Светодиодный светильник для аквариума: правильно (страница 26)

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

Чет забыл как тут с фотками управлятся

Вот фирма торгующая линейками . http://alled.ru/led-...
Выбор правда бедноват, но зато облегчен труд в поиске драйвера. Есть фито линейки в разной комплектации. Как альтернатива, там раздел по модернизации уличных фонарей. Всё в комплекте.
В качестве радиатора сойдёт и правило, или любой профиль. Можно просто лист алюминия.
Если подобрать диммируемые драйверы, то можно регулировать яркость обычным диммером.
До ста литров это весьма дешёвая альтернатива. Плюс минимум работы.

Зы. Чистые 4000 довольно печально смотрятся. Много желтизны с уклоном в зелёный.

Привет Электроникам!
Вопросик тут один нарисовался. Ответьте по возможности.
Имею драйвер с выходным током 700мА, СД соответствующие. Как сделать или купить регулятор выходного тока.
И вообще это реально?

Забыл уточнить.
Драйвер герметичный не разборный.

Джани

А название у драйвера есть?

B_wolf

Примерно такой: http://www.ebay.com/...
Только на 700мА

сообщение Джани
Как сделать или купить регулятор выходного тока.
И вообще это реально?

Ни как.

lexx8691

Если разобрать драйвер, то очень даже как.

сообщение Джани
Забыл уточнить.
Драйвер герметичный не разборный.

Это кто писал?

lexx8691

Ссылка была на другую фразу, но не суть.
Может быть резистор в параллель впаять? Я об этом!

damien Lakovsky

Если кто собирал светильник на 3вт. СД китайского производителя Epistar, как они поделитесь опытом. Заранее благодарен

Вай, мужики! Щаз погрузился в литературу по светокультуре и понял, что ничего не понимаю. Только отдельные фразы.Самое непонятное из всего - а чего нам всё таки нужно? Урожай корнеплодов, килограммы зелени, вырастить огурцы или помидоры? Для разных растений нужен разный спектр. Спектр влияет на поглощение питательных веществ, со2,о2. Зелёный спектр нужен тенелюбивым растениям.
Добрался до Воскресенская. Фотосинтез и спектральный состав света. Эту книгу надо читать не один год. В ней даже есть глава о "жидком углероде". А это 1965 год!!!
Вобщем, я один не смогу это осилить...

Hedin

3 Вт полный спектр 400-840nm высокое качество цена от производителя! 3 Вт расти из светодиодов фишки 3.2 3.6 В 700ma Это я на али экспрессе ассортимент изучаю, в приведенном спектре классика актинического света, узкая палка на 440-460нм и чуть ниже но широка 550-700нм, желтого и зеленого нет, на уровне гармоник хрен знает какого порядка. Это наверное хорошо для салата и редиски тоннами, но вот визуальное восприятие...Лиловые рыбы в лиловом саду, мдяаа
Правда оно в теплицах и не надо, так накой энергию тратить, растёт же дурью и лампы кушают раза в три меньше, денюжка в карман.
А нам "красиво" в аквариуме подавай и чтоб на фото смотрелось, и всякая водоросль паразитная простейшая это "красиво" не портила при этом.
Это всё наводит на мысль что спектрограмма должна быть ровной как стол.
Вот и возникает мысль ваять свет, как в старые добрые времена (теплый белый основной для восприятия 3000-4000к как аналог ЛЛ ламп 830-840 2 части, и этот "полный спектр 400-840nm высокое качество цена! расти из светодиодов фишки" как аналог ЛЛ 77 fluora 1 часть)
Отговорите кто может!

Изменено 28.4.15 автор Иван73

Изменено 28.4.15 автор Иван73

Изменено 28.4.15 автор Иван73

Изменено 28.4.15 автор Иван73

доброго дня! хочу сделать акв для боциков. длинный. и хочу иногда его "освежать" визуально - т.е. светом. могу ли я использовать то, что называется "http://newlighting.r... светильник" - там по струне бегает лампа, ее можно в зависимости от желания перемещать. цепляются галогенки, металлогалогенки. вопрос - можно? нет ли противопоказаний? я, правда, не знаю какой спектр у этих ламп и пр. мож водорослями зарастет все?

Если кто собирал светильник на 3вт. СД китайского производителя Epistar, как они поделитесь опытом. Заранее благодарен


собирал на одноватных я и растения светом довольны

сообщение kiskas1970
Если кто собирал светильник на 3вт. СД китайского производителя Epistar

Это Ваши фото? Если да, опишите, если не сложно поподробней, что за диоды(модель), где покупали и т.д.?


Изменено 29.4.15 автор Filter

Диоды эпистар 1 ват температурой 6500к. и 10000к. всего 12 шт один красный два синих-горят круглые сутки профиль обычный покупал в костораме, охлаждение пассивное, профиль чуть теплый, и диоды и драйвер покупал на алэкспресс, там выбор большой

из алюминевых полосок сделал предохранительные планки

kiskas1970

Здравствуйте! Подскажите как крепили светодиоды к профилю-радиатору, как делали соединение (спайку)светодиодов, какой драйвер(блок питания) используете?

диоды крепил на термоклей, соединение последовательное, драйвера разные в зависимости от колличества диодов например
http://ru.aliexpress...
Драйвер 10-18x1w 10 Вт 12 Вт 15 Вт 18 Вт из светодиодов драйвер постоянного тока из светодиодов трансформатор питания из светодиодов внутри драйвера 300mA AC85-265V

kiskas1970

Предохранительные планки чтобы диоды не отклеились? или спрятать проводку? Линзы использовали? Сколько нужно светодиодов для 200л?

Линзы не использовал на 200л. надо 3-х ватники расчитывал по этому принципу
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

kiskas1970

Спасибо!

http://www.ebay.com/...
18-30x3w светодиодный драйвер источник питания 600 мА для 30pcs 3W светодиод высокой мощности скол

kiskas1970

У этих драйверов функция диммирования (ШИМ) наверное нету? Писка нет? Количество люмен диода не проверяли прибором, соответствуют заявленным?
Опишите крепление к светильнику?
Зы. на фото по дну "Сuba".. отлично растет. Какое расстояние от диодов до дна?
Спасибо!
]

Изменено 29.4.15 автор Filter