|
Светодиодный светильник для аквариума: правильно (страница 3) |
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
|
|
сообщение accki Я бы тоже так не сделал, однако делают. Термоклей (хороший) наносят точечно на 3 луча звезды, остальное - термопаста. Хотя, конечно, винтами надежнее. |
|
#1618534 |
|
Завсегдатай
|
|
сообщение acckiЭкономика экономикой, но при низком расположении светильника (5-7см от поверхности воды) на XML равномерности освещения добиться будет ой как нелегко. Будет конкретный пересвет непосредственно под СД и малоосвещенные участки на краях конуса. А использовать их на пониженных токах с увеличением количества СД будет уже экономически невыгодно. |
|
#1618537 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Опять же из даташита, смотрим график зависимости светового потока от тока через СД : За 100% взят световой поток при токе 0.7А (2 вт) равный 280 лм (140лм/вт): При токе 2А - 240% тогда имеем световой поток 280лм х 2.4 = 672лм от одного XML При токе 1.4А - 180% тогда 280лм х 1.8 = 504лм от одного XML при данном токе. Далее умножаем на количество диодов в цепи. С уважением А.А. PS В правильных даташитах есть все (или почти все), ими только надо уметь пользоваться. |
|
#1618650 |
Завсегдатай
|
|
чуть чуть дополню Александра |
|
#1618658 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso Все верно! Даташиты рулят! Их только надо уметь "готовить"! ... отсюда мораль, не слудует гнаться за максимальными токами... Тогда и я добавлю еще немного, серия XML для аквариумов не очень. ИМХО У неё и цветопередача хуже, чем например у XP-G, т.е. сродни тем же китайцам. Для себя пока остановился на XP-G. С уважением А.А. |
|
#1618665 |
|
Завсегдатай
|
|
сообщение AlexAlex много зеленного в них |
|
#1618669 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso От сюда и высокий световой поток в люменах, которые как известно под человеческий глаз "заточены", но в ущерб цветопередаче (а как иначе ? ). У растений же несколько другой "взгляд" на люмены. Но производители белых СД (в отличии от цветных, где часто указывают мощность светового излучения) других параметров, кроме как световой поток в лм, вроде и не приводят. Вот CRI для серии XM-L а вот для серии XP-G Особенно стоит обратить внимание на "холодные" спектры серии XM-L, CRI 65! Это как у лампы 640, если не хуже! Есть над чем задуматься? Хотя выбор СД дело сугубо индивидуальное, у кого какие цели, кому и CRI 65 в радость, лишь бы КПД повыше и цвет похолднее, а кому красота и естественные цвета на первом месте. Тут уж каждый решает для себя сам, на вкус и цвет, как говорится, все фломастеры ... , а растениям думаю не принципиально, как они для нас выглядят. Ну и коль уж заговорили о зеленом, то поделюсь и своим опытом: сообщение damien Lakovsky Про ADA ничего не скажу, не видел (да и акваскейп меня мало интересует). А вот мой личный опыт говорит что добавление зеленого, даже в небольших количествах, заметно ухудшает общую цветопередачу, особенно в красной области. Если говорить проще, то цвет креветок вишен и красных улиток (другого красного в том аквариуме ничего нет) при добавлении зеленого становится менее ярким, я бы даже сказал становится серее. И это не только "на глаз", то же самое фиксирует и фотоаппарат. С уважением А.А. PS То же самое касается и добавления "обычного" 620нм красного, красные цвета немного выигрывают, но вся картина смещается в желтую сторону. С 660 нм не юзал, пока нет в наличии. Изменено 28.4.12 автор AlexAlex |
|
#1618679 |
Свой на Aqa.ru
|
|
accki Ну что, немного проясняется? О "правильных" диодах поговорили, "правильные" драйвера пообсуждали, но все это покупное и при наличии денег и понимании того что нужно для "Светодиодный светильник для аквариума: правильно" не проблема. Теперь видимо можно и о самом сложном для "правильного" СД светильника - о конструктиве? Сложность в том, что он дожен обеспечивать как хорошее охлаждение СД (отвод тепла) и защиту их от влаги, так и быть эстетичным, бесшумным и удобным. Конечно контроллер, контролирующий и управляющий температурой, будет очень кстати, но сам конструктив от этого много проще не становится. У кого какие мысли наработки, идеи? Лично мне очень понравился вот такой "правильный" профиль, обсуждаемый в соседней теме неспешное проектирование ЛЕД светильника , красив, удобен, но не дешев. Пожалуй цена это единственный его недостаток. С уважением А.А. |
|
#1618785 |
|
Посетитель
|
|
AlexAlex кстати о корпусах: на ledgroupbuy.com недавно появился такой продукт, лично для меня эстетическая составляющая его очень спорна, но конструктивная завершенность и продуманность налицо. http://www.ledgroupb... Изменено 28.4.12 автор monocir |
|
#1618800 Нравится AlexAlex
|
Посетитель
|
|
AlexAlex Да, про выбор и подключение вроде все понятно. А про охлаждение - нравится мне вот эта http://www.rapidled.... штука, хотя подойдет и любой другой радиатор с достаточной ребристостью. При хорошей термопасте и достаточной площади радиатора можно выбирать по внешнему виду, мне кажется. Насчет бесшумности - 12см вентилятор от компа на 5 вольтах не слышно с расстояния 1 метр, поэтому контроллер кажется мне излишеством... А эстетика - если все аккуратно собрано, провода нигде не болтаются - то сам радиатор с кулером сверху вовсе не кажется мне страшным и неэстетичным. Не вижу причин дополнительно его украшать корпусом И подвес на тросиках сам по себе красив, и при наличии защитной стекляшкипластика снизу, против брызг, не нуждается более ни в какой влагозащите. Ну это только мои мысли Изменено 29.4.12 автор accki |
|
#1618854 |
Посетитель
|
|
monocir На картинке он красивый, это да, и продуманный, но дорогой, зараза Вот эти http://www.rapidled.... чуть подешевле, и эстетичнее, мне кажется... |
|
#1618855 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение monocir Согласен. Еще и цена за 150х160 мм = 36$ , правда в полном комплекте. За ссылочку спасибо! сообщение accki Да, тоже интересный вариант. Внешне мне даже больше понравился, и покупать можно в разной комплектации, правда размер только один (если я правильно понял). Спасибо! Ну и доставка обоих вариантов тоже денег будет стоить. У меня вот такой (нижний на фото) валяется от частотника: 100 х 220 х 40 мм, эффективная площадь (по самым скромным прикидкам) более 2000 кв см, так что на 60 вт СД с пассивным охлаждением вполне хватит, правда в таких размерах это уже лишка (площадь основания 100 х 220 не позволит сделать светильник для более менее банки), а для небольшой банки вполне подойдет, на нем и буду пока делать-экспериментировать, но это как говорится "частный случай" , а хотелось бы какое-то "универсальное" решение, доступное для всех и по разумной цене. Пока все же (не смотря на цену) считаю вот этот профиль наиболее полно удовлетворяющим поставленной задаче, легко получить законченный, эстетичный и качественный LED светильник, особенно для открытых банок. Правда "узковат" для большинства банок, придется пару ставить, а это уже совсем не дешево. Если "под крышку", то можно конечно что и попроще. ИМХО У кого еще каке есть мысли-наработки по "правильным" радиаторам и общему конструктиву в целом? С уважением А.А. |
|
#1618999 |
Свой на Aqa.ru
|
|
В принципе можно использовать компьютерные радиаторы совместно со штатными кулерами. Крайний случай - шинопроводы на большие токи. Преимущества - любая длина, омеднённый алюминий . |
|
#1619064 |
Посетитель
|
|
Вопрос - как будет чувствовать себя XP-G на токе в 1.3А? Не сдохнет со спецэффектами? А вопрос вот к чему - на рапидледе самый слаботочный диммируемый драйвер как раз Mean Well ELN-60-48D на 1.3А. Посчитал соотношения лм/доллар (без добавления красных): |
|
#1619206 |
|
|
|
accki В Mean Well драйверах ELN-60 серии выходной максимальный ток настраивается в диапазоне от 0 до максимального значения подстроечным резистором. То есть в ELN-60-48 можно запросто ограничить максимальный ток на 1А. Естественно поднимать ток выше номинального значения, заявленного производителем, чревато. |
|
#1619212 Нравится AlexAlex
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Hedin Жень, а какие нужны соображения? С СД все очень просто, рисуешь в масштабе и смотришь. Вот накидал для тебя весьма условный (без полных отражений, переотражений, и т.д.), но вполне достаточный для "практика" рисунок. На рисунке за угол половинной яркости (для примера график для XP-G) принят 120 гр (СД без оптики), расстояние от СД до воды 30 мм, тогда диаметр "зайца" от СД будет 100 мм. Можно нарисовать подобное для любых углов и расстояний и выбрать необходимые расстояния между СД для равномерной (или еще какой) засветки в зависимости от расстояния от светильника до поверхности воды. Если не хочешь рисовать, можно вырезать из бумаги сектора 120 гр (или какие надо), и раскладывать их, а потом по результатам "пасьянса" располагать СД в светильнике соответственно. С уважением А.А. |
|
#1619341 |
Посетитель
|
|
подозреваю Hedin намекал, что на ту часть света, которая войдет в воду под большим углом, особо рассчитывать не стоит. А при небольшом количестве красных и низком подвесе это может создать неравномерную его представленность по объему? |
|
#1619407 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение monocir То же самое относится и к "белому" цвету. В принципе под таким углом, что на рисунке выше, бОльшая часть все равно уйдет в воду! Не хотелось бы в этой теме обсуждать "углы", но если кому интересно, то советую Эксперимент по проверке эффективности отражателей . А при небольшом количестве красных и низком подвесе это может создать неравномерную его представленность по объему? Если уж есть боязнь такой неравномерности (мне кажется во многом надуманная) и хочется сделать красный "идеально" равномерным, то можно использовать бОльшее число красных СД, но менее мощных (или мощных в режиме малой мощности), например таких , и диммировать их по отдельному каналу. Конечно такое решение будет стоить дополнительных денег, но если уж так хочется равномерности, то придется немного потратиться. С уважением А.А. PS Вот ТС и по этому вопросу свои соображения в шапку добавил, скоро "белых пятен" по "Светодиодный светильник для аквариума: правильно" совсем не останется. Пора уже тему "прикреплять" в разделе Освещение! Изменено 1.5.12 автор AlexAlex |
|
#1619518 |
На премодерации
|
|
AlexAlex Саш, насколько есть нужда в добавлении красных и возможно синих? вроде как полный "спектральный набор" уже есть в тех светодиодах что есть. Усилить до большего эффекта ? |
|
#1619613 |
Свой на Aqa.ru
|
|
Игорь(щучий кошмар) В дополнительных синих (для пресного) особого смысла вообще не вижу, его и в обычных "белых" СД достаточно (особенно в холодных). ИМХО Дополнительно красные (660нм) в основном нужны для для повышения КПД системы в целом (или для решения каких то "спец"задач). В общем же подход точно такой же, как и с ЛЛ. Можно и со спец лампами (например OSRAM Fluora 77) получать желаемый результат, а можно и без них просто увеличив общую освещенность (слегка переплатив за электроэнергию), т.е. подход абсолютно идентичный. С уважением А.А. |
|
#1619623 Нравится Игорь(щучий кошмар)
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Я вот тут провёл эксперимент по равномерности засветки. Есть светильник на сберегайках,4 шт. По очереди стоят 4200 и 6500. Вроде всё равномерно, но стоит 4200 заменить на 2700 и сразу видно "конус". И это при крышке отражателе. Более того, вчера убил вечер на предмет посмотреть на разные светильники, фирменные и самоделки. Везде конусы синего или красного. |
|
#1619667 Нравится Игорь(щучий кошмар)
|
|
|
КЛЛ ввиду ее небольших размеров можно воспринимать как точечный источник света. Естественно когда их всего 4 и мощных, то столь разноспектральные не заметить сложно. |
|
#1619775 |
Свой на Aqa.ru
|
|
damien Lakovsky Да, я уже видел. Спасибо. Сегодня сделал макет из бумаги. На мою длину в 800мм очень хорошо вписываются 2 диода при высоте подвеса 10 см. Перекрытие идеальное , торцы аквариума полностью освещены с верху до низу. Но вот красных нужно два. Одним полностью засвечивается только дно. Причём красные желательно располагать ближе к основным, иначе не весь столб воды освещается. Плохо то, что часть света будет излучаться со смотровой стороны. Отражатель поможет? Как и говорил Алекс, на макете всё видно воочию. Рекомендую. Открытой остаётся тема о приобретении комплектующих. Видел драйверы российского производства на одной микросхеме, вероятно для встраивания в изделие. Есть на один и несколько диодов.Кто держал в руках, можно от бедности приспособить? Реально в них ввести регулировку? Как ни крути, мне надо либо двухканальный, либо два драйвера. На 4 диода дороговато выходит из того что встречал. |
|
#1620004 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Hedin 10 см многовато. ИМХО Обычно для СД используют оптику, но для угла 120 гр можно попробовать и отражатели, на каждый СД свой. Думаю некоторый эффект будет, особенно от ненужной засветки. Для XP-G 125 гр это двойной угол половинной яркости (в который попадает 80-90% всего потока создаваемого СД), т.е. угол при котором поток уменьшается в два раза, следовательно освещенность в центре будет два раза выше чем по периметру светового пятна. Это о равномерности освещенности в пределах этого угла. Угол 120 гр это 60 гр к нормали, т.е. тот угол, при котором практически весь световой поток попадает в воду, но остается еще некоторая (10-20%) часть светового потока (излучаемого СД), которая будет использоваться менее эффективно, вот эту часть вполне можно собрать отражателем и направить под углом не более 60 гр. Почему именно 60 гр смотрим Эксперимент по проверке эффективности отражателей . Отражатель так же можно моделировать на бумаге, с учетом реальных размеров СД. С уважением А.А. |
|
#1620312 |
На премодерации
|
|
AlexAlex поправьте если не прав. Стоит ли вообще эти 10% пытаться вернуть... может просто оставить на : пусть по стенам и потолку "прыгают зайчикии" на сколько я понимаю - система изначально расчитана с запасом мощности и на всю её не планируется использовать никак * так как и при мощности в 2/3 это освещение достаточно эффективно и близко к максимуму и увеличение до полной(т.е. на предельных пиках) всё одно ничего хорошего(в смысле намного больше ) не даст. . . Изменено 3.5.12 автор Игорь(щучий кошмар) |
|
#1620401 |