Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 46
Это всё очень блаародно, но как там на счет баб? интересно, но как растет цветок?
Стоит светодиоды разместить снаружи банки, чтобы их можно было обслуживать не нарушая эксперимента. Вдруг он на те же 40 лет затянется?
Ожидал ссылку на описание эксперимента, а открылось описание цветка.
А вообще, чем-то мне сабж напомнил гроу-бокс.
А вообще, чем-то мне сабж напомнил гроу-бокс.
Энергия, попадающая на один лист растения, может быть рассчитана по формуле
(341 Ватт/кв.м) * (площадь листа)
(341Ватт/кв.м. — поток излучения Солнца на поверхности Земли, см. Вики)
Площадь листа Вашего растения — пусть лист (грубо) это прямоугольник 1*10 см = 10 см. квадратных == 0,001 квадратного метра.
То есть от Солнца на него попадает примерно 0,3Вт мощности излучения.
При расположении светодиодов на расстоянии 0,2 метра от листа (примерно как у Вас) на листья растения будет попадать доля мощности, равная отношению площади листа к площади сферы радиусом 0,2м. Посчитаем:
Доля от LED = площадь листа 0.001 кв.м. / площадь сферы 4*3.14*0,2*0,2 = 0.001/0.5 = 0.0005 мощности излучения светодиода
Чтобы мощность, попадающая на лист от светодиода, была равна мощности, попадающей от Солнца, суммарный поток излучения от светодиодов должен быть равен
0.3 Ватт / 0.0005 = 600Ватт
Но и это не все. КПД светодиодов составляет в лучшем случае десятки процентов, поэтому электрическая мощность должна быть еще выше в несколько раз.
Выскажу сомнение, что Ваши светодиоды имеют такую мощность.
Простите, но есть подозрение, что Ваше растение может сыграть в ящик при таком освещении.
(341 Ватт/кв.м) * (площадь листа)
(341Ватт/кв.м. — поток излучения Солнца на поверхности Земли, см. Вики)
Площадь листа Вашего растения — пусть лист (грубо) это прямоугольник 1*10 см = 10 см. квадратных == 0,001 квадратного метра.
То есть от Солнца на него попадает примерно 0,3Вт мощности излучения.
При расположении светодиодов на расстоянии 0,2 метра от листа (примерно как у Вас) на листья растения будет попадать доля мощности, равная отношению площади листа к площади сферы радиусом 0,2м. Посчитаем:
Доля от LED = площадь листа 0.001 кв.м. / площадь сферы 4*3.14*0,2*0,2 = 0.001/0.5 = 0.0005 мощности излучения светодиода
Чтобы мощность, попадающая на лист от светодиода, была равна мощности, попадающей от Солнца, суммарный поток излучения от светодиодов должен быть равен
0.3 Ватт / 0.0005 = 600Ватт
Но и это не все. КПД светодиодов составляет в лучшем случае десятки процентов, поэтому электрическая мощность должна быть еще выше в несколько раз.
Выскажу сомнение, что Ваши светодиоды имеют такую мощность.
Простите, но есть подозрение, что Ваше растение может сыграть в ящик при таком освещении.
Величина 600Ватт несколько завышена, так как на единицу площади за стеклом попадает меньше световой энергии за счет отражения на двух границах (воздух-стекло и потом стекло-воздух) и поглощения в стекле. Но порядок величины при этом не изменится — сотни ватт.
Проблемы у вас в расчетах :) Практика показывает, что МГ-прожектор в 150 ватт на расстоянии 50 см дает освещенность, эквивалентную солнечному дню на открытой местности на нашей широте. Это по люксометру. 150 ватт электрической мощности, КПД там около 25%.
Из личного опыта — для подсветки цветка в подобной банке нужно что-то типа 50-ваттной люминисцентной лампы, очень желательно с рефлектором.
Из личного опыта — для подсветки цветка в подобной банке нужно что-то типа 50-ваттной люминисцентной лампы, очень желательно с рефлектором.
Спасибо огромное за Ваш комментарий! Когда-то ставил похожие опыты, теперь благодаря Вам понимаю, что делал ошибки в предварительных расчетах мощности освещения, приходящейся на растение.
я чё за камасутра на второй картинке?
А зачем питать светодиоды через ардуино?) Да и шим то там… не так нужен.
А контрольная группа есть? Просто на подоконнике, без хайтека, просто с нормальным поливом?
Красно-синий свет это спектр поглощения хлорофилла. Здесь все понятно.
А вот про следующие пункты все время забывают:
1. Хлорофилл — не единственный растительный светопоглощающий пигмент.
2. Растения как-то живут на солнце. Вы думаете, что за миллионы лет эволюции они не приспособились по-максимуму утилизировать естественное освещение?
3. У производителей специальных ламп для растений весьма сильные маркетинговые отделы, старательно вешающие лапшу на уши.
Мои поинт, подкрепленный 6 годами изучения физиологии и генетики растений в универе, состоит в том, что светить нужно обычным белым светом. Игры со спектром нужны когда света просто недостаточно, либо когда среда фильтрует определенные длины волн (аквариумы, лампы со спектром-пилой), либо мы хотим достичь каких-то специальных ростовых воздействий (например, замедление вытягивания и усиление пигментации при облучении синим и ближним УФ светом).
Ну и по теме — мощности маловато.
А вот про следующие пункты все время забывают:
1. Хлорофилл — не единственный растительный светопоглощающий пигмент.
2. Растения как-то живут на солнце. Вы думаете, что за миллионы лет эволюции они не приспособились по-максимуму утилизировать естественное освещение?
3. У производителей специальных ламп для растений весьма сильные маркетинговые отделы, старательно вешающие лапшу на уши.
Мои поинт, подкрепленный 6 годами изучения физиологии и генетики растений в универе, состоит в том, что светить нужно обычным белым светом. Игры со спектром нужны когда света просто недостаточно, либо когда среда фильтрует определенные длины волн (аквариумы, лампы со спектром-пилой), либо мы хотим достичь каких-то специальных ростовых воздействий (например, замедление вытягивания и усиление пигментации при облучении синим и ближним УФ светом).
Ну и по теме — мощности маловато.
Мне кажется, что бытовые люминесцентные или светодиодные лампы очень далеки от «обычного белого света». С учетом этого, все равно нет необходимости в специальных лампах?
> 2. Растения как-то живут на солнце. Вы думаете, что за миллионы лет эволюции они не приспособились по-максимуму утилизировать естественное освещение?
Для справки: нет. КПД зелёного листа (доля падающей энергии, преобразуемая фотосинтезом) не превышает 2%. У культурных растений селекцией удалось добиться величины порядка 4%.
fizrast.ru/fotosintez/intensivnost/koef-hv.html
Для справки: нет. КПД зелёного листа (доля падающей энергии, преобразуемая фотосинтезом) не превышает 2%. У культурных растений селекцией удалось добиться величины порядка 4%.
fizrast.ru/fotosintez/intensivnost/koef-hv.html
Когда изобретут искусственный фотосинтез с большим КПД, тогда и будете говорить, что растения это делают неэффективно. Я лишь намекну — ограничителем скорости фотосинтеза у быстрорастущих с/х культур внезапно является не количество света, а количество углекислоты.
Да и по вашей же ссылке КПД там выше и достигает 6% у C4 растений (кукуруза). С4 — это растения с особым метаболическим путем превращения углерода (путем селекции оно не появляется, это свойство вида).
Да и по вашей же ссылке КПД там выше и достигает 6% у C4 растений (кукуруза). С4 — это растения с особым метаболическим путем превращения углерода (путем селекции оно не появляется, это свойство вида).
Я намекну: искусственный фотосинтез давно уже изобрели. КПД фотоэлементов куда как выше — десятки процентов.
По-вашему, выработка электричества = фотосинтез? Вы уж ознакомьтесь с предметом для начала, что ли.
По-моему, выработка электричества — искусственный аналог фотосинтеза.
Жизнь существует в потоке энергии; зелёные растения способны потреблять примерно 2% этого потока. Искуственные конструкции — фотоэлементы — способны потреблять до 40% этого потока. Вывод: (а) растения потребляют солнечную энергию неэффективно, (б) ваш исходный тезис «Вы думаете, что за миллионы лет эволюции они не приспособились по-максимуму утилизировать естественное освещение?» неверен.
Жизнь существует в потоке энергии; зелёные растения способны потреблять примерно 2% этого потока. Искуственные конструкции — фотоэлементы — способны потреблять до 40% этого потока. Вывод: (а) растения потребляют солнечную энергию неэффективно, (б) ваш исходный тезис «Вы думаете, что за миллионы лет эволюции они не приспособились по-максимуму утилизировать естественное освещение?» неверен.
>По-моему, выработка электричества — искусственный аналог фотосинтеза.
1. Ваше мнение неверно. Фотосинтез — это синтез с помощью энергии света (фото). Синтез в данном ключе — это образование сложной органики из неорганики. Это определение.
Получение энергии не является синтезом, а в живых организмах представлено обратным процессом — дыханием. Это и есть аналог вашей солнечной батареи.
И да, для синтеза нужна энергия, но это далеко не все, что для него нужно.
2. Эффективность это мера относительная. Трансформатор с КПД 80% неэффективен, а ДВС с КПД 40% сверхэффективен. Точно так же фотосинтез с КПД до 10% — сверхэффективный процесс, так как речь идет о десятках сложных согласованных химических реакций.
3. КПД дыхания — около 40%. Это сверхэффективный процесс.
1. Ваше мнение неверно. Фотосинтез — это синтез с помощью энергии света (фото). Синтез в данном ключе — это образование сложной органики из неорганики. Это определение.
Получение энергии не является синтезом, а в живых организмах представлено обратным процессом — дыханием. Это и есть аналог вашей солнечной батареи.
И да, для синтеза нужна энергия, но это далеко не все, что для него нужно.
2. Эффективность это мера относительная. Трансформатор с КПД 80% неэффективен, а ДВС с КПД 40% сверхэффективен. Точно так же фотосинтез с КПД до 10% — сверхэффективный процесс, так как речь идет о десятках сложных согласованных химических реакций.
3. КПД дыхания — около 40%. Это сверхэффективный процесс.
Вы думаете, что за миллионы лет эволюции они не приспособились по-максимуму утилизировать естественное освещение?
Если бы эволюция была бы направлена на максимизацию эффективности, листья бы стали чёрными и поглощали бы всю полосу светового потока. Но эволюция обеспечивает лишь продолжение рода за счёт мелких улучшений на общем фоне. Так что фотосинтез в лиственных растениях и близко не обеспечивает 100% КПД, но растениям пофиг — главное, получилось мхи, лишайники и хвощи обскакать, и ладно.
Традесканция образовала экосистему
adapt or die
У вышеупомянутого англичанина бутыль с растением простояла под лестницей в светлой комнате. Так ли нужны в этой системе светодиоды или вы собрались поместить бутыль в подвал, где другого источника света не будет?
Вы нанометры с микрометрами перепутали. Мне не жалко, но растения сварятся :)
Интересно, нужно/можно ли проводить расчёты того, сколько излучения светодиодов поглощает/усваивает растение/земля, и каковы тепловые потери всей системы? Хотя, при комнатной температуре это не так актуально…
А ещё крышка металлическая, хоть и «эмалированная», через пару лет начнет корродировать. Кстати, «замкнутая» влажность внутри не пощадит и светодиоды (металлические выводы и провода — точно). Какой бы безупречной не выглядела герметизациия — через определенное время, малейшие изъяны (а без них никак) дадут о себе знать.
В общем, думаю, сосуд надо «запаять», а освещать снаружи. Иначе система будет не замкнутой, пусть даже и очень очень малозаметно.
В общем, думаю, сосуд надо «запаять», а освещать снаружи. Иначе система будет не замкнутой, пусть даже и очень очень малозаметно.
Вы не боитесь, что искусственным освещением нарушаете биоритм растения. В природе оно имеет и день, и ночь, то есть фотосинтез идёт только часть суток, другую часть суток другая реакция.
Нафига там ардуина-то? Attiny13 за глаза хватит, тем более, что эксперимент, предположительно, длительный. У вас есть лишняя ардуина?
Я не знаю как там со спектром, но под ДНАТ'ом 400 Вт такой куст вырос — еле прикончили :)
Я не знаю как там со спектром, но под ДНАТ'ом 400 Вт такой куст вырос — еле прикончили :)
Растил мох в колбе из-под лампочки накаливания. Колба была заклеена и стояла прямо на рабочем столе. Эксперимент длился год с небольшим. За первый месяц мох сдох и я хотел было закончить эксперимент, однако, через пару недель мох начал покрываться свежими побегами. Ещё через месяц система вошла в состояние гомеостаза: колба то вдруг запотевала и покрывалась зеленью, ползущей по стеклу, потом высыхала, бурела, снова зеленела и т.д. Эксперимент закончился случайно — моя будущая жена отбила колбе цокольную часть. Всё сразу высохло, откуда-то вылезли сорняки и стало не интересно. На фотографии колба за 5 минут до отправки в мусор. Зеленый цвет условно обозначен синим.
Эксперимент закончился или в процессе? Расскажите о результатах, пожалуйста.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Замкнутая экосистема по-русски