[DIY] Oświetlenie LED 115cm - belka z radiatorem pod pokrywę

[Dominik Gąsiorek]

Wykorzystane elementy:
- 1x radiator 115cm - symbol radiatora A5723
- 17x Cree XP-G2, biała zimna, R4- 130 lm/350 mA, BIN: 1D0, MCPCB: star 22mm
- 4x Cree XP-E, jasność 500mW, Royal Blue - D3 (ok.450-455nm), MCPCB Star
- 4x Cree XP-E, jasność N4 - 62 lm/350 mA, czerwona - R2 (620-625nm), MCPCB Star
- 3x Driver LED SUPL-LEDSUP2, Uwej 9-35V AC/DC, Iwyj 360/480/610/730 mA
- 1x zasilacz z jakiegoś laptopa AC 16V 3.36A
- 1x Zasilacz impulsowy MeanWell ELN-60-48P 48V/1.3A
- 1x Klej Thermopox 85CT przew.2 sklad. 7 W/mK
- opaski plastikowe długie

Wykonanie:
1. Diody przykleiłem do radiatora na Thermopoxie wg następującego schematu:



2. Połączyłem je szeregowo w 4 następujące ścieżki:
- 4x RED podłączone do osobnego drivera LED SUPL-LEDSUP2
- 4x BLUE podłączone do osobnego drivera LED SUPL-LEDSUP2
- 4x WHITE podłączone do osobnego drivera LED SUPL-LEDSUP2
- 13x WHITE podłączone do zasilacza MeanWell - ten zasilacz ma już wbudowany driver

3. Kable do radiatora przypiąłem wieloma opaskami plastikowymi, żeby w sytuacji gdy odepnie się jakiś LED/kabel nic nie poleciało do wody. Pierwotnie miałem w planie zalać to wszystko gumą w sprayu (Plasti Dip), ale nie zdążyłem i tak zostało

4. Podłączyłem wszystko do zasilaczy i driverów.

Diody
Co do diod niezastąpione są diody Royal Blue 450-455nm i Red 620-625nm, polecają je na forach akwarystyki morskiej, amatorów różnych ziół itp. Można powiedzieć, że są sprawdzone w praktyce. Te fale podobno najlepiej są absorbowane przy fotosyntezie. Jako białe diody użyłem Cree XP-G2 - mają bardziej skupioną wiązkę światła od poprzednich generacji a co z tym idzie więcej go dostaje się do akwarium zamiast na podłogę. Ledy XP-E mają natomiast dużo większy kąt świecenia co jest zaletą przy ich niewielkiej ilości. Połączenie tych trzech kolorów, daje bardzo ładne światło. Same diody białe powodują wrażenie "sterylności". Po uzupełnieniu ich barwą niebieską i czerwoną kolory stają się mocne i żywe a od ruchu wody tworzą się piękne odblaski.

- Dioda XP-G2 może działać z max mocą 1.5A (daje wtedy ok 488lm). Ja mam je na 0.36A (130lm)
- Diody royal i red mam też na 0.36A

Wynika z tego że mam 17x130lm=2210lm z samych białych a maksymalnie może to być 8296lm (prawdopodobnie trzeba byłoby wtedy chłodzić radiator wiatrakami - nie wiem, nie testowałem na tyle długo). Diody red i blue mają mniejszą ilość lumenów, ale nie o lumeny tutaj chodzi a natężenie światła w odpowiednim spektrum. (wikipedia: "W sprzyjających warunkach rośliny mogą zużytkować w procesie fotosyntezy około 5% energii docierającego do liści światła. Ze względu na zakres absorpcji poszczególnych długości fali przez barwniki fotosyntetyczne na wydajność fotosyntezy wpływa jedynie natężenie światła w zakresie 400-700 nm."). W ogóle ani WATY ani LUMENY wg mnie nie są wstanie być wykładnikiem przydatności ledów dla roślin. Żeby efekt był jeszcze lepszy można by uzupełnić zestaw o diody pomarańczowe i inne z tego zakresu fal. Jeżeli chodzi o diody jest jeszcze inny czynnik zwiększający ich wydajność prawie dwukrotnie - ledy świecą kierunkowo, w przeciwieństwie do świetlówek, w dodatku głębiej przebijają się wodę. W świetlówkach niby można użyć odbłyśników, ale straty na nich i tak są bardzo duże. Mam też wątpliwości co do wykorzystywania osłon na ledy z pleksi czy szyby - z tego co czytałem po zagranicznych forach, ze względu na dużą kierunkowość światła traci się sporo. Słyszałem, że ktoś tam korzystał ze specjalnych pleksi wykorzystywanych w solariach. Jest to tylko moja prywatna opinia wynikająca z grzebania w temacie dość długi czas - nie jestem ani elektronikiem, ani optykiem, ani mikrobiologiem

Drivery, zasilacze
Dzięki zastosowaniu driverów mam możliwość płynnego sterowania jasnością każdego kanału. Dostępne są dwa typy driverów - sterowane analogowo i cyfrowo sygnałem PWM. Ja wybrałem tą drugą opcję, ponieważ jak czas pozwoli chciałem do tej lampy wykonać prosty mikrokontroler który będzie sterował jasnością (świt/zmierzch/oświetlenie nocne/burza etc) i do tego będzie mi potrzebne PWM. Jeżeli ktoś chce po prostu zrobić sobie potencjometry to polecam analogi. Na razie nie mam jeszcze takiego urządzenia więc drivery nie mają regulacji (poza zworkami), natomiast MeanWell ma potencjometr (w środku obudowy). Jeszcze jedna uwaga, aby zasilacz MeanWell zadziałał bez podpiętego sygnału PWM, trzeba jego złącze PWM zasilić 9-10V bo bez tego się nie włączy. W tym celu użyłem jakiegoś starego zasilacza uniwersalnego o minimalnej mocy. Dopóki nie zrobię tego kontrolera nie mam jak płynnie sterować jasnością na driverach (z wyjątkiem zasilacza MeanWell do którego podpięte są białe diody który ma potencjometr)

Pobór prądu
(Pi razy oko z P=U*I)

Obecnie przy moim low-techu: ((2.8V x 0.36A) * 28[25led + 4 drivery]) * 1.05 [straty na zasilaczu] = ok 30WATT !!!

Maksymalnie: ((3.1V x 1.5A) * 28[25led + 4 drivery]) * 1.05 [straty na zasilaczu] = ok 140WATT

Wrażenia z użytkowania
Po krótkim użytkowaniu okazało się, że wszystko zrobiłem na zapas Radiator praktycznie w ogóle się nie grzeje. Obecnie działam w zasadzie na minimalnym napięciu ledów (0.36A) - mam akwarium low-tech. Rośliny ładnie rosną. Czerwone rośliny ładnie się wybarwiają i nie mam problemu z glonami. Przed startem akwarium rozmnażałem rośliny w denkach po butelkach do którego nasypałem trochę podłoża i rosły jak szalone. Oddałem całą miskę roślin znajomym przed startem bo nie wszystkie mi pasowały do nowego baniaka.

[Zola67]

Ile cie to kosztowało złociszy?

[nykaz]

~450

[Zola67]

sory że of topa daje dopiero teraz widzę że jesteś z Nowego Targu byłem tam kilka razy na wczasach chyba z 8 razy w Zakopcu

[slipknot1989]

Prosta i fajna konstrukcja. Sam zastanawiam się nad taką do mojej kostki.

Zola67, Kto nie był w Nowym

[Robert Szostak]

Piękna robota ale mam dwa zasadnicze pytania:
1. Czy ledy nie muszą być jakoś zabezpieczone przed wilgocią?
2. Czy to moje wrażenie czy kolorystyka w zbiorniku zdominowana jest przez kolor ciepły - źółty?
pozdrawiam i gratuluję projektu
Robert

[nykaz]

1. Moim zdaniem nie muszą. Radiator jest cały czas suchy od spodu. Myślę, że to dzięki wydalanemu ciepłu.
2. Tak na tym zdjęciu była. Tak jak pisałem nie zrobiłem jeszcze kontrolera do płynnej regulacji jasności poszczególnych kanałów (PWM). Alternatywnym sposobem byłoby dołączenie potencjometrów, ale ja nie będę tego robił. W tym momencie mogę regulować np kolor czerwony i niebieski skokowo na zworkach drivera (natężeniem prądu) tj. 360 / 480 / 610 / 730 mA. Na tym zdjęciu kolor czerwony i niebieski miałem na 360 a białe miałem na bardzo niskim poziomie. Obecnie niebieski mam na 480 i jest inny odcień. Kwestia regulacji. Mam w planach zrobić prosty kontroler na pilota z timerem, regulacją i kilkoma programami.
BTW: delikatny żółty kolor miała też woda od korzeni, podmianę robiłem dopiero raz.

Jak będę miał chwilę zrobię porównanie jakie barwy można uzyskać na różnych mocach poszczególnych ledów (od "lodowatego" poprzez biały ciepły, biały zimny, czerwienie, itp)

Piękna robota ale mam dwa zasadnicze pytania:
1. Czy ledy nie muszą być jakoś zabezpieczone przed wilgocią?
2. Czy to moje wrażenie czy kolorystyka w zbiorniku zdominowana jest przez kolor ciepły - źółty?
pozdrawiam i gratuluję projektu
Robert

[Robert Szostak]

nykaz, Rozumiem, widziałem Twój zbiornik w galerii i faktycznie kolory są już inne. Zobaczymy jak będą u ciebie rosły rośliny, mam nadzieję i trzymam za to kciuki, że będzie ok.
Sporo osób robi DIY led w Polsce, szkoda, że oferowane na rynku oświetlenie jest albo bardzo drogie albo bardzo kiepskie. Brakuje osób, które zajęły by się tym profesjonalnie tak jak w przypadku akwariów Opti white. Nykaz może Ty spróbujesz? jak widać znasz się na temacie

[nykaz]

Nie, ja raczej nie, to tylko hobby Ale dzięki. Jest tutaj wiele osób które wiedzą dużo więcej. Zobacz np. wątek "HIT czy KIT?". Wydaje mi się że ceny LED wynikają z małej skali produkcji, są zbyt mało popularne.
Co do roślin jak na razie wszystko rośnie bardzo dobrze, jak coś nie wypali w moim akwarium to poprzez brak CO2 przy wybranych przeze mnie roślinach, ale na razie testuję, może się uda.

[Robert Szostak]

Nie, ja raczej nie, to tylko hobby

A szkoda już myślałem, że Cię namówię
Widziałem też akwarium ok 600l na ledach CREE, jego właściciel prowadził zbiornik w formie Hi-tech. Więc led się sprawdza. Mam nawet znajomą, która zajmuje się sprzedażą oświetlenia led i sprowadza bezpośrednio a chin ale na razie nie mogę jej jakoś namówić na rozwój w kierunku akwarystyki.

[Ulvhedin]

nykaz, gdzie kupiłeś radiator, bo ja gdzieś link zapodziałem a potrzebuje dokupić

[nykaz]

A szkoda już myślałem, że Cię namówię

Jakbym tylko miał więcej czasu to chętnie bym robił takie LEDy, ale polecam samemu coś zdziałać U mnie to oświetlenie spisuje się na prawdę fajnie.

nykaz, gdzie kupiłeś radiator, bo ja gdzieś link zapodziałem a potrzebuje dokupić

np. Huta Kęty (producent), piekarz.pl, hydrogig.dos.pl, dacpol.eu,

[Ulvhedin]

O dzięki piekarz.pl tam kupowałem

[nykaz]

Obecnie to świeci mniej więcej tak (ostatnio jak robiłem zdjęcia było kijowo ustawione):

[lopuch]

Ja mam pytanie. Jak się mają diody po 3 miesiącach bez zabezpieczenia przed wilgocią w pokrywie? Bo u mnie po 6 miesiącach już było widać działanie wody na miedzianych częściach diód. Według mnie diody pracujące pod pokrywą muszą albo być izolowane w jakiś sposób od wilgoci lub przed nią zabezpieczane. Bo faktycznie w czasie świecenia może nie widać wilgoci na powierzchni ale sprawdź ile wilgoci jest rano zanim się zapalą.

[nykaz]

Ja mam pytanie. Jak się mają diody po 3 miesiącach bez zabezpieczenia przed wilgocią w pokrywie? Bo u mnie po 6 miesiącach już było widać działanie wody na miedzianych częściach diód. Według mnie diody pracujące pod pokrywą muszą albo być izolowane w jakiś sposób od wilgoci lub przed nią zabezpieczane. Bo faktycznie w czasie świecenia może nie widać wilgoci na powierzchni ale sprawdź ile wilgoci jest rano zanim się zapalą.

Hej. Diody wyglądają ok. Nie zauważyłem jakiejkolwiek ingerencji wody. Możliwe, że u mnie jest pod tym względem łagodniej, ponieważ z tyłu obudowy mam wycięte 4 otwory wentylacyjne (planowane były pod ewentualne wiatraki do chłodzenia wody w akwarium).

Przypomniałeś mi o jeszcze jednej rzeczy o której nie napisałem w temacie. Chodzi o to, że miejsca w których diody łączą się z płytką MCPCB zostały przeze mnie delikatnie zasilikonowane aby uniknąć sytuacji zwarcia plusa i minusa (załącznik).

1SB22XPG2W80R.jpg

[lopuch]

U mnie na tych miedzianych kwadracikach zaczęły się pojawiać kryształki (coś ala kamień z wody - jak w czajniku) a najwięcej na tych gdzie były przylutowane kable zasilające. Później ktoś poradził potraktowanie całej płytki MCPCB bezbarwnym lakierem do paznokci (ale już tego nie wypróbowałem) bo zmieniłem mój zbiornik na wersję otwartą z hydroponiką. Te najgorsze diody po roku i 4 miesiącach (te 2-3szt które się spaliły były w tak kiepskim stanie że wierzchnia warstwa z tymi miedzianymi kwadratami odchodziła od aluminium. U mnie też były otwory wentylacyjne z wentylatorami które się włączały jak temperatura wody była za wysoka.

[nykaz]

to może zależeć od wielu czynników (np. od tego jakie płytki MCPCB zostały użyte, ile wody paruje itp). Ja na razie się tym nie martwię bo nie widzę żadnych objawów. Myślę że dobrym rozwiązaniem na takie coś jest kupienie puszki PLASTIDIP lub tańszego PLASTILAK i po prostu wysprejowanie całej lampy od spodu. Kiedy wyschnie łatwo można odciąć gumę wokół samej diody i ściągnąć pozostawiając całą resztę zaizolowaną.

[Ulvhedin]

lopuch, Witam Cię po latach
To o czym pisałeś, to typowe zachowanie się miedzi pod wpływem wilgoci. U mnie było to samo, póki nie zdjąłem pokrywy. Przewiduję jednak budowę nowej pokrywy i zabezpieczyć od spodu szybą.

U mnie doszła trzecia belka, jako że diod XP-G zabrakło, to przysłali mi XT-E wysterowane na 700mA całkiem przyjemnie świecą, do tej nowej belki jeszcze zostało mi przymocować royal blue i red.

Jak się woda wyklaruje po planarii, to wrzucę foto.

[nykaz]

lopuch, Witam Cię po latach
To o czym pisałeś, to typowe zachowanie się miedzi pod wpływem wilgoci. U mnie było to samo, póki nie zdjąłem pokrywy. Przewiduję jednak budowę nowej pokrywy i zabezpieczyć od spodu szybą.

U mnie doszła trzecia belka, jako że diod XP-G zabrakło, to przysłali mi XT-E wysterowane na 700mA całkiem przyjemnie świecą, do tej nowej belki jeszcze zostało mi przymocować royal blue i red.

Jak się woda wyklaruje po planarii, to wrzucę foto.

Hej Możliwe, że u mnie nie ma tych objawów ponieważ z tyłu obudowy mam wycięte otwory na wentylatory i przez to jest jakaś rotacja powietrza. XT-E też są ok Widzę, że Cree nie nadąża chyba z produkcją, bo coraz ciężej je dostać. Czekam na fotkę!