已更新，三波長LED燈完成!(圖+影)!![DIY]以LED作為植物光源，探討LED是否能作為植物生長燈，以及波長對植物的影響

8/8更新內容
在蒐集各位大大的意見後，絕大部分的人反應的為：
1.第一代...好紫阿，第二代...好紅阿
顏色怪怪喔!
2.植物有徒長的現象

為了解決第一個問題，由於已經有了紅光和藍光，我們都曉得白光是由紅綠藍所組成
所以我必須提高藍光的比例以及增加之前不曾使用的綠光

至於第二個問題，造成徒長的問題有大大說是因為光不足，而我是覺得藍光不足也可能是原因之一，
不過沒關係，因為我同時要增加藍色和綠色LED的數量，也就是提升光的亮度與藍光的比例

首先來看扮演LED散熱的關鍵主角之一

知道他是誰嗎?
就是P4 CPU的散熱器!
當然我不是說一定要用P4散熱器，其實用AMD也可以，只是剛好P4散熱器底很大，可以同時黏最多8個LED
那我什麼要用CPU的散熱器?外面不是有賣LED專用的鋁條?
原因很簡單就是因為P4 CPU的散熱器很便宜，若買LED專用的鋁條一條，像上面一樣的我可以買十個
而且CPU的散熱器鋁鰭片又大底又平，好用!



因為是二手的所以底部髒髒的,還有殘膠



稍微清理一下，就乾淨就溜溜


由於要盡可能分散紅綠藍三色，以達到混成白光的效果
而我手邊的LED有
R(代表紅)X12
B(代表藍)X8
G(代表綠)X8
而一個CPU的散熱器至多放8LED，所以我這次一個散熱器上LED排法就如上圖
為何要多一個R?因為紅光波長較長在水中損耗多，但是損耗率是多少我不清楚，所以就預先給他多一點


完工一半試點


加上透鏡亮度更高


演色性有大幅的提升!從水的反射也可看出LED排法



近照，演色性好了許多，紅色是紅色，綠色是綠色，不會像之前分不清楚


但是，事情我想不會這麼容易就結束
1.在增加藍光比例之後會對植物是不是能有正面的影響呢?
2.首次增加綠光，且一增加就是8W，算是還蠻重的，在之前的研究是說綠光對植物光合作用沒有影響，
但不代表完全沒有其它的影響，有大大提醒我綠光對某些生物是有一定的影響，由於水族箱通常養草外還會養魚養蝦
那對這些生物是否會有影響呢?

一切，都還要再繼續觀察，希望不要悲劇喔...呵呵~~
在此感謝所有提供我意見的前輩們!

期待下次的觀察結果!!

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從目前的測試以經知道光線對植物的重要性，但是水草沒有明顯的冒泡，似乎光合作用不太順利
在拜讀網路上一位前輩的文章中提到："二氧化碳不足乃是萬惡之首"
於是就動手自己作二氧化碳，在開始打入二氧化碳後，果然就開始有不錯的冒泡情形



實際影片utube連結
實際影片xuite連結
再來...就是在繼續觀察吧!
請各位大大期待下一次的記錄


其它更新內容在最下面喔!
實驗動機
就種水草而言，我是一個新手中的新手，當初剛買好燈具和燈管，不論亮度或是種起水草都是的心應手，但幾個月後發現不但燈管的亮度下降連植物的生長速度也逐漸趨緩，後來從有經驗的前輩那裏得知，原來燈管屬於消耗品，最多用半年就需要更換。
當時聽到此資訊時為之驚訝，這也難怪水草會種不好，因為我早已經用超過一年半，基本上光衰的已經差不多。此時我有兩個選擇，第一就是換燈管，另一個選擇就是尋找其他的光線來源。此時第一個想到的就是LED，在過去所學到以及對LED的印象就是：單色光、壽命長(有條件限制)。由於單色光的LED波長很純，所以要如何搭配不同波長的LED將會是非常重要關鍵。
另一方面，在我搜尋許多論壇和踢批批與LED作為植物生長光源的資料，發現眾說紛紜，有人說可以有人說不行，所以我也希望能透過此實驗來確定LED作為植物生長光源的可行性。


實驗設計以及初步實驗結果
再決定要用什麼LED之前要稍微了解植物所需要的波長
從上圖可以發現其實植物所需要的並非全波長的光譜，而是某些區域的光譜，藍光450nm左右，紅光660nm左右，從這點就可發現，若單論要求植物生長不論觀賞使用全光譜的燈管是非常浪費電的，因為大多的波長屬於”junk”，但這也只是站在植物生長的角度，若要考慮到觀賞部分舊還有待討論。
當然也不是所有的生物都適用，如果你很想要種些藻類，那麼需要的可能是大量的黃光。
所以我最後選擇450nm與660nm的LED來做組合，以作為植物生長的光源。
在決定LED後接下來就是有關LED散熱的問題，我選定的是IW的高功率LED，所以不做好散熱那LED會光衰的很快。

1.先確定LED是不是能作為植物生長的光源

上圖我做的第一代…..，很簡陋但效果很好，由於只是在作初步測試就沒做的太精緻，若失敗了也不會太心疼。
LED組合為三個450nm與三個660nm的LED

裝設實際圖，不用懷疑…
真的就只是使用尺跨在外缸上作固定


實際運作情形，一周後觀察發現，日本真珠草長得很好，也會冒泡


同上張照片，但是用白光打光，中間的是烏蘇里聚藻，沒想到用LED作為植物生長的光源竟然會是我目前種的最好的，之前無論是三波長還是植物生長燈管都沒辦法種那麼好。

2.在確定可以有效運作後也將測試對其他植物的影響
由於要測試的植物變多，"第一代”已經不敷使用，所以要設計適合更大投射範圍的燈具，

原本的PL燈具，已經因為高溫而壽終正寢，正好可以拿來利用

高溫是很可怕的，一邊的外殼已經裂開，變壓器和一些零件因為高溫也變褐色
接下來的問題是散熱器，網路上有在賣長形的散熱器，但是天啊!好貴!隨隨便便加運費也要五百以上……
靈機一動，發現身邊正好有合適的零件，就拿來利用吧!


而且剛好可以卡上，嘿嘿~猜猜看，知道原本是做什麼的嗎?


再加一個風扇，不知道各位會不會覺得很像某某顯卡的散熱器


裝上LED，這次的配置是藍:紅=1:3

這次除了水草外還加上陸生植物做測試



測試主角之一，一顆因為長期受光不足導致不斷衰弱的鐵線蕨


測試主角之一，一顆多肉植物和它旁邊的不知名小草，此多肉植物也因為長期光照不足，末端出現黃化及枯萎的現象


架設好實際運作情形

12天後

日本珍珠草越來越囂張….竟然還長出匍匐莖，最厲害的是我之前才因為長過多才作修剪並重種，沒想到才十多天就長成這樣
烏蘇里聚藻也不錯，雖然不紅但也是，越長越長

快要凋亡的鐵線蕨出現新芽，不得不佩服植物生命的韌性

多肉植物沒有明顯變化，短時間應該很難看出效果，倒是旁邊的小草長得非常好


喔!對了，忘記跟各位說我測試的溫度

不用懷疑，這是下午五點半量的水溫，所以還不是最熱的

討論
從初步的實驗結果可以知道LED是能作為植物的光源，但一定要用對波長。
在此我也對LED燈的優勢與劣勢救我目前所知作一些小整理
優點
1. 色光純，若正確搭配絕對是最好的植物生長光源，因為就算是太陽光也包含許多不利於植物的波
2. 耗電量低，我的”第二代”總瓦數不超15W，但照一尺半缸錯錯有餘，相同效果的T8燈具大約是30W，當然這只是單論對植物生長，不考慮觀賞。
3. 溫度低，由於瓦數低功率也高所以溫度比T5 T8燈具都來的低
4. 低輻射(或者沒有)，LED的優勢，所以可以開得比一般燈管久，一般燈管都有一定的輻射，這對魚蝦有害，所以一般的燈具都不能連續開超過八小時，若用高級的低輻射燈管，那……小朋友多準備點
缺點
1. 貴，超級貴貴貴貴貴貴貴貴貴……，無論是DIY自己做還是買現成的都超貴，當然，若時間用夠久長期看來或許可以勝過一般燈具
2. 壽命未知數，光衰期是否能超過一般燈管也還未知，有待時間來考驗
3. 若要同時兼顧植物生長與觀賞，那耗電量也未必較低。

結論：就目前而言LED與傳統燈具相比各有利弊，所以我也不是要各位換掉原本的燈具改用LED，我的實驗也只是要測試要確定它能夠”work”，但我可以很確定的告訴各位用LED種植物已不是什麼新聞，在國外已經使用很多用很久了，或許哪天也會變得更普及、更便宜。

最後，各位可能會發現一件事，就是水族箱裡還有其他水草，那又為何不拿來做討論，我只能說，溫度計各位也看到了，這種溫度能種活水草不會爛掉就該偷笑了，所以我先暫時以日本珍珠草作觀察對象，至於其他的水草就只能等到秋天氣溫較低再來做觀察。所以請各位期待下次的觀察結果!

我只是對種水草很有興趣，但還是個新手，有任何問題和意見請盡量告訴我喔!
感謝各位!

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7月25日更新
由於影響水草生長的變因太多，所以就放上一些比較的實驗結果


首先7/03
LED實驗組，觀察植物：烏蘇里聚藻


樂樂魚T8+飛利浦三波長X1+飛利浦植物燈X1，觀察植物：烏蘇里聚藻



7/24觀察比較
LED實驗組，觀察植物：烏蘇里聚藻


T8對照組，樂樂魚T8+飛利浦三波長X1+飛利浦植物燈X1，觀察植物：烏蘇里聚藻




就先不論養分或其他因素，單論光源差異結果，從上面兩組比較結果，雖然在高溫環境下水草都長不太好
但LED光源明顯比T8燈管要好，雖然兩邊都有長，但烏蘇里聚藻成長速度差超過一倍以上
日本真珠草差距更多，對照組幾乎沒長，但實驗組已經長得亂七八糟
當然這是單論植物生長，若要論觀賞...LED組合還得再做調整

但畢竟不是專業的實驗比較，其他條件也還是有可能會影響實驗結果，所以就供大家參考唄!!