Светодиодный светильник для аквариума: правильно (страница 12)

Последнее время слышу много вопросов - как сделать правильно, какие светодиоды выбрать, как произвести расчет необходимого количества?

Аквариумисты начинают созревать на приобретениесамостоятельное изготовление светодиодного светильника, и этому есть основания:
- эффективность современного светодиода доступного массовому пользователю достигает 156ЛмВт (для фирменных СД)
- стоимость оптимизированных фирменных СД сиьно приближается к стоимости устаревших китайских продуктов
- направленность излучаемого света делает расход светового потока более оптимальным в сравненнии с ЛЛ, в которых задействовано только 60-70%

Сразу оговоримся - оставляем светодиодные ленты для подсветки баров и витрин (эти светодиодные продукты не поддаются критике и не применимы в аквариумистике) - в теме речь идет только о мощных светодиодах предназначенных для освещения, а не подсветки.

Три вещи которые надо понимать, чтобы сделать светильник грамотно, надежно и долговечно:

- светодиод это токовый элемент, питать его можно исключительно токовыми драйверами (источниками тока), питание от источников напряжения противопоказано, так как при такой схеме возможно превышение допустиго тока выше максимально допустимого. Источник напряжения также не компенсирует отрицательный дрейф внутреннего сопротивления светодиода - с увеличением температуры ток через светодиод увеличивается и запросто может превысить допустимый. А превышение тока для светодиода - это ускоренная деградация кристалла или сокращение срока эксплуатации.

- светодиод требует теплоотвода - именно поэтому светодиодам необходимы радиаторы - ведь превышение температуры выше допустимой, так же влечет ускоренную деградацию. Чем меньше температура светодиода, тем дольше он прослужит.

- светодиод это точечный источник, и это его свойство одновременно является его достоинством (абсолютное большинство светового потока задействуется в аквариуме) и накладывает определенные ограничения на расположение светильника над аквариумом.

Обеспечив два первых требования, вы заставите работать светодиоды вашего светильника в комфортном для них режиме - а значит они прослужат долго.
Правильно разместив светодиоды, просчитав "геометрию" светильника, вы задействуете абсолютную часть светового потока на освещение аквариума (а не пола и стен вокруг), а значит на создание тербуемого уровня освещенности будет уходить меньшее количество Ватт, и, соответственно денюжек из вашего кармана.


Светодиодный светильник можно сделать как на фирменных светодиодах, так и на китайских. Важно понимать что вы получите в итоге и в чем различия?

- китайские СД производятся по устаревшим технологиям, которые имеют следующие недостатки:
* низкая эффективность не более 90ЛмВт у лучших моделей
* высокое тепловое переходное сопротивление от кристалла к теплоотводящей площадке (ему сложнее отводить тепло, а значит его температура выше, что означает что необходимо иметь больший радиатор, потому что биначе обеспечит температуру максимальную кристалла в 65С невозможно)
* невозможность обеспечить длительноый срок эксплуатации ввиду сложности обеспечить кондиционный режим
* низкое качество, большой разброс параметров
* отсутствие подробных, а иногда и полное отсутствие даташитов на прелагаемые продукты
- положительное качество - низкая цена

- фирменные СД обладают более высокими показателями и качеством:
* высокий выход 156ЛмВт
* высокая эксплуатационная температура - последние серии СД проходят биннинг (читать тестирование и измерение) при температуре 85С - для них это нормально и не влечет деградаци - максимальная - 135С.
* минимальный разброс параметров
* наличие исчерпывающей документации
- высокая цена (с оговоркой на то что имеются стабильные тенденции на снижение)


В итоге собираем светодиодный светильник на дешовых китайских СД с эффективностью в 80Лмвт, ведь они дешевле! И задумываемся, а так ли это на самом деле? Ведь если употребить фирменные СД (140ЛмВт), то их необходимо меньшее количество (потому что их эффектисвность заметно выше)! И в конце концов примитивные арифметические операции приводят нас к тому, что дешевизна китайских светодиодов в конечном продукте мнимая. Фирменных светодиодов обеспечивающий заданный световой поток понадобиться меньшее количество, а значит стоимостьбудет сопоставима стоимости китайских СД.
При это важно не забывать, что при одинаковом количестве излучаемых люменов, фирменные светодиоды будут кушать меньше электроэнергии, и, в последствии съэкономят больше денег на счетах за электричество, и прослужат дольше.


СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СД ПРИМЕНИТЕЛЬНО К АКВАРИУМНОЙ ТЕМАТИКЕ

Спектральные кривые современных светодиодов белого свечения (на основе люминофора) от разных производителей, разных моделей имееют приблизительно одинаковые формы - двухгорбую кривую, в зависимости от температуры света имеют преимущественно синий или красный пик.

При наложении на эту кривую - кривой фоточувствительности хлорофиллов, можно сделать определенный вывод о соответствии спектра светодиодов аквариумным нуждам (в основном хорошему росту растючки). А именно - светодиодный спектр достаточно полно содержит все необходимые составляющие.

То есть, в общем, применимы все температурные вариации (и выбор является лишь делом вкуса)

Если же копать глубже, проектировать светодиодный светильник с максимальным КПД (получать с ватта мощности максимальный прирост биомассы), то очевидно, что необходимо сосредоточить основную мощность в области максимальной чувствительности хлорофиллов, как это сделано у plant grow ориентированных ламп. Со светодиодами это сделать не сложно - необходимо лишь подобрать определенную комбинацию. В данном случае очень хорошо подходят светодиоды холодного свечения (6500-10000К), ярко выраженный синий пик (450нм) которых удачно повторяет синий пик чувствительности хлорофиллов. Красный же пик не настолько удачен даже у светодиодов теплого белого свечения, потому как их максимум приходится на 620нм, а на необходимых 660-680нм наблюдается серьезный спад. Однако эта составляющая очень хорошо возмещается применением монохромных красных светодиодов DeepHyper red диапазона 660-680нм.
В итоге сладкая парочка Cool White + Deep Red дает более подстроеный (более эффективно потребляемый растениями) свет. С ватта энергии потребленного таким светильником прирост биомассы будет выше. Кстати его оттенок напоминает оттенки Plant Grow ориентированных ламп - но в этом и нет ничего необычного, ведь их спектры сильно одинаковы.

Уход в сторону Plant Grow ориентированности естественно немного искажает правильность цветовой картины аквариума. И тут главное найти оптимальный для себя варианткомбинацию света для наблюдателя + света для растений.

СОЧНАЯ ЗЕЛЕНЬ В СТИЛЕ ТАКЕШИ АМАНО
Проанализировав спектры СД, можно понять, что зеленая область спектра имеет наименьший вес. То есть по сравнению, со всеми другими цветами в спектре СД зеленый представлен в меньшей степени. Это не надо понимать как, то, что под светодиодным светом будет все скучно и безжизненно - это надо понимать так, что обычными белыми СД сочную зелень, как у Такеши Амано не получить
Эта проблема решается так же как и у ламп фирмы ADA - добавлением в спектр зеленого - у них зеленый пик равноценен со всеми остальными.
Как показали мои собственные эксперименты, добавление 5-10% монохромных зеленых делает зеленый тарвник ничем не хуже, чем под лампами ADA.
Тут важно понимать, что зеленость это свет для наблюдателя, большое его количество снижает КПД светильника - зеленый растючке не нужен она его отражает.

Подвес или ближе к поверхности?
Светодиод точечный источник - испускаемый им световой пучек имеет вид конуса с углом раскрытия заявленным в его характеристиках. Как правило этот угол составляет 100-130 градусов. Чем дальше светодиодо от поверхности - тем больше площадь светового пятна на этой поверхности. Эта особенность, с учетом максимального задействования излученного светового потока в аквариуме, влечет за собой два варианта эксплуатации светодиодов:

Близко раположенный к поверхности воды светильник:
- расстояние до воды не более 8-10см (более 90% света уходит в аквариум)
- все светодиоды без вторичной оптики
- из-за близкого расположения к влажной среде требуют однозначной изоляции порзрачным материалом (лист стекла силикатногоорганического)
- за счет широкого угла происходит происходит очень хорошее смешивание цветовых каналов (разноцветные СД могут быть разнесены на значительные расстояния, без потери равномерности)
- свет такого светильника в большей степени расеяный и напоминает свет линейных ЛЛ

Подвес:
- расстояние до воды более 20см
- все светодиоды со вторичной оптикой (дополнительными линзами) - линзы съедают 3-8% от светопотока
- для недопущения загрязнения линз, в идеале, так же лучше прикрывать прозрачным листом (грязнаяпоцарапаная линза скушает светопотока еще больше)
- угол фокусировки вторичной оптики выбирается в зависимости от высоты расположения светильника над поверхностью воды
- для получения равномерной картины смешивания различных цветов, количество "цветных" СД приходится увеличивать - то есть как бы размазывать по площади светильника ту же мощность, но большим количеством с меньшей мощностью
- результирующий свет такого светильника в большей степени направлен, появляются глубокие тени, тени рыб на дне, чувствуется объемность аквариума

Рекомендации из собственного опыта:
- если аквариум ориентирован на выращивание качественной длинностебельки, большого количества разношерстныхразноуровневых растений в одном аквариуме, для которого важно отсутствие глубоких теневых зон в объеме аквариума - первый вариант предпочтительнее. Рассеяный свет проникнет во все зоны и даст приемлемый свет всем даже самым нижним листьям и растениям.
- если у вас природный аквариум (Nature aquarium) с ориентацией на скейп, и ежедневное созерцание чудо картины, ваш выбор подвес - с пропорцией сдвинутой в сторону направленного света, дающего "глубину" в картине аквариума, делающего ваш фрагмент кусочка природы, ограниченного несколькими стекляными плоскостями, максимально соответствующим реальности.


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
- как реагирует растючка на светодиодный свет?
- сколько светодиодов надо на аквариум?
- хватит ли света для почвопокровных растений?

Пусть фото аквариумов (более полугода под СД) со светодиодным солнцем, говорят сами за себя:

Нано-куб 19л - 720Лм



140л - 6300Лм


Для требовательной растючки 40Лмл достаточно.


РАССЧЕТ СВЕТИЛЬНИКА
1) Определиться с необходимой интенсивностью освещения:
- 20..30Лмлитр достаточно для нормального роста валлиснерии, анубиасов, эхинодорусов и прочей нетребовательной растючки
- 40Лмлитр хорошо растет большинство требовательной растений (cuba стелется по дну, отлично растет бликса, людвигия бревипес, дидиплис, эустералис стеллата, лимнофила ароматика)
- 60Лмлитр выше перечисленные растения интенсивно набирают красный окрас (при достаточном уровне микроэлементов)
- >60Лмлитр - для выращивания плотных ковриков из лилеопсиса, парвулы в глубоких аквариумах - в таком случае световой день должен быть разделен на несколько фаз, в которых светильник работает на 100% пару часов и на пониженой мощности остальное время

2) Имея суммарное количество люменов выбираем и таблицу ниже (количество люменов получаемых с одного светодиода) путем деления получаем необходимое количество светодиодов.
XP-E - 0.7A - 208Lm
XP-G - 1A - 348Lm
XT-E - 1..1.5A - 320..420Lm
XM-L - 1.5 .. 2A - 590...742Lm
Здесь следует обратить внимание на некоторые детали:
- серия светодиодов XP-E самая старая из списка, соответственно чуть более худшие чем все остальные параметры. Ее стоит покупать если цена на нее будет достаточно низкой (читай выгодной)
- светодиоды серии XM-L самые мощные (мощные в том смысле что рассчитаны на большу эксплуатационную мощность нежели остальные) поэтому на небольшой травник их количество будет маленьким в результате чего равномерность освещения будет неудовлетворительной. То есть XM-L лучше всего использовать в травниках большого объема и большой глубины
- наиболее продвинутой является серия XT-E (обладает лучшей эффективностью и имеет более комфортно чувствует себя на высоких температурах) на нее и рекомендую ориентироваться. Однако серия XP-G на данный момент в некоторых магазинах имеет наилучшее соотношение Лм$

3) Зная общее количество светодиодов можно выбрать необходимое количество светодиодных драйверов. В технических характеристиках драйвера указано максимальное количество светодиодов, которое можно подключать к нему. Операция деления с округлением до целого в большую сторону даст искомое количество драйверов.



Изменено 25.1.13 автор Moderator

Dima-inginer

Не погли бы вы помочь поиском в интернете...? ссылку или что нибудь. что бы хотя бы примерно видеть характеристики для 6 свет-в.

Изменено 24.10.12 автор unkin

Изменено 24.10.12 автор unkin

unkin

Вам нужен такой драйвер http://www.electrons...
или http://www.electrons...

а подскажите есть БП от старого съемного винчестера характеристики 12вт 2А долго проживут свето-ы?

unkin
а подскажите есть БП от старого съемного винчестера характеристики 12вт 2А долго проживут свето-ы?

Светодиоды надо питать специальными драверами, светодиод это токовый источник питания. Ваш блок питания больше подходит для СД-лент. Можно как вариант подключить к данному блоку питания 2 цепочки по 3 одноватных СД поставив в каждой ветке по резистору на 10 Ом и мощностью не менее 2Вт. Номинал стандартный для резистора не помню, бери близкий к 10 Ом.

ради интереса подсоеденил к БП этому, радиатор примерно 170х230х5 мм 6 свето-в один в процессе отошел от радиатора и умер, остальные 5 живы) сверху положил кулер.

Уважаемые, преобрел вроде как нужный драивер
6-10вт
15в-25~ не помню точно,
300 мА. это то что было написанно на этикетке.

скажите свет-ы нужно подключать последовательно?

unkin

Все правильно, надо подключать последовательно. Прочитай внимательно на какое число СД расчитан драйвер. Из того что написал скорее всего можно подключять от 6 до 10 СД.

Dima-inginer

толком ни каких характеристик нету на него. упакован был в пакетик и на нем были написанны вот эти данные которые я написпл сюда.

unkin

Понятно. Подключай тогда свои 6 СД последовательно, может количество СД до 10 увеличишь со временем.

все сделал) "ДА БУДЕТ СВЕТ СКАЗАЛ ЭЛЕКТРИК"))) работает пока работает)

Подскажите пожалуйста, можно ли такую светодиодную ленту использовать для освещения аквариума (300 литров)

RT-5000 2х2 (3528, 1200 led) Для 1 м
Рабочее напряжение 24 В (DC)
Энергопотребление 19,6 Вт
Световой поток (для белого цвета) 1400 Лм
Количество светодиодов 240 шт.
Рабочий ток 0,7 А 3,5 А
Угол раскрытия луча 120°
Цветовая температура 5500-6500 К (холодный белый)
3000-3500 К (теплый белый)
Температура эксплуатации от -40 до +80 °C
Габаритный размер 15х2,4х5000 мм
Кратность резки 5 см (12 светодиодов)
Срок службы более 30 000 часов

Тему честно читала, для меня это просто китайская грамота

Никшл

вы даже 3 первые абзаца не прочли))) Там сразу все описано)

Приветствую коллеги!
Есть опыт использования этого драйвера?
http://www.ebay.com/...
[img]http://www.ledsee.com/index.php?page=shop.getfile&file_id=93&product_id=987&option=com_virtuemart&Itemid=1&vmcchk=1&Itemid=1[/img]
Обладает шестью каналами с регулировкой тока по каналам. И сам себя диммирует.
Есть необходимость запитать три канала по 2 4 и 6 диодов током 600-700мА, и два канала по 12XTE на токе 1000мА. А с драйверами LDD-1000H в Москве туговато.

Изменено 8.11.12 автор Anton8090

Anton8090

5) 1:5000 dimming
6) Max PWM dim frequency 50Khz

Эти параметры не соответствуют действительности.

Чтобы иметь диммирование глубиной в 5000 отсчетов даже при частоте диммирования в 100Гц, чип-драйвер должен работать на частоте минимум в 500кГц (что по даташиту не сходится, ибо реальная частота меньше). А 100Гц это мало - могут быть заметны мерцания особенно на фоне каких-то других мерцающих источников света.

Максимальная частота диммирования в 50кГц сообъет весь процесс стабилизации тока в драйвере.

Для этого чипа более правильно будет: 1:1000 (на 100Гц) и максимум частота диммирования 1000Гц

А так дешево :-) .. аналоги LDD-1000H драйвера есть еще на аquабоксе

Изменено 8.11.12 автор Brainer

Brainer

Язнаю про аквабокс, но там замороч с вебманями. А у меня ни Сбера, ни Альфы, ни ВТБ, для пополнения, поэтому аквабокс как "последний резерв".

Anton8090

вебмани самое элементраное, счет заводишь, а пополняешь в терминале которые везде по натыканы)))

сообщение Никшл

сообщение SanyaGrek

Никшл

вы даже 3 первые абзаца не прочли))) Там сразу все описано)

Прочитала, почему нет )) Там написано, что ленты не годятся, потому как предназначены для подсветки. А про эту ленту на сайте продавца написано, что она для освещения. Вот и решила спросить, сгодится или нет.

Узнайте сколько люменов в одном диоде, умножте на число диодов, и если сила светового потока устроит ваши растения - то смело покупайте. Это если ну очень хочется купить. А вообще повнимательней перечитайте первое сообщение в теме.

AquaCross

Подскажите как разчитать звёзды с электронщика XTEAWT-00-0000-000000H50-STAR и XTEAWT-00-0000-000000HE1-STAR при токе 350мА видают 139..148 лм , а сколько лм выдаст при токе 700мА.

Kiraso

Быстродействие у стабилизатора не бесконечное, практика показывает что импульсная техника прекрасно горит при эксплуатации на предельных режимах не смотря на наличие защит.

Ладно, бог с ней с САТ, кто-нить реально эксплуатировал китайские драйвера на РТ на токе 1А или близко к тому ? Сам стою сейчас перед выбором взять пару драйверов в белоруссии с негуманной ценой доставки или у китайцев за 300р с доставкой, но не понятной надежностью.

Планирую собрать себе светильник на светодиодах и в связи с этим нужен совет по креплению радиатора в крышке. Если радиаторный профиль с диодами, вентиляторами сверху и драйверами поместить в корпус из нержавейки(кстати хорошо ли это будет?) закрытый снизу стеклом и с вентиляционными отверстиями на захват вентиляторами воздуха и выдувом его по бокам, то можно ли весь копус в сборе поместить под крышку, выбрав низкопрофильные вентиляторы и радиатор или лучше крышку сделать из двух частей и корпус по высоте сделать заподлицо с крышкой и захватом воздуха снаружи?

Нет однозначного ответа, потому что неизвесно что за диоды намереваетесь использовать, а отсюда вытекает какой радиатор, на каком токе диоды, какие драйвера хотите поместиь на радиатор? Посмотрите например на фирменные диодные светильники, а потом на самоделки на данном форуме(и пресном и морском)ну и на других форумах, коих толковых как минимум штук пять

Изменено 19.11.12 автор serge56

Аквариум персноводный, сетодиоды - основная масса XM-L на токе 1.5A сумарная мощность светильника 11000Lm радиаторный профиль(~15 ширина см длина 90 см) сейчас как раз выбираю или низкопрофильный брать с возможностью уместить под крышку или не пытаться уместить под крышку и тогда можно брать с высокими ребрами. Собственно вопрос как раз в том, пробовал ли кто-то ставить профиль под крышку и какие результаты?

bofh

в данном случае особо не важно какие из мощных светодиодов будут, ибо все они греются.
при установке светильника под штатную крышку аквариума, во-первых, нет особой надобности городить корпус/кожух, он только ухудшит теплообмен (защитное стекло в любом случае приветствуется), во-вторых, если не обеспечить хорошую циркуляцию воздуха под крышкой извне, то перегреется однозначно.
Хорошая, это когда воздух из помещения безпрепятственно может поступать под крышку и также безпрепятственно удаляться горячий. Если это не обеспечить, то вентиляторы просто будут гонять горячий воздух вокруг себя (к примеру, недостаточно врезать вентиляторы вкрышку).

serge56

готовые раза в три дороже, заграничные ваще неукупить.В китайских все недолговечно и параметры несоответствуют.!

Dima-inginer

Помогите как вычислить, светик XTEAWT-00-0000-000000HE1-STAR в тестовом режиме 350мА - 139..148лм , а у меня драйвер выдаёт 1,1А , сколько лм выдаст светик при таком токе?

Изменено 4.12.12 автор serj11