric. Meteorol . 9 , 191–216 (1971).

Google ученый

81.

Инада, К. Спектры действия фотосинтеза у высших растений. Физиология растительных клеток . 17 , 355–365 (1976).

Google ученый

82.

Даунс, Р.J. Контролируемые среды для исследований растений (Columbia Univ. Press, New York, 1975).

Google ученый

83.

Kubota, C., Eguchi, T. & Kroggel, M. Требуемая доза УФ-B излучения для подавления повреждения, вызванного набуханием на растениях томатов. Sci. Хортик . 226 , 366–371 (2017).

CAS Google ученый

84.

Равив, М.& Antignus, Ю. Воздействие УФ-излучения на патогены и насекомых-вредителей сельскохозяйственных культур, выращиваемых в теплицах. Photochem. Photobiol . 79 , 219–226 (2004).

CAS Google ученый

85.

Вент, Ф. В. Экспериментальный контроль роста растений (Хроника Ботаника, Нью-Йорк, 1957). Классическая книга о первых днях фотобиологии.

Google ученый

86.

Höll, J. et al. Влияние импульсного стрессового воздействия УФ-В на продуктивность растений: как периоды восстановления стимулируют вторичный метаболизм, уменьшая при этом адаптивное затухание роста. Среда растительных клеток . (2018).

87.

Багби, Б. в Светоизлучающие диоды для сельского хозяйства (изд. Гупта, Д.) 81–99 (Спрингер, Сингапур, 2017).

88.

Козай, Т., Фудзивара, К. и Ранкл, Э. С. Светодиодное освещение для городского сельского хозяйства (Спрингер, Сингапур, 2016).

89.

Карвалью С. Д. и Фолта К. М. Экологически измененные организмы — расширение генетического потенциала с помощью света. Crit. Rev. Plant Sci . 33 , 486–508 (2014). Всесторонний обзор спектрального воздействия на рост растений для 20 основных сельскохозяйственных культур.

CAS Google ученый

90.

Мурчи, Э. Х. и Нийоги, К. К. Манипуляции с фотозащитой для улучшения фотосинтеза растений. Физиология растений . 155 , 86–92 (2011).

CAS Google ученый

91.

Zielinska-Dabkowska, K. M. Сделайте освещение более здоровым. Природа 553 , 274–276 (2018).

ADS CAS Google ученый

92.

Лист данных продукции LUXEON Rebel Color Line DS68 . https: //www.lumileds.com / uploads / 265 / DS68-pdf (Lumileds Holding B.V., 2017).

93.

Родерер М. Конъюгация моноклональных антител. http://www.drmr.com/abcon/ (2004 г.).

94.

Паттисон, П. М., Цао, Дж. Й. и Крамес, М. Р. Состояние и направления светодиодной технологии: возможности для садоводческого освещения. Акта Хортик . 1134 , 413–426 (2016).

Google ученый

Веские причины перейти на светодиоды для освещения

23 Декабрь

Освещение — важный аспект любого здания, объекта или учреждения.На сегодняшнем рынке существует множество вариантов освещения на выбор, от традиционных ламп накаливания, светодиодов (LED), галогенов до компактных люминесцентных ламп (CFL). Со временем светодиоды стали наиболее предпочтительными вариантами освещения в школах, библиотеках и правительственных зданиях и по правильным причинам. Они не только экономят деньги, время и энергию, но и защищают окружающую среду. Вот семь причин, по которым вам следует подумать о переходе на светодиоды:

1.Энергосбережение

Светодиоды

потребляют намного меньше энергии, чем другие технологии освещения, такие как галогеновые и флуоресцентные. Они теряют гораздо меньше энергии на тепло, а остальная часть превращается в свет. Благодаря минимальному потреблению энергии светодиоды излучают меньше тепла, что делает их идеальным выбором для обогреваемых зданий. Меньшее производство тепла означает меньший спрос на системы кондиционирования и охлаждения.

2. Долговечный

Светодиодные лампы

имеют более длительный срок службы по сравнению с другими формами освещения.Средний срок службы светодиода составляет более 50 000 часов, что в 25 раз дольше, чем лампы накаливания и галогенные лампы, и до 3 раз дольше, чем у КЛЛ. Некоторые светодиоды могут работать до 200 000 часов. Кроме того, светодиоды не содержат стеклянных колб или нитей, что увеличивает их долговечность.

3. Экологичность

Светодиоды помогают окружающей среде несколькими способами. Во-первых, в отличие от КЛЛ и люминесцентных ламп, светодиоды не содержат высокотоксичной ртути. И это помогает уменьшить количество токсичных отходов, образующихся при утилизации этих осветительных технологий.Светодиоды также служат очень долго, что означает меньше отходов в виде упаковки, транспортировки и утилизации. Другой способ, которым светодиоды являются экологически чистыми, — это прямое энергосбережение. Поскольку они потребляют меньше энергии, это означает, что потребление и потребление энергии снижаются, что сводит к минимуму углеродный след.

4. Рентабельность

В течение многих лет светодиоды были в верхнем ценовом диапазоне, но теперь их нет. С годами светодиоды продолжают значительно повышать стоимость традиционных ламп, делая их доступными для большинства потребителей.Кроме того, после перехода на светодиоды вы ощутите существенное снижение счетов за электроэнергию, что приведет к прямой экономии затрат на электроэнергию.

5. Низкие эксплуатационные расходы

Светодиоды не только снижают потребление энергии, но и сокращают расходы на техническое обслуживание. В отличие от традиционных источников освещения, которые внезапно выходят из строя, светодиоды не прекращают работу внезапно. Кроме того, они не требуют значительного обслуживания. Эта функция, помимо длительного срока службы светодиодов, экономит ваше время и деньги, которые вы обычно тратите на обслуживание и ремонт.

6. Постоянное качество света

Светодиоды

предназначены для обеспечения одинакового качества света на протяжении всего срока службы. Светодиод, рассчитанный на 50 000 часов, не погаснет по истечении этого времени. Но впоследствии начнет терять свою яркость до тех пор, пока вы больше не сможете им пользоваться. Технология микрочипа, которую используют светодиоды вместо нагреваемой нити, позволяет лампам сохранять качество света. Вы можете быть уверены, что ваши огни не начнут внезапно мигать с течением времени.

7.Широкий выбор цветов

Известно, что традиционные лампочки излучают приятный теплый свет. С другой стороны, со светодиодами вы можете добиться любой атмосферы на диаграммах цветовой температуры. Более того, светодиоды также являются полупроводниковыми приборами, а это значит, что вы можете управлять ими с помощью диммерных переключателей. Впоследствии диммерные переключатели позволяют уменьшить яркость осветительных приборов вашего объекта до 10% от их оптимальной мощности, помогая создать гораздо более мягкий свет.

В конечном счете, вы не пожалеете о решении перевести систему освещения вашего объекта на светодиодную.Вы увидите прямое влияние на функциональность системы освещения и счета за электроэнергию. Чтобы узнать, какие шаги необходимо предпринять для переключения, вам может потребоваться энергоаудит вашей школы или учреждения. Обратитесь в компанию Energy Optimizer для проведения энергетических аудитов, рекомендаций и внедрения методов энергосбережения, которые сэкономят вам десятки или сотни долларов на счетах за электроэнергию.

---

светодиодов для заводского производства | CANNA Gardens USA

Вы когда-нибудь думали об использовании светодиодов в вашем помещении для выращивания? Если так, то уж точно не вы один! Светодиоды прошли долгий путь от своего происхождения, поскольку они используются в качестве световых индикаторов на дисплеях электронного оборудования.В настоящее время они появляются повсюду, поскольку их производство становится дешевле. Есть светодиодные садовые фонари и светодиодное домашнее освещение, и в последнее время, конечно же, светодиодные фонари для выращивания растений.

По CANNA Research

Некоторые производители считают, что вопрос не в , станут ли светодиодами наиболее распространенным дополнительным источником света для растений, а когда. Главный вопрос для большинства производителей заключается в том, действительно ли светодиодные светильники для выращивания растений эффективны и в какой степени их можно использовать так же, как и традиционные светильники для выращивания растений.Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо понимание практического использования светодиодных светильников для выращивания растений. Эта статья даст вам некоторое представление о практических аспектах использования светодиодов и раскроет некоторые плюсы и минусы. Однако сначала мы объясним принципы светодиодного освещения, чтобы понять, как его использовать.

Что такое светодиоды?

Все светодиоды являются полупроводниками, которые излучают свет с помощью процесса, называемого электролюминесценцией. Светодиоды изготавливаются из материалов двух типов: N-типа и P-типа.N-тип состоит из отрицательно заряженных свободных электронов, а P-тип имеет положительно заряженные промежутки («дырки»). Когда слой N-типа подключен к отрицательному (-) концу электрической цепи, а слой P-типа — к положительному (+) концу цепи, свободные электроны могут перемещаться в электрическом потоке. Свободные электроны притягиваются к положительным дыркам в материале P-типа. Однако дыра имеет меньше энергии, чем электроны. Чтобы «вписаться» в дырку, электрон должен высвободить часть своей энергии.В случае светодиодов эта энергия излучается в виде фотона, который является светом. Интенсивность света, излучаемого светодиодом, зависит от энергии, выделяемой электронами, прыгающими в положительное отверстие (рисунок 1).

Цвет, излучаемый фотонами света, зависит от полупроводящего материала светодиода. Светодиоды могут быть изготовлены таким образом, чтобы цвета фотонов соответствовали пикам светопоглощения важных растительных пигментов, таких как красные и дальние красные формы фитохрома, или красные и синие пики спектров фотосинтетического действия листьев.По сути, это означает, что светодиодное освещение может экономить энергию, производя только те цвета, которые необходимы для роста и развития растений.

А пока это техническая часть … Но какое отношение все это имеет к вашим любимым растениям? И как выбрать подходящий светодиодный светильник для выращивания растений?

Рисунок 1: Эта упрощенная иллюстрация светодиода демонстрирует, как дополнительная энергия высвобождается в виде фотонов, когда электроны пересекают p-n-переход, чтобы заполнить дыры в слое p-типа.

Светодиоды для растениеводства и некоторые практические блоки

Как мы уже знаем из другой исследовательской статьи, растения используют свет для фотосинтеза и развития. Свет для фотосинтеза описывается PAR (фотосинтетическое активное излучение) или PPFD (плотность потока фотосинтетических фотонов). Это количество света в диапазоне от 400 до 700 нм, используемое для фотосинтеза. Для нормального выращивания требуется минимум от 50 до 200 мкмоль / м2 / с, но это, очевидно, зависит от типа растений и количества света, которое им требуется.Как правило, чем больше света вы даете, тем лучше будут расти растения. Однако есть момент, за которым они не могут в дальнейшем использовать дополнительный свет: около 500 мкмоль / м ² / с.

При выборе светодиодных источников света важно помнить, что растения имеют разные пики поглощения света по сравнению с человеческим глазом. Фотосинтетический свет имеет пики поглощения в спектрах синего и красного света, в то время как у людей пик поглощения света находится в желто-зеленом спектрах (см. Рисунок 2).Это означает, что фотосинтетический свет — это не то же самое, что люкс или люмен, которые являются «человеческим показателем яркости». Когда вы оцениваете светодиодную лампу для выращивания растений, вам необходимо знать ее характеристики для производства фотосинтетического света в PAR или PPFD. К сожалению, эти технические характеристики не всегда доступны для всех светодиодных ламп для выращивания растений.

Рис. 2: Спектры света и распределение цвета, а также наиболее распространенные пики поглощения для растений и людей.

PAR и люкс являются разными физическими величинами (см. Рисунок 2), четкого взаимно однозначного отношения между PAR и люксами нет.Основные коэффициенты преобразования были сформулированы для разных источников света и соответствующих спектров света, поэтому для разных источников света будут применяться разные коэффициенты преобразования (таблица 1).

А как насчет коэффициентов преобразования светодиодов? По сути, светодиоды отличаются от других источников света, потому что они могут иметь очень разный спектральный состав, а это означает, что универсальный коэффициент преобразования невозможен.

Таблица 1. Коэффициенты преобразования для различных источников света от люкс (люмен / м ² ) до PAR (мкмоль / м ² / с)

Источник света	Тип	400-700 нм 1	400-800 нм 2
Лампа накаливания	3,000 К	0.019	0,036
Натрий высокого давления		0,012	0,013
Меркурий	прозрачный	0,011	0,012
	с люминесцентным покрытием	0,013	0,014
Металлогалогенид		0,014	0,015
Флуоресцентный	Холодный белый	0.013	0,013
	Дневной свет	0,014	0,015
	GRO	0,029	0,030
	GRO / WS	0,019	0,022
	CWX	0,016	0,018
Ясный день (солнце и небо)	6,000 К	0,018	0,024
Северный световой люк	12 000 К	0.020	0,024

1. Спектр света для фотосинтеза
2. Фотосинтез и дополнительный дальний красный свет (700-800 нм), используемый для развития растений

Оценка светодиодной лампы для выращивания

Тем не менее, определить качество светодиодной лампы для выращивания растений можно без глубоких технических знаний.

Все светодиодные системы освещения, продаваемые на рынке как «лампы для выращивания растений», состоят из различных комбинаций светодиодов. Они могут состоять из десяти различных типов светодиодов.Каждый отдельный светодиод должен потреблять не менее одного ватта мощности, чтобы быть эффективным для освещения растений; ниже этого уровня излучаемый свет не будет иметь достаточной проникающей способности для должного освещения всего растения. Но это еще не все. При оценке светодиодной лампы вы должны искать светодиоды мощностью 1 Вт высокой интенсивности или высокой яркости, которые имеют размер 10 мм и относятся к текущему поколению.

В большинстве обычных ламп, чем больше потребляемая электрическая мощность, тем выше как общий излучаемый люмен, так и люмен на ватт.Однако это не касается светодиодных ламп. При более высоких уровнях входной мощности каждый отдельный светодиод, безусловно, будет ярче, но они менее эффективны (они будут излучать меньше люмен на ватт). Также нет эффективной разницы в проникающей способности для садоводческих целей между светодиодами мощностью 1 Вт и 3 Вт. Это фундаментальное различие между традиционными системами освещения для выращивания растений и системами на основе светодиодов. Схема, содержащая 90 светодиодов мощностью 1 Вт, будет более мощной и более эффективной, чем схема, содержащая 30 светодиодов мощностью 3 Вт: вы не можете просто сравнить общую мощность так, как вы привыкли делать с системами газоразрядного освещения.

Следует учитывать еще один фактор: нередко, например, для светодиода мощностью 3 Вт ограничивается диапазон от 2,2 до 2,8 Вт. Важно изучить оптимальную светоотдачу, потери тепла и срок службы каждого диода. Имейте в виду, что светодиодным лампам также потребуется питание для работы драйверов светодиодов, вентиляторов для охлаждения и потери тепла. Например, светодиодный блок мощностью 135 Вт в действительности будет обеспечивать только около 110 Вт световой энергии.

Существует множество конфигураций светодиодных систем освещения для выращивания растений, таких как лампы для выращивания растений UFO, панели для выращивания растений и одиночные точечные лампы.Вам следует искать систему с минимальной мощностью 90 Вт, конечно, в зависимости от ваших конкретных требований и ситуации.

Практическая трудность заключается в том, что (светодиодный) свет подчиняется закону обратных квадратов: когда расстояние от источника света увеличивается вдвое, количество принимаемого света уменьшается не на 2, а на 2 в квадрате, то есть в 4 раза ( рисунок 3).

Рис. 3: Распределение света в соответствии с законом обратных квадратов — в «открытой» ситуации — как функция расстояния до растения.

Возможности светодиодных ламп для выращивания растений

Одним из наиболее важных преимуществ светодиодных светильников является их энергоэффективность, поскольку они производят меньше ненужных световых фотонов и тепла! Тепло, производимое лампами накаливания и газоразрядными лампами, хотя и может быть полезно для растений, но не экономично. Таблица 2 показывает, что светодиодам требуется только 25% мощности лампы накаливания для получения такого же количества света (в люменах). Это дает светодиодам существенное экономическое преимущество перед традиционными лампами накаливания.

Таблица 2. Электрический КПД различных источников света при одинаковом светоотдаче.

Произведено люменов	Вт, необходимых для лампы накаливания	Вт, необходимой для компактной люминесцентной лампы (КЛЛ)	Вт, необходимой для светодиодной лампы
400-500	40	8–12	6–9
650 — 900	60	13–18	8 — 12.5
1,100 — 1750	75–100	18–22	13+
1,800+	100	23–30	16-20
2,800	150	30–55	25–28

При сравнении светодиодов с наиболее распространенным источником для освещения растений, натрием высокого давления (HPS), в целом признается, что новейшие светодиоды более энергоэффективны.Натриевые лампы высокого давления (HPS) производят 1,8 мкмоль света на каждый Джоуль подводимой энергии, в то время как новейшие светодиоды производят 2,3 мкмоль света на потребляемый Джоуль.

Кроме того, светодиоды выделяют меньше тепла, поэтому лампы можно размещать намного ближе к поверхности сельскохозяйственных культур без риска перегрева и теплового стресса для растений. Напротив, газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID) требуют значительного расстояния между лампами и растениями, чтобы обеспечить равномерное распределение света, а также избежать теплового стресса от ламп.Это означает, что светодиодные системы могут быть спроектированы гораздо более гибко — например, возможно горизонтальное, вертикальное или междурядное освещение. Светодиоды также больше подходят для многослойных производственных систем.

Еще одно важное преимущество заключается в том, что светодиоды более надежны и долговечны, чем традиционные источники света с нитью, электродами или газонаполненными герметичными кожухами для ламп. Светодиоды также имеют возможность мгновенного повторного зажигания, и им не нужно время для прогрева для достижения полной яркости.

Еще некоторые препятствия…

Эти преимущества делают светодиоды интересной альтернативой существующим системам освещения, используемым для выращивания растений, таким как HPS и металлогалогенные лампы (MH).Однако светодиоды еще не получили широкого распространения в качестве источника света для садоводства. Светодиодные лампы с самого начала требуют больших вложений, а светодиодные лампы часто стоят дороже, чем светильники, в которые они помещаются. Эти расходы могут заставить производителей колебаться. К счастью, развитие светодиодов было очень благоприятным: каждое десятилетие цены на светодиоды снижались в 10 раз, а производительность увеличивалась в 20 раз. Будущее массовое производство светодиодного освещения, вероятно, также снизит стоимость строительства. Светодиодное освещение и, надеюсь, отпускная цена.

Одним из важных недостатков в наши дни является сложное взаимодействие светодиодов с ростом растений. Некоторые производители столкнулись с сокращением производства или отсутствием развития растений, выращиваемых с помощью светодиодов, по сравнению с традиционными источниками света. Действительно, несколько исследований выявили снижение урожайности или развития растений из-за светодиодного освещения. Возможное недоразумение и, следовательно, просчет — это эффект выделяемого тепла. Больше тепла, например, вырабатываемого лампами HPS или MH, значительно улучшает рост растений.При сравнении этих растений с «LED-установками», которым обычно не хватает дополнительного тепла, часто становится ясно, что HPS- или MH-растения растут лучше, чем светодиодные.

Важно помнить, что когда дело доходит до светового спектра, комбинации только красного или синего / красного света недостаточно. Многие светодиодные лампы для выращивания растений первого поколения были двухдиапазонными (только красный и синий), что оказалось неадекватным для большинства растений. Хотя этих двух длин волн будет достаточно для фиксации световой энергии (фотосинтеза), большинству растений по-прежнему требуется ограниченное количество света из других частей спектра.Чтобы обеспечить максимально эффективную стимуляцию множества процессов в растении, предпочтительны широкие спектры фотосинтетического света (сравнимые с солнечным светом).

Большинство производителей светодиодных ламп для выращивания растений считают точный спектр используемого света коммерческой тайной. Обычно они ссылаются на более общую «цветовую композицию», называемую цветовой температурой. Обычно цветовая температура от 2700 К (2700 К, теплый белый) до 6500 К (холодный белый) подходит для растительного производства. Имейте в виду, что «более прохладный» и более голубоватый цвет может оказывать тормозящее влияние на цветение или цветение!

На данный момент все еще необходимы дополнительные исследования и осведомленность, чтобы определить оптимальные спектры света и, следовательно, светодиодные лампы для конкретных растений или целей выращивания.Поскольку светодиодные системы еще не были оптимизированы, как лампы HPS или MH, они остаются лучшими источниками света для выращивания ваших растений.

Рисунок 4: Светодиодная лампа

Светодиодные лампы для выращивания растений — приговор

Итак, светодиодные лампы для выращивания растений — это еще одна мимолетная мода или их действительно стоит попробовать? Они, безусловно, подходят для выращивания растений, но вы должны критически относиться к оценке потенциальной «светодиодной лампы для выращивания». Если вы подумываете о новой светодиодной лампе, вам следует сначала обратить внимание на ее светодиодные компоненты, фотосинтетический свет, световые спектры и потребляемую мощность.

Помните, что:

• Для освещения растений рекомендуется минимум 90 Вт
• Отдельные светодиоды должны быть не менее 1 Вт или более, предпочтительно 10 мм, а светодиоды последнего поколения
• Ищите светодиоды высокой или высокой яркости
• Вопреки тому, что можно было ожидать, более высокая входная мощность делает светодиод менее эффективным (поэтому 3x 1 Вт более эффективны, чем 1x 3 Вт)
• Удвоение расстояния между лампой и растением уменьшит свет на 4 (2 ² )
• Достичь фотосинтетического освещения от 50 до 200 мкмоль / м ² / с до 500 мкмоль / м ² / с для большинства растений
• Для цветения выберите широкий спектр света (3 или 5 полос) с небольшим количеством красного и дальнего красного света.
• При отсутствии заводских производственных спецификаций постарайтесь достичь следующих значений: Цветовая температура от 2700K до 6500K

Методы использования светодиодов в производстве растений еще не усовершенствованы по сравнению с существующими распространенными формами освещения растений.Лучшее знание того, что нужно растениям и как работают светодиодные фонари, вероятно, приведет к широкому распространению светодиодов в качестве источника освещения растений. Конечно, кажется, что будущее за светодиодами светлое!

Белые светодиоды для промышленных предприятий

Светоизлучающие диоды (СИД) все чаще используются в растениях, чтобы дополнять солнечный свет в теплицах и обеспечивать единственный источник света в помещении. Как упоминалось в сентябрьском выпуске GPN за 2018 год, во многих садовых приборах сочетаются синие и красные светодиоды.Однако есть свои преимущества в использовании светильников, частично или полностью содержащих белые светодиоды.

Рис. 1. Относительное спектральное распределение на фотонной основе для трех типов белых светодиодов.

Практически все белые светодиоды представляют собой синие светодиоды с люминофорным покрытием. Люминофоры поглощают синий свет и повторно излучают некоторые или большую часть фотонов в зеленый и красный свет. Огромное количество исследований было и остается сосредоточено на разработке и разработке светодиодных люминофоров.

Некоторые из целей исследования включают 1) более высокую эффективность преобразования, чтобы меньше энергии терялось в процессе преобразования фотонов, 2) точную настройку свойств света для создания более «желательного» спектра, 3) использование обильных и недорогих элементов для снизить стоимость и 4) размещение люминофора с учетом расположения, формы, толщины и управления температурой светодиода.

Состав люминофорного покрытия синего светодиода определяет спектральное качество излучаемого белого света. Общие элементы, используемые в люминофорах, включают кальций, барий и стронций. На рисунке 1 показано относительное спектральное распределение трех типов белых светодиодов. Они показывают характерный пик синего света в диапазоне от 430 до 450 нм, но величина этого пика значительно варьируется. Холодно-белый светодиод излучает много синего света (пик = 432 нм) и, таким образом, кажется нам слегка голубовато-белым.Выравниваемый (EQ) белый цвет излучает много зеленого света (пик = 556 нм) и имеет мятно-белый оттенок. Тепло-белый светодиод излучает много красного света (пик = 637 нм) и выглядит слегка розовато-белым.

Для растений мы ориентируемся на традиционный диапазон волн фотосинтетического излучения, который включает синий свет (от 400 до 500 нм), зеленый свет (от 500 до 600 нм) и красный свет (от 600 до 700 нм) (Таблица 1). Тем не менее, мы изучаем важную роль дальнего красного излучения (от 700 до 800 нм) в росте растений, особенно в стимулировании роста листьев и стебля.Кроме того, включение дальнего красного в спектр излучения может ускорить цветение некоторых культур, особенно растений длинного дня.

При рассмотрении диапазона волн от 400 до 800 нм, около 3 процентов фотонов от холодных белых светодиодов находятся в дальней красной области, тогда как для теплых белых светодиодов 11 процентов находятся в дальней красной полосе волн. Для сравнения, типичный спектр синего + красного светодиода излучает не более 1 процента дальнего красного излучения. Эти нюансы гораздо более актуальны при выращивании сельскохозяйственных культур в помещении (с освещением от одного источника) по сравнению с тепличным (дополнительным) освещением.

Еще несколько лет назад я не считал индекс цветопередачи (CRI) источника света актуальным для садового освещения. CRI указывает, насколько хорошо источник света отображает цвета объектов по сравнению с солнечным светом. Белые светодиоды имеют довольно высокие значения CRI (> 60 по шкале до 100), тогда как красные + синие светодиоды имеют отрицательные значения. Растения могут хорошо расти при лампах с низким индексом цветопередачи, но у некоторых людей возникают проблемы при работе в среде с низким индексом цветопередачи. Светильники, которые содержат хотя бы несколько белых светодиодов, могут значительно увеличить значение CRI, создавая более приятную рабочую среду.

Единственным недостатком белых светодиодов является то, что они немного менее эффективны, чем синие светодиоды, и умеренно менее эффективны, чем красные светодиоды. Потенциальные преимущества белых светодиодов заключаются в том, что значение CRI увеличивается, создавая более приятную окружающую среду для людей, а излучение дальнего красного излучения может вызвать желаемую реакцию роста растений.

PDF: Белые светодиоды для промышленных предприятий

Эрик Ранкл

Эрик Ранкл — профессор и специалист по цветоводству на факультете садоводства Университета штата Мичиган.Он благодарит Дэвида Хэмби (OSRAM Innovation) и Курта Липманна (OSRAM OptoSemiconductors) за их вклад в статью. С Runkle можно связаться по телефону [адрес электронной почты]

.

светодиодов для общего / окружающего освещения | Шаблоны освещения для дома

Светоизлучающие диоды (СИД) могут использоваться для внешнего освещения, чтобы обеспечить общее рассеянное освещение для пространства. Сменные светодиодные лампы с винтовым цоколем подходят к тем же розеткам со средним основанием, что и обычные лампы накаливания. Также доступны светодиоды, встроенные в светильники, в том числе потолочные светильники, трековые и ночники.Список светодиодной осветительной продукции стремительно расширяется.

Одним из преимуществ светодиодной продукции является их высокая эффективность (количество света, производимого на единицу входной мощности). Эффективность светодиодов со временем увеличивалась, и в последнее время они стали превосходить КЛЛ, которые раньше были самой эффективной заменой ламп, используемых в жилых домах. Из-за своей высокой эффективности светодиодные продукты могут по-прежнему иметь более низкую стоимость владения, несмотря на более высокую начальную цену, чем другие лампы. Используйте экономический калькулятор, чтобы определить экономию затрат на конкретный дизайн освещения.

Помимо потенциальной экономии денег, высокая эффективность светодиодов приводит к снижению выбросов углекислого газа и других загрязняющих веществ электростанциями. Кроме того, они не содержат ртуть, токсичный металл, содержащийся в люминесцентных источниках света.

Еще одно преимущество светодиодов — более низкая температура поверхности. Светодиоды обычно менее горячие на ощупь, чем обычные источники накаливания, и поэтому могут быть подходящими для мест, где люди могут их касаться, например настольных ламп в детской спальне.

Производители обычно оценивают светодиодные продукты как долговечные, часто в диапазоне от 25 000 до 50 000 часов. Преимущество длительного срока службы заключается в снижении стоимости владения и уменьшения количества замен лампочек в труднодоступных местах. Следует иметь в виду два предостережения относительно срока службы светодиодов. Во-первых, срок службы определяется для самого светодиода, но есть и другие электронные компоненты, которые могут выйти из строя первыми. Во-вторых, срок службы светодиода (и световой поток) сильно зависит от его температуры.Вот почему светодиодные продукты иногда имеют металлические ребра: для отвода тепла от устройства и его излучения на большую площадь поверхности. Важно прочитать инструкции производителя о том, где можно установить светодиодный продукт. Например, продукт не следует устанавливать на изолированном потолке или в закрытом приспособлении, если производитель не рассчитал его для этого применения.

Может быть трудно сказать, когда следует заменить светодиодный продукт, потому что они обычно не выходят из строя из-за перегорания, но со временем их светоотдача будет постепенно снижаться; как твердотельные устройства светодиоды будут продолжать работать даже после многих тысяч часов, продолжая использовать электроэнергию, даже если они производят очень мало полезного света.Поэтому светотехническая промышленность разработала специальное определение срока службы светодиодных ламп. Этот термин («L70») определяется как количество времени, в течение которого светоотдача ухудшается на 30% по сравнению с исходной мощностью. (Для ламп накаливания и люминесцентных источников света срок службы — это время (в часах), при котором выгорела половина испытуемых образцов.)

Многие светодиодные продукты имеют регулировку яркости при использовании подходящего оборудования и доступны с такой же цветовой температурой и цветопередачей, что и люминесцентные лампы и источники накаливания.

Предупреждения

• Светодиодные изделия часто тяжелее обычных источников света (для регулирования нагрева). Это может привести к провисанию или нестабильности светильников.
• Чтобы защитить их от перегрева, многие светодиодные продукты не следует устанавливать в закрытых или изолированных помещениях или над источниками тепла, такими как печи. Обратитесь к спецификациям производителя для получения информации о допустимых местах установки для конкретного продукта.
• Если у вас есть прибор с трехпозиционным или другим многоуровневым переключателем, убедитесь, что на упаковке лампы указано, что он совместим.
• Сохраните чек и упаковку светодиодной продукции на случай, если они выйдут из строя в течение гарантийного срока.
• Если светодиодный продукт будет использоваться с диммером, убедитесь, что на упаковке указано, что он диммер.
• Некоторые светодиодные лампы излучают свет во всех направлениях менее равномерно, чем лампы накаливания. После установки проверьте наличие достаточного освещения там, где оно необходимо.

Дополнительная информация

Светодиодное освещение : Интерактивная видеопрезентация

Светодиодное освещение

может обеспечить энергоэффективное высококачественное освещение во многих условиях.Исследовательский центр освещения и NYSERDA представляют следующее интерактивное видео, чтобы помочь подрядчикам, специалистам в области строительства и другим установщикам освещения в часто запутанном процессе выбора и установки твердотельного осветительного оборудования для конкретного приложения. Темы видео включают выбор продукта, преимущества и недостатки светодиодных продуктов, экономические расчеты, советы по установке и ссылки на другие доступные ресурсы. Зрители могут зарабатывать кредиты на профессиональное непрерывное образование, просматривая видео и используя интерактивные функции.Требуются Adobe Flash и широкополосное подключение к Интернету.

(Примечание. Для просмотра презентации у вас должен быть установлен Flash Player 11 или более поздней версии. Нажмите здесь, чтобы загрузить Flash Player.)

Примеры шаблонов

Светодиодные уличные фонари

придают районам блюз

Вы, наверное, заметили, что они поднимаются на улицах вашего города и на парковках: новое поколение светильников на столбах, которые льются холодным потоком люменов от множества источников света. диоды.Как и я, вы, возможно, приветствовали такое развитие событий. В конце концов, светодиоды — это самый энергоэффективный вариант освещения на рынке. Они могут прослужить вдвое дольше обычных уличных фонарей, работающих на парах натрия, а их цены упали до уровня конкуренции.

Если переход на светодиоды нуждался в дополнительной поддержке, то это было связано с растущим количеством свидетельств об изменении климата. В Соединенных Штатах на уличное освещение приходится колоссальные 30 процентов [PDF] всей энергии, используемой для выработки электричества для наружного освещения.Еще 60 процентов идет на освещение парковок и гаражей, и большая часть этой энергии по-прежнему вырабатывается электростанциями, работающими на ископаемом топливе. Консультанты фирмы Navigant из Чикаго подсчитали [PDF], что Соединенные Штаты могут сэкономить 662 триллиона британских тепловых единиц — энергии, необходимой для питания 5,8 миллиона типичных домов в США в течение одного года, — за счет преобразования всего оставшегося несветового наружного освещения в Светодиоды.

Вооруженные подобной статистикой и постановлением сокращать потребление энергии везде, где это возможно, муниципалитеты в Соединенных Штатах установили более пяти.7 миллионов уличных светодиодных фонарей и уличных фонарей. Другие города в Канаде, Европе и Азии прибавили миллионы за последнее десятилетие. В связи с этим стремлением внедрить наружные светодиоды Министерство энергетики США подчеркнуло энергоэффективность как самое большое преимущество новой технологии, предупредив города, чтобы они также принимали во внимание светоотдачу и качество цвета. Но теперь, когда обычные люди обратили внимание на эти новые фонари, некоторые муниципалитеты терпят поражение от блюза первых последователей.

Для некоторых эти первые светодиодные фонари потерпели фиаско. В настоящее время считается, что резкий свет некоторых украшений с насыщенным синим цветом нарушает режим сна людей и наносит вред ночным животным. И эти опасения были вызваны жалобами астрономов, которые еще в 2009 году критиковали новые огни. В этом году Международная ассоциация темного неба, коалиция, выступающая против светового загрязнения, начала беспокоиться о том, что светодиоды с насыщенным синим цветом могут стать «катастрофой для темного неба и окружающей среды», — говорит Крис Монрад, директор IDA и консультант по освещению. Тусон.

Когда мой город Ньютон, штат Массачусетс, объявил о планах по установке светодиодных уличных фонарей в 2014 году, я был настроен оптимистично. Я — сторонник энергосбережения, и мне очень понравились светодиодные лампы в моем домашнем офисе. Но несколько месяцев спустя, вернувшись из недельного отпуска в сельской местности штата Мэн, я был потрясен, обнаружив, что мой район освещен ярким голубоватым пламенем, которое смыло почти все звезды в ночном небе.

Недавно осветительные компании представили светодиодные уличные фонари более теплого оттенка, и муниципалитеты начали их применять.Некоторые сообщества также используют интеллектуальное управление освещением, чтобы минимизировать световое загрязнение. Это долгожданные изменения, но они произойдут не так скоро: по оценкам, 10 процентов всего наружного освещения [PDF] в Соединенных Штатах было переведено на более раннее поколение светодиодов, которое включало эти проблемные варианты с насыщенным синим цветом. потенциальная стоимость в миллиарды долларов.

Этот эпизод вызывает несколько вопросов: как энергосберегающая технология, которая выглядела так многообещающе, стала раздражать так много людей? Почему потребовалось так много времени, чтобы влияние яркого синего освещения стало широко известным? И почему светодиоды с насыщенным синим цветом так увлекли инженеров городского освещения задолго до того, как на рынок вышли лучшие варианты?

Ранние инновации в уличном освещении в основном были обусловлены яркостью и удобством.Древние греки и римляне зажигали терракотовые масляные лампы [PDF], чтобы осветить свои улицы. Свечи и масляные фонари освещали доиндустриальные города: в 1669 году в Париже использовалось около 3000 уличных фонарей. В начале 1800-х годов масляные лампы и фонари начали уступать место относительно недорогим газовым уличным фонарям, которые впервые были установлены по всему Лондону и Парижу. , и Санкт-Петербург, Россия.

Только в 20 веке инженеры начали беспокоиться об эффективности. Яркие дуговые лампы были оригинальными электрическими уличными фонарями в конце 1800-х годов, но потребовались более практичные лампы накаливания, чтобы убедить большинство городов заменить газовые уличные фонари на электрические.Их постепенно заменяли на более эффективных преемников: ртутные лампы, начиная с 1948 года, а затем натриевые лампы высокого давления в 1970 году.

Голубоватые светодиоды были резким аналогом оранжевых натриевых ламп высокого давления, которые появились до них. Переход с теплых натриевых ламп на эти светодиоды походил на переход от субтропического заката к полудню на экваторе.

Разница в цвете возникает из-за внутренней работы белого светодиода. Отдельные светодиоды почти монохроматичны, что означает, что они излучают свет только одного определенного цвета и в очень узком диапазоне длин волн.Самый дешевый и самый эффективный способ получить белый свет от светодиода — это направить свет от одного или нескольких мощных синих светодиодов на соединения, называемые люминофорами, которые поглощают синий свет и излучают желтый свет. Этот свет объединяется с оставшимся синим светом светодиода, чтобы глаз казался белым.

Вопиющая ошибка? Джефф Хехт стоит на крыльце в городе Ньютон, штат Массачусетс, где в 2014 году было установлено 4 000 000 светодиодных уличных фонарей (вверху).Один из новых огней светит в окно кухни Хехта (посередине). Другой отбрасывает призрачные тени на стену второго этажа через улицу (внизу). Фотографии: Боб О’Коннор,

Результирующий оттенок белого зависит от сочетания синего цвета светодиода и желтого люминофора. Он измеряется по шкале цветовой температуры, которая соответствует температуре (в кельвинах) «черного тела», которое представляет собой объект, который поглощает все электромагнитное излучение, с которым сталкивается, и излучает аналогичную смесь цветов.Ранние «белые» светодиоды, разработанные в 1997 году в Nichia Chemical Industries в Японии (теперь известные как Nichia Corp.), были довольно синими: они излучали более 45 процентов синего света, что соответствует 8000 К. Это даже синее, чем цветовая температура светодиода. летний дневной свет, и он кажется резким для глаз.

Добавление большего количества люминофора более красного цвета к белому светодиоду делает его свет более теплым и приятным для глаз — но за счет снижения эффективности. Это потому, что энергия теряется при преобразовании синих фотонов высокой энергии в желтые и красные фотоны с меньшей энергией.Однако дома люди чувствительны к цвету освещения, поэтому для использования в помещении многие люди выбирают светодиоды от 2700 до 3000 К, что близко к оттенку обычных ламп накаливания.

Светодиоды

для внутреннего освещения доминируют среди источников света благодаря своей экономии: они примерно в пять раз эффективнее ламп накаливания и до 10 процентов эффективнее компактных люминесцентных ламп. Они рассчитаны на срок службы от 2 до 50 раз дольше, чем у конкурирующих ламп. Хотя в США их ввинчивают лишь в 3% домашних розеток, темпы их внедрения растут.

Наружное освещение — другое дело, потому что его покупают муниципальные инженеры, которым поручено обеспечить функциональное освещение с минимальными затратами. Потенциал экономии светодиодов очень понравился им, поэтому они искали лампы с максимальной эффективностью. В июне 2008 года Министерство энергетики правильно отметило, что наиболее эффективными белыми светодиодами [PDF] того времени были светодиоды с цветовой температурой от 4500 до 6500 K. Агентство также рекомендовало подобрать цветовую температуру в соответствии с предполагаемым применением лампы.

Какими бы ни были их недостатки, эти светодиодные фонари с насыщенным синим цветом действительно экономят энергию и деньги. Мой город Ньютон, штат Массачусетс, в котором проживает около 80 000 жителей, рассчитывает сэкономить 3 миллиона долларов США за 20 лет после замены 8 406 натриевых уличных фонарей на светодиоды на 4000 K и избежать ежегодных выбросов двуокиси углерода в объеме 1240 метрических тонн. Лос-Анджелес рассчитывает сэкономить 8 миллионов долларов в год после установки более 150 000 светодиодных уличных фонарей, [PDF] в то время как Нью-Йорк надеется вернуть 14 миллионов долларов в год за счет замены 250 000 уличных фонарей на светодиоды.

Светодиоды

для наружного освещения также освещают улицы более эффективно, чем натриевые, не столько из-за их превосходных люменов на ватт, сколько потому, что они сильно направлены, что означает, что они фокусируют свет в основном в одном направлении. Натриевые лампы — это газовые лампы, излучающие во всех направлениях. Более половины этого света необходимо перенаправлять вниз с помощью отражателей или линз, что снижает эффективность освещения ламп.

Гораздо более сложный фактор для количественной оценки уличного освещения — это то, как разница в цветовой температуре между светодиодами и натрием под высоким давлением влияет на то, как мы видим ночью.Наша способность видеть в различных средах исходит от двух наборов датчиков: группы рецепторов, известных как конусы, которые показывают нам цвет при дневном свете, и ночных датчиков, называемых стержнями, которые очень чувствительны к синеватому свету, но менее чувствительны к красному. .

Наша зрительная чувствительность меняется по мере того, как свет становится тусклым, потому что палочки и колбочки сильнее всего реагируют на волны разной длины. Коллективная реакция колбочек делает человеческий глаз наиболее чувствительным в дневное время к длинам волн зелено-желтого света в середине видимого спектра.У стержней есть пиковый отклик на более короткие сине-зеленые волны. Чувствительные к синему цвету колбочки, число которых значительно превосходит другие типы колбочек, но считается, что они играют роль в восприятии яркости ночью, достигают пика на длинах волн, излучающих свет индиго.

В результате ночью насыщенный синим свет от светодиодного уличного фонаря выглядит ярче для глаза, чем оранжевый свет от натриевой лампы высокого давления, даже если они излучают одинаковое количество люменов, которое измеряется по шкале. на основе дневной реакции глаз.

Учитывая эти факты, некоторые эксперты рекламировали более синий свет для светодиодов, отмечая, что относительно высокие цветовые температуры могут улучшить видимость в ночное время. Некоторые предположили, что использование голубоватых светодиодов позволит нам намного лучше видеть ночью, что мы сможем уменьшить интенсивность освещения.

Однако Рон Гиббинс, директор Центра инфраструктурных систем безопасности при Технологическом транспортном институте Вирджинии, говорит, что его эксперименты не подтверждают эту идею. Он обнаружил, что глаза водителя не полностью адаптируются к темноте и поэтому мало выиграют от более высокой чувствительности стержней к синему свету.

Другие рецензируемые исследования показали, что части сетчатки могут одновременно адаптироваться к разным уровням света. Это говорит о том, что стержни, сфокусированные на периферии дороги, могут быть лучше адаптированы к более низким уровням освещения и, следовательно, получают больше выгоды от освещения, насыщенного синим цветом, чем стержни, сосредоточенные на центральной линии.

Между тем, появляется все больше свидетельств того, что увеличение содержания синего цвета в наружном освещении может ухудшить его биологическое воздействие как на людей, так и на дикую природу, что заставляет некоторых сомневаться в целесообразности установки светодиодных уличных фонарей в своих районах.

Мы давно добавляем свет в наружную среду. Но только в последнее десятилетие или два эксперты узнали о последствиях для дикой природы, здоровья человека и взглядов жителей на ночное небо, говорит Крис Лугинбуль, астроном на пенсии, активный в Коалиции Темного Неба Флагстаффа в Аризоне.

В 2014 году Лугинбуль и его коллеги показали, что, поскольку человеческий глаз более чувствителен к синему и зеленому свету, чем к желтому и оранжевому, некоторые белые уличные фонари могут давать в четыре раза больше света в ночное небо, чем янтарные натриевые лампы такой же световой поток.Хуже того, Джон Буллоу, директор программ транспортного и безопасного освещения в Политехническом институте Ренсселера, в Трое, штат Нью-Йорк, обнаружил, что воздействие «дискомфортного ослепления», из-за которого глаз может с трудом фокусироваться на объектах, проявляется в синем цвете. часть спектра, которая была в изобилии в ранних светодиодах.

Это больше, чем неудобство. Исследования, проведенные за последние 15 лет, показали, что у людей и других животных есть невизуальные рецепторы в глазах, содержащие пигмент под названием меланопсин, который воспринимает синий свет.Наше тело использует эту реакцию для управления своими дневными циклами: просыпается утром, когда становится больше света, достигает пика активности в полдень, когда она наиболее интенсивна, и засыпает в сумерках. Хотя общее количество света в окружающей среде оказывает наибольшее влияние на циркадные ритмы, реакция на синий свет является важным фактором.

Синий свет в неподходящее время может нарушить сон, подавляя выработку гормона мелатонина, вызывающего сон. Возможно, вы заметили пару лет назад новости о том, что смотреть на свой смартфон или другой светодиодный экран перед сном — плохая идея.Во многом то же самое можно сказать и о светодиодах на улице с насыщенным синим цветом: их влияние на циркадные ритмы, связанные со сном, оценивается в пять раз сильнее, чем влияние обычных уличных фонарей.

Экологи также давно знают, что цвет и интенсивность ночного освещения могут влиять на таких разнообразных существ, как жуки, летучие мыши и птицы. Робин Сомерс-Йейтс из Университета Эксетера в Англии в 2013 году обнаружил, что синее освещение привлекает ночных бабочек, что создает для летучих мышей трепещущий буфет.И важная группа медленно летающих летучих мышей, названная Myotis и известная как мышиноухие летучие мыши, инстинктивно избегает света, потому что на них охотятся другие, более быстрые летучие мыши, говорит Гарет Джонс из Бристольского университета в Англии.

Одно из наиболее понятных и наиболее серьезных воздействий голубоватого освещения на морских черепах, находящихся под угрозой исчезновения. Они эволюционировали, чтобы бегать к залитому лунным светом морю, когда они вылупляются, но голубоватые огни прибрежных курортов уводят их вглубь суши, чтобы они были выброшены на мель или пойманы поджидающими хищниками.Электрическое освещение может даже заманить их обратно на сушу, как только они достигнут воды. Чтобы защитить черепах, Комиссия по охране рыб и дикой природы Флориды теперь ограничивает внешнее освещение, видимое из зон гнездования морских черепах, янтарным, оранжевым и красным длинами волн более 560 нанометров. Светодиоды хороши, но только если они соответствуют этому ограничению длины волны.

Консорциум «Потеря ночи», финансируемый Европейским союзом, поддерживает исследования биологического воздействия светодиодов и другого наружного освещения.Но хорошо контролируемые экологические исследования могут занять годы кропотливых наблюдений, и на данный момент очень мало исследований о влиянии различных цветовых спектров на дикую природу.

Тем временем люди заявляют о своем недовольстве, исходя из соображений здоровья, окружающей среды и качества жизни. Некоторые жители Бруклина, Сиэтла и Хьюстона присоединились к Международной ассоциации темного неба (IDA) в борьбе с установками светодиодного уличного освещения с насыщенным синим цветом. А в Канаде общественный резонанс вызвал план города Монреаля за 84 миллиона долларов по замене существующих уличных фонарей на светодиоды, ориентированный на световое загрязнение и воздействие на здоровье.

В ответ на вопросы, которые я задал Министерству энергетики по поводу раннего внедрения светодиодов с насыщенным синим цветом, агентство заявило, что не рекомендует использовать определенные цветовые температуры для светодиодного уличного освещения и предоставляет информацию о показателях энергоэффективности и цветовых температурах только для того, чтобы покупатели делают осознанный выбор. К сожалению, правильный выбор не всегда очевиден — всего через несколько месяцев после того, как в городе Дэвис, штат Калифорния, в 2014 году было установлено 4000 светодиодных уличных фонарей, большое количество жалоб побудило чиновников потратить 350 000 долларов на замену 650 из этих новых фонарей на менее световые. эффективные светодиоды мощностью 2700 тыс.

Производители светодиодного освещения обратили внимание на общественное мнение о светодиодах с насыщенным синим цветом. В этом году Cree, один из ведущих производителей светодиодного освещения в США, начал предлагать светодиоды мощностью 3000 К, которые могут генерировать такое же количество люмен на ватт, что и светодиоды мощностью 4000 К (современные натриевые лампы имеют цветовую температуру от 2100 до 2300 К). Прорыв Кри заключался в добавлении нового высокоэффективного красного светодиода к стандартному синему светодиоду с желтым люминофором. Оказывается, получение красного света непосредственно от новых светодиодов дает больше люменов на ватт, чем добавление люминофоров, излучающих красный, к стандартным люминофорам, излучающим желтый, в светодиодах белого света.

Яркая ночь: Город Бостон установил светодиодные уличные фонари для замены ртутных ламп и натриевых ламп высокого давления в районе Саут-Энд. Старые натриевые фонари высокого давления на трассе I-93, вверху справа, все еще обслуживаются Министерством транспорта Массачусетса. Фото: Боб О’Коннор,

Эрик Милц, вице-президент Cree по маркетингу продукции для наружного освещения, говорит, что красноватые светодиоды придают теплый вид натриевых ламп высокого давления, но с длительным сроком службы и высокой эффективностью светодиодов.Этот метод не устраняет синий цвет, а уменьшает его; Министерство энергетики подсчитало, что выходная мощность светодиодных ламп на 3000 К составляет около 20 процентов синего цвета, по сравнению с 30 процентами для светодиодов на 4000 К и 10 процентами для натриевых ламп высокого давления.

«Сообщества любят более теплый свет», — говорит Патрик Рош, координатор по вопросам энергетики Бостонского совета по планированию городских территорий. И 3000 K — хорошая новость для IDA, которая, наряду с Сетью потери ночной жизни в Европе и Американской медицинской ассоциацией, рекомендует максимальную цветовую температуру.

В городе Тусон, где в радиусе 75 миль находятся исследовательские телескопы стоимостью около миллиарда долларов, в настоящее время устанавливаются светодиоды мощностью 3000К. А для Южной Калифорнии консалтинговая фирма Монрада работает над планом регионального уличного освещения для десятка населенных пунктов недалеко от Паломарской обсерватории. Верхний предел для этого проекта составляет 3000 К, но он настаивает на светодиодах с цветовой температурой 2700 К, типичным цветом для лампы накаливания.

У

Monrad есть еще одна дизайнерская хитрость: смешивание светодиодов разных цветов в одном светильнике.Он объединил янтарные светодиоды со светодиодами мощностью 3000 К для школы в южной Аризоне. Белые светодиоды выключаются после того, как рабочие уходят домой, а желтые огни включаются, чтобы обеспечить безопасность с минимальным воздействием на астрономов и дикую природу.

Аналогичным образом, Кембридж, штат Массачусетс, установил беспроводную систему управления, чтобы затемнять свои новые светодиодные уличные фонари после большинства остановок движения. Помимо уменьшения освещения в предрассветные часы, средства управления позволяют городским рабочим приглушать свет, когда жители жалуются.

Адаптивные фары, используемые на некоторых европейских автомобилях, но не разрешенные в США, могут еще больше снизить потребность в уличном освещении, позволив водителям чаще использовать дальний свет, чтобы видеть дальше ночью.Эти системы обнаруживают встречные автомобили и затемняют часть дальнего света, направленную в их направлении, оставляя остальную часть дороги полностью освещенной. «Это может изменить то, как мы определяем, что нам нужно в дорожном освещении», — говорит Буллоу из Ренсселера.

Еще один многообещающий подход — разработка оптических систем, которые снижают интенсивность света от светодиодного устройства перед его направлением на улицу. Предложение Cree под названием WaveMax использует прозрачные волноводы для сбора света от светодиодов и доставки его к портам, которые рассеивают излучаемый свет.Эффект похож на эффект матовой лампы накаливания, которая распространяет свет от яркой нити накаливания по поверхности лампы.

Задача светодиодов, как и многих других энергосберегающих технологий, заключается в повышении энергоэффективности без создания дополнительных проблем для людей и нечеловеческой окружающей среды. К счастью, светодиодная технология чрезвычайно универсальна. Его широкий диапазон цветов и простота использования адаптивных методов позволят нам разработать уличное освещение, которое освещает окрестности с минимальным воздействием на дикую природу и жителей.

Оглядываясь назад, можно сказать, что правительственные учреждения, такие как Министерство энергетики США и многие муниципалитеты, более агрессивно, чем следовало, настаивали на массовом переходе на первое поколение наружных светодиодов. Но они были не одни. Большинство из нас, кто вырос с уличными фонарями, были склонны думать о них как о неинтересных утилитарных объектах, когда мы вообще о них думали. Бурные первые годы светодиодного освещения заставили нас еще раз взглянуть на то, каким может быть и должно быть ночное освещение.