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

damien Lakovsky

Какие рекомендации можете дать по соотношению диодов в светильнике: теплых, белых, холодных и цветных. Если не сложно, распишите эту тему на форуме. Думаю будет интересно обсудить этот момент. Заранее спасибо.

igor-z74

Нет универсальной комбинации светодиодов. Кто то любит более тёплый свет, а кому то и 6000 Кельвин желтит. Нужно ставить контроллер, чтобы можно было рулить спектром и делать свет который именно тебе нравится.

igor-z74

Покупаете у DNK сборки или прожекторы и находите оттенок своего счастья. Просто нужно учитывать, что белые светодиоды кормят листья растений, а красные водоросли и стебли растений. Затем начинается самое трудное - подобрать световой день и мощность светильника для своего аквариума. Общих рекомендаций нет, так как всё зависит от грунта, воды, растений и населения.

Кстати очень рекомендую ПРОЖЕКТОР VEGA 60, который и для пресного аквариума вполне подойдёт. Ничего страшного, что там есть фиолетовый - можно выключить и всё. А можно и ночью им посветить, насыпав в грунт флуоресцирующего стекла. Сочетание холодных и тёплых белых в нём точно такое же, как и в сборке для пресного аквариума + 1 красный + 1 бирюза. И ещё там есть роял синий диод, который не повредит растениям 100%.



Изменено 18.10.15 автор Kronid

Здравствуйте, а вот такие на 60 гр. линзы для светильника подойдут?

http://ru.aliexpress...

сообщение kiskas1970
Здравствуйте, а вот такие на 60 гр. линзы для светильника подойдут?

http://ru.aliexpress...

Там написано, что они не подходят для кри & Osram и Phlips.

Так я не для КРИ, я эпистары китайские, на светильник взял, на кри пока не замахиваюсь.

Привет знатокам! Муж хочет в наш цихлидник обновление - свет. Предлагает подобные {url=http://newlighting.ru/shop/205-trekisvetodiodnie/products/2027-nl-tr2076-mcob-led-40w]светильники[/url] - уместно ли это? не зарастет ли он всякозеленью ненужной?

NorraMaria

Неуместно.

Дообрый день. Подскажите хватит ли двух светильников по 60 Вт(~5100 Люм) на аквариум 100х50х50 планируется открытый травник

Bear-cub

около 20 тысяч Люкс - достаточно.

Bear-cub

У тебя выходит в районе 41Lm , у меня сейчас в районе 38LM, мне хватает, глоссостигма медленно, но верно растет

подскажите а через сколько сантиметров мне надо ставить светики. длинна будет 120 -130 см. высота воды 80 см. на один драйвер я так понимаю можноешать 12-14 светиков. не будет ли сильных световых столбов. если светики размещать через 10 см. или надо чаще?

zelda78

Это зависит от мощность светильников и типа диодов в них.

мощность светильника как мне кажется не причем. светики планирую CREE XP-G2. просто хочу понять какое надо расстояние сделать. 5 см между центрами или хватит 10

zelda78

Тогда вообще без разницы какое расстояние делать.

перед изготовлением светильника долго и много читал разных тем и источников про освещение аквариума... в итоге сделал так
3 линейки (около 13 ватт) белого 10000К и 1 линейку 4,5 ватта синяя. Аквариум 20 литров.
почему-то читал, что от красного света растут водоросли... и не стал его делать
сегодня установил новую крышку и сел почитать форум и наткнулся на эту тему... как я раньше не читал...
в общем есть место для красного, но с длиной волны 660-680 нашел только маленькие маломощные диоды.
Какие стоят в линейках не знаю и не хочу рисковать
Что посоветуете с красными?
Пока был только белый все росло очень быстро, посмотрю что будет сейчас.

Поздновато я прочитал некоторые темы..
В общем светильник у меня полностью на холодно-белых диодах. Растючка пузыряет, с этим все ок.
Но озадачился поднять красоту рыбов и сделать отдельно для утра-вечера подсветку со стороны переднего стекла (т.к. основной свет стоит ближе к задней стенке, прямо над травой).
Раньше я любил для этого использовать хагеновские Аква-гло Т8. Уж очень приятный спектр для рыб у них.
Кто подскажет, как его светодиодами имитировать?

Jaster

Разбавить красными и синими линейками , желаемый оттенок получить с помощью двухканального контроллера DM-4AOW( или чередовать сегменты линеек - но тут количество красных и синих сегментов определяется опытным путём).

Изменено 11.5.16 автор froll-72

froll-72

Не разбавить, я хочу отдельный независимый светильник. Основной уже полностью работает и туда добавлять ничего не буду.

Jaster
Кто подскажет, как его светодиодами имитировать?

...

froll-72
Разбавить красными и синими линейками , желаемый оттенок получить с помощью двухканального контроллера

...

Jaster
Не разбавить, я хочу отдельный независимый светильник.

--- Ну , и где логика ? Или я чего-то не понимаю?
Если нужен светильник - берёте холодные белые линейки ( вы ведь с ними работаете) и добавляете красную и синюю линейку ( можно до кучи и зелёную), оттенок подбираете какой душа пожелает.

Изменено 11.5.16 автор froll-72

froll-72

Вы имеете в виду поставить RGB ленту (или диоды) и регулятором подобрать цвет?

Jaster

Я так и сделал.Правда масштаб у меня внушительный-по 3 метра каждого цвета 5050 60 шт на метр и контроллер с радиоканалом.

Jaster

совершенно верно. Можно RGB линейку ( правда мне попадались только на 24 вольта) или отдельные линейки синего, красного и зеленого цвета .
Пример : первое фото - работают 2 линейки ( 9000К и 2400К)

второе фото к ним прибавили линейку красно - синюю ( соотношение 5-1 соответственно) - эффект лампы Флора-Гло

Фотографиями это тяжело передать, в живую это конечно смотрится красивей и более объёмно ( Вишни стали более контрастны и приобрели насыщенный красный цвет , рыбки Кардиналы вообще засверкали) .
А так выглядит красно-синяя линейка ( без разбавления белыми линейками )

а это красно-синяя с зелёной линейкой





Изменено 12.5.16 автор froll-72

Здравствуйте. Помогите определиться со светодиодами. Я решил сделать светильник на светодиодах ХР-Е, чтобы удовлетворял требованиям 40люм/л. То есть при наличии объёма воды в 45л суммарные люмены равны 45л х 40люм/л = 1800люм. Тогда, зная поток одного светодиода ХР-Е в 208люм общее число светодиодов равно 1800люм : 208люм = 8,65 шт округляем до 9 шт. Правильно ли я сделал расчёт? Если да, то что эффективнее 9 шт XP-E или если также посчитать 6шт. ХТ-Е?

damien Lakovsky

Автору темы большое спасибо! Избавился от постоянно горевших люм ламп.
Работает данная схема уже 3 года на XT-E Диодах.
Погорели только те что плохо приклеялись и отвалились.
Возникло желание добавить еще света. Появилось ли что-нибудь более эффективное чем XT-E за это время?