LEDテープを使って水耕栽培装置を自作しました。見た目よりも価格重視で組み立てます

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　水耕栽培もとい、家庭菜園をしていると冬は暇です。寒さのせいで植物の成長は遅く、また種を蒔いてもまず発芽しません。そこでこの閑散期を利用して、室内で育てるための水耕栽培装置を自作することにしました。

　もちろん作らなくても、このような栽培装置は市販されています。ネックは価格で、なんと数万円もします。もしこれで元を取ろうとすると、効率良く育てても数年かかってしまいそうです。もし自分で作ることができたら材料費（と手間）だけでよいので、より低コストで運用できるでしょう。

　ウェブで画像検索すると、栽培装置はライト部分さえ作ってしまえば、あとは適当な箱を用意すればできそうです。最初は光源としてLED電球を考えていました。しかしさらに調べると「LEDテープ」なるものを発見しました。この商品は自由な長さに切って光らせることができるので、明るさの調節がしやすそうです。

　この記事ではLEDテープを使って水耕栽培装置を作ってみます。初めての試みなので、とりあえず形にして、実際に使っていく中で徐々に改良を施したいと思います。それでは通販で材料を集めましょう。

用意する部材
使用する道具
作り方
作り方の解説
参考サイト
使用した部材・道具の紹介

用意する部材

LEDテープライト
5050 白色光 300連/5m 一般防水仕様（IP65）
ACアダプター
12V 2A
伸縮チューブ
幅10mm
接着剤
セメダインスーパーX クリア
アルミ板
縦300mm 横170mm 厚さ1mm
配線コード
被覆が赤色と黒色のもの（0.5sq）
半田
スズ60% 鉛40% 線径1.0mm ヤニ入り
デジタルコンセントタイマー
発泡スチロール箱
DC電源コネクター
両面テープ
幅10mm 厚さ1mmのアルミ平棒
ホットメルト接着剤
発泡スチロール箱

使用する道具

半田ごて
カッター
ライター
グルーガン
3Dプリンター

作り方

LEDテープを長さ25cm×5本に切る
接点上にある防水被覆を取り除く
接点に配線をはんだ付けする
はんだ付けした部分に接着剤を盛る
伸縮チューブを通し、熱で収縮させる
DC電源コネクターを取り付ける
LEDテープをアルミ平板に貼り付ける
5をアルミ板に貼り付ける
LEDテープ、ACアダプター、デジタルコンセントタイマーをつなぐ
発泡スチロール箱に設置する
完成

作り方の解説

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　LEDテープとはLED素子などを幅10mmほどの基板に載せたもので、テープの様に曲げられるのが特徴です。写真のようにリールに巻かれており、商品によっては電源ケーブルも付属しています。

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　コンセントに繋げて光らせてみました。今回はこのLEDテープを使って水耕栽培装置を作ります。

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　用意したLEDテープはLED素子が1mあたり60個あり、さらに基板にはシリコンが盛られている防水仕様の「5050」の白色光です。最初は非防水でも良いかと考えたのですが、結露や葉が触れることによるショートが起きそうなので防水型に決めました。

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　ここからは作り方となります。LEDテープ1本だけだと光量が足りないので、5本を直列に繋いで光らせます。
　まずはLEDテープを25cmの長さに切ります2つ上の写真を見てもらうと分かるのですが、切る場所は決められており、ハサミマークがあります。マークの場所で切り離します。

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　次に接点を覆っているシリコン皮膜をカッターで剥がします。

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　ここに配線をはんだ付けします。私は分かりやすい様にプラスは赤色、マイナスは黒色の線を使いました。配線は0.5sqを使いましたが、少し曲げにくかったので0.2sqでも良かったかもしれません。

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　この状態では非防水ですので、防水処理をします。はんだ付けした部分に接着剤を塗り、すぐに伸縮チューブを被せます。

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　この部分をライターで炙って伸縮させれば防水処理の完成です。はみ出た接着剤は拭き取っておきましょう。この作業をはんだ付けした全ての部分に行います。
　今回使った接着剤は、シリコン樹脂も着けられる高性能なものを選びました。もし手に入らない場合は、ホットメルト樹脂と伸縮チューブでも事足りると思います。

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　5050のLEDテープは明るい代わりに、発熱量が多いです。そこで放熱性を上げるために、アルミ板に貼り付けます。しかし防水処理した場所の盛り上がりや配線のテンションにより、末端が浮き上がってきてしまいました。

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　浮き上がりを解決するために、ちょっとした加工を施します。適当な長さに切ったアルミの平板にLEDテープを貼付けます。

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　これらを両面テープでアルミ板に貼り付ければOKです。放熱性が少し犠牲になった代わりに、無理な力が掛からなくなりました。
　がしかし、私の作業ミスにより、時間が経過すると再びLEDテープの端が浮くようになってしまいました。しかし今回は端から1cmくらいでしたので、「押さえ」を作って浮き上がりを防止します。

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　写真のような押さえ棒を3Dプリンターで作成しました。

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　これをホットメルト樹脂でアルミ板と接着します。もう浮き上がることはないでしょう。
　今回の栽培装置は試作と言うことで、何かあっても改良できるよう簡単にバラせるようにしています。もしその必要がなければ、アルミ板に直接LEDテープを貼り、両端をホットメルト樹脂で固めれば、もっと簡単に作れますね。

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　このままでは電気を送れないので、配線にDC電源コネクターをはんだ付けします。

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　そしてDC電源コネクター・ACアダプター・コンセントタイマーをそれぞれ接続します。
　今回用意したACアダプターは12V 2Aのものです。何AのACアダプターを使うかは計算して導き出します。5050（300連/5m）のLEDテープは電圧12Vで、1mあたり14.4W消費します。光らせる長さは1.25mなので、計算すると電流は14.4W×1.25m/12V＝1.5Aとなります。これに安全係数1.2を掛けた電流値以上のものを使います。今回は家にあった12v 2AのACアダプターを使っています。

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　電源を入れると、かなり明るく光ります。中央部の真下5cmの位置で照度を測定したところ、約5000lxでした。トマトのような強い光を必要とする野菜は難しそうですが、レタスなどであれば栽培できそうな明るさです。
　試運転として数時間連続点灯したところ、触れないほどではないですが、アルミ板が温かくなります。箱の中のような密閉した空間で使うのではなく、少なくともLEDテープを付けた反対の面は外側に出していた方が良さそうです。ちなみに12時間点灯した際の電気代は4.5円でした。

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　最後に、作ったライト部を乗せる容器を用意します。私の場合は光を反射しそうな発泡スチロール箱の中にプラスチック容器を入れ、その上に乗せました。これで栽培装置の完成です。
　通信販売で格安品を集めたので、材料費は5000円もしなかったです。一番高価だったのはコンセントタイマーとACアダプターで各1500円でした。LEDテープは5m800円の格安品を購入し、実際に使ったのは1m強、つまり200円ほどです。市販の水耕栽培装（1〜3万円）と比べると見た目はかなり簡素ですが、必要な機能はあるはずです。次の記事ではこの装置を使って、実際にリーフレタスを栽培します。

次の記事：
自作した水耕栽培装置で栽培実験！リーフレタスの「ちりめんしちゃ」を育てます