DIY LED für 700 Liter

Bruzzzler

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Hallo Gemeinde,

nach gut zehnjähriger Aquarium abstinez aufgrund meiner Wohnsituation plane ich aktuell schon fest den Bau eines 700 Liter Beckens. Schwerpunkt liegt aktuell auf der Idee zur Beleuchtung. Ich möchte hier einen eher unkonventionellen Weg einschlagen. Ich hatte in der Vergangenheit bereits einige sehr gute Erfahrungen mit Midi Power Leds von Nichia.

Aktuell plane ich gesamt ca. mit 25.000 Lumen, die dimmbar sein sollen. Ich möchte euch gerne an meinen Überlegungen teilhaben lassen und erhoffe mir Feedback.

Meine Recherchen haben hier einige neue und interessante LEDs aufgebracht. Ich glaube, mit der Nichia NF2W757H-F1 (5700K CRI:90 183 lm/w) die für mich perfekte Mischung gefunden zu haben. Leider hat diese LED "nur" knapp 23 Lumen @65ma. Sprich, ich brauche knapp 800 LEDs. Dazu sollen auch noch RGBs LEDs für spezielle Effekte. Interessant sind auch die Optisolis LEDs (Vollspektrum). Diese erreichen aber eine deutlich geringere lm/W Ausbeute (dafür aber einen höheren PAR Wert) und sind auch bedauerlicherweise entsprechend teuer.

Klingt jetzt erst einmal schlimmer als es ist. Ich hatte bereits 2014 (siehe Bild) eine ziemlich ähnliche Platine entworfen ink. Integrierter KSQ mit der ich einiges an Erfahrung sammeln konnte. Die Platine hatte die Maße 100 x 90 mm und war mit 16 Stk. weißen LEDs und 8 Stk. RGB LEDs bestückt. Das Wachstum der Pflanzen war hervorragend. Nur die Lichtfarbe (5000K) und die Farbwiedergabe (CRI: 80) waren noch optimierungsbedürftig.
Nach einiger Arbeit ist hieraus eine neue Platine (Aluminium) entstanden mit 150 x 40 mm , 32 Stk. weißen und je 8 Stk. Rot/Grün/Blau Leds. Ich bin hier für den ersten Test weg von RGB LEDs und setze auf einzelne farbige LEDs.

Die komplette Platine wird somit ca. 1.000 Lumen liefern (ohne die RGB gerechnet) und mich inkl. der KSQ auf der Platine unter 25€ kosten. Das verlötend der SMD Bauteile ist kinderleicht. Lötpaste mit Schablone auftragen. Bauteile grob mit Pinzette auflegen und ab damit auf eine Reflowplatte (ca. 50€).

Jetzt zu den Problemen. Die Beschaffung der LEDs in DE gestaltet sich leider aktuell etwas schwierig. Die meisten Anbieter liefern erst ab 5.000 Stk. Abnahme. Kennt einer von euch Quellen mit geringerer Abnahmemenge? Oder gibt es eventuell Interesse an einem gemeinsamen Projekt /Sammelbestellung?

Im Worst Case bin ich immer wieder in Asien und kann die LEDs dann entsprechend mitbringen. Das kann aber aktuell etwas dauern.

So, jetzt bin ich über euer Feedback oder eure Verbesserungswünsche gespannt.

Grüße

Johannes

GTRI8884.JPG


Platine_2026.png
 
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Frohes Neues Johannes!

schön, dass Du wieder da bist :)
Ich überlege gerade auch an einer LED Beleuchtung, u.A. für das Haus und für das Aquarium.
Statt RGB würde ich auf Tunable White setzen, einfach weil ich RGB Leisten mit CRI95 5000K kombiniert hatte und das nicht so ganz schön war ^^ Ich persönlich bin mit weiß zufrieden und würde da auf CRI >=90 setzen und die Anteile von warm und kalt steuern.
Bei den einzelnen LEDs sieht man an der Oberfläche schon die unterschiedlichen Chips. Daher wäre eine one-chip Lösung mein Favorit. Mach da aber bitte deine Erfahrungen. Vielleicht siehst Du das ja anders.

Ähm... weißt Du, warum "kleinen" LEDs kaum verfügbar sind? Ich kannte das bislang nur von einigen Farben, aber das scheint ja doch ein Thema zu sein...

Ansonsten würde ich bei größeren Wassersäulen den Abstand zur Wasseroberfläche erhöhen und den Abstrahlwinkel verkleinern.
Die Schattenwirkung dabei ist nicht zu verkennen. @Thumper, @ernesto fyi. Zudem verjüngt sich das Verhältnis der Lichtintensität zwischen Oberfläche und Boden. Ich mag das und würde das mindestens teilweise in einem Scape auch ausnutzen.
Es scheint, dass die Chip on Board (COB) LEDs verfügbarer sind. Hier ist die Herausforderung tatsächlich bei der Abführung der Wärme. Von der Ansteuerung sind die auch unkompliziert. Wenn Du Platinen und Schaltungen entwerfen kannst, macht das sogar noch mehr Spaß :D

Hast Du die Dimmung bei deiner bisherigen Lösung per PWM gemacht oder über den Strom? Ich schiele da auf die Farbpunktverschiebung der LEDs, die ich bislang noch nicht bewerten kann.

Schöne Grüße
Kevin
 
Hallo Kevin,

dir auch ein frohes Neues.

Tunable White finde ich auch super spannend. Würde mich echt interessieren, wie deine Erfahrungen damit sind. Für mich aber eher nicht ganz relevant. Ich bin mit 5700K zufrieden. Die RGB sind bei mir nicht um die Farbtemperatur per se zu verändern, sondern eher für ein blaues Nachtlicht und vill. morgens und abends einen gewissen rot / orange Anteil zu generieren.

Kleine LEDs sind Grundsätzlich extrem gut verfügbar. Aber halt eben erst ab gewisser Stückzahl oder eben beim Chinesen. Bei COB LEDs habe ich eigentlich sogar deutlich schlechtere Erfahrungen mit der Verfügbarkeit. Hier sind die richtigen auch beim Chinesen nur ab großer Stückzahl (>80 Stk.) zu bekommen.

Das Thema Abstand / Optik / Linse spaltet mich persönlich aktuell am meisten. Auf der Pro Optik Seite steht aktuell, dass unter anderem in diesem Forum einige sehr positive Erfahrungen gemacht wurden und ich ein 70 cm hohes Becken anstrebe. Die physikalischen Grundlagen sind unbestritten und soweit verstanden. Auf der Kontraseite hingegen, dass ich mit ähnlichem Setup und ähnlichem Becken bisher auch bei Bodendeckern für mich gute Ergebnisse erzielt habe. Hinzu kommen die nicht unerheblichen Kosten und das ich noch keine optimale Lösung für die Anzahl der LEDs gefunden habe, die mich überzeugt. --> Ich bin für mich noch zu keinem Ergebnis gekommen. Vermutlich werde ich hierzu einen eigenen Test machen.

Die Ansteuerung COB vs. Midi ist für mich relativ irrelevant. Die KSQ auf der Platine funktionieren hervorragend. Aktuell sind 8 Stk. pro Platine (7 genutzt) verbaut und kosten in Summe pro Platine ca. 3-4€ an Bauteilen. Der Platzbedarf sollte aber nicht vernachlässigt werden. Aber auch hier kann ich durch den limitierenden Faktor Kühler kaum kleiner werden.

Die Ansteuerung von COBs ist mittels Festspannung ist natürlich absolut leicht. 36V am Wasser sind mir jetzt aber schon fast ein Ticken zu viel.

Ich Dimme ausschließlich über PWM. Bei der Dimmung über den Strom kenne ich die Auswirkungen nicht auf die Farbpunktverschiebung. Habe ich noch nie darüber nachgedacht. Auch hier würde mich die Erfahrungen sehr interessieren. Ich kann mir auch vorstellen, dass Dimmen über Strom im unteren Bereich aufgrund der Durchlassspannung der Dioden heikel sein kann.

Grüße
Johannes
 
Morgen...

Bei COB LEDs habe ich eigentlich sogar deutlich schlechtere Erfahrungen mit der Verfügbarkeit.

Naja. Digikey und Mouser haben echt eine riesige Auswahl. Ich habe bei den beiden noch immer das bekommen, was ich wollte.

Die Ansteuerung von COBs ist mittels Festspannung ist natürlich absolut leicht.

In einer COB sind Einzel-LEDs in Reihen und diese Reihen parallel geschaltet. COBs benötigen daher genauso eine Ansteuerung mit Konstantstrom wie einzelne LEDs. Oder was verstehst du unter einer COB-LED?


Viele Grüße
Robert
 
Hallo Robert,

du hast recht. Ich war irgendwie der Meinung, dass die COBs schon teilweise einen Vorwiderstand verbaut haben. Aber ich habe gerade nachgesehen. Das haben sie nicht. Dementsprechend muss eine KSQ davor.

Aber auch da brauche ich ja auch fast vor jeder COB eine KSQ. Als Beispiel bei einer Nichia NFCWL060B. Da hat eine schon 35V. Ich würde hier maximal zwei Stück in Reihe. Lieber sogar nur eine.

Ich schau mal bei Digikey oder Mouser. Danke für den Tipp. Hast du bereits mit einer bestimmten LED gearbeitet die du besonders empfehlen kannst?

 
Mahlzeit...

Aber auch da brauche ich ja auch fast vor jeder COB eine KSQ.

Nicht wirklich. 6 × Cree CMA1825-0000-000N0U0A40G an einem Meanwell ELG-150-C-700AB:

2018.08.07_01.jpg 2018.08.07_18-25-46.jpg

Und hier rechts im Bild:

2021.10.14_132.jpg

6 × Bridgelux Thrive BXRE-40S2001-C-73 an einem Elko-losen Inventronics EUD-150S105DTL:

2021.07.16_119.jpg

Und oben links im Bild.

6 × LUGA COB Horticulture LEAF GEN. 7 an einem Elko-losen Inventronics EUD-150S105DVL:

20200305_172045869_iOS.jpg 2020.03.06_17.50.02.jpg


Viele Grüße
Robert
 
Hallo Robert,

richtig coole Projekte ich werde auf jeden fall mal einen Versuch mit COB starten. Eventuell zusätzlich. Aber du bist ja teilweise schon gut über 200V. Aber bei SELV sollte nichts passieren :)

Hast du Signifikante Unterschiede zwischen „normalen“ und Horticulture LEDs feststellen können?

Für die Platine habe ich jetzt einmal zum testen die asm Osram GW QSLMS1.KM bestellt. Mit 5700K CRI90 und 227 lm/w eine wirklich Interessante LED. Im Gegensatz zur Samsung ist diese auch erst neu auf dem Markt und nicht abgekündigt.
 
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'N Abend...

Aber du bist ja teilweise schon gut über 200V.

Ist aber halb so wild. Die Ausgänge der genannten KSQen sind ja netzgetrennt, d.h. wenn man nur einen Pol berührt, passiert einem genauso wenig wie dem Vogel auf der Hochspannungsleitung. Um einen Stromschlag zu bekommen, muss man schon beide Pole gleichzeitig berühren, am besten noch mit feuchten Händen. Bei trockenen Händen wirst du die 200 V DC wahrscheinlich nicht mal spüren (BTDT, aber bitte nicht nachmachen...)

Früher hatte man mit den Leuchtstoff-, Quecksilberdampf- oder Halogen-Metalldampflampen direkt Netzspannung über'm Aquarium und das hat auch keinen gejuckt.

Hast du Signifikante Unterschiede zwischen „normalen“ und Horticulture LEDs feststellen können?

Ja: Von den sechs Horticulture LEDs sind drei nach nur zwei Jahren Betrieb (14 Stunden täglich) ausgefallen! Die Dinger kann man auch nicht mehr nachkaufen, die werden schon wissen, warum... Ich ersetze alle sechs demnächst durch Cree CMU2239-0000-000N0Z0A40H. Sind schon hier, nur noch nicht eingebaut, weil Fummelei.


Viele Grüße
Robert
 
Hast du bei den Horticulture LEDs eine besseres Wachstum feststellen können?

Da ich keinen A/B-Vergleich habe: Keine Ahnung, weiß ich nicht. Die gekaufte Cree CMU2239 besitzt gegenüber der LUGA eine rund um ein Fünftel höhere Strahlungsleistung im Bereich 400 bis 700 nm (der dedizierte PAR-Bereich). Ob ich das merke? Kann ich auch nicht feststellen, da mir der Vergleich fehlt. Wenn ich ehrlich bin: Ist mir eigentlich auch egal. Ich bin kein Produzent, bei mir kommt es nicht auf Ertrag pro Kilowattstunde an. Ich will dieses Jahr Poblano (Ur-Chili) und Mangold indoor anbauen.
 
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