Освещение аквариума диодами 10W, советы, расчёты... Опции

[Юрий77]

Всем привет.
Появилась задача, соорудить освещение аквариума на 10-ти ватных диодах.
Имеется аквас на 288 литров, чистыми примерно 250л. Это стандартная банка природа, 1200*400*600h
Столб воды 50-55см.

Предыстория:
Год назад купил себе 8 таких диодов, смонтировал их на алюминиевый уголок (+3 радиатора с материнки).
Питание - это был блок питания от компа, напрямую запитывал все паралельно подключенные диоды.
Растения расли классно, ситняг и тот шевелился в росте.
Итог - погорели мои все диоды!

Снова заказал диоды, но теперь есть желание сделать, так сказать, по уму....

И собственно вопросы вырасли следующие:

1- Расчёт профиля под данные светодиоды. (Можно с фото или ссылками на него)
.
подбор профиля от yarishNEW.
2- Схема подключения. (Все что касается этого, БП, димеры и т.п.)
.
3- Советы по монтажу. (высота от воды, расположение диодов на профиле, как и чем лучше закрепить..) .

4- Нужны ли диоды красный и синий в такой сборке?
.
5- Расчёт количества диодов?
расчёт количества диодов от Юрась....
По каждому пункту сделаю ссылки на сообщения...
Желательно бюджетное решение данного вопроса.
.
Расчёт под травник, без разгона и т.п.
.
Просьба все данные разложить из расчёта на единицу воды в акве, может не только мне будет интересно, чтоб и другие могли сделать расчёт для себя, под свои нужды.

Теперь о самих диодах:




Сообщение отредактировал Юрий77 - 22.2.2016, 20:56

[Юрась]

такие диоди очень нежелательно питать 12В да ещё без ограничения тока. Им нужно около 10 - 10,5В и ток подрезать до 0,8 - 0.9А. Тогда они не будут перегреватся и прослужат очень долго.
И радиаторы, по-моему, на материнках ( с материнки, или из процессора?) не имеют таких размеров, чтобы остудить 10Вт СД.
Красных и синих наверное добавить желательно, но на данный размер аквы 10Вт цветные светодиоды будет сложно разместить для равномерного освещения всей площади. Что бы было равномерно - придётся поставить 3 красных СД - а это будет много. Можно для основного света поставить 10Вт и разбавить по периметру 3Вт ДипРэд и синими. Я бы на такой размер поставил штук 7-8 красных и штук 5 синих. По количеству 10Вт - нужно считать по люменам. Примерно 40 Лм/литр под Ваши запрпосы.
(250лх40Лм)/900-1000Лм = 10шт светодиодов по 10Вт. Примерно!
Учитывая то, запитаны СД будут в щадящем режиме (10В и 0,8) и глубину воды - пересвета быть не должно. Если Вас устраивали восемь 10Вт СД - ставте восемь.

З.Ы. Бюджетно получится не очень. Профиль денюжку стоит. Драйвера для 8-10 диодов по 10Вт тоже не за копейки. Для одного СД около 2-3 американских рубля, смотря где покупать.
Я пробовал подключать 10Вт СД от драйвера для 6 - 10шт. 3Вт СД. Ток там поменьше (650Ма), но спокойно тянет 3 штуки 10Вт СД подключённых последовательно. Светят они конечно не на всю катушку, но всё же очень ярко. И греются мало.
Также подключал 10Вт СД от такой приблуды(стоит не дорого):

Легко тянет два 10Вт СД со стабилизацией по нужному току и напряжению и стоит при этом в четыре раза дешевле двух драйверов для 10Вт СД, но этой приблуде нужет изначально трансформатор (220/12, 20, 25 или 30В) для питания или готовый БП с выходом около 30Вт. Этим прибором можно выставить напряжение от 1,5 до 28Вт и ток от 0,5 до 2-3А. Правда на 3А греется, а до 2А работает легко.
Поскольку у меня есть несколько мощных трансформаторов, я прикупил у китайсов подобные девайсы разных моделей и мощности и питаю от них свои СД. По деньгам это очень намного дешевле драйверов, а запитать можно мешок разных СД. Но повторяю - нужен питающий трансформатор, прибор что на фото есть лишь стабилизатором нужного тока и напряжения.

Сообщение отредактировал Юрась - 29.1.2016, 19:20

[Юрий77]

Юрась, а в цифрах можешь дать наводку?
Диоды заказывал на Али.... Драйвера тоже смотрел у них, но пока решил совета послушать, кто что подскажете...
Можно и 10 поставить, их же китайцы десятками продают...

Сообщение отредактировал Юрий77 - 29.1.2016, 19:25

[Юрась]

То есть в цифрах? Что именно? Я же вроде в цифрах писал.

Сообщение отредактировал Юрась - 29.1.2016, 19:28

[yarishNEW]

Юра, делаем полностью новую схему или стараемся использовать уже имеющийся в наличии БП? - это из соображения бюджетности.

Начнем эпопею рассуждений с расчета радиатора - многие знают такой норматив как 20-25см2 на 1Вт рассеиваемой мощности при пассивном охлаждении, но незнают заковык.
Заковыки (перечисляю основные т.к. второстепенные не так существенны и я их практически непомню):
- это норматив для нашего климата ещё СССР времен - сейчас у нас лето "немного" жарче стало, поэтому нужно брать верхний показатель;
- расположение радиатора для этого норматива - вертикальное! а не горизонтальное, как у нас в аквариумистике - поэтому в расчет нужно брать со спокойной душой норматив 40-50см2 на 1Вт рассеиваемой мощности;
- всё это верно для наружного расположения радиатора т.е. на открытом воздухе со свободным доступом к охлаждающим поверхностям;
- толщина подошвы радиатора должна быть не менее 4-5мм (в идеале для нас 7-10мм) .

Объясняю почему нужен лист потолще - возьмем аналогию - круги на воде от упавшего камня.

Чем толще подложка, тем дальше расходятся температурные круги по поверхности радиатора - тем самым увеличивая площадь охлаждения.
При тонкой подложке круги не расходятся далеко, а концентрируются на расстоянии 1-1,5см от источника тепла (светодиод) - при этом получается местный перегрев электронного элемента т.к. на расстоянии уже 3-5 см - тонкий радиатор имеет уже температуру окружающей среды.

Собственно по радиаторам всё!

Сообщение отредактировал yarishNEW - 29.1.2016, 19:47

[Юрий77]

Думаю оставляем....

То есть в цифрах? Что именно? Я же вроде в цифрах писал.

Цены.

[Юрась]

Я почти всю светодиодную продукцию и комплектующие купил на "Аукро".
Выбор большой и цены адекватные - посмотри сам. СД 10Вт стоит 10+грн, драйвер для него 60+грн. Вот например
В китайсов тоже кое-чо брал, но ждать долго посылку.

Вот здесь смотри, я брал всё тут

Сообщение отредактировал 364 - 30.1.2016, 10:20

Причина редактирования: излишнее цитирование - оверквотинг

[Юрий77]

Так, подозреваю что профиль тоже специфический выползает....
Хотелось чтоб и визуальный вид был у него нормальный...

Сообщение отредактировал 364 - 30.1.2016, 10:21

Причина редактирования: излишнее цитирование - оверквотинг

[yarishNEW]

Профиль самый обычный Ш-образный вполне подойдет - это будет самое бюджетное решение.


Можно поискать подешевле в других интернет-магазинах (главное, чтобы отрезали в размер и ненужно было покупать 6 метров) или если выпендриться - то профиль какой-то супер-пупер формы.

Также для снижения затрат на профиль желательно сделать самую элементарную систему активного охлаждения радиатора.
Сверху радиатора элементарно поставить несколько кулеров на пониженное напряжение (чтобы не гудели) и сразу же норматив по радиатору можно взять минимальный - 25см2 на 1 Вт мощности.

Сообщение отредактировал yarishNEW - 29.1.2016, 20:22

[Юрий77]

Вот ценник у китайцев... От..

[Gepard]

поэтому в расчет нужно брать со спокойной душой норматив 40-50см2 на 1Вт рассеиваемой мощности

всегда хотел узнать, 40-50см² - это для верхней поверхности радиатора или всю боковую площадь радиатора считать?

[yarishNEW]

Считается вся поверхность - подошва, боковины, верх - просто эти поверхности должны быть обдуваемы воздухом.
Так если на подошве светодиоды закрыты акрилом - тут вентиляции ноль, поэтому эту поверхность в расчет не берем.
Ещё не берем в расчет если между поверхностью радиатора и стенкой шкафа (допустим) расстояние меньше 1 см - через такую щель конвекции воздуха в пассивном режиме нет (пример: - радиаторы процессорные на компе предназначены только для активного охлаждения - в противном случае это болванка у которой считается только внешняя поверхность).

[Юрась]

...Чем толще подложка...

Не претендуя на истину приведу свой пример:

Сделал себе такой светильник. Размер - 124х25 см. Плоский лист алюминия толщиной 3мм с бортиками по 4см (типа швелер)
Диоды: 48 белых 6000К (1Вт реально - проверено, на мощность проверены все диоды и стоят реально 1Вт и 3Вт)
22 тёплых 3200К (1Вт)
6 ДипРэдов (3 Вт)
4 синих 440нм (3Вт)
Свет очень приятный, достаточно яркий, но без пересвета (ИМХО)
Освещает аквас 120х45х55см. Растючки много, но не требователной.
Так вот по радиатору. Данный алюминиевый каркас ещё не нагревался до горяча. Градусником не мерял, но на ощупь - приятно тёплый. Думаю градусов 40. Никак не принесу с работы пирометр что бы замерить точечно возле диодов.
Кстати - диоды клеил не на термоклей. Смешивал 1:1 быстросохнущую эпоксидку и термопасту КПТ-8. Держится отлично, по теплопроводности тоже думаю хорошо. Приклеивая диод, я ялозил его на капле клея оставляя минимальный слой последнего, дабы только заполнить неровности. Работает чуть больше месяца по 10-12 часов в день.

Вот ценник у китайцев... От..

На 10Вт диодах есть чипы и гораздо побольше - следовательно и светить будут ярче. Это очень бюджетные 10Вт диоды.

[yarishNEW]

принесу с работы пирометр что бы замерить точечно возле диодов

Прекрасно! Будет уже возможность всё оценить с цифрами в руках.
При замерах сделайте следующие точки:
- замер температуры кристалла светодиода + тут же замер температуры выводных ножек светодиода + замер температуры радиатора на расстоянии 1 мм от корпуса светодиода;
- переворачиваем лист и замеряем температуру листа в месте которое соответствует центру установленного с обратной стороны светодиода;
- нахождение самой горячей точки на поверхности радиатора-листа и анализ почему она существует;
- карта температур радиатора-листа после выхода светильника на рабочий режим т.е. через 2-3 часа после начала работы.

Просьба сделать такую лабораторную работу - думаю эта инфо будет многим интересна (в т.ч. и мне) т.к. пирометр под рукой есть у немногих.

[Юрась]

Просьба сделать такую лабораторную работу - думаю эта инфо будет многим интересна (в т.ч. и мне) т.к. пирометр под рукой есть у немногих.

Ок, на работу мне послезавтра, через два дня ждите отчёт. Мне и самому интересно.

[garry0857]

И я внесу свою лепту в защиту 10W светодиодов.
У меня их установлено 12 штук на банку 300 л., высота столба воды если отнять грунт 50 см, освещают акву по 12 часов в день уже более полтора года и ни один светодиод не сгорел, питались раньше от БП компа, месяцев 5 назад приобрел драйвер 12В 150W, ни одного ограничивающего резистора не установлено. Димирование производится при помощи акваконтроллера и транзистора IRLZ44N
Светильник делал по образцу найденному на этом форуме (к сожалению ссылку я не сохранил)




Сообщение отредактировал garry0857 - 29.1.2016, 21:51

[Юрась]

а каких цветов по скольку? Можно фото светильника в перевороченом состоянии?
Охлаждение вентиляторами очень большой плюс к долговечности СД.

Я конечно люблю аквариум, но выложить 500+грн на профиль не готов, хоть это и бюджетно, хотя с другой стороны: потратить 500грн за неделю на пиво - легко...

Сообщение отредактировал 364 - 30.1.2016, 10:21

Причина редактирования: излишнее цитирование - оверквотинг

[garry0857]

а каких цветов по скольку?

10000К и 6500К по 4 четыре штуки плюс 2 штуки 660нм+450нм (8чипов красных и 1 чип синий) плюс 2 штуки УСКИ (светики с широким спектром) - всего 12шт.
По поводу фото в перевернутом состояние фото постараюсь сделать позже.

Я конечно люблю аквариум, но выложить 500+грн на профиль не готов, хоть это и бюджетно, хотя с другой стороны: потратить 500грн за неделю на пиво - легко...

В любом случае если вы хотите чтобы у вас в аквариуме все росло, цвело и радовало глаз то придется раскошелится в любом случае

[Юрий77]

То есть если добавить 10000-13000К хоть парочку, то кашу не испортить?!?!?!

[yarishNEW]

Совсем не испортишь!

10000К дадут голубой спектр и поэтому можно будет обойтись без специальных синих светодиодов. Правда я их ставлю из соотношения 1:5 спектра 6500К (ну или где-то так - по настроению)
Кроме вышесказанного мне нравится когда есть 10000К в линейке - аквас становится более ярким - да и растения вроде как не против.