Led Beleuchtung für ein sehr schmales Becken

Heide

New Member
Hey, bin neu hier im Froum...

Und zwar will ich mir eine Wassergekühlte LED Beleuchtung bauen. Ich habe schon Stunden mit lesen im Inet verbraucht, aber alles bekommt man halt nicht herausgelesen!

Becken: 120cm x 50cm x 17,5cm
und da kommt es dann rein

-Die Beleuchtung wollte ich mit CREE XP-G2 R5 machen die Ich Dimmen kann. Über das Dimmen will ich evtl. die Wassertemperatur regeln. Oder einfach die Helligkeit einstellen.
-Die Kühlung wollte ich mit meinem Außenfilter wo der Auslass mit einem Bypass versehen wird realisieren.

Da Mein Becken nur 17,5cm breit ist sind Leds mit einem Ausstrahlungswinkel von über 120° alles andere als gut.
Darum habe ich im CAD Programm das ganze mal durchgerechnet und bin auf das Ergebniss gekommen das ich 15° Linsen benötige, dass nur das Becken beleuchtet wird.

Jetzt stellt sich die Frage wie viele Led benötige ich? Durch verschieden Beiträge die ich gelesen habe benötige ich bei einem 100l Becken ca. 4000Lumen, die ich mit 10 Leds bei 1000mA erzeugen würde. Oder was meint Ihr?
Das Bild zeigt 10 Crees mit 15° und 2 ohne Linese die einfach die Fläche abdecken.

Würde mich über Eure Antworten freuen.

Grüße Heide
 

MBacter

Member
Zum generellen Verständnis für mich:
Sind das optische Linsen die den Lichtstrahl tatsächlich auf 15° bündeln oder wird das Restlicht auserhalb des Winkel einfach verschluckt ?

Was du zusätzlich noch zu deinem Gunsten miteinbeziehen kannst:
  • die Lichtstrahlen werden zur Achse des optisch dichteren Mediums gebrochen, sprich hier Wasser beim Übergang Luft-Wasser, sobald diese auf die Wasseroberfläche treffen und somit mehr am Aquariumgrund ankommt.
  • ein Teil des Lichts wird am Aquarienglas reflektiert und ist somit auch wieder verfügbar

Von daher ist das ein wenig kompliziert wenn man es genau nimmt. Dazu gibts einen älteren Beitrag bereits :wink:
Am Ende sind es dann doch wieder nur technische Daten, und es kommt darauf an wie genau man es mit der Theorie und Praxis sieht.


Grüße Michael
 

Heide

New Member
Hey,

Dachte an diese Linsen

Ja diesen Beitarg habe ich gelesen. Und habe mal mit der Excel Tabell rumgespilet. Durch die Lichtbrechung der Wasseroberfläche und anderen Faktoren benötige ich 20° das ich Mein Beckenboden von 17cm bleuchtet bekomme.

Da die Praxi eig. immer von der Theorie abweicht, zählt die Theorie nur als Richtwert.

Gruß Dennis
 

omega

Active Member
Hallo Dennis,

Heide":wakfxqok schrieb:
Durch die Lichtbrechung der Wasseroberfläche und anderen Faktoren benötige ich 20° das ich Mein Beckenboden von 17cm bleuchtet bekomme.
das verstehe ich nicht. Warum soll nur der Boden voll ausgeleuchtet werden. Pflanzen wachsen doch auch darüber. Laut Deinem Bild würden ca. ab der Hälfte der Wassersäule nach oben hin Schattenregionen entstehen. Die beiden breitstrahlenden LEDs änderen nichts, sind nur Kosmetik.
Ich würde Montagehöhe und Optiken dannach auswählen, daß sich nebeneinanderliegende Lichtkegel spätestens auf der Wasseroberfläche überlappen. Das hat dann zur Folge, daß ein Blatt unter Wasser von oftmals mind. zwei Seiten beleuchtet wird und so weniger im Schatten anderer Blätter/Pflanzen stehen kann, was sich positiv auf den Habitus der Pflanzen auswirkt.
Licht, das an die Scheiben gelangt, ist ja nicht verloren sondern wird reflektiert.

Bei meinem Aq. sieht das von der Seite so aus:

Grüße, Markus
 

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Heide

New Member
Hey,
Ja Omega da hast du Recht. Wenn ich eine Ausleuchtung wie du es beschrieben hast realisieren würde benötige ich 19 Leds was ich für übertrieben halte bei einem 100l Becken!
Du schreibst das Licht was die Scheiben berührt von ihnen reflektiert wird. Also wird mein Fußboden neben dem Aquarium nicht angestrahlt, bei einem Abstrahlungswinkel von 120°? Somit könnte ich mir die Linsen sparen...

Grüße Heide
 

omega

Active Member
Hallo Dennis,

Heide":2ux1ws6u schrieb:
Du schreibst das Licht was die Scheiben berührt von ihnen reflektiert wird. Also wird mein Fußboden neben dem Aquarium nicht angestrahlt, bei einem Abstrahlungswinkel von 120°?
nur, wenn's Aq. leer ist.
Nur das Licht, das an der Wasseroberfläche vorbeistrahlt ist verloren. Das, was ins Wasser eindringt, bleibt bis auf einen geringen Teil auch drin. Ist wie bei einer Glasfaser. Du hast noch nie versucht, an einem Aquarium von außen durch die Scheiben und durch's Wassser die Lampen zu erkennen? Da sieht man fast gar nichts von denen. Geh doch mal ein einen Aquarienladen und gucke selbst.

Grüße, Markus
 
Hallo Heide,

wenn Du anstelle weniger LEDs mit hoher Leistung viele mit geringer Leistung in einer Linie über dem Becken anordnest, kannst Du ganz ohne Linsen eine Lichtführung erzeugen, die besser zu Deinem schmalen Becken passt. (Es sei denn, Du willst unbedingt punktförmige Beleuchtung.) Mit zwei 50cm langen LED-Streifen (z.B. den hier) erreichst Du den gewünschten Lichtstrom. Bei Bedarf kannst Du auch noch zwei Segmente von einem dritten Streifen ergänzen, dann ist die gesamt Länge ausgenutzt.

Zum Thema Heizung: Die Leuchte wird ca. 33 Watt umsetzen, es fallen etwa 25 Watt Verlustwärme an. Wenn Du die vollständig einfangen kannst, erwärmt das nach den üblichen Heizertabellen die 100 Liter um 3 Kelvin. Der Temperaturanstieg wird geringer ausfallen, weil nur ein Teil der Wärme ins Becken kommt und die schmale Bauform ein schlechteres Oberflächen-Volumen-Verhältnis als "normale" Becken hat. Du sparst unter idealen Verhältnissen maximal 25 Eu Elektroenergie im Jahr. Die Wärmerückgewinnung ist in Deinem Fall eine interessante Bastelei, erwarte aber keine Sparwunder.

Grüße
Uwe
 

Heide

New Member
Hi,
Das wuste ich nicht das Licht von den Aquariumscheiben reflektiert wird. Das macht das ganze ja viel einfacher :D!

@ Mandocello eine Punktförmige Beleuchtung wollte ich eig. nicht. Ich ging halt davon aus, das Licht strahlt durch die Seitenscheiben durch, deswegen die Linsen. Die vorgeschlagene Leisten sind nicht mal so verkehrt, da ich eine viel gleichmäßiger Wärmeverteilung auf denn Wasserkühlkörper hätte. 2 Leisten (100cm) sind optimal da ich rechts und links noch ein wenig Platz brauchen werden, wegen den Wasseranschlüssen.
Was mich ein wenig verwirrt, warum der Shop völlig andern Strom und Lumen Wert angibt, als im Datenblatt stehen?!

Die Leisten gibt es auch noch mit 5500K was mir eher zusagen würden. Am liebsten wäre mir noch kälteres Licht.

Warum verbaut Osram auf den leisten nach der 5 Led einen Widerstand ein?

24V/7=3,43V Vorwärtsspannung einer Led (ohne Widerstand) dann könnte man Ihn doch gegen eine Brücke ersetzen, denn laut Datenblattder E5 Led kann sie max 3,6V.

Somit könnte ich noch ein paar Lumen rausholen!

Die schreiben, einfach 24V anschließen! Wie kann ich diese dann dimmen? Denn einen KSQ die Dimmbar ist kann ich bei den Leisten ja nicht verwenden!

Gruß Heide
 

omega

Active Member
Hi,

Heide":1wsgnvjn schrieb:
Die schreiben, einfach 24V anschließen! Wie kann ich diese dann dimmen?
24V-fähige Dimmer gibt es eine ganze Menge, auch mit Fernbedienung, Funk oder Infrarot, programmierbar etc.
Am Aquarium wird offenbar der TC420 gerne verwendet.

Grüße, Markus
 
Guten Abend Heide,

den Shop und die Produktauswahl finde ich ganz gut. Die selbst erstellten Datenblätter haben meist noch Potential. Naja, besser als andersrum. Da hilft immer der Blick ins Herstellerdatenblatt der LED, hast Du ja schon gemacht.

Der Datenblattwert von 3.6V ist anders gemeint. Diese Spannung darf sich maximal einstellen, wenn die LED mit 120mA bestromt wird. Typisch sind 3.2V. Das ergibt bei 7 LEDs 22.4V, die Differenz zu 24V wird in dem Widerstand umgesetzt. Der ist in Reihe zu den LEDs geschaltet und gleicht Spannungsschwankungen aus. LEDs sollten ja ohne Vorwiderstand mit Konstantstrom betrieben werden. Durch den Widerstand wird Betrieb an Konstantspannung ermöglicht. Weiterhin verbessern die Widerstände die Aufteilung des Stromes zwischen den parallel geschalteten 7er-Gruppen.

Spannungsgespeiste LEDs kann man ganz gut mit Geräten wie dem TC420 dimmen. Dazu findest Du eine Menge im Forum.

Prinzipiell sind die Streifen auch mit Konstantstrom, also einer dimmbaren KSQ betreibbar. Die sollte dann mindestens 24V können. Für die Widerstände gibt es drei Varianten:
- so lassen und den Effizienzverlust (ca. 1.5W je Streifen) dadurch akzeptieren,
- Widerstände brücken / kurzschließen, damit geht aber auch die ausgleichende Wirkung flöten. Das ist bei Teilen aus einem Fertigungslos (davon kann man bei den Streifen ausgehen) und einer gleichmäßigen Temperierung für Hobbyzwecke machbar.
- Widerstände nicht kurzschließen, sondern einen Widerstand parallel auflöten, so dass ein kleiner Restwiderstand bleibt. Das ist quasi der vorsichtige Kompromiss zwischen beiden vorgenannten Varianten.

Mit Variante 1 und einer KSQ, die mindestens 24V kann, kannst Du anfangen und Dich dann immer noch problemlos für 2 oder 3 entscheiden.

Grüße
Uwe

edit: Bezugnehmend auf Markus: Du must entscheiden, was für Dich Dimmen bedeutet: einmal oder gelegentlich einstellen, dann tut es eine dimmbare KSQ mit Poti. Oder Abläufe, Sonnenaufgang etc. programmieren, dann sollte es ein Controller sein.
 

Heide

New Member
Hi, danke für die ausführliche Antwort. Wie ich das genau will, weis ich auch noch nicht ich möchte mir halt gerne die Optionen Tagesablaufsteuerung oder sowie eine gelegentliche Dimmung mit Poti offen halten. So dass ich es später einfach nachrüsten kann. Werde mir denn TC420 mal genauer anschauen...

Ich habe in anderen Foren gelesen, dass 5500K den Usern zu gelblich waren... jetzt hab ich aber nicht wirklich eine alternative zu den Osram Leisten gefunden. Denn ich habe eig. auch eine weißeres Licht angestrebt.

Alternaive
Wieviel Lumen einen Leist produziert steht leider nicht dabei...

Wenn ich meine Beleuchtung mit 10-12Cree's realisieren würde fahr ich dann von der Leistungsaufnahme nicht besser? Von dem Anschaffungpreis sind die Osram Leisten unschlagbar, was mir aber nichts bringt wenn sie mir später zu gelb sind!

Gruß Heide
 

MBacter

Member
Es wird natrürlich nicht das gesamte Licht reflektiert. Glaub das liegt bei maximal 10-20%

Zur Lichttemperatur gibts hier im Forum ein Tool (Licht-Rechner), da kannst dir grob die Lichtwärme anschauen bei verschiedenen Kelvinzahlen.

Grüße Michael
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Morgen…

MBacter":1o7j2rb0 schrieb:
Glaub das liegt bei maximal 10-20%

"Glauben" heißt "nicht wissen" :cool: … Das ist das Reflexionsverhalten beim Übergang Wasser → Glas:


Glas → Luft:


Glas → Wasser:

Der Winkel ist, wie in der optischen Physik üblich, als Abweichung von der Senkrechten definiert, also entspricht 0 ° senkrechtem Lichteinfall, 90 ° waagerecht (parallel zur Fläche).

Hat jemand Lust, das zusammenzuführen?


Grüße
Robert
 

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MBacter

Member
Als Anhaltspunkt bestimmt gut zu verwenden, danke :)
Aber bei minimalen Bewuchs der Scheibe und anderen Partikeln die sich absetzten wird das nochmals reduziert.
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Mahlzeit…

Der hauptsächlich für die Reflexion ins Wasser zurück verantwortliche Übergang ist der vom Glas zur Luft, weil da bereits ab 42 ° Totalreflexion eintritt. Und im Scheibeninnern wächst bestimmt nix :D

Grüße
Robert
 
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