|
Светодиодный светильник для аквариума: правильно |
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 |
|
|
Обзор фирменных продуктов Cree, применимых в рамках данной тематики: |
|
#1617783 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение damien Lakovsky Со всем согласен, добавлю лишь, что за счет меньшего тепловыделения, при том же создаваемом световом потоке и более низком внутреннем тепловом сопротивлении (возможность работать при более высокой температуре радиатора не в ущерб сроку "жизни") качественных СД, упрощается (удешевляется) система теплоотвода. За тему спасибо! С уважением А.А. |
|
#1617790 |
Малёк
|
|
damien Lakovsky, в ваших светильниках SunLED Mini, какая серия диодов применяется? |
|
#1617810 |
Завсегдатай
|
|
damien Lakovsky так хорошо начал тему, но позже подправил, и опять....
2 damien Lakovsky & AlexAlex: Позвольте не согласиться с утверждением о высоком тепловом переходном сопротивлении у китайских матриц, ибо кристаллы там стоят непосредственно на алюминиевом или медном основании, которое контактирует с конечным радиатором. Когда у приведенных выше серий Cree кристалл размещен на диэлектрическом основании толщиной 0,5-1мм, которое в свою очередь припаивается на звезду, и уже только потом идет радиатор. Вот и получаем уже у самого чипа 6-9 градусов на ватт. А дальше еще больше. То что у Cree сами по себе кристаллы лучше ни кто НЕ спорит, и рабочий температурный диапазон выше. Хотя производитель и не забывает везде написать: Unlimited floor life at Ну и ни для кого не секрет, что максимальная светоотдача получается не на максимально возможных токах. ps: кстати у Cree CXA2011 тепловое переходное сопротивление всего 0,4 градуса на ватт (против 6 градусов у XP-G и 9..15 градусов у XP-E). Изменено 26.4.12 автор Kiraso |
|
#1617812 |
Завсегдатай
|
|
damien LakovskyСпасибо за тему, давно ждал Хотелось бы еще услышать Ваши соображения по поводу подбора спектра и необходимой суммарной мощности (только вот чего? светового потока?) светодиодного освещения. Так же интересно было бы почитать о расчете системы охлаждения. В общем, тема нужная и актуальная |
|
#1617837 |
|
|
|
Kromsator Не все сразу. :-) Kiraso Технология с употреблением диэлектрика всеровно позволяет иметь самое низкое сопротивление среди светодиодов - 2.5CВт и никаких 6-9 нет и в помине. dimm77 Потому, что в данной модели стоят XP-E (108ЛмВт), потому что указана не теоретическая, а реальная эффективностьс учетом КПД всех звеньев. У китайцев эффективной будет около 40-50ЛмВт. Точно также уменьшается имеющаяся характеристика для ламп ЛЛ, если учитывать КПД ЭПРА и тому подобное. C XP-E перешли уже на XT-E, так что выход там повыше. Как показал отзывы даже эти 35Вт на 70л аквариум диммируются до 70-80%, потому как много и растючка не успевает. |
|
#1617856 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso Кирилл, по даташиту сколько у этих китайцев? Есть данные? С уважением А.А. PS Кстати, у многих "китайцев" СД вообще не припаян к "звезде", а приклеен. Изменено 26.4.12 автор AlexAlex |
|
#1617861 |
Завсегдатай
|
|
сообщение AlexAlex Low thermal resistance 0.5~1С/W что хуже в 2 раза чем у CXA 2011, НО существенно лучше чем на диэлектрической подложке
это совсем другие диоды, они мне тоже НЕ нравятся абсолютно. я говорю о матрицах как готовом изделии прямо на радиатор, там кристаллы установлены на основание. |
|
#1617870 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso Можно ли ссылочку для примера, что бы понять конкретно о чем речь? С уважением А.А. |
|
#1617875 |
Завсегдатай
|
|
сообщение damien Lakovsky не спорю, что технологии улучшаются, и у XM-L уже 2,5 градуса на ватт правда сами XM-L не до конца однозначны в нашем применении (Cree сделали супер яркую лампочку для человека). |
|
#1617876 |
Завсегдатай
|
|
сообщение AlexAlex чтобы не рекламировать и не продвигать ни чего, т.к. выбор СД сугубо личное занятие гляньте мою тему |
|
#1617881 |
|
|
|
Kiraso Объяснение простое - оно лучше, за счет большой площади подложки, но при пересчете на все количество кристалов которое там есть, для единичного кристалла оно гораздо больше. |
|
#1617883 Нравится Kiraso
|
Постоянный посетитель
|
|
damien Lakovskyпо выходу лм на Вт сейчас XTEAWT-00-0000-000000H рвет всех))) до 148Лм/в при 85 градучах. Если температуру привести к 30 то выход будет около 160)))) |
|
#1617895 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение damien Lakovsky Давайте пересчитаем. Low thermal resistance 0.5~1С/W, тогда на 10 вт матрицы Kiraso имеем градиент 5-10 С. Вполне неплохо! Сравните с XM-L 2.5С/W на 6 вт, получим перепад температуры 15 С. Как прокомментируете? сообщение SanyaGrek 80-CRI White 2,600 K 4,300 K Minimum CRI for 80-CRI White is 80 По выходу может и да, а вот по CRI приемлимый только у 2,600 K 4,300 K ? Или я что то не досмотрел? С уважением А.А. |
|
#1617910 |
|
Завсегдатай
|
|
Предлагаю, все же не захламлять данный топик. Показать скрытый текст Давайте сюда вносить конструктивные вещи, мысли и т.п. И не рассматривать мир в черно-белом варианте , разные решения имеют право на существование. А иначе, смотрим мой QR-code. Ну и damien`у плюс за тему. |
|
#1617913 |
Свой на Aqa.ru
|
|
Спасибо за тему. |
|
#1617915 |
Постоянный посетитель
|
|
AlexAlex Смотря что для вас значит приемлимый)) по мне как и 70 приемлимо. А с 70 есть: 6200к XTEAW T-00-0000-00000BH51 -более 139 Лм/Вт 75 и более CRI: 5000К: XTEAWT-00-0000-00000LGE3 130лм XTEAWT-00-0000-00000LFE3 122лм XTEAWT-00-0000-00000LEE3 114лм 4750K: XTEAWT-00-0000-00000LFF4 122лм XTEAWT-00-0000-00000LEF4 114лм XTEAWT-00-0000-00000LDF4 107лм 4500K XTEAWT-00-0000-00000LGE4 130лм XTEAWT-00-0000-00000LFE4 122лм XTEAWT-00-0000-00000LEE4 114 80 и более CRI 3750 K XTEAWT-00-0000-00000HEF6 114 XTEAWT-00-0000-00000HDF6 107 XTEAWT-00-0000-00000HCF6 100 ИТД! +Есть всякие 70tipikal, 75tipikal, 80 tipikal итд...Т.Е. выбрать то есть из чего. А еще если честно цифра CRI очень странная, т.к. считается что лампа накаливания это 100CRI а галогенка 90CRI - хотя я бы не назвал их цветопередачу столь близкой к натуральному освещению. Я вот уверен что глозом заметить разницу между 75 min и 80min не очень то и получится))) |
|
#1617943 |
|
Постоянный посетитель
|
|
Hedinпотребляемая мощность будет выше %на 10. т.к. источники тока современные имеют хороший КПД - порядка 95%. + вы не забывайте что у ваших ЭПРА кпд не 100% и из сети жрется не 50Вт как на лампочке написано а поболее))) Учитывайте что все люмены ваши практически полностью попадут в аквариум - собственно именно по этому люди использующие китайские СД с низким выходом в люменах говорят что они лучше чем ЛЛ лампы. В вашем же случае двойной выигрыш - направленность, +больше выход в люменах. Если вы освещали свой аквариум лампами общей мощностью 60Вт то уверяю что от ваших 24Вт вы получите удовольствие. |
|
#1617947 |
Свой на Aqa.ru
|
|
Спасибо. Исходя из этого следующий вопрос. |
|
#1617977 |
|
|
К сожалению мне не удалось найти даташит на китайские СД 51020W мощностью, в котором фигурировала такая величина как переходное сопротивление. Кто-нибудь нашел? |
|
#1618001 |
|
|
|
Hedin У меня куба, бликса, парвула растут от четырех XP-E (114ЛмВт - включенных на 85% от 8.5Вт) в 20л. Если пересчитать в люмены, то получается около 40ЛмВт |
|
#1618013 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение SanyaGrek Хоть Вы и в бане (не можете ответить), я все же отвечу. Для меня меньше 80 неприемлемо, 70 это жесть. Если будет возможность, сравните, сразу заметите. ИМХО damien Lakovsky Может все-таки ответите на мой вопрос (если успеете ): сообщение AlexAlex С уважением А.А. PS Пока задавал свой вопрос, Вы уже ответили. Вы не видели таких данных и сомневаетесь в их корректности (правдивости) ? Изменено 26.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618014 |
|
|
AlexAlex Что тут комментировать. Площадь подложки китайского СД несопоставима больше площади отвода тепла XM-L. Рассеиваемая мощность одного порядка, так же как и и разница температур. Как вы уже верно подметили выше, с учетом КПД светодиодов, градиент температур на XM-L при одинаковой мощности потребления будет все таки равный или меньше. XM-L как ни крути даже с гораздо меньшей площадью теплоотводящего контакта, одинаково или лучше отводит тепло. А вот информацию о максимальной температуре радиатора (Tsink = 55C) информация в даташитах на 510 20W китайские СД есть везде. По поводу 0.5-1СВт - не то чтобы не верю, но сомневаюсь и хочу видеть этот даташит. Изменено 26.4.12 автор damien Lakovsky |
|
#1618021 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение damien Lakovsky Может Вы имели в виду не "при одинаковой мощности потребления", а при одинаковом световом потоке? При одинаковой потребляемой у данного китайца градиент все же получается несколько ниже (если верить даташиту). ...А вот информацию о максимальной температуре радиатора (Tsink = 55C) информация в даташитах на 510 55С + 10С градиент, имеем температуру кристалла 65С. Вроде все "срастается"? Значит у таких СД с градиентом температур не так все и плохо? Не хуже чем у Cree? И вообще, рассматривать тепловое сопротивление в отрыве от мощности СД не совсем корректно. Ели для диода 1 вт 10С/W это очень даже неплохо, перепад 10С, то для диода 6 вт, при таком тепловом сопротивлении, градиент уже будет 60С , что абсолютно неприемлемо! Для расчетов куда важнее реальный градиент и максимально допустимая температура кристалла. ИМХО С уважением А.А. Изменено 26.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618023 |