|
Светодиодный светильник для аквариума: правильно (страница 2) |
Последнее время слышу много вопросов - как сделать правильно, какие светодиоды выбрать, как произвести расчет необходимого количества? 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 |
|
#1617730 |
Завсегдатай
|
|
только что один хороший знакомый попробовал измерить температуру пирометром в разных частях одного из своих светильников на 10 ваттных светодиодах (для сампа, попытка сделать с пассивным охлаждением). |
|
#1618049 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso Я тоже "не силен в термодинамике" и механизм "феномена" не объясню. Если не ошибаюсь, пирометры приборы реагирующие на ИК излучение, возможно яркий свет СД внес свои "коррективы", может еще что, но никаких "либо....", кроме некорректного (ошибочного) измерения, быть не может! Не может основание (теплоотвод, "охладитель") иметь температуру выше кристалла (источник тепла, нагреватель). Это и без знания "термодинамики" ясно. Хотя сама задумка довольно интересная. С уважением А.А. Изменено 26.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618063 |
Посетитель
|
|
Снова тему превратили в спор... Дайте же Дамиену дорассказать, как правильно собрать светильник на Cree, мне очень интересно... |
|
#1618081 |
Завсегдатай
|
|
сообщение accki Осмелюсь предположить, что XM-L выгоднее использовать при высоком подвесе светильника, на расстоянии от 30см и выше над водной поверхностью. С оптикой. И наоборот, при низком расположении светильника правильнее будет использовать менее мощные диоды и без оптики, но в большем количестве, что позволит получить более равномерное распределение светового потока. сообщение accki 5. "Звезда" - это площадка, к которой СД уже припаян? Эта площадка просто мажется термопастой и на радиатор крепится винтамисаморезами?Именно так. Многие, если не большинство, даже саморезами не заморачиваются, а подклеивают к радиатору специальным теплопроводящим клеем. Изменено 27.4.12 автор Kromsator |
|
#1618108 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Алексей, это не спор, а конструктивная, полезная и интересная дискуссия, полностью в рамках заданной темы. ИМХО сообщение damien Lakovsky Видимо Kiraso почерпнул данные: Tjmax = 75С High Lumen performance Low thermal resistance 0.5-1С/W RoHS compliant Industrial best lumen maintenance 50,000hrs life at IFmax with 70% lumen if Tj is lower than 65С от сюда http://www.better-le... С уважением А.А. Изменено 27.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618110 |
|
Посетитель
|
|
Kromsator Высота подвеса... Можно на любой высоте подвесить. Вопрос был экономический Деньгилюмены - их оптимальное соотношение. Если отбросить высоту подвеса - какие из СД выгоднее? |
|
#1618120 |
Посетитель
|
|
Kromsator А вот так я бы точно не сделал. Хорошая термопаста и термоклей - две большие разницы, что при цене хорошего СД немаловажно Для примера - клей АЛСИЛ около 1,8 Вт/(м•К), паста Arctic Cooling MX-3 - около 8,2 Вт/(м•К). Про Liquid Pro пока не говорю, не придумал, можно ли его использовать в применении к СД. Изменено 27.4.12 автор accki |
|
#1618122 |
Завсегдатай
|
|
сообщение AlexAlex совершенно верно Показать скрытый текст
|
|
#1618126 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Kiraso Да, с даташитами у китайцев не очень. Что касается данной матрицы, то по тепловому сопротивлению она ничуть не хуже Cree и других качественных СД. По остальным параметрам несколько уступает. Еще бы CRI у нее узнать, не знаю, может меня и заклинило, но CRI меньше 80 меня совсем не устраивает. Александр. |
|
#1618153 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Мощность драйвера должна быть больше (не меньше) суммарной мощности подключенных СД. Ток драйвера - по току цепочки из СД. Если только последовательное соединение СД, то ток драйвера должен соответствовать току одного СД, если последовательно-параллельное, то току всей цепи, ну и конечно смотреть на максимальное напряжение которое может выдать драйвер, оно должно быть выше суммы напряжений всех диодов включенных последовательно в цепь. Ну и гляньте соседнюю тему: Контроллер AquaLED2 , рассматривают различные варианты подключения СД, может еще на какие вопросы найдете ответы. 6. Радиатор - чем больше - тем лучше? Какой необходимый минимум?... "Типовое значение - 20-30 кв.см. на один ватт потребляемой мощности." http://alled.ru/high... Но будет зависеть так же от температуры окружающей среды, конструкции, наличия принудительного охлаждения (обдув вентилятором, жидкостное охлаждение, ... ) ... . Как-то так! С уважением А.А. Изменено 27.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618216 |
Посетитель
|
|
AlexAlex Смотрю на рапидледе... Ну, допустим, имеется 10 штук XML: 3000mA max. drive current Forward voltage 2.9V @350mA, 3.1V @1500mA, 3.35V @3000mA Там же рекомендуют использовать для них драйвер http://www.rapidled.... у которого 1750mA и 9-34V, то есть 10 XML он потянет, что и написано. А если взять драйвер http://www.rapidled.... то для чего ему аж 0 ~ 2.3A current range и почему у старшей модели http://www.rapidled.... всего 0 ~ 1.3A current range? От этих обоих можно XML запитать? У младшего написано "Perfect for running 5-8 XM-L LEDs" а у старшего просто "24-48V DC Voltage (runs ~8-14 LEDs)"... |
|
#1618275 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Hedin Евгений, а в чем собственно проблема? Что непонятно? Берешь СД (которые выбрал, выбор дело индивидуальное, кому что по деньгам и потребностям), крепишь на подходящий радиатор, распаиваешь и подключаешь к соответствующему драйверу. Наслаждаешься бурным ростом растений! Все исходные данные есть. С уважением А.А. Изменено 27.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618390 |
Посетитель
|
|
сообщение accki Хороший термоклей и АЛСИЛ это тоже две большие разницы. Arctic Silver Adhesive - 7.5 W/mK И приведенные модели драйверов MW-60-27D и MW-60-48D не старшие и не младшие, с 48 вы подключите больше сд но на меньшем токе, с 27 меньше сд, но на большем токе. Изменено 27.4.12 автор monocir |
|
#1618417 |
Свой на Aqa.ru
|
|
AlexAlexПроблема в названии темы: Как правильно сделать. Начали, спасибо, за здравие.За подборку диодов автору респект. Выбрал вроде бы, на звезде и кажется не дорого. Вот эти XPEWHT-L1-0000-00E03. Прислушался к совету 40 люм на литр.Ни каких термоклеев! Теперь жду о спектре, оптимальную схему включения, питание и всякие полезности. Имеются вот такие данные по свету, не совсем привычные. В лампе для растений (фитолампа) используются светодиоды со специальными спектральными характеристиками для наилучшего усвоения света растениями. Используются светодиоды со следующими длинами волн: КРАСНЫЙ = 660nm (Хлорофилл А) СИНИЙ = 430nm (Хлорофилл Б) ИК = 730nm (Хлорофилл Ф) УФ = 400nm (выработка смол железами в целях защиты). Об Акваэле дал ссылку в одной теме как о готовом промышленном изделии, а в этой фото для сравнения предлагаемых диодов и применяемых в промышленных изделиях. Я второй раз в жизни вижу такие матрицы и мне интересно имеют ли они право на жизнь в наших конструкциях. Не всем же освещать травники по тонне и метру глубиной? |
|
#1618428 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Hedin По спектру график есть в даташитах. Подход в целом как и у ЛЛ, если "света" с запасом, то спектр уходит на второй план. Если надо обойтись минимальным, то существуют специальны диоды 660 нм. Например http://www.rapidled.... можно добавить и их. Синяя часть белых СД довольно точно попадает в необходимую зону практически у всех СД. Питание - токовый драйвер, и никаких по напряжению! Основная схема подключения, последовательное соединение. Но в зависимости от драйвера или решения других задач могут использоваться и иные схемы подключения, например последовательно-параллельная, или комбинированная, выше уже давал ссылку, повторю еще раз Контроллер AquaLED2 , обязательно посмотри, третий раз давать не буду. Цветопередача тоже есть в даташитах. Я на этом немного "зациклен", себе еще в конце марта заказал 4 диода XP-G с CRI 90 для небольшой баночки, специально для экспериментов. Правда все диоды с высоким CRI "теплые" , но мне цветопередача важнее. С уважением А.А. PS Пока отвечал, ТС в шапку темы графики спектра уже воткнул и кой какие пояснения дал, так что смысла продолжать не вижу. Глядишь, еще вопросы позадаете, он и схемы подключения и типы драйверов туда разместит, тогда будет все "коротко" и в одном посте, потерпи немного, если не хочешь сам разбираться. Изменено 27.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618431 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Первый с фиксированным током, с ним думаю все понятно. Второй и трети диммируемые, потому указан диапазон возможных токов при изменении управляющего сигнала от 0 до 10 вольт. Да подключать можно к любому из этих трех, но максимальную мощность от XML удастся получить только со вторым (если есть желание и возможность использовать их на такой мощности). С уважением А.А. Изменено 27.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618454 |
|
|
Я бы рекомендовал всем желающим покупать светодиоды в зарубежных специализированных магазинах, по причине того, что: |
|
#1618455 |
|
|
|
Отличие eln-60-48 от eln-60-27 одинаковой мощности в том, что выходы имеют разную конфигурацию. |
|
#1618461 |
Посетитель
|
|
damien Lakovsky 1. Тогда непонятно, почему в описании 27го "Perfect for running 5-8 XM-L LEDs" а в описании 48го "24-48V DC Voltage (runs ~8-14 LEDs)" 2. Я правильно понимаю, что ток 2.3 и 1.3 это максимальные токи обоих драйверов? Тогда для XM-L, у которого "2.9V @350mA, 3.1V @1500mA, 3.35V @3000mA" ток 1.3А 48го драйвера не дотягивает до "3.1V @1500mA"? То есть СД работает не на полную мощность, а драйвер уже на полную? А на какой мощности нужно эксплуатировать СД при наличии хорошего радиатора? 3. И вообще, чего я уперся в этот сайт? Может, другие варианты есть? Кстати, а поближе, например в Европе, нет нормальных магазинов? Только US и AU? |
|
#1618493 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Все верно понимаешь! Эти драйверы обеспечивают разный максимальный ток и позволяют подключить разное количество диодов. К тому драйверу что на 2.3А можно подключить диоды по последовательно-параллельной схеме, тогда количество СД удвоится, но и мкасимальный ток будет всего лишь 1.15А на диод. Вот немного "ликбеза" про мощность СД http://led22.ru/leds... (не скажу что все бесспорно, но основные понятия дает). С уважением А.А. Изменено 28.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618508 Нравится Swiw
|
|
Посетитель
|
|
AlexAlex И получается, что на 2.3А можно запустить 8 XML и эксплуатировать их на 2.3А, что составляет 75% максимальной допустимой мощности СД (3000mA max. drive current)? А на 1.3А имеем 14 СД но всего на 43%? Это я последовательный способ подключения рассматриваю, без параллелей. А какая зависимость между потребляемым током и люменами? У XML заявлено "Min. lumens 280 @ 700mA". Это ж сколько будет на 2.3 и 1.3А? Или я что-то совсем не понимаю ничего? Какой из двух вариантов выдаст больше люменов? И вообще, какой ток для XML оптимальный? |
|
#1618520 |
|
|
accki Для первых партий XM-L номинальный рабочий ток (рекомендуемый производителем) был 1.5А, при максимально возможном в 3А. В выпускаемых в настоящее время, видимо что то усовершенствовали, потому как теперь в даташитах на те же XM-L допустимый рабочий ток расширен до 2А. И это круто, потому как за ту же сумму, производитель гарантирует, что вы можете получить на 26% светопотока больше, без ущерба для СД. Собсвенно каждую кофигурацию - количество СДдрайвер - надо просчитывать, чтобы получить максимальное количество люменов за $. ELN-60-27 позволит подключить 8 штук XM-L на номинальном токе в 2А и получить 280Лм * 2.4 * 8 = 5376Лм ELN-60-48 позволит подключить 14 штук XM-L на номинальном токе в 1.4А и получить 280Лм * 1.8 * 14 = 7056Лм Очевидно что 27 в 2А варианте подключения все-таки выгоднее (за счет более полного задействования ресурсов XM-L) :-) В Европе все за евро и к сожалению дороже чем в USAU. для примера http://led-tech.de Покупал неоднократно на http://cutter.com.au и http://rapidled.com - проблем не было. На рапидледе например по очень выгодной цене можно взять XP-G Cool white 139LmW - 4.5$ (это очень хорошее предложение ибо дешевле нигде не видел). На каттере больше выбор есть новинки типа XT-EXB-D, XP-E - дешевле. Изменено 28.4.12 автор damien Lakovsky |
|
#1618521 |
Посетитель
|
|
damien Lakovsky Что за цифры 2.4 и 1.8? |
|
#1618523 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Как-то так, только не "максимальной допустимой мощности", а тока. При максимальном токе 3А и напряжении 3.5В мощность составит 3х3.5=10.5 Вт Так что назвать этот режим "рабочим, " язык как то не поворачивается. ... А какая зависимость между потребляемым током и люменами?... Прямая, но не линейная, в даташитах так же есть графики зависимости. С увеличение тока КПД (лм/вт) падает, падает и надежность (долговечность СД), по этому не стоит стремиться использовать СД на токах приближающихся к максимальным. Для XML больше 2А не стоит. С уважением А.А. |
|
#1618525 |
Завсегдатай
|
|
Раз пошла тема по драйверам, то хотел сказать, что при разработке светильника необходимо определится использовать AC драйвера (здесь и далее подразумеваются драйвера работающие от ~220 вольт) или связку мощного БП и "низковольтных" DC драйверов. |
|
#1618526 |