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Cultivo con Leds

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  • Re: Cultivo con Leds

    Un saludo a todos,

    Creo que me voy a aventurar en la construcción de una lampara y tengo algunas preguntas a la hora de elegir los leds, quizá Knnabinoide... podéis echarme una mano?

    - Cómo estableces la relación entre la intensidad lumínica del HPS en cada longitud de onda y el valor de la potencia total de leds con la misma longitud de onda?

    - Se hace algún tipo de cálculo para saber la intensidad lumínica efectiva en función del ángulo de apertura del led, la distancia a la planta y la distribución de éstos en la PCB?

    - Tenéis algo de información científica sobre cultivo con leds? algún paper, publicación,...

    Un saludo y gracias. Pepi
    "......" ángeles piratas con barcos de humo..
    ¡¡al abordaje!!

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    • Re: Cultivo con Leds

      Cómo estableces la relación entre la intensidad lumínica del HPS en cada longitud de onda y el valor de la potencia total de leds con la misma longitud de onda?
      Uff... la pregunta del millón.

      Realmente, no hay manera de saberlo con precisión, sólo la practica y la comparación puede decirlo.

      Esto se debe a por un lado, no conocemos la eficacia de cada longitud de onda en el cannabis. No obstante, contamos con ese mismo dato para especies parecidas, q se pueden extrapolar con cierta confianza, aunq conociendo q se trata de una aproximación.

      Pero por otro lado, los estudios se realizan con una longitud de onda por vez, lo cual no es nada realista. Esta comprobada cierta sinergia entre diferentes longitudes de onda, como el "efecto Emerson" (creo q era así, pero hablo de memoria y fumao, mala combinación), q muestra q cuando se usa 1w de 660nm y 1w de 700nm juntos, la eficacia fotosintetica es mayor q si los usamos por separado y los sumamos. Aunq parece ser q esto se debe a la sincronización de los dos diferentes fotosistemas, no esta claro del todo, y no se ha estudiado a fondo las posibles sinergias entre otras longitudes de onda.

      Por si esto fuera poco, las plantas adaptan sus sistemas fotosintéticos a la calidad (espectro) de la luz, la reaccion a cada longitud de onda no es algo fijo, sino q varía. Las plantas bajo HPS tiene aproximadamente el doble de clorofila b q las q estan al sol, debido al tono anaranjado de las HPS y q la clorofila b absorbe mejor longitudes de onda más cortas.

      En resumen, solo la prueba/error puede decirlo.

      No obstante, se pueden hacer aproximaciones, para saber por dónde comenzar a experimentar. Es lo q hice en la hoja de cálculo q subí en este hilo.

      Por un lado, la hoja calcula la emisión en micro mols de fotones por segundo (uE=microEinsteins), q es una medida objetiva de la luz, no como los lm. Esto permite saber cuantos fotones son necesarios, sin tener en cuenta la accion diferencial de las diferentes composiciones. Desde esta perspectiva, sabiendo q la absorcion de la luz es mayor en el rojo q en el naranja, usando reds rojos sabemos q necesitaremos como mucho, tantos fotones/m2como con HPS.

      El "standard" de cultivo fija una densidad luminica de unos 650 uE/m2 (la emisión media de una HPS de 400w). Las pérdidas en el reflector se estiman entre el 15% y el 25% de la luz emitida, luego son necesarios entre 485 y 550 uE/m2. Esa sería la densidad máxima a obtener con los leds.

      Para saber cuanto tenemos q rebajar esa cifra para q sea equivalente con leds, podemos ajustarla a la absorción de cada longitud de onda. Esto sí está muy bien calculado para la teledetección de los campos de maría (para algo nos tenía q servir la "guerra contra las drogas" ), es la curva "absorcion" en la hoja de cálculo "outputleds". Aqui la rebaja depende obviamente de la composicion de los leds, pero podemos situarlo en un margen entre el 10 y el 25%. Un 15% puede ser una aproximacion genérica válida. Luego tenemos una horquila de 410 a 465 uE/m2.

      Esta sería la cifra a usar si no tenemos en cuenta la mayor eficiencia fotosintética de una luminaria led bien diseñada. Reducir esta cifra en función de este parámetro es muy complicado, como expliqué al principio, y es trementdamente subjetiva. Es aquí donde los vendedores de sistemas leds meten el clavo (he llegado a leer q 8w de leds podrían equivaler a una HPS de 250w, lo q es sencillamente, una estupidez sin ningún fundamento), usando no curvas de accion fotosintetica, sino curvas de absorcion de la luz por las clorofilas, q no tienen nada q ver con la absorcion del conjunto de la hoja y pigmentos).

      En la hoja de calculo, yo he usado la curva de acción fotosintetica de Inada, q es una media de 26 especies vegetales no arbóreas, algunas muy similares en sus requerimientos al cannabis, y la he corregido por la absorción a cada longitud de onda. He resultado es "QY" (quantum yield) o AF*A, según versión (la actualizo constantemente, y no sé q version subí).

      Esta curva se usa para corregir los uE (PPF en la hoja) para obtener el PUR, q es una medida ya subjetiva (por los motivos explicados al principio) de la capacidad de cada luz para promover la fotosintesis en el cannabis.

      Para la SONT Plus de phillips, q emite 651uE, el PUR se queda en 457 (un 70% de reduccion). Por los estudios con leds q he leido, lo maximo q podriamos obtener seria una reduccion a sólo el 90%, aunq la mayoria de los leds rojos q he analizado esta en torno al 85%. En ambos casos, la reduccion real sería menor debido a la capacidad de adaptación de las plantas.

      Teniendo pues en cueta las perdidas por el reflector, las necesidades de PUR sería de 285 a 325. Contando con una reduccion al 85% de los leds, necesitaríamos de 335 a 385 uE/m2 de luz led (con una composicíon aproximada de 10 fotones rojos por cada azul). Esa sería la cifra sobre la q empezar a testar las luminarias leds.

      Se hace algún tipo de cálculo para saber la intensidad lumínica efectiva en función del ángulo de apertura del led, la distancia a la planta y la distribución de éstos en la PCB?
      La otra gran pregunta de los cultivos con led, q viene a ser la misma q ¿cuantos leds, y de q características son necesarios para obtener determinada cantidad de uE?

      Construí la hoja "outputleds" con el objetivo de ayudar a calcular esto. Calcula la emision en uE de los leds, conociendo su espectro de emisión y output en lumenes.

      Si no se conoce la emisión fotométrica (lm), permite hacer una aproximación, pero poco fiable, debido q para convertir la intendad en cd y el angulo de emisión del led a lm, es necesario ciertas reflexiones geométricas, y no son iguales en todos los leds. Para hacerlo con precisión, haría falta una imagen tridimensional del rayo q emite el led, q no hay. Las curvas polares de los leds permiten hacer una aproximacion más precisa, pero sin dejar de ser una aproximación. No existe una conversion directa entre ángulo e intensidad en el eje óptico (q son los datos q dan de leds de señalizacion, los típicos de 5mm). Por otro lado, estos leds no son muy adecuados para esta aplicación, debido a su peor disipación térmica y la necesidad de usar muchos miles, con el trabajo q eso implica. Su única ventaja es q al ser de muy poca potencia, se pueden montar en PCB convencional sin problemas (a no ser q se pongan pegaditos unos de otros, ya he visto unos cuantos "friodes" con esta configuración).

      Es mejor optar por leds diseñados para iluminación, tipo piraña (4 patas) o SMT de alta intensidad (aunq montar SMT a mano tambien es complicado), q además ya casi siempre ofrecen su emisión en lm, permitiendo hacer una conversión a uE precisa.

      Tenéis algo de información científica sobre cultivo con leds? algún paper, publicación,...
      ¡Un montón! Pero estudios exclusivamente sobre cultivo con leds, poquito, poquito, todavía es experimental, y con muchos intereses comerciales detrás.

      Los más relevantes q he encontrado creo q ya los he subido o linkeado, aunq no estoy seguro, es un tema en el q me muevo en varios foros y a veces se me va la pinza

      Bueno creo q ya está bien por hoy, el próximo día escribo un libro

      Salud
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      Iluminación y leds
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      • Re: Cultivo con Leds

        Hola un saludo a todos una pregunta uno de los PDF que hablan sobre un proyecto hecho con LED, desgraciadamente no esta mas disponible, no lo tendra alguien por ahi y lo pueda poner para descargar please?? o me lo podrian mandar a mi mail si no es posible ponerlo en el post?? por favor?? es este

        High-power light-emitting diode based facility for plant cultivation

        G Tamulaitis et al 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 3182-3187 doi:10.1088/0022-3727/38/17/S20

        Bueno un saludo y muchas gracias de antemano.



        d5_17_S20.pdf

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        • Re: Cultivo con Leds

          aki una pag ke puede interesar

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          • Re: Cultivo con Leds

            http://www.dbup.com.ar/modulos_leds.htm

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            • Re: Cultivo con Leds

              sisi..pero mejor miren esta parte..
              http://www.dbup.com.ar/Iluminadores_...droponicos.htm


              muy interesante este hilo..
              saludos!!!




              Cultiva tus derechos

              sigpic

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              • Re: Cultivo con Leds

                me gustaria saber si la composiciom de 10 fotones rojos por 1 azul seria apta para todos los ciclos de la planta o segun el ciclo variaría? muchas gracias por toda la inf.
                Volando voooy... volando vengoo...

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                • Re: Cultivo con Leds

                  knnabinoide eres un hacha y gracias por todo. 1º si quieres nos podriamos unir para la compra gorda de leds y 2º he leido la informacion que tu has suministrado (interesantisima) donde tu calculabas segun los 651uE de una sont plus philips pero el resultado, valdria para el crecimiento y la floracion? diste una composicion de 10 fotones rojos por 1 azul, ¿esta composicion es para floracion solo? valdria para todo el ciclo? o para crecimiento predominaria el color azul? agradeceria enormente tu contestacion knnabinoide. desde mi escasa formacion en el tema yo tambien voy a experimentar en la medida de lo posible y agradecerte que porfavor no nos prives de los resultados de tus experimentos. un saludo y graciasssss.
                  Volando voooy... volando vengoo...

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                  • Re: Cultivo con Leds

                    Hola, pedrio, bienvenido.

                    Es necesaria más luz segun la planta va creciendo, y a partir de la 2ª semana de floración las necesidades de luz crecen aún más. Se suelen usar unos 500-600 uE/m2 en flora, q ya produce unos resultados decentes. Con la mitad e incluso menos se puede trabajar en vegetativo.

                    Pero sin embargo, las necesidades de luz azul son más bien constantes, así q segun la planta crece, necesita mas luz, pero no más azul, de manera q el incremento hay q realizarlo sólo con luz roja.

                    Las necesidades de luz azul oscilan alrededor de los 25-30uE de fotones azules-violeta (380-490nm), pero mejor en el azul (430-490nm). Eso durante toda la vida de la planta.

                    Durante el crecimiento vegetativo, esos 25-30uE pueden significar de un 10 a un 20% de los fotones totales, mientras q en floración, pueden suponer apenas un 5% del total.

                    Con leds esto es muy sencillo, pues utilizaremos los mismos leds azules durante toda la vida de la planta (los necesarios para producir 30uE/m2), e iremos añadiendo rojos segun la planta crezca, y más cuando empiece a florecer.

                    No obstante, usar algunos fotones azules más en vegetativo ayudaría a crecer plantas más compactas, hasta 40uE/m2 (la reducción de la distancia internodal a partir de 40uE/m2 ya es mínima). Yo estoy diseñando mis sistemas para correr los leds por debajo de su capacidad (los de 3w, los voy a usar a 1-1,5w cada uno), de manera q se podría aumentar un poco el watage de azules durante el vegetativo.

                    Me has pillado montando el sistema, a ver si lo acabo en unos días y comienzo un seguimiento, de momento con una sola planta (grande). Por cierto, el sistema va a medir 2m, así q sería más apropiado testarlo con una sativona, pero yo solo tengo indicorras, así q si alguien me pasa un esqueje sativón, le estaría muy agradecido. Si no, probare con la sandstorm.

                    Acabo de comprar leds de alta potencia (3w) y he cogido de sobra, así q tengo para una o dos personas interesadas en probarlo (de momento, a precio de coste).

                    El sistema q estoy haciendo es muy sencillo: una tubería de cobre, donde se pegan los leds (con Artic Alumina, un epoxy adhesivo q conduce el calor, se encuentra en las tiendas de informática y electrónica, unos 5-6€), q rodea la planta formando una espiral. El final de la tubería va acoplada a una caja hermética con un ventilata de Pc, q hace circular rápidamente el aire por la tubería, enfriándola y disipando el calor q generan los leds. Los leds van todos conectados en serie (con un interruptor cada 5-10leds, y así ir conectándolos según crece la planta) con un driver q limita la corriente, pero regulable en intensidad. Esto ya no lo proveo, aunq subiré un esquema de como hacerlo (es barato, varios diodos, una resistencia de 1 Ohm, un condensador y un MOSFET), también se pueden comprar ya hechos.

                    Salud y buenos humos
                    Primer seguimiento
                    Iluminación y leds
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                    • Re: Cultivo con Leds

                      hola a todos.
                      gracias knnabinoide por tu inestimable ayuda, gracias.ahora dentro de mis posibilidades, creo que manejo la ¿¿densidad luminica?? en azul 25 a 40 uE a medida q crezca añado rojas 220-260 uE veg. y 250-300 uE flor. ¿no? ahora bien, mi profunda nulidad no me deja enterarme ¿cuantos uE desarrollan un led determinado? (he mirao los leds que te has pillao, parecen interesantes pero alli no aparece uE por ningun lado) ¿a que medida te refieres para calcular uE o lumenes ...? es una formula?
                      por favor aun estoy en la construccion de la fase azul y la verdad es que no se que led es optimo en sus caracteristicas luminicas para cubrir las necesidades....y economicos a la vez. acepto consejos por favor y gracias knnbinoide, tu proyecto no tiene percio. espero con impaciencia cualquier esquema, informacion .... gracias
                      Volando voooy... volando vengoo...

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                      • Re: Cultivo con Leds

                        Muy pocas lamparas proveen de esa información, los uE en PAR (400-700nm) q emiten. Yo sólo he encontrado la Osram Plantastar, y las Plillips Agro y Green Power. En el caso de los leds, hay q calcularlo.

                        Para eso se necesita saber su emisión en lm (q habitualmente solo se dan el los leds para iluminación) y su espectro de emisión, q viene habitualmente en la hoja de datos del led.

                        La hoja de calculo 2 de "OutputLeds" es lo q calcula, a partir del espectro de emisión, la máxima emision luminica posible (coeff Dom R), aunq lo calcula para mW (1/1000 de W): 0,154 lm/mW=154lm/W por ejemplo, sería la emision de un watio en el espectro de emision de ese led en particular. Si el led, por ejemplo, emite 44,5lm, entonces 44,5/154=0.2889=28,9% de eficiencia, es decir el led convierte en luz un 28,9% de la energía q consume. Si, por ejemplo, consume 875mW (0,875W), entonces, emite 875*29,9%=261,6 mW.

                        La hoja hace automáticamente la conversión de mW a uE (la columna "microE"). Al final de la columna viene la suma total, aunq está calculada para un watio emitido, no consumido, así q con multiplicar esa cifra por la eficiencia del led, obtienes cuantos uE emite.

                        Con la hoja es bastante sencillo, sin ella, una tarea de chinos .

                        Por otro lado, la emisión en lm de un led habitualmente se da para una temperatura de 25ºC del chip, lo cual no es real, para saber su emisión real en condiciones normales, hay q conocer la temperatura del chip, para lo q se necesita conocer a cuanta potencia funciona (a menor potencia, mayor eficiencia), la resistencia térmica del led y a q temperatura se estabiliza la superficie sobre la q está montado. Vamos, q lo q emite de verdad un led es muy variable en función de como se monta.

                        Salud
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                        • Re: Cultivo con Leds

                          Siento ser tan poco preciso, pero es q la realida es q es bastante complejo saber la emisión real de los leds sin un espectrorradiómetro (3500? del ala ). Sobre los leds q yo he cogido, he hecho un cálculo conservador, q me da:

                          A 700mA, una eficiencia del 12,5% (muy baja, poco más q un halógeno), consumiendo 1,75W y emitiendo 1,12uE (0,64 uE/W (W consumido).

                          A 450mA, una eficiencia del 20% (similar a los CFLs), consumiendo 1W y emitiendo 1,03uE (1uE/W).

                          Espero q al menos sirva de referencia.

                          Aunq el nuevo modelo de CREE se acerca al 30% de eficiencia a 450mA, lo q supone casi una ganancia del 50%, como a 1,4 uE/W, pero como es nuevo, aún es caro, aunq en unos 6 meses lo podremos coger a un precio asequible (cogiendo bastantes, claro).

                          Salud
                          Primer seguimiento
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                          • Re: Cultivo con Leds

                            hola chavales,la verdad es que me he estado documentando al respecto y la verdad, el tema de los leds ofrecen grandes ventajas frente a un largo camino de dudas que no se ha recorrido. en la nassa ha dao resultao creo, y cnnabinoide habla con propiedad y de manera explicita y con esperanzas peroor ejemplo:¿esta claro si es necesario la aportacion de otros colores, ultravioleta, verde,... para dar un espectro mas completo?¿knnabinoide habla de proporcionesen 14 rojo y 1 azul por ej.,pero el compañero wester tambien ha experimentao y en las fotos (enhorabuena wester) no me ha perecido ver esa proporcion ni de lejos, sin embargo habla de un esqueje con una distancia internodal muy buena y tambien habla de poca produccion , pero siempre compararemos el watage utilizado para valorar precisamente?¿por otra parte los fabricantes y tiendas dan datos inexactos?¿ knabinoide, has hablado con respecto a wester por un lado la lejania y de ponerlos casi pegados pero, ¿eso no trería unh problema de temperatura? Por otro de insuficiencia en rojo sobre todo pero tio si uno de los montajes de wester era grandisimo donde sacar espacios para mas rojo y cque numero de leds cubririan las necesidades? aunque en principio son dudas que no impiden soñar con esto pero el tema economico/amortizamiento del tinglao es a largo plazo(importantisimo las compras conjuntas), si hablamos de leds azules, ahora mismo, rapido pienso en los florescentes con rojo de leds, como ya hiciera knabinoide. y dejando a un lao las dudas del montaje/electronica, por lo que nos lleva a klutes esos o las cacharros de los semaforos o placas ya construidas y ¿de esta manera seria rentable?supongo que si.
                            knabinoide ayuda por favor, tengo 2 fluorescentes de 40w cada uno. seria suficiente? tienen estos fluos el espectro azul deseado y en lo demas ?hay otros mejores? a parte de estos 80 w en fluos , cuantos wat mas de leds rojos tengo que añadirle asi por encima? es conveniente el reflector en los fluos?si lo meto en un armario:cuanto en ventilacion disiparia esto? La madera blanca con melamina es lo suficiente reflestora de la luz?
                            knabinoide u otros si sois tan amables de contestar algo os lo agrdeceria.
                            todos y cada uno de nosotros estamos agradecidos profundamente contigo knabinoide 1º por tu tiempo e inabarcable sabiduria y 2º por intentar que lo que nos gusta salga mas barato, gracias y animos en los progresos, que ya esta cerca.
                            Volando voooy... volando vengoo...

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                            • Re: Cultivo con Leds

                              muchas gracias por tu respuestay ahora puedo entender algo mas. gracias knabinoide
                              Volando voooy... volando vengoo...

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                              • Re: Cultivo con Leds

                                se me olvidaba esto: por ejemplo si una hps emite 50000 lumenes, y nosotros en principio queremos sacar el equivalente en leds, creo haber visto a 1 led x 1 lumen aprox.¿que necesitamos 50000 leds? esto es trabajo de chinos
                                hasta ahora nos centramos en el azul y el rojo xq tiene un maximo aprovechamiento por las plantas pero, no se tratará de construir un espectro exactamente igual que las hps, en lumenes, longitudes de onda ...
                                por otro lado ayer vi las fotos de wester(increible) pero sin grandiosos resultados pero:creo que 1º la distribucion de los colores no es la idonea y 2º insuficiente rojo. wester tiene placas de azules y rojos en laterales y tambien placas mas chicas de rojo, pero sin mas espacio para ir añadiendo rojo por todas las zonas de la planta segun crece.pienso que lo ideal seria ir añadiendole rojos por toda la superficie de la planta, no un panel pequeño en determinado lugar de la planta. hablando por logica, yo haria la instalacion asi:
                                le meteria el azul de arriba hasta abajo (filas de 1 led) 4 hileras de un led de ancho y formariamos como una ¿cruz? de azul (no se si me explico) y luego añadiriamos los rojos en tiras iguales(desde arriba a abjo con tiras de 1 led de ancho , intentando aplicar el suplemento de rojo por todas las zonas de la planta.
                                knabinoide creo que comentaste que un problema de los leds essu poca penetracion y tambien que tus instalaciones estarian inclindo el leds hacia abajo , para que la plantale llegue la luz desde arriba, pero esto no dificultya dicha penetracion? ¿no podriamos poner los leds totalmente horizontales (iluminacion lateral) para favorecer la penetracion?
                                gracias por los adelantos e informacion y ojala est6o funcione.
                                Volando voooy... volando vengoo...

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                                Trabajando...
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