• Сводная информация о светодиодном освещении аквариума


    Сводная информация по ветке

    Авторы: Dimention, NDemon, gordon


    Какие светодиоды?
    Люди, мой вам совет, не морочьтесь с чередованием теплого-холодного спектра. На первом этапе нормально будет ставить диоды 5000-6000 К. Подбирайте по люменам.
    Спектр диодов разительно отличается от люмок. У ЛЛ есть ярко выраженные пики в области красного, зеленого и синего. И вот эти "пики" могут промахнуться в диапазоне длинн волн, необходимых для фотосинтеза. А промазать там ну оооочень легко. У диодов же характеристика гладкая. Тут промазать попросту не получится. Обязательная нужная длина волны найдет своего адресата. Как раз два "горба" приходятся на синюю и красную часть спектра. То что доктор прописал.
    И еще от себя. Все пытаются сделать хорошо растениям, чтоб вот спектр попал в точку, чтоб ничего лишнего. А вы представьте такой аквариум с идеальным спектром. Возьмите красную лампу и синюю. И вот этакий красно-синий цвет получится. А теперь: для чего мне такой аквариум, когда я буду косить два раза в неделю траву, но смотреть на него будет противно???? Поэтому цветовую температуру выбирайте как говорил выше. Не морочьтесь.
    Дальше по токам. Диодов множество. Наиболее эффективные/доступные это все же CREE, как ни крути. Долго рыл сам, подобрал для себя оптимум. XP-G диоды. Для них и приведу пример.
    У этого диода минимальный (или нормальный) ток потребления составляет всего 350 мА. При этом падение напряжения на кристалле составит всего 2,5 (где-то, кто хочет точнее в даташит пожалуйта). Но при таких токах он вообще не греется. У меня проверочные эксперименты показали отсутствие ощутимого нагрева без большого радиатора. Ну не греется он на таких токах. Правда и света нифига не дает. Оптимальным для них ток является в 700 мА. Но световой поток опять же маловат. Греться уже начинают, но легко справляется небольшой радиатор на естественном охлаждении. Уже впринципе результат. Если же ток дальше повышать до 900-1000 мА вот тут то они начинают светить!!!! ого-го как, но и греются уже... При токе 1А (1000 мА) на открытом радиаторе температура более 40 градусов. Что будет на закрытом так и не знаю, до сих пор не доделал окончательно, так и стоит "пробный вариант". Эх, нада набраться храбрости да смонтировать до конца бы... Но мне уже очевидно, что без принудительного охлаждения тут никак.
    При токе 1А падение напряжения на диоде (рассматриваю XP-G) cоставляет где-то 3.15-3,2 вольта. Чем меньше падение, тем эффективней диод, это очевидно.
    Дальше само по себе вытекает инструкция от А до Я.
    1. расчитываем количество диодов необходимое, для конкретного случая, калькулятор я давал выше. http://www.akva-dv.ru/osveschenie-15...html#post76848
    2. Определяемся с количеством линейных радиаторов для аквариума. Но однозначно для нормальной равномерной раздачи их должно быть не менее двух, по конструктивным соображениям. Тут правило одно - чем больше, тем лучше. Однако радиаторы довольно дороги. Поэтому принимайте 2-3 линейных радиатора.
    3. Раскидываем получившееся количество диодов в п. 1 на количество радиаторов в п. 2.
    4. Считаем напряжение на каждой линейке это получится х диодов 3,2 Вольта. Допустим для 80 литров у меня получилось 7 штук в линейке, Тогда 3,2*7=22,4 вольта. На самом деле эта величина может плавать, зависит от конкретных экземпляров диодов. Ну могу точнее померить что получилось де-факто, только не сейчас, мои все спят уже, не хочу греметь.
    5. Подбираем баласт на ток 900 или 1000 мА (например). Блоки питания для диодов есть двух типов. Первый работает в режиме стабилизации напряжения. Ну держит он там 12, 15, 24, или даже 36 вольт. Эти БП годятся для всяких разных прожекторов и светодиодных лент. Там сами кристаллы "заточены" под стандартные напряжения. Нам такие блоки не идут. Вторые - это драйверы, работающие в режиме стабилизации тока. Вот они нам и нужны. На таких драйверах пишут ток, на котором он должен работать, и ДИАПАЗОН напряжений, в пределах которого он будет регулировать заданный ток. Все просто. Не буду останавливаться на принципе работы стабилизатора тока. Вот на диапазон и смотрим. Ваше напряжение из п. 4 должны попасть в этот диапазон с запасом в каждую сторону.
    6. Дальше это все покупается. Диоды прикручиваются к радиатору через термопасту. Спаиваются последовательно. Подключаются к блоку питания. Тут нужна дрель со сверлом 2-2,5 мм и паяльник. Сложного ничего нет.
    7. Сверху на кристаллы очень рекомендую поставить вторичную оптику. У нас сильно дорогой (и качественный) свет, чтоб его бездарно терять. Для справки: предельный угол полного отражения составляет чуть больше 40 градусов (если не ошибаюсь). Есть над чем задуматься.
    Еще раз расчет:
    Сначала мы задаемся какой освещенности будет наш аквариум, допустим 50 люм/л. умножаем это на литраж аквариума, получаем сколько суммарно люмен должен получится светильник.
    дальше выбираем какие диоды мы хотим видеть. рекомендую хт-е и хр-g. у них есть максимальные токи. для хт-е максимум составляет 1500 ма, для хп-г 1000. берем от этого значения 70%. по моему уже устоявшемуся мнению это будет оптимум между люмен/нагрев. для каждого диода находим в даташите сколько он будет давать люмен на таком токе. делим получившееся суммарное лм светильника на величину лм. одного диода. получаем сколько диодов надо поставить. все! нет, не все, дальше самое интересное, это прикинуть сколько надо драйверов и каких, как подлкючить, раскидать равномерно...
    тут вариантов мульен, и зависят они от наличия каких-то определенных драйверов, или же иных, сколько на одном радиаторе получается кристаллов, есть ли необходимость отключать допустим половину диодов, или их треть для ступенчатого включения освещения или же обслуживания аквариума... нетривиальная задачка, но решаемая

    МГ vs LED
    МГ и так то не отличается слабым КПД! И с ним конкуррировать даже диодам весьма сложно.
    Хотя если подходить дотошно, то хорошие экземпляры МГ ламп достигают эффективности в 105Лм\Вт (хотя у бытовых середнячков эта цифра гораздо ниже около 70-90 лм/Вт), в то время как брендовые CREE (которых мы не увидим и не пощупаем вживую по причине их негуманной стоимости), достигают эффективности в 160 Лм/Вт. Среднедоступные же имеют светимость 105-120 Лм/Вт. Вот на них и стоит опираться.

    Люмки vs LED
    Даже китайские СД матрицы немного эффективнее люмок, не говоря уже о CREE
    Эквивалент с люмочным светом тяжело сравнивать. Качественно другой свет. И еще, если добавишь света будь готов к водорослям, перекосам по макро и прочим радостям, и уж без СО2 не обойдешься впринципе, это для справки. Ну а так, пальцем в небо, я бы сказал что фокусированный диодный свет 50 лм/л это эквивалент 1,2-1,3 где-то люмочного.

    Про красные диоды. Если глянуть в даташит по диодам, то становится понятно что красного спектра там достаточно. Более того спектральная кривая имеет не ярко выраженные пики, как у люмок, а гладкие горбы как раз в областях красного и синего. Я красных не ставил, может быть не дорос еще, а может "лучшее - враг хорошего".

    По мощности. Ну давай посчитаем, одна линейка работает на токе 1А и напряжении 35,2 Вольта (в реалии, цифра немного "гуляет", и зависит это от класса кристалла, у топовых кристаллов эта цифра ниже, у тех что похуже - выше). Тоесть 11 диодов потребляют 35,2 Вт мощности. 4 линии потребяют 140,8 Вт. Ну от сети будет потребление несколько больше. Если верить тому что написано на драйверах, то их КПД порядка 98-97 %. Я не замерял, но греются не сильно, поэтому возможно что близко к этому. Думаю гденить в районе 95, китайцы должны же приврать чуть-чуть . Тогда потребление от сети будет 140,8/0,95 = 148,2 Вт. А теперь прикинь сколько бы потребляли люмки скажем при свете 1,2 Вт/л. Правильно, вдвое больше.

    Вторичная оптика
    Светодиоды, со вторичной оптикой. Они тоже дают сфокусированный свет.
    По поводу оптики. Есть опыт и так и эдак. Без оптики оно того не стоит... впринципе. Те же дикие потери света в никуда. А он дорогой, жалко.
    Установка вторичной оптики чуть повышает тепловую наргузку на радиатор. Это связано, в первую очередь, с потерей света на самой оптике (порядка 5%) что неизменно переходит в тепло. Сам кристалл вынужден греться больше, теплу деваться некуда, и в конечном итоге все это нагружает радиатор. Но не сказал бы что сильно нагружает, но когда сравнивал, в случае без оптики рука терпела радиатор, с оптикой удержать руку было уже проблематично.

    оптика такие глубины прошибает на ура, но угол луча должен быть узким. Порядка 15-20 градусов.
    Хотя немножко соврал, высоты 65 у меня нет и не будет. Но 50 прошибает нефик делать.

    С линзами, учти что придется экспериментировать сугубо индивидуально. И чем больше угол, тем больше будет потеря на границе воздух-вода за счет отражения света.
    Мы ведем речь про свет, а что диод, что люмка природа и физика одна, угол падения 40 с небольшим градусов - он полностью отражается о поверхность и идет вникуда...
    У меня максимум 40 градусов сейчас стоят. Есть опытно-откаточный образец с 30 градусами. Там трава на дне аж пищит от радости, но количество диодов надо увеличивать чтоб равномерно распределить по площади.
    Честно говоря, я не понимаю откуда взялась эта цифра 45 см.(глубина акваса) Возможно когда расчитывали никоем образом не учитывалась вторичная оптика. А она просто обязана пробить 60 см столб.

    Так сколько света светидиодного нужно для травника?
    Для форсированного травника 50 лм/л, для разогнанного (черезчур сильно форсированного, когда без удобрений и газа не обойтись) 55-60 лм/л.
    Для обычного травника 42 лм/л.
    Калькулятор LED-светильника CREE

    РАССЧЕТ СВЕТИЛЬНИКА
    1) Определиться с необходимой интенсивностью освещения:
    - 20..30Лм\литр достаточно для нормального роста валлиснерии, анубиасов, эхинодорусов и прочей нетребовательной растючки
    - 40Лм\литр хорошо растет большинство требовательной растений (cuba стелется по дну, отлично растет бликса, людвигия бревипес, дидиплис, эустералис стеллата, лимнофила ароматика)
    - 60Лм\литр выше перечисленные растения интенсивно набирают красный окрас (при достаточном уровне микроэлементов)
    - >60Лм\литр - 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.
    Контролеры
    Контроллер AquaLighter Device 8454 - Контроллер AquaLighter Device - Collar
    LED-контроллеры




    6-ти канальный LED контроллер xLEDube evolution

    Пример использования от Dimention
    Сделал новую банку, сразу под светодиодный свет.
    Объем аквариума 45 литров, диоды CREE-XPG-R5-1A.
    Работают на токе 1000 мА (1А).
    Крышку сразу делал под светодиоды, вот что получилось




    Тоже с открытой крышкой


    Сами диоды с оптикой




    Ну и фото запущенного аквариума в первый (или второй) день после запуска


    На лучи не обращайте внимания. После того как баланс устаканится, и аквариум "созреет" видно их не будет, вопрос времени. Кстати очень хороший индикатор наличия органики в воде .
    Один диод дает около 310 люмен на токе 1 Ампер. Всего 8 диодов, итого получается 55 лм/Вт. До дна прошибает вообще на ура (это к вопросу "а нужна ли оптика").
    Площадь радиатора 120*400 у основания, высота ребра 20 мм. Всего получается геометрическая площадь охлаждения с ребрами 3420 см2.
    Световой поток от восьми штук диодов 2480 лм.

    Пример сборки от NDemon
    2*900-950LM 12000-15000K - 304
    2*700-800LM 18000-20000K - 420
    400LM 460-470nm - 161
    Драйвер 900mA 30-60V - 495
    Радиатор 14х30 см - 225
    СД лента - 208
    БП для ленты - 177
    Линзы 4 шт. - 111
    Кулеры - 200 (ссылка потеряна)
    Термопаста - 90
    Доставка из Китая - 500
    ИТОГО: 2891

    Ну плюс еще по мелочи провода, термоусадочная трубка и т.п.

    Так что соврал по поводу меньше 2 т.р. Правильно читать: меньше 3 т.р.
    Термопаста
    ребят, у нас на диодах совсем не то же самое что на чипах видеокарт, когда там на 1 кв см площади надо передать тепловой поток в сотню Ватт. Тут ситуация попроще, значительно. У нас больше квадратного сантиметра площадь и мощность потока едва ли превышает пару -тройку ватт. Поэтому хорошая термопаста это всегда хорошо, но идола из нее делать не стоит. КПТ-8 за неимением средств сойдет на ура. У нее правда есть один минус, она может кристаллизоваться со временем. Современная паста на основе оксидов аллюминия сохраняет пластичность, не сохнет так. Поэтому если есть деньги на получше - ну и хорошо!
    Термопаста Arctic Cooling MX-2

    По порядку.
    1. Насколько я понял нужен контролер, который будит управлять драйвером и эта сцепка обязательна?
    Не обязательно такие связки. У меня везде стоят китайские драйверы 220 В под нужые токи. Но весьма желательно все же применять предложенную (или подобные) связки. Регулирование будет необходимо. Свет принципиально другой. В этой связи могут быть различные проблемы (водоросли, перекосы по макро). А иметь в арсенале еще один мощный механизм управление, согласитесь, заманчиво. Но и стоит дороже.
    2. Почему не использовать бы автомобтльные светодидные лампы? Доступны в любом автомагазине?
    А вы знаете их технические характеристики? Зачастую это обычные СМД диоды. Это все подсветка, а не свет, баловство короче. Тоже самое можно сказать про светодиодные ленты. Там стоят те же самые СМД-Диоды.
    Основное преимущество диодов - это как раз экономичность. А тут ее просто нет. Ну или на уровне обычных ЛЛ. И Смысл тогда переходить на такие диоды? Сделать для того чтоб сделать? Ну и третье. Где спектральные характеристики этих диодов? Что мы собственно ставить собрались, что получим на выходе?
    Таких китайских поделок на таобао просто вагон с прицепом, за 2-3 юаня... Заманчиво конечно, но как описал выше, совсем непонятно.


    Эта статья была изначально опубликована в дневнике: Сводная информация о светодиодном освещении аквариума автор темы JedBez
  • Последние темы

    Elizaveta

    Петушки собственного разведения

    Автор: Elizaveta

    Продам петушков (бойцовские рыбки, Betta) собственного разведения, чуть больше двух месяцев

    Последнее сообщение от: Elizaveta 15.12.2017, 10:18 К последнему сообщению
    jon55

    керамическая ось

    Автор: jon55

    Вообщем проблема такая.
    Сама по себе, без всякого моего участия...вообщем при очередной

    Последнее сообщение от: seokia 14.12.2017, 23:35 К последнему сообщению
  • Последние сообщения

    Travers

    Запуск новой банки.

    Нет. Это не гамбург точно, поскольку в процессе фильтрации участвует и губка и керамика

    Travers Сегодня, 08:56 К последнему сообщению
    Berkovec

    Запуск новой банки.

    Ну это по типу гамбурского, такие нужно сразу в банку ставить, потом уже поздно.

    Berkovec Сегодня, 08:00 К последнему сообщению
    Travers

    Запуск новой банки.

    Travers Вчера, 01:10 К последнему сообщению
    Travers

    Запуск новой банки.

    Спасибо. Двухкамерник можно и горизонтально положить и половинками кокоса задекорить.

    Travers 16.12.2017, 23:44 К последнему сообщению
    Berkovec

    Запуск новой банки.

    Грелка на автомате 25 стоит. Обычно отключаю а то до 29 раз дошло, когда окна закрыты

    Berkovec 16.12.2017, 23:23 К последнему сообщению
  • Репутация сайта

    akva-dv.ru Webutation
    Яндекс.Метрика