Доброе время суток всем форумчанам!
Разрешите познакомиться (первое мое сообщение здесь).
Мне кажется, что предложенная мною тема может оказаться не только интересна как сама по себе, но и вполне актуальна.

Темой использования искуственного света для освещения растений я занимаюсь довольно давно. Я не знаю, почему мне так интересно это, ведь особенно "продвинутым" цветоводом меня вряд ли можно назвать, но вот интересно, что тут поделать, настолько, что я много изучал саму теорию света и много пытался понять в механизмах роста "зеленых друзей" человека, в результате, могу "поставить свет", извините за киношное выражение, очень многим растениям, даже весьма светолюбивым.

Почему я пришел именно на этот форум (посоветовал Сергей Кравченко - надеюсь кактусоводы, особенно Московского региона, его хорошо знают), а вот почему: в своих изысканиях я очень часто встречался с такой проблемой - на форумах любителей растений не так уж много встречается физиков, оптиков, а на физических форумах, мало истинных любителей растений. Я, вот сам, знаний имею не так уж и много, часто приходится советоваться, а тема такая, что нужен опыт обоих и сразу. На деле же оказывается, что или, те или другие просто не очень или не всегда понимают меня настолько, что не могут мне помочь... Увы.
Если в области света я кое что начал понимать, то вот в области выращивания именно кактусов я знаю совершенно - ничего! А именно знания о кактусах мне сейчас очень важны.

Я хочу поставить очень интересный опыт, не просто интересный, но и достаточно красивый. Мало того, именно этой темой почти никто на практике не занимался, как это ни странно. В качестве источника световой энергии я хочу использовать мощные светодиоды. Конечно, энтузиасты в этом деле все-таки есть, но сам подход к этому, что встречалось мне, какой-то ненаучный.
Почему именно светодиоды? Для тех, кто знает, что это такое, может быть даже больше меня, я все равно скажу, что я сам прекрасно понимаю, что КПД светодиодов самых лучших фирм, остается до сих пор настолько низким, а стоимость настолько высокой, что говорить о какой-либо конкуренции с любыми люминесцентными лампами не приходится, и, наверное, это еще долго будет так. Но! Почему же все-таки светодиоды?
Немного теории. Оказывается (хотя это далеко уже не новость), не весь свет, испускаемый даже солнцем, и не говоря уже о люминесцентных лампах, нужен (усваивается), растениям. Пики усваимости приходятся на синий свет с длиной волны 470 нм. и красный - 660 нм. Иными словами, можно выращивать растения в одном только красном (это в основном требуют корни и цветы) или синем (а это в большей степени нужно листве). И результаты будут прекрасными! А если смешать эти два света, и растить под обоими сразу, то большего и не нужно ничего. О чем это говорит? О том, что остальной свет от ЛЮБОГО источника ничего кроме тепла, приводящего к нагреву, практически ничего растениям не несет.
Даже в солнечном спектре синего и красного света настолько мало по сравнению с остальным, что речь идет о долях процента (в смысле световой энергетики).
Наверное все, кто работал с искуственным освещением, хорошо знают, как много нужно дорогой электроэнергии затратить для нормального освещения даже небольшого участка, хотя бы одного квадратного метра площади, если нужно выращивать светолюбивые растения. Эта цифра колеблется от 800 ватт до одного киловатта!
Солнечного света не жалко. Солнышко светит даром, а вот свет искуственный...
И вот теперь, когда понимается, что из всего света нашей энергоемкой лампы используется только очень маленькая часть (только красные и синие лучи), становится вообще обидно. Зря тратятся деньги.
Да еще ведь и очень много выделяется тепла! А его, порой, и некуда девать, бывает и так. Иногда получается, что света недостаточно, а вот тепла слишком много. Получается, что растение просто нельзя хорошо осветить не перегрев его!
Самые лучшие в этом плане натриевые лампы (ДНаТ), и то, потому, что в спектре из света очень много красного. Но и в их спектре все-таки много "лишнего" света.
Теперь посмотрим, а что в этом плане могут дать светодиоды?
Их свет почти монохроматический. Длину волны можно выбрать любую! То есть, я могу освещать только красным и только синим и никаким другим. Всэ электроэнергию я могу тратить только на нужный красный и на нужный синий. Никакого лишнего тепла (кроме того, что "снаружи" преславутого КПД), выделяться не будет! То есть - это практически идеально-холодный свет для растений.
КПД светодиодов ниже чем у натриевых ламп существенно, но у последних слишком много "лишнего" света. Поэтому даже в смысле энерго-экономности для выращивания растений, (как показывают расчеты), светодиоды уже впереди.
Единственное, в чем они отстают (идолго еще будут отставать) - это их большая стоимость. Поэтому, конечно, об освещении ими больших растений и на больших площадях никакого разговора нет. НО!
Иногда встречаются такие случаи, когда нужно очень хорошее освещение очень небольшого участка, с монетку, например, для начального роста мелких видов растений. Те же кактусы: некоторые виды годами остаются маленькими. Таких и ламп-то нет, чтобы можно было осветить только одну крошечную растишку!
Вопрос принципиальный (споров вокруг этой темы очень много) - можно или нельзя?
Я думаю, что можно и хочу это подтвердить экспериментально! Я считаю, что при использовании светодиодов только двух цветов можно легко получить освещенность в несколько раз выше солнечной на экваторе, совершенно не перегревая растения!
Светодиоды весьма удбны, низкое напряжение питания, стало быть - безопасность, очень легкая регулировка силы света, удивительно долгая жизнь и прочее...
На практике я попробовал освещать маленкого кактусишку (мамилярию грацилис) даже белым светодиодным светом, чтобы просто проверить - растет или нет. За месяц результат был. Растет и не хуже, чем собратья на подоконнике. Но это был очень грубый опыт, однако он меня вдохновил на более серьезный эксперимент. Я уже определился с маркой светодиодов, кстати, далеко не самых лучших, но относительно недорогих, собрал установку, под которую готов поставить маленький кактус. Цифровым фотоаппаратом, находящимся всегда в строго одном и том же месте, я собираюсь фотографировать растишку через определенный промежутки времени, примерно раз в три - пять дней. Затем, по прошествию большого времени (может быть несколько лет), склеив снимки получить такой вот интересный фильм о всем росте и, возможно, цветении.
Но у меня еще очень много вопросов, на которые я еще не знаю ответов. Я ведь, кактусовод никакой. Вот почему я пришел на этот форум. Вопросы будут, например, может быть кто-нибудь знает подробно о светопериодике кактусов или их конкретных видов, влажности, температуре - тогда он мой помошник или учитель.
Но главное сейчас, это определится с конкретным сортом, то есть , что же мне лучше всего выращивать.
Требования вот какие: экземпляр должен быть маленьким, шарообразным, обязательно одиночным (без деток). Ведь хорошо и равномерно я могу осветить только небольшой участок. Шарообразный потому, что светодиоды располагаются довольно близко к верхушке, таким образом, кактусу неочень-то есть куда расти. Экземпляр должен быть довольно неприхотливым, потому что скорее всего я могу обеспечить ему много света, но остальных идеальных условий вряд ли из-за недостатка опыта. А если эксперимен будет неудачным, я так и не пойму из-за чего, то ли вся моя теория со светом неверна, то ли я просто чего-то другое не так сделал.
Самое главное условие, это чтобы в конце он красиво расцвел. И чтобы это случилось как можно раньше. Ведь некоторым видам надо два - три года, некоторым гораздо больше!
Конечно условия не очень-то совместимы друг с другом, но какую-то золотую середину с вашей помощью я надеюсь найти.
Пока я присматриваюсь к двум видам, это к турбиникарпусам и гимнокалициумам. Что посоветуют специалисты?

Надеюсь на интерес или хотя бы - понимание!
С уважением ко всем форумчанам и ко всему тому что здесь делается.

У меня большие сомнения на счет светодиодов
хватит освещения?
Вообще я давно хотел поставить такой эксперемент,и посмотреть что из этого выйдет
Я неплохо разбираюсь в обоих темах
Для эсперемента я посоветую взять какую нибудь опушенную
ребуцию
Вот только бюджет такой теплицы я пока не представляю

Да, с цветением не заморачивайтесь,зимовку прийдеться делать
по колючкам и форме и так всё понятно будет

Тема достаточно интересная, только боюсь все же не хватит света...
Хотя, опять таки вы правы - реальных экспериментов никто не ставил.
По - поводу видов для исследований - надо брать реально светолюбивые растения - по этому показателю большая часть гимнокалициумов не подойдет - они даже на северных окнах неплохо растут (и кстати - быстро растут - что тоже вас не устроит).

Если ставить себе цель заменить солнце - надо выбирать растения, которые в этом солнце ОЧЕНЬ нуждаются - белые маммилярии, ребуции, горные лобивии, чилийцы. Турбиникарпусы, наверное неплохой выбор.

Только надо иметь контрольную группу, которая будет расти в той-же почве, с тем же поливом, но на солнце. И сравнивать их между собой.

Да, и главное, как вам правильно заметили - не цветение, а внешний вид.

Stog, было бы лучше такую установочку поставить у какого то Вашего знакомого кактусиста и он сам бы выбрал растение и сам бы Вам рассказал о резултатах, поскольку, мало только освещать., это растение нужно ещё и в тему поливать и т.д. Тобишь, я хочу сказать, что кактусисту не понадобится три года для определения результатов, он всё поймёт гораздо быстрее., и чем быстрее он это поймет, тем раньше Вы запатентуете свою"чудо-технику"

"Некактусисту", желающему быстро получить цветущий кактус, удобно экспериментировать с ребуциями и пародиями - неприхотливые, компактные, светолюбивые, зацветающие в возрасте 2-3 лет.
Использование в домашних микротепличках светодиодов с точки зрения оптики - вещь хорошая, но... Во-первых, по цене такой источник света могут позволить себе очень немногие кактусоводы (которые в большинстве своем не толстосумы). Во-вторых, в продаже такие лампы практически не встречаются. В-третьих, мне приходилось видеть только самодельные светильники, которым явно не хватало инженерно-дизайнерской доработки.
Если Вам удастся решить эти проблемы - благодарная аудитория будет очень обширной.
Успехов!

d-nv писав:Если Вам удастся решить эти проблемы - благодарная аудитория будет очень обширной.

Так тепличка получится небюджетная, благодарных будет не так уж и много.
Но если Stog желает поэкспериментировать, то нам интересно будет узнать результат и уяснить для себя, что и такое бывает на белом свете.
По постановке эксперимента согласна с Сашей aka Zhivotenko

Тута интересен сам процесс с подбором по длинне волны.По моему очень перспективно,хотя слабо верится,что синего и красного спектра будет достаточно,но большой простор с подбором спектра.Что касательно дороговизны,то сие вещь относительная.Просчитать скоко стоит электричество(думается тарифы с каждым годом будут расти.По самое нехочу) и какая экономия получится лет за 5.И диоды уже стоят не так много,как хотя бы в 80-х.
А если сравнить с 1913.....

Женя, сколько надо светодиодов, чтобы осветить 0,5 м2 теплички?

Ой я очень не силен в электричестве,но по скромным подсчетам 6500 -6700 штук,приблизительно.Но елы-палы!!!!Интересно же!!!Кто знает,что через 5-10 лет будет.По моему ИМХО очень перспективное дело.

Сделал!
Чтобы осветить один сеянец понадобилось 25 диодов 40сд
сеянец-N.cenilis слегка потянувшийся и с зелёной макушкой
Я измерил освещенность в тепличке и отсюда стало понятно
количество диодов,диоды поставил белые
думаю в ближайшие дни появиться какой нибудь результат
1 диод 0,85$

1 сеянец - 21,25$.
100 сеянцев - 2125$
..............................
Далее по возможностям...

Однако, сама идея чрезвычайно интересна (ИМХО). И с практической - и с научной точки зрения .

С уважением, marek

Очень мало времени, буду краток, но это только сегодня. Я купил два пятиваттных светодиода. Красный дешевый -300 рублей. Синий дорогой - 700 примерно. Все остальное у меня дормовое - я радиолюбитель. Зиму могу сделать любую - тоже автоматика. Белый светодиод не подходит никак, по тем же причинам, о которых я писал выше. Завтра будет время - я по-подробнее напишу об этом. Очень рад, что отзывов столько, что заинтересовал и что есть понимание и есть знающие люди в обеих темах. Огромное всем спасибо!

А радиактивную зиму? Получаться мутантокактусы
Почему Вас клинит на 5вт,ведь это точечный и узконаправленый свет
нужно ведь нетолько макушку на лысине освещать

Согласен, но оба диода будут стоять все-ж под углом, предусмотрен поворот, хотя, как я думаю, перемену местоположения кактусы не любят. Угол действительно острый. Я ставлю специальную сложную калимирующую линзу, чтобы его сделать 15 градусов. Иначе светодиод должен будет стоять слишком близко к верхушке. Но предусмотрены отражатели. Этот вопрос решаемый. А сам диод 160 градусов дает. Это для меня много!