Автор Тема: Подсказки новичку  (Прочитано 845 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн serge mat

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 175
  • химик со стажем

  • Активность на форуме
    2.4%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #45 : 12 Января 2018, 17:27:03 »
Не уверен, что это всем интересно. Может быть нам создать отдельную тему?

Мне не совсем понятно что такое "самонагрев". Почти вся энергия осветительных приборов, в конечном итоге, переходит в тепло (не считая мизерной части, которая может перейти в изменение свойств. хим соединений, или, например, электрический ток в фотоэлементах). В конце концов, инфракрасное излучение - общепринято называть тепловым.
Извините, но Ваши школьные эксперименты - лично меня "не впечатляют":
во-первых мне непонятна их цель (что хотели то измерить?),
во-вторых (судя по вашему краткому описанию), они - не вполне корректны (температура- не является мерой энергосодержания тела).
Согласен, вся энергия в конечном итоге становится теплом. А любое теплое тело излучает в инфракрасном диапазоне. Однако, измерить отдельно самонагрев и излучение вполне возможно.
Описание.
250 мл чистого гексана помещались в кварцевый стакан. Стакан на магнитной мешалке с постоянным перемешиванием. В него опущен ртутный термометр с шагом деления 0,1°С. В течение часа стакан выдерживается чтобы температура стабилизировалась. Затем в стакан опускалась лампа и включалась. В течение некоторого времени делались замеры температуры через отмеренные промежутки времени. При этом замерялись ток через лампу и напряжение на ней (особенно актуально для светодиодов, поскольку ток через них варьируется). Когда температура жидкости поднималась на 20°С лампа выключалась и замеры продолжались еще около часа, чтобы установить с какой скоростью жидкость остывает. По скорости остывания жидкости рассчитывались потери тепла, чтобы внести поправку в расчеты. По окончании опыта объем гексана измерялся повторно, чтобы рассчитать поправку на испарение.
Рассчитать количество энергии поглощенной гексаном можно зная массу и удельную теплоемкость. Масса рассчитывается через плотность. Плотность и удельная теплоемкость гексана взята из таблиц. Если интересны конкретные результаты измерений, могу поднять.

Идея опыта.
Существует три способа передачи тепла: излучение, конвекция и теплопроводность.
Мы создаем конструкцию максимально прозрачную для излучения. Таким образом излучение, будучи поглощенным какой-либо поверхностью, станет теплом, но не внутри измеряемой системы, а где-то далеко. Конвекцию мы устраняем за счет постоянного перемешивания жидкости. Таким образом мы можем измерить какое количество тепловой энергии лампа выделяет через теплопередачу, т.е. в других условиях просто грелась бы сама.
Мы можем рассчитать количество электрической энергии потребленной лампой зная напряжение и ток через нее. Мы рассчитываем, какое количество энергии при этом превратилось в тепло непосредственно в самой лампе. Разницу между этими значениями мы можем считать энергией излучения.
Конечно, мы замеряли ее люксметром, но люксметр имеет не линейную характеристику, по нему невозможно рассчитать полную энергию излучения, можно только видеть, ярче светит лампа или нет.
На самом деле главной задачей эксперимента было найти режим, при котором светодиод наиболее эффективен. Сравнение с лампой накаливания было дополнительным моментом. Варьируя ток через светодиод вплоть до его полного сгорания, мы сравнивали какой процент электричества превращается на светодиоде в тепло, а какое в излучение. Опыт показал, что имеющиеся светодиоды имеют одинаковые тепловые потери при любых режимах. Т.е. изменением тока мы можем заставить светодиод светить ярче или слабее, но процент электричества просто теряемый при этом остается неизменным.
« Последнее редактирование: 12 Января 2018, 17:28:34 от serge mat »

Оффлайн Joker3912

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18

  • Активность на форуме
    3.6%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #46 : 12 Января 2018, 19:03:17 »
Лично мне, очень интересно! :) Правда не все понимаю, но стараюсь :) А вот светодиоды так называемого полного спектра например вот такой
подойдет ли для выращивания зелени хотя бы?

Оффлайн Cyclamech

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4166
  • Советский цветовод

  • Активность на форуме
    3.2%
Подсказки новичку
« Ответ #47 : 12 Января 2018, 22:20:48 »
Лично мне, очень интересно!
Приятно, что хотя бы про изготовление растворов Вы получили чёткий и внятный ответ, молчаливо или со штрихами одобренный всем сообществом. *Bos*
Надеюсь, что и вопрос со светом когда-нибудь однозначно разрешится. *crazy*
Я вижу в ежедневных поездках на работу на автобусе-"скотовозе", как озаряет днатовым светом низкие зимние облака расположенное неподалёку тепличное хозяйство (десяток километров!), иногда вижу, какие запаркованы перед ним мажорные автомобили. И думается (да и из приведённых таблиц заметно), что пока максимальная эффективность - у днатовых источников света, но стоит понимать, что если рассуждать об освещении на площадь, то не все источники одинаковы: некоторые сконцентрированы в одной точке, а другие можно распределить и приблизить. Мне кажется, что это важно при проектировании. Не только в эффективности "светоотдачи" дело. Да и, например, трёхваттных днатов не существует: во-первых, каждому потребуется свой балласт, а, во-вторых, "светоотдача" днатов падает с уменьшением их мощности. Потому днаты, по-моему, и начинаются с 70 ватт, а об их преимуществах стоит говорить начиная с 250 ватт. Но это источник, сконцентрированный в одной точке со всеми вытекающими. Со светодиодами иначе.
« Последнее редактирование: 12 Января 2018, 22:41:49 от Cyclamech »
И я теперь учу дневник
Царапин грифельного лета SQM кропкита,
Кремня Воды и воздуха язык,
С прослойкой тьмы, с прослойкой света свiта

Оффлайн cpf

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1246
  • Es mucho trabajo, no basta dinero

  • Активность на форуме
    2.6%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #48 : 13 Января 2018, 14:59:58 »

Идея опыта.
Существует три способа передачи тепла: излучение, конвекция и теплопроводность.
Мы создаем конструкцию максимально прозрачную для излучения. Таким образом излучение, будучи поглощенным какой-либо поверхностью, станет теплом, но не внутри измеряемой системы, а где-то далеко. Конвекцию мы устраняем за счет постоянного перемешивания жидкости. Таким образом мы можем измерить какое количество тепловой энергии лампа выделяет через теплопередачу, т.е. в других условиях просто грелась бы сама.
Мы можем рассчитать количество электрической энергии потребленной лампой зная напряжение и ток через нее. Мы рассчитываем, какое количество энергии при этом превратилось в тепло непосредственно в самой лампе. Разницу между этими значениями мы можем считать энергией излучения.
Конечно, мы замеряли ее люксметром, но люксметр имеет не линейную характеристику, по нему невозможно рассчитать полную энергию излучения, можно только видеть, ярче светит лампа или нет.
На самом деле главной задачей эксперимента было найти режим, при котором светодиод наиболее эффективен. Сравнение с лампой накаливания было дополнительным моментом. Варьируя ток через светодиод вплоть до его полного сгорания, мы сравнивали какой процент электричества превращается на светодиоде в тепло, а какое в излучение. Опыт показал, что имеющиеся светодиоды имеют одинаковые тепловые потери при любых режимах. Т.е. изменением тока мы можем заставить светодиод светить ярче или слабее, но процент электричества просто теряемый при этом остается неизменным.
Мне кажется, Вы не правы в следующем:
В своём опыте, Вы считали энергией излучения в т.ч. ту часть ИК спектра, для которой гексан - прозрачен (которая не участвовала в нагреве гексана). Заметьте, что эта часть - не измерялась люксметром, хотя излучалась наружу стакана. Это - тоже тепло (потери). Скорее всего, эта часть спектра - больше у ламп накаливания, поэтому Вы получили такие "парадоксальные" результаты.
Своим опытом со светодиодами, Вы всего лишь убедились, что их "тепловой" спектр практически не зависит от режимов.
« Последнее редактирование: 13 Января 2018, 15:05:53 от cpf »
ИМХО

Оффлайн cpf

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1246
  • Es mucho trabajo, no basta dinero

  • Активность на форуме
    2.6%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #49 : 13 Января 2018, 15:23:28 »
Лично мне, очень интересно! :) Правда не все понимаю, но стараюсь :) А вот светодиоды так называемого полного спектра например вот такой
подойдет ли для выращивания зелени хотя бы?

По-моему, эти СД матрицы полного спектра - наиболее интересные (в плане экспериментов). Но выращивать на них только зелень - "слишком жирно"  :D. Для зелени, в большей степени, важна "синяя" составляющая спектра (для укропа даже УФ часть - она заставляет его вырабатывать эфирные масла). Эта часть спектра представлена "в полной мере" и у "люмок", и у "белых" СД (т.к. она необходима для свечения люминофора).
ИМХО

Оффлайн Joker3912

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18

  • Активность на форуме
    3.6%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #50 : 13 Января 2018, 18:20:03 »
Лично мне, очень интересно! :) Правда не все понимаю, но стараюсь :) А вот светодиоды так называемого полного спектра например вот такой
подойдет ли для выращивания зелени хотя бы?

По-моему, эти СД матрицы полного спектра - наиболее интересные (в плане экспериментов). Но выращивать на них только зелень - "слишком жирно"  :D. Для зелени, в большей степени, важна "синяя" составляющая спектра (для укропа даже УФ часть - она заставляет его вырабатывать эфирные масла). Эта часть спектра представлена "в полной мере" и у "люмок", и у "белых" СД (т.к. она необходима для свечения люминофора).
т.е. для зелени лучше подойдут такие же светодиоды, только белого спектра? Холодного или теплого света? Или может просто в дополнение к этим (я уже заказал) можно доставить еще 3 ватных светодиодов для увеличения спектра?

Онлайн siv237

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1922

  • Активность на форуме
    7.4%
Подсказки новичку
« Ответ #51 : 13 Января 2018, 18:28:22 »
Рост соотношения КПД к стоимости светодиодов в потребительском сегменте (белые) идет быстрее, чем в узких сегментах типа растениеводства и декоративного света. Потому всяко лучше использовать более дешевые и эффективные белые, чем надеяться сэкономить за счет особых спектров монохромных, а тем-более так называемых фулспектральных экземпляров.

Оффлайн serge mat

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 175
  • химик со стажем

  • Активность на форуме
    2.4%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #52 : 16 Января 2018, 10:52:59 »
Лично мне, очень интересно! :) Правда не все понимаю, но стараюсь :) А вот светодиоды так называемого полного спектра например вот такой
подойдет ли для выращивания зелени хотя бы?

Все светодиоды можно разделить на две группы: с люминофором и без люминофора. Если положить  рядом два светодиода выключенных, легко заметить отличия: люминофор виден как краска, закрывающая собой кристалл.
Светодиоды без люминофора светят в очень узкой полосе спектра. Поэтому они используются как цветные.
Все белые светодиоды (и теплые, и холодные), а также Full Spectrum - с люминофором. Люминофор делает спектр шире. При этом теряется часть света (10-20%). Это на самом деле небольшие потери. Они сопоставимы с потерями от неправильно выбранных драйверов (если считать на расход электричества). Потери от неправильного расположения бывают гораздо больше.
По этой причине я не вижу смысла отдавать предпочтение светодиодам 440+660 или Full Spectrum. Берите, что Вам удобнее.
Другое дело -- мощность.
Преимущество светодиодов в том, что они несильно греются, а значит их можно расположить ближе к растениям, что уменьшит потери света. Когда Вы берете мощные светодиоды, то теряете это преимущество. Они начинают сильно греться, приходится тратиться дополнительно на охлаждение и вешать их дальше, что тоже увеличивает потери света.
На мой взгляд, наиболее оптимальные светодиоды 3Вт.
На самом деле все светодиоды сделаны из одинаковых кристаллов, просто они могут быть собраны в одном корпусе. Их даже можно увидеть в такой сборке. Так, светодиод на 100Вт - это 10 рядов по 10 кристаллов. То есть взять светодиод 20Вт будет то же самое, что плотно собрать 20 светодиодов по 1Вт. Они тоже будут сильно греться когда рядом находятся. В том то и преимущество малых мощностей, что их можно не ставить рядом. Тем более, что и растения тоже разрастаются, их удобнее освещать большой площадью, а не из одной точки.

Оффлайн serge mat

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 175
  • химик со стажем

  • Активность на форуме
    2.4%
    • Email
Подсказки новичку
« Ответ #53 : 16 Января 2018, 10:56:57 »
Мне кажется, Вы не правы в следующем:
В своём опыте, Вы считали энергией излучения в т.ч. ту часть ИК спектра, для которой гексан - прозрачен (которая не участвовала в нагреве гексана). Заметьте, что эта часть - не измерялась люксметром, хотя излучалась наружу стакана. Это - тоже тепло (потери). Скорее всего, эта часть спектра - больше у ламп накаливания, поэтому Вы получили такие "парадоксальные" результаты.
Своим опытом со светодиодами, Вы всего лишь убедились, что их "тепловой" спектр практически не зависит от режимов.
Всё верно.
Действительно, спектр у ламп накаливания широкий и далеко уходит в невидимую ИК-область.
Вот, что касается светодиодов, то у них спектр очень узкий, шириной всего 20-30нм. Он обрывается задолго до ИК-области. Поэтому мы не предполагали, что светодиод излучает в ИК области. В смысле ничего более того, что излучает любое нагретое тело.