Зарегистрируйтесь для отключения рекламы и доступа ко всем возможностям портала

LED - освещение своими руками

swshome

Судя по наличию статей в необъятной сети интернета, это вопрос я поднимаю далеко не первый. Но увы однозначного ответа или 100% рекомендации я так и не нашел.

Итак, чего хочу:
Хочу заменить свою заводскую крышку (пришедшую со временем в негодность) в которую встроено 2 лампы Т9 по 30 Вт, собрав новую из вспененного ПВХ. При этом, заменить штатное освещение на освещение 3Вт LED кристаллами

Что есть:
1. Аквариум панорамного типа, размер 100см. х 35см., высота водяного столба 47см., объем воды 180 - 200 литров
2. Контроллер на основе одноплатного компьютера Raspberry Pi, который будет управлять системой "рассвет - закат", плавно разжигая и гася LED - кристаллы, ну и еще много чем.

Ход рассуждений и предварительные расчеты:
Прочитав множество разных авторитетных и не очень источников, определил для себя следующее:
Освещенность: Исходя из объема в 200 литров, и площади поверхности водяного "зеркала" составляет 0,4м2. Требуемая освещенность (якобы из справочника) для водорослей и рыб должна быть в пределах 6 000-10 000 Люкс (источник: 1). Я же, пока не решив что у меня будет: только рыбы или травник, решил остановиться на 10 000 Люкс. Следовательно необходимый световой поток должен составлять 0,4м2 х 10 000Лк = 4 000 Лм.
Хотя другие источники (например вот этот: 2), утверждают что освещенность должна быть около 30Лм на литр. Следовательно освещенность должна быть 200л. х 30Лм.л. = 6 000Лм.
Кристаллы: В качестве основы рекомендуют брать кристаллы с температурой свечения 10 000 – 18 000 К (для красоты рыб и наслаждения созерцания глазами). На эту роль я думаю взять китайцев - 3Вт Cold White (3), с температурой 6 000 - 30 000К.
В качестве источника света для растений четко бьём в красный и синий (660 и 450 нм светодиодами соответсвенно). Здесь нам подходят те же китайцы (3): 3Вт Deep Red и 3Вт Royal Blue
С маркой кристаллов определились. Теперь их количество.
По тем же рекомендациям (1) количество белых кристаллов должно быть равным 6 000Лм / 260Лм(световой поток одного кристалла) = 24 шт.
А вот с количеством синих и красных кристаллов не понятно. Даже, то-же источник (1) не говорит о норме на рассматриваемый объем
Теперь об отводе температуры:
Тут вообще засада, мнений и рекомендаций через край. Причем доходит до того, что один и тот же источник пишет, что светодиоды хороши тем, что не нагреваются, но при этом пишут что нужны радиаторы для отвода температуры. Для себя же решил, учитывая тот факт, что крышка будет закрытой, и светодиоды будут внутри замкнутого пространчтва, то радиаторы будут и принудительный обдув будет. НО..... радиатор будет простой, что-то типа аллюминиевого профиля (4). Вот только не знаю, будет ли этого достаточно.

Источники:
1. https://svetodiodinfo.ru/svoimi-rukami/ ... riuma.html
2. http://aquamir-za-steklom.ru/oborudovan ... riuma.html
3. https://ru.aliexpress.com/item/25pcs-1W ... 5b4e133275
4. https://tyumen.leroymerlin.ru/product/p ... -12370332/

А теперь вопросы:
1. Все-таки, исходя из моей потребности и объема банки, какая должна быть освещенность (4 000Лм или 6 000Лм)?
2. Какова норма освещенности для красных и синих LED - кристаллов. Или сколько синих и красных кристаллов необходимо на объем аквариума в 200 литров
3. Нужны ли еще какие нибудь кристаллы, ну например зеленого цвета. Если Да, то сколько, опять таки исходя из объема банки в 200 литров.
4. Учитывая тот факт, что крышка будет закрытой, то хватит-ли для обеспечения теплоотвода из под крышки, радиатора в виде простой алюминиевой пластины или швеллера (4), плюс принудительная вентиляция парой 40см. кулеров (2 на подачу воздуха + 2 на вытяжку)
5. И самый главный вопрос - насколько верен ход моих рассуждений. Правильно ли, я рассчитал потребность в количестве кристаллов.

Друзья, коллеги по хобби, дайте ответы на давно терзающие меня вопросы.
swshome

В соседнем форуме нашел ответ на свой 4 вопрос:
Для пассивного охлаждения нужна площадь радиатора на единицу мощности светодиодов:
абсолютный минимум - 20 см2 на 1 Вт. При этом нагрев весьма приличный получался - рукой держать такой радиатор невозможно.
А вот 30 см2 на 1 Вт уже совсем хорошо охлаждает - на радиаторе не более 40-42 градусов.
Итак, если общее количество светодиодов будет в районе, ну пусть 40 шт. по 3 Вт, итого получается 40 х 3 = 120Вт.
120Вт х 30см2 = 360см2 - это площадь алюминиевого радиатора.
Если, допустим, взять швеллер 2см. х 4см х 2см. и пустить в 3 полосы по 80см., то получим общую площадь: ((2+4+2) * 80) * 3 = 1920см2. Т.е. значительно больше, чем необходимо.
swshome

Извините ошибся в расчетах.
Итак, если общее количество светодиодов будет в районе, ну пусть 40 шт. по 3 Вт, итого получается 40 х 3 = 120Вт.
120Вт х 20см2 = 2400см2 - минимальная площадь радиатора
120Вт х 30см2 = 3600см2 - оптимальная площадь алюминиевого радиатора.
Если, допустим, взять швеллер 2см. х 4см х 2см. и пустить в 3 полосы по 80см., то получим общую площадь: ((2+4+2) * 80) * 3 = 1920см2. - этого будет мало мало. Значит надо, либо увеличивать площадь радиатора, ну или как я планирую, делать активное охлаждение.
Но тут тогда возникает вопрос, какое количество воздуха (м3) нужно продувать в единицу времени, для оптимального охлаждения? Надо видимо вспоминать физику.
Может быть, кто-то уже озадачивался такой проблемой и готов поделиться формулой расчета?
serg_42

swshome писал(а): вспоминать физику
Да ну, нафиг...
Он-лайн калькуляторов хренова туча :-)
Вот, первый попавшийся :nez-nayu:
Оно всё равно пробовать надо. Ибо коэффициент на коэффициенте сидит и коэффициентом погоняет.
Я вот себе принудительное охлаждение освещения (ЛЛ) в крышке делал - угадал с обдувом только со второго раза.
swshome

serg_42 писал(а):
Да ну, нафиг...
Он-лайн калькуляторов хренова туча :-)
Вот, первый попавшийся :nez-nayu:
Оно всё равно пробовать надо. Ибо коэффициент на коэффициенте сидит и коэффициентом погоняет.
Я вот себе принудительное охлаждение освещения (ЛЛ) в крышке делал - угадал с обдувом только со второго раза.
Ну т.е. хотите сказать, что надо экспериментальным путем подбирать количество и размер кулеров?
Как-то не хотелось бы постоянно крышку переделывать. Думаю, надо размеры радиатора увеличивать (по возможности), ну и как говорил 2 кулера 40мм. на нагнетание воздуха под крышку и 2 кулера 40мм. на откачку соответственно. При этом скорость планируется изменять контроллером, в зависимости от температуры.
Единственно, чего бы не хотелось, это того, что летом 4 кулера будут фигачить на пределе
swshome

serg_42 писал(а): Я вот себе принудительное охлаждение освещения (ЛЛ) в крышке делал - угадал с обдувом только со второго раза.
Тогда плиз пример!
1. сколько LED - кристаллов и какой мощности (суммарно)
2. площадь радиатора
3. размеры кулеров
serg_42

swshome писал(а): ну и как говорил 2 кулера 40мм. на нагнетание воздуха под крышку и 2 кулера 40мм. на откачку соответственно.
40 мм - не советую.
Эффективно они работают только на высоких оборотах. При этом ужасно противно завывают.
Дабы хоть немного исправить положение - придётся уменьшать напряжение, примерно до 8...9 вольт, а это сразу приведёт к резкой потере производительности.
Надо сразу пытаться вкорячить вентиляторы как можно большего диаметра. И у тоже них надо понижать напряжение, но зато хоть скорость воздушного потока будет адекватная.
serg_42

swshome писал(а): Тогда плиз пример!
Я же написал - у меня на люминесцентных лампах (ЛЛ).
Банка JEBO, 142 литра.
В нём, в стандартной крышке, два отсека освещения:
- нижний с двумя ЛЛ Т8 по 18 Вт (с защитным прозрачным пластиковым плафоном);
- верхний отсек - под дросселя для этих ЛЛ.
Вместо этих двух ЛЛ я поставил 4 люминесцентные лампы Т4 по 16 Вт + зеркальный отражатель от фотоглянцевателя.
Итого сейчас у меня под защитным плафоном 16 * 4 = 64 Вт. Если оставить всё это дело без охлаждения - плафон начинает тупо плавиться.
Поэтому, сейчас, охлаждается это всё двумя вентиляторами по 30 мм.
Первый вдувает воздух в верхний отсек (через самодельный раструб): Второй загоняет воздух в нижний отсек, под плафон:
serg_42

swshome писал(а): взять швеллер 2см. х 4см х 2см
ИМХО лучше взять алюминиевую профилированную трубу, типа такой, и продувать её насквозь.
swshome

serg_42 писал(а): ИМХО лучше взять алюминиевую профилированную трубу, типа такой, и продувать её насквозь.
У меня тоже возникала такая мысль, взять профиль прямоугольного сечения и продувать воздух сквозь нее. Но тогда тепло снаружи такого радиатора будет оставаться под крышкой, и значит все равно придется воздух продувать через подкрышечное пространство.
swshome

serg_42 писал(а): 40 мм - не советую.
Максимум, что я смогу впихнуть под крышку, это 60мм. - с вертикальной установкой, либо 80мм. с наклонной установкой.
При этом внутри крышки придется все равно делать направляющие, типа направленного воздуховода (ну как минимум для нагнетательный вентиляторов)
swshome

Меня сейчас больше интересует ответ на первые 3 вопроса. А уж потом, в зависимости от количества кристаллов, ответ на 4.
serg_42

swshome писал(а): Максимум, что я смогу впихнуть под крышку, это 60мм. - с вертикальной установкой, либо 80мм. с наклонной установкой.
Ну, можно посмотреть варианты с ноутбучными кулерами
serj973

swshome писал(а): 1. сколько LED - кристаллов и какой мощности (суммарно)
Сколько кристаллов...понятия не имею, чего это, а светодиодов и (или) их сборок, до ватта на литр, при желании растить кубу на дне ковриком. С расцветкой вообще засада - не попробовав, не распробуешь, по мне, так вполне пошли бы фито сборки для роста/просмотра, разбавленные пополам, или на две трети полно спектральными. Цветные - просто игрушки для глаз, не более - моно фильтр режет слишком много, чтоб быть эффективным для фотосинтеза.
swshome писал(а): 2. площадь радиатора
При правильном подходе, это просто верхняя часть крышки. Без вентиляторов.


Короче, нужно покровное стекло и крышка с алюминиевым верхом, количество сд всегда можно изменить, как и их спектр/мощность/тип и т.д. Цвет - Рассвет-закат - это декорации, как реализовывать зависит от фантазии и кармана хозяина, но, по большому счету, больших мощностей не требует, как и нагрузки на охлаждение, потому можно лепить туда-же не заморачиваясь.
swshome

serj973 писал(а): чего это, а светодиодов и (или) их сборок
Светодиодов. Ссылка на образец № 3
Фитосборки не хочу применять, потому как планирую ШИМ-ировать напряжение на кристаллах, тем самым разжигая или гася их постепенно (собственно сам Рассвет - Закат)
serj973 писал(а): количество сд всегда можно изменить,
Не хотелось бы потом, по истечении времени переделывать крышку, меняя количество кристаллов.
serj973 писал(а): Короче, нужно покровное стекло и крышка с алюминиевым верхом
Покровное стекло зачем? Во-первых потеря светопропускания: до 25%, а если компрессор, с брызгами на покровное стекло, то и больше. Во -вторых: крышка из вспененного ПВХ, со встроенным куском алюминия - как то, слишком "колхозно".
AndreBens

swshome писал(а): Во -вторых: крышка из вспененного ПВХ, со встроенным куском алюминия - как то, слишком "колхозно".
Ну почему-же, вполне себе - у меня есть крышки 2 см высотой, все очень прилично и аккуратно, и не только я так считаю. Ну это мое исполнение, понятие колхозности, конечно, у всех разное. Также, незачем приличный профиль загонять в крышку. Например, т.н. "профиль с Воронежа". Он кстати идет с защитным стеклом из поликарбоната. У меня такой есть, применяю без покровного стекла.
swshome писал(а): Покровное стекло зачем? Во-первых потеря светопропускания: до 25%, а если компрессор, с брызгами на покровное стекло, то и больше.
с этим абсолютно не согласен. Потери, конечно есть но не 25%. Лучше потерять немного света, чем диоды и контроллер (его рядом со сборками ставят в светильник). Никто в здравом уме не поставит мощные диоды без защиты. Также проводники в агрессивной водной аквариумной среде чудно окисляются. Проблема с аэрацией решается грамотной организацией течения. Также можно поднять свет повыше, но вероятно придется ставить фокусирующие линзы - а это тоже затраты. Их в принципе рекомендуют ставить при высоте подвеса от 55-60 см.

Ну и поясню мое отношение к покровным стеклам. Даже с ними некоторые рыбки у меня самоуничтожаются через щель 1 см по периметру. Ну гуппи - фиг с ними, а вот L-сомы по несколько тысяч... Также это контроль испарения (иногда это важно). Но самое главное, это рыбки создающие брызги. У меня это банда взрослых таракатумов, особенно в брачный период. Брызги летят на метр в стороны даже со стеклом через достаточно большие промежутки по бокам, я ночью от плеска просыпаюсь. Горячему светодиоду много воды и не надо. И коридорасы, они постоянно создают брызги - дыхание у них такое специфическое. Поэтому, имея очень крутой светильник с процессором, я буду ставить покровное стекло. Хотя светильник и со своим стеклом, и стоит на 12-15 см над водой.
serj973

swshome писал(а): Не хотелось бы потом, по истечении времени переделывать крышку, меняя количество кристаллов.
Чтоб не менять, надо знать конкретно население, но об этом обычно знает только скейпер. Обычный, а тем более начинающий аквариумист, всегда подвержен коллекционированию. Поэтому, если есть охота сделать раз и навсегда, делаем максимум, с отдельным включением наращиваемой мощности.
swshome писал(а): собственно сам Рассвет - Закат)
На кой закат на основном освещении? Этож неоправданно дорого, повторюсь, всем гидробионтам на него вообче положить, а декор можно собрать отдельно и гораздо дешевле... и гораздо красивее.
Ну, за стекло уже написали - оно в любом случае надо, или гермосборки, но это, по нынешнем ассортименте и дорого, и не так уж эффективно, на столько "не так уж", что стекло выйдет эффективнее.
swshome писал(а): Во -вторых: крышка из вспененного ПВХ, со встроенным куском алюминия - как то, слишком "колхозно".
Емае, а куча гудящих карлсонов, излишняя влажность - это не сарай колхозный? Чем плох лист хорошо обработанного алюминия?
swshome

Коллеги, Вы все в чем-то по своему правы. Спасибо Вам за комментарии. Итак постараюсь ответить всем сразу.
1. Крышка будет из ПВХ и закрытой, не потому что я так захотел, а потому что таковы внешние условия.
2. Покровного стекла не будет, а будет стекло - подвес, закрепленное на алюминиевом радиаторе, для защиты кристаллов.
3. Да, я согласен, под крышкой влажность и излишняя температура. И именно поэтому подкрышечное пространство будет обдуваться 4 кулерами (2 нагнетающих, 2 вытягивающих).

А теперь для чего все это?!
Аквариумистикой занимаюсь давно, еще со времен СССР (с 1978 года). Обитатели были всякие. Декор был разный. Честно - ... поднадоело все это разнообразие, и принято решение завести пару астранотусов тигровых и воссоздать для них среду обитания, максимально приближенную к реальной. В свое время был куплен одноплатник Raspberry Pi (конечно для других нужд), прекрасно работающий под управлением Linux, и куча всяких датчиков (типа датчик протечки воды, датчик температуры воды и воздуха и прочее хозяйство).
И вот, что бы это хозяйство не пропадало, решено было долгими зимними вечерами собрать систему, которая будет (для радости глаз окружающих, а не для гидробионтов) утром плавно разжигать свет, а вечером плавно гасить. Кроме того система, будет отслеживать температуру и влажность под крышкой, и включать вентиляцию, опять таки регулируя скорость кулеров. Обнаруживать протечку воды от внешнего фильтра, производительностью 900 л./час. (а как показала практика - бегут все: и тетры и JBL) и отключать фильтр блокируя электроклапанами магистрали подачи и обратки.
Кроме того мой контроллер, будет общаться со мною, посредством Telegram и управляться дистанционно.

Скажете - загнался! Возможно.
Господа, это и называется - хобби. (А кто-то марки собирает - бывает).

А вот на вопросы, которые я задавал по количеству кристаллов, так никто и не ответил )))
AndreBens

swshome писал(а): А вот на вопросы, которые я задавал по количеству кристаллов, так никто и не ответил
На этот вопрос нельзя точно ответить, поэтому и не отвечают. Слишком заморочистые исходные данные.
Например - 10 000 – 18 000 К - эти-то приятны глазу? Это же морские, вырви-глаз! Это кто такие веселые рекомендации дает, вот бы глянуть его аквариумы. Я всегда говорю - если кто дает неадекватные советы - покажите СВОИ аквариумы. Они своим видом скажут, стоит ли слушать его советы. На Разбери я не видел ни разу акваконтроллеров. Не знаю как другие. Понятно что можно, но это не типовое решение. Есть обкатанные варианты универсальных контроллеров на Ардуино на этом форуме, а также специализированные контроллеры с управлением через Инет или со смартфона напрямую. С учетом что обычно раз выставил и пару раз спектр подправить, зачем Телеграмм? Обычные решения и так позволяют рулить через приложение или браузер. Насчет кристаллов - это вообще как-то не технично говорить. Мы же не называем кристаллами любые полупроводники? Непонятно LED какого производителя вы хотите применять. Есть максимум исследований у производителя светильников с ником DNK (надо искать в Интернете, здесь его нет), они подбирают определенные бины для каждого из каналов для максимума фотосинтеза, там такая заморока. И берут их у определенных производителей. Стоят они уже не по 50 рублей, как на Али - это совсем другой уровень. В вашем случае растений нет, можно просто сделать то что нравится вам, без всяких советов со стороны. Вам же любоваться рыбой. Лично мне, от спектра 10 000 – 18 000 К будет только реальная физическая головная боль, и у рыбы вероятно тоже. По мощности - тут общие рекомендации такие: с цихлидами, во избежании появления ненужных обрастаний водорослями, свет включают на ненадолго и неяркий - или вообще, только когда вы за ними наблюдаете. Ну да, контроллером можно выставить любой спектр, приятный хозяину. Поэтому, т.к. мощность большая не нужна - отпадает необходимость в контроле влажности под крышкой. Обычно хватает датчика температуры. И в том нет большой необходимости.

На форуме очень много реальной информации по подбору светодиодов для растительных аквариумов. Есть дешево, есть дорого. Результат выращивания растений в аквариум один (замечательный) - это я не раз тут писал также лично за себя, при соблюдении элементарных правил баланса: удо, свет, параметры воды - независимо от того, с прибамбасами многоспектральный свет или вкл-выкл на спектре 6500K (универсальный).

Насчет занятий аквариумом с 1978 года :-): извините, не аргумент. Среди моих знакомых аквариумистов есть монстры, держатели акваклубов в СССР и крупный держатель разводни на десятки видов рыб, до сих пор. Я бы сказал, все кто живы с тех времен из местных- я их знаю и постоянно общаюсь с ними. Можно сказать, что они все застыли на уровне 80-х. Только один из них в курсе современных тенденций, активно пользуется новинками и ему интересны сложные, недавно введенные в аквакультуру растения и креветки. Приятно что вы решили завести такую сложную вещь, как компьютерное управление. Но, как-то, нужно ли это для астронотусов? Для себя - да. Хобби, проверить свои навыки.
swshome писал(а): а как показала практика - бегут все: и тетры и JBL
но также наработан опыт, как этого не допустить. Вовремя заменять уплотнительные резинки, не пользоваться ручкой для прокачки у некоторых моделей (слабое место).

По люменам: да, так удобней, в зависимости от литража. Но с определенной высотой аквариума и подвеса это требует коррекции и учета конструктива светодиода. Например, SMD3528 не дадут света на дне, даже если взять их 50 люм/литр. В некоторых случаях достаточно и 20 люмен для некоторых растений. Но в среднем 40-50, а для некоторых растений нужно 100 люм/литр.

Выше писали, что надоел всякий декор и хочется астронотусов. Если честно, не представляю как может надоесть аквариум. Постоянно появляются новые растения и рыбки. Мне лично многое хочется попробовать. Одни L-сомы чего стоят, а еще есть креветки, мхи, буцефаландры, увирандры, эхинодорусы всех цветов, эриокаулоны? Красные растения бросают вызов - их нужно уметь выращивать. Акваскейпы не будят воображение? :-): такой стимул узнать что-то новое и сделать похожее!

У меня был период скукоты в аквариумистике, растения типа криптокорин и папоротников. Но там появились светодиоды и всякие новшества, и поперло не по детски. Такой стимул, лет десять не отпускает. Заводите травник со скейпом, это другая планета и новые ощущения :-):
swshome

AndreBens писал(а): Например - 10 000 – 18 000 К - эти-то приятны глазу? Это же морские, вырви-глаз! Это кто такие веселые рекомендации дает,
Вот тут
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение