Светодиодный светильник для аквариума: правильно (страница 36)

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

KDN

Это правильно. Продаю авто. Мотор 1.6 фирмы опель. А крутящий момент, лош.силы и расход вам знать не обязательно ))))))))))))

Простите, но при таком маркетинге вам не в место где увлеченные люди, а в магазин, где задача впарить золотую рыбку в 20 литров ( потому что она там больше не вырастет)

Посмешили.

сообщение vladi-og
аргуметация у Вашего визави весьма слаба.

А оно когда то было по другому? Проще просто игнорировать его посты

Все указано метры, фотки, лошадиные силы , фирма изготовитель и тд. Не указан только номер проекта НИИ жилсоцмоцгарантия, который эту квартирку(машину, самолет) рисовал и всё. Видимо они решили, что это лишнее и кому интересно это, то они с удовольствием сообщат всем кому это принципиально знать. Надо у них спрашивать , почему они это большими красными буквами не разместили все эти шифры на каждой странице, как наиболее нужную для всех информацию и вместо фоток и описания на доступном большинству языке, облепили весь свой сайт даташитами.
И даже на такой огромный минус, для некоторых , это самые красивый, функцианальный, законченный продукт в России уж точно, с этим даже у вас не хватает сил по делу спорить. Имхо.
А так хотите катайтесь на опеле, мне уж точно по барабану этот факт .Мне до этого нет никакого дела и быть не может. У меня свои представления, какой должна быть машина , какого цвета и тд.

Изменено 25.8.15 автор KDN

Изменено 25.8.15 автор KDN

KDN

Вы видимо не понимаете что даташиты это самая главная информация о сд ...

Я это прекрасно понимаю, а также то, что диоды я могу влепить какие мне надо, а вот красиво , лаконично сделать ( придумать) корпус своими силами врятли . Хотя содрать один в один смогу, но по причине продаж алюминия, акрила тоннами и километрами и затратами времени мне это выйдет сильно дорого.

сообщение KDN
Я это прекрасно понимаю, а также то, что диоды я могу влепить какие мне надо, а вот красиво , лаконично сделать ( придумать) корпус своими силами врятли . Хотя содрать один в один смогу, но по причине продаж алюминия, акрила тоннами и километрами и затратами времени мне это выйдет сильно дорого.

Все не так страшно



На других форумах я писал из чего корпуса, получается недорого и очень красиво, многие уже повторили.

Первые фото, морской светильник на сборках Дмитрия. Подробнее есть описание в его разделе на РЦ.
Последнее фото мой пресный, на звездах к сожалению фото в процессе не сохранились. Оба длинной около метра.
Есть еще несколько светильников с разной начинкой и разного размера, но корпуса делались из такого же профиля.

lexx8691

Ну так ссылочки на сайты украинцев и питерцев дадите? Или это тайна великая?

lexx8691

У меня нет таких больших аквариумов, а профиль норовят продавать по 6 метров, мне столько не нужно. Из профиля тяжеловесно смотрится имхо.

сообщение KDN

lexx8691

У меня нет таких больших аквариумов, а профиль норовят продавать по 6 метров, мне столько не нужно. Из профиля тяжеловесно смотрится имхо.

Может быть, но толщина (ширина) профиля 6 см.
Сами прикинте.
Не знаю , в Зеноне продают по три метра.
Все упомянутые мной производители присутствуют на РЦ.

сообщение Юрий1978
Вы видимо не понимаете что даташиты это самая главная информация о сд ...

Гражданин KDN является как раз целевой аудиторией. Нифига не понимает что в корпусе, но сам корпус понравился. ПрЭлестно

Дабы не оффтопик. Светодиоды одного и того же типа в пределах одного и того же даташита могут отличаться по эффективности более чем на треть.

На всякий случай обозначу своё отношение более четко, а то снова придумает кто-то какую-то глупость и припишет мне. Решения у ребят из Питера сами по себе неплохие. В том числе потому что много что украдено у нас Но если посмотреть на цену - становится просто страшно. Но товарищей типа KDN им всегда хватит, ими славилась и будет славиться земля Русская.

lexx8691

Что такое РЦ? Смотрю, что на звездах нормально светит.

Да Дмитрий, согласен, они многие принципы украли у тебя, но вот пошли дальше и начали делать законченные изделия, для таких как я конечно дорого, я сам соберу все в кучу
Но народу нравится.
KDN РЦ это http://reefcentral.r...

KDN нормально светит

Я Вам больше скажу. Был у меня аквариум, освещался лампой накаливания 40 ватт в боковом жестяном светильнике. Нормально светило, стекло зеленело и саггитария пузыряла, так что звезды светят огого!!!

DNK
Решения у ребят из Питера сами по себе неплохие.

пытался понять, есть ли какое-то управлеие светом на их лампах, не нашел. Равно как и внятной спецификации. Но дизайн изделий очень достойный, очень.

Krakozavr

Вот что значит дизайн классный.

https://pp.vk.me/c62...

https://pp.vk.me/c62...

https://pp.vk.me/c62...

P/S А боковой жестяной светильник был самоделкой из круглой металлической банки из под печения?

http://www.vodaonlin...

Вот такой? У меня такой был Действительно хорошо светил. Не понимаю зачем себе сейчас светодиодный сделал

Изменено 25.8.15 автор KoRvin

сообщение Krakozavr

DNK
Решения у ребят из Питера сами по себе неплохие.

пытался понять, есть ли какое-то управлеие светом на их лампах, не нашел. Равно как и внятной спецификации. Но дизайн изделий очень достойный, очень.

Управление есть, но очень ограниченное.
Вот поэтому я хочу по дизайну приблизиться к ним, но на комплектующих DNK.
Нет в мире совершенства

сообщение KoRvin

Krakozavr

Вот что значит дизайн классный.

Ни чего классного не вижу, глаз режет, хотя сделанно аккуратно.
Я не люблю когда ребра радиатора и провода наружу, имхо.

Изменено 25.8.15 автор lexx8691

lexx8691
Ни чего классного не вижу, глаз режет, хотя сделанно аккуратно.

У нас с вами разное чувство прекрасного

сообщение KoRvin
У нас с вами разное чувство прекрасного

Точно, но это уже о фломастерах

KoRvin
У нас с вами разное чувство прекрасного

это Вы еще мой самопал на плинтусе не видали за неимением гербовой (не поверите - не нашел в Нтю-Йорке правильного профиля по вменяемой цене в разумные сроки) приглось выкручиваться

Нормально так получается

сообщение lexx8691
Ваши предложения совсем не лучшие и давно пора это признать.

Дайте ссылку на лучшие.

сообщение lexx8691
Все упомянутые мной производители присутствуют на РЦ.

То есть ищите сами?
Поискал. Производители на РЦ: белорусская компания и всё тот же RLL
Ну а дальше вообще шедевр:

сообщение lexx8691
Вот поэтому я хочу ....... на комплектующих DNK.

Хочется узнать, что они украли, интересно даже.что вообще там красть? Диоды конторы DNK, спектр , он для всех, плату печатную из алюминия, что тоже DNK придуман ???

Изменено 25.8.15 автор KDN

Изменено 25.8.15 автор KDN

Изменено 25.8.15 автор KDN

KDN
Хочется узнать, что они украли

Я вот когда читаю ваши посты, то мне кажется, что вам этого не хочется. Вам хочется показать себя крутым специалистом в LED свете обливая навозом чужие работы.

Изменено 25.8.15 автор KoRvin

Где факты обливания навозом чужих работ? Хоть одно слово в студию!