LED Strahler

HaManFu

Member
Servusla mal wieder,

nachdem ich mich momentan mit etlichen Baustellen zuhause und im Garten herumschlagen darf, kam ich zu nichts mehr.
ABER: die letzten 2 Tage konnt ich dann endlich nutzen das Thema LEDs mal wieder bei mir zu pushen.
Vorweg schicken möcht ich (nur damit wir uns verstehen):
Status:LED-Novize
-heiß aufs Bauen, wie ne LED vor der junctionTemp :yeah:
-und auch ich hab noch allerhand offener Fragen und bin nicht allwissend :pfeifen:
-bevor jemand an das Thema LEDs sich herantrauen will
>>>es gibt VIEL zu lesen und zu lernen, bevor man loslegen kann :besserwiss:

Ich möchte hier einfach mal ein Beispiel vorstellen, da es so viele Möglichkeiten gibt LEDs zu verwenden, das nach der Pflicht (das Einlesen), die Kür (das Zusammenstellen) fast noch der schwierige Teil der Angelegenheit ist. Zumindest wenn man versucht die praktikabelste Lösung zu finden.
Ich will versuchen den Werdegang der Entwicklung so transparent wie möglich zu schreiben, daß die Fragen zu den Entscheidungen sich erübrigen. Bitte entschuldigt daher, wenns jetzt mal etwas länger dauert. (Mars ist leider aus :keule: )
Ansonsten möchte ich euch hier keinen Weg vorschreiben, den müßt ihr selber beschreiten. Nur ein paar Anregungen dazu...

Das "Versuchsobjekt", welches es zu befeuern gilt, ist ein 21 Liter, Ferplast Tank (mit geschlossenem Deckel).
Aktuell wird dieser mit der serienmäßigen T5 LSR, mit 8W beleuchtet. Die verwendete LSR ist eine Narva, 865, mit einer Leistung von 450lm. (Anm.:es geht hier um mein "Klaa" aus den Tankvorstellungen - der Pflanzwuchs ist bis auf kleinere Macken tadellos - es läuft wie ein VW-Käfer)

Mein Antrieb:
-bei den reinen Kosten (als Verbrauchsmaterial) der LSR gibt es keinen Handlungsbedarf
-einzig die Wattzahl wäre eine Überlegung wert
-aber die Leistung lm ist ein nennenswerter Punkt
-ebenso die Haltbarkeit der LSR (hier schon der LED-Haltbarkeit vorweggegriffen)


Das ZIEL:
-vorrangig mehr lm im Tank (ich lege hier an: 21L Tank x 33lm pro Liter= 693lm für 21 Liter)
-gesamter Verbrauch darf aber nicht höher als die 8W sein
-eine Verringerung der Wattzahl stark wünschenswert (Energiesparen!!!)
-weitere Kelvintypen zur Erweiterung des Spektrums wäre nett
-es soll PASSIV gekühlt werden, keine zusätzlichen Umbauten w/Lüfter oder wieder ein Stecker weniger an der Leiste

Die Verlinkungen zu den Shops laß ich hier bewußt weg, da dem geneigten Leser die üblichen Verdächtigen eh schon in den Favoriten zu hauf herumspucken werden :wink:

Grundvoraussetzung:
Sofern man sich nicht gleich auf den Bau einer eigenen Anlage stürzen will, sollte man sich die räumlichen Gegebenheiten der Abdeckung nochmal genau anschauen. Überspitzt:Der Einbau z.B. eines 30W-Fluter-LEDs in einen solchen Deckel dürfte mehr als beschwerlich sein. :pfeifen: Hier ist der gesunde Menschenverstand gefragt und nicht die Telefonzelle des Dr. Who.
>>>Folglich muß der LED-Typ baulich auch auf diese Voraussetzungen passen. Der Erhalt des Deckels ist für mich wichtig.

Demzufolge schieden für mich erst einmal die heißgeliebten Cree-Stars aus, da eine bauliche Lösung auf einem entsprechenden Kühlkörper das Innere des Deckels sprengen würden.
Die weiteren Recherchen ergaben dann nur noch eine realistische Verwendung von LED-Modulen oder COBs ("chip-on-board")

Meine Verdächtigen:
Nichia 3W-Modul in kalt- + warmweiß, 5000 + 2700Kelvin, CRI85
Nichia 6W-Modul in kalt- + warmweiß, 5000 + 2700Kelvin, CRI85
Citizen COB-Modul in kalt- + warmweiß, 5000 + 3000Kelvin, CRI95
Nichia PowerBar (12Leds) in kalt- + warmweiß, 5000 + 2700Kelvin, CRI90

>>>hier wurde bereits eine Entscheidung von mir gefällt, welche dem Wunsch nach einem hohen CRI nachkommt. Alle hier genannten sind über CRI 85 (RA) (Anm.:ja, auch von Cree gibts solche Leisten/Module, diese schieden aufgrund des hohen Einzelpreises für mich aber aus)


Die LEDs:
An einem Studium (die oben genannte Kür :besserwiss: ) der techn. Daten (Datenblatt) jeder einzelner LED kommt man nicht vorbei. Es ist essientiell notwendig, da sich hieraus die weiteren Bedingungen für Watt, lm, Volt, Kühlkörper ergeben.
Auch werden bereits Schwächen in der Leistung einer LED offensichtlich, wie z.B. die Angabe lm/W sofern angegeben.
Die Leistungsausbeute ist bei niedrigen Angaben auch nicht mit "more power" (Grüße an den Heimwerker-King) zu erhöhen.

  • Nichia 3W-Modul: kalt: @150mA, 8,4V, 123lm/W, =155lm, ca. 1,26W Verbrauch
  • Nichia 3W-Modul: warm:mad:150mA, 8,4V, 107lm/W, =135lm, ca. 1,26W
  • Nichia 3W-Modul: kalt: @350mA, 9V, 102lm/W, =324lm, ca. 3,15W
  • Nichia 3W-Modul: warm:mad:350mA, 9V, 80lm/W, =252lm, ca. 3,15W

  • Nichia 6W-Modul: kalt: @350mA, 8,9V, 112lm/W, =350lm, ca. 3,11W
  • Nichia 6W-Modul: warm:mad:350mA, 8,9V, 89lm/W, =280lm, ca. 3,11W

  • Citizen COB-Modul: kalt: @200mA, 8,75V, 107lm/W, =188lm, ca. 1,75W
  • Citizen COB-Modul: warm: @200mA, 8,75V, 91lm/W, =160lm, ca. 1,75W
  • Citizen COB-Modul: kalt: @350mA, 9,3V, 72lm/W, =235lm, ca. 3,25W
  • Citizen COB-Modul: warm: @350mA, 9,3V, 61lm/W, =200lm, ca. 3,25W

  • Nichia PowerBar (12er) anteilig auf 3LEDs runtergerechnet: kalt: @350mA, 9V, 90lm/W, =285lm, ca. 3,15W
  • Nichia PowerBar (12er) anteilig auf 3LEDs runtergerechnet: warm: @350mA, 9V, 80lm/W, =225lm, ca. 3,15W

Die Angaben lassen sich alle aus der Artikelbeschreibung/Datenblatt ablesen/errechnen.
Die Angabe der entsprechenden lm entstammen dem Datenblatt
Die Watt errechnen sich aus der Angabe "V x mA" - bitte bei der Summenbildung immer die gesamte Angabe V aller LEDs x die mA nehmen.

>>>Hier wurde von mir bereits eine Entscheidung getroffen, dass die Bestromung mit höchstens 350mA laufen soll. Dies ist der passiven Kühlung (also nur über Kühlkörper) und vorallem der Haltbarkeit der LEDs geschuldet.

Wenn ich jetzt die oben genannten lm/W als Rahmen hernehme (=693lm, =<8W) benötige ich:
-bei den Nichia 3W-Modulen@150mA jeweils 2 LEDs
(err. Summen:580lm, 33,6V, 5,04W :thumbs: )die lm, naaajaaaa

-bei den Citizen COBs@200mA jeweils 2 LEDs
(err. Summen: 696lm :thumbs: , 35V, 7W) hier sind die Watt naajaaaa

-die Nichia PowerBar @350mA: bei 3 Abschnitten (LEDs)
(err. Summen: 537lm :down: , 18V :thumbs: , 6,3W :thumbs: )
Da ich aber hier 12 St. erst einmal kaufen muss (hier ist im gesamten das Preis/Leistungsverhältnis top) und die lm zu wenig, erhöh ich auf 4 Abschnitte (720lm :thumbs: , 24V :thumbs: , 8,4W :down: :down: :down: )

(Ich möcht euch hier nicht den Spaß verderben :D >>>Fleißaufgabe: den Rest errechnet mal selber zur Übung)

Wer sich nun die Arbeit macht und meine Favoriten in den betreffenden Shops nachschaut, wird nach der Rechnerei relativ schnell auf 2 Probleme stoßen.

Das eine ist der Grundpreis der LEDs, was bei den Nichia 3W@150mA und den Citizen COBs@200mA die Kosten verdoppelt.
>>>Die Nichia PowerBar ist an diesem Punkt schon ausgeschieden.
Das 2. Problem sind die noch notwendigen Anschaffungen für den Betrieb. Bei den 150+200mA-Varianten benötigt man eine KSQ (Konstantstromquelle) + ein entsprechendes Netzteil, da es schwer ist, einen entsprechenden LED-Driver (Verweis auf Roberts Erläuterung vorher) zu bekommen.
Diese Umstände machen das Ganze dann zum kostentechnischen Himmelfahrtskommando.
>>>Ich möchte die Kosten nicht über 50-60EUR hinauslaufen lassen (das Verbrauchsmaterial exklusive). Gehe aber bewußt den Weg über dieses kleine Projekt um Erfahrung damit zu sammeln.


Mein Resultat:
Aus den rechn. Ergebnissen und den notwendigen weiteren Anschaffungen gibts jetzt eine Überraschung: ACHTUNG!
Nichia 6W-Module, in den Summen: 630lm, 17,8V, 6,22W, bei 9,90EUR das Stück. Für mich der klare Gewinner in der Preis/Leistung
Das notwendige Equipment zum Betrieb:
2x passender Kühlkörper á 4,90 EUR
2x passender LED-Driver 350mA á 7,90 EUR (ja, is schon dekadent :flirt: wollt ich getrennt schalten)
macht in der Gesamtsumme: 45,40 EUR (Kleinteile+Wärmeleitpaste, etc. ist da nicht enthalten und fällt unter allg. Verbrauchsmaterial)

Noch ein Problem:
Hinter die Rechnung zur Ermittlung des passenden Kühlkörpers bin ich immer noch nicht so ganz gestiegen (ich spreche hier jetzt niemanden an :pfeifen: ). Der von mir ausgewählte hat die Angabe 20K/W. Ein weiterer hat die Angaben 25K/W, welchen ich mir von einem Arbeitskollegen durchrechnen ließ. Er kam bei letzterem auf eine mögliche Befeuerung von 375mA und einer Temp. von 26,xx Grad mit meinen gewählten LEDs. Ich glubbsch da nur noch blöd aus der Wäsche :sceptic:

Soviel mal zu den VORBEREITUNGEN und der THEORIE. Mit der Umsetzung wird es wohl noch ein wenig dauern, da ich erst einmal für alle meine Tanks die passenden Kombis zusammenstellen möchte. Dann soll das nochmal von einem PROFI geprüft, ebenso wie der Zusammenbau überwacht werden.

Was sich schlußendlich hier für mich nochmal in aller Deutlichkeit herauskristallisiert hat, ist bei richtiger Zusammenstellung auch der ENERGIESPARFAKTOR. Eine erste Hochrechnung für 3 weitere Tanks hat mir schon Einsparungen von insgesamt 30% angekündigt. Ob diese dann auch eintreffen wird sich zeigen.

Falls ich hier jetzt noch was "außer Acht" gelassen habe sollte oder jemand hier noch "ein Problem" lösen kann, meldet euch.
 

robat1

Well-Known Member
Hallo Rich,

-vorrangig mehr lm im Tank (ich lege hier an: 21L Tank x 33lm pro Liter= 693lm für 21 Liter)
-gesamter Verbrauch darf aber nicht höher als die 8W
Sind das die Bruto Lumen, also die Angabe des Leuchenherstellers?
Das müßte man erst wissen um die nötigen LED-Lumen zu errechnen.
LSR mit Reflektoren bringen 70% der Bruto-Lumen ins Becken und LEDs 90%.

-es soll PASSIV gekühlt werden, keine zusätzlichen Umbauten w/Lüfter oder wieder ein Stecker weniger an der Leiste
.........
Abdeckung.......>>>Folglich muß der LED-Typ baulich auch auf diese Voraussetzungen passen. Der Erhalt des Deckels ist für mich wichtig.
................
ist der passiven Kühlung (also nur über Kühlkörper) und vorallem der Haltbarkeit der LEDs geschuldet.
........
Nichia 6W-Module, in den Summen: 630lm, 17,8V, 6,22W, bei 9,90EUR das Stück. Für mich der klare Gewinner in der Preis/Leistung
Die Kühlkörper sollen also unter der geschlossenen Abdeckung einsetzt werden?
Und zwar für 6W Module?

Also meie Änderungsvorschläge:

Eine LED sollfür die maximale Lebensdauer nicht heißer als 50C° besser 38C° werden.
Mit Kühlkörpern unter der geschlossenen Abdeckung ist das so nicht möglich.
Also entweder Änderungen an der Abdeckung, oder verkürzte Lebensdauer der LEDs, einen Tod muß man dabei sterben.

Ich würde sehr wohlwollend überprüfen ob der/die Deckel der Abdeckung vorüberhehend ohne Zerstörung gegen ein ALU-Blech ersetzt werden kann/können, das wäre die Lösung des Problems.

Von 6W Modulen würde ich in dem Zusammenhang wegen der schlechten Hitzeverteilung auf dem Kühlblech völlig abraten.
Mein Vorschlag 6 x 1W LEDs mit 150lm/W sind 6W bei 900lm.

Diese insgesamt 6W könnte der Aludeckel, auf den LEDs (gleichmäßig verteilt) geklebt werden, vermutlich ausreichend kühlen.
Auch die homogene Farbmischung (2700K:6500K ist sehr gut, wobei es auch 10000K sein dürften) verbessert sich wenn das Licht auf mehr Lichtquellen verteilt wird.

Ausgemeckert.

Robert
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Hallo,

eine LED ohne Herstellerangabe und ohne Datenblatt, die 150 Lumen pro Watt schaffen soll und auf Platine 2,84 € kostet? 'Tschuldige, aber das glaubst du doch nicht wirklich...

Viele Grüße
Robert
PS. Die Cree XB-D schafft im höchsten Binnung bei auf 25 °C gehaltener Sperrschichttemperatur 145 lm/W.
 

robat1

Well-Known Member
Hi,

an das Glauben bin ich bei jeden Kauf erstmal angewiesen bis es jemand gekauft und vorgestellt hat.

Diese LED gibts von verschiedenen Anbietern mit den selben Daten.
Also hat sich die Werte zumindest nicht der Händler aus den Fingern gesaugt.
Ob der Produzent oder Großhändler die realen Werte an die Händler weitergibt, werden wir durch Mutmaßungen auch nicht erfahren.

Also werde ich die Dinger bei der nächsten Leuchte einfach mal zum Test verwenden.
Wie dir ja aufgefallen ist ist das kein all zu teurer Versuch.

Ist aber nicht schon in den nächsten Tagen geplant, vielleicht kommt mir ja wer zuvor ;-)

Robert
 

HaManFu

Member
Servusla Jungs,

ein dickes :tnx: für das Feedback!

Äh, die 33lm/Liter stammen aus einem thread @FG, wo heiß über den optimalen Wert mit LEDs gefachsimpelt wurde :wink:
Es bildete sich im Tenor dann ne Range von 30-33lm/Liter heraus, wobei ich den oberen Wert für meine Berechnungen als Grenze festhielt. Mehr müßte dann wirklich nicht sein...

Ja, der generelle Gedanken dazu ist, jeweils einen Smart Array in den passenden Kühlkörper zu kleben und im Deckel nebeneinander frei aufzuhängen, damit die Luft zirkulieren kann. Der Deckel ist an der Stelle komplett innen hohl mit Lüftungsschlitzen auf den Seiten. Die beiden LED-Driver sind dann im ehemaligen EVG-Slot des Deckels davon getrennt untergebracht. >Das IR-Thermometer steh schon auf der EK-Liste, bevors ans LED-Basteln geht<

Für mich ist hierbei der praktische Aspekt des "plug-and-plays" auch ein Vorteil, da ich die Bastelei ohne größeren Aufwand bewerkstelligen kann (damit hab ich schon Erfahrung - unter AUFSICHT - gesammelt).

:? , entwickeln die 2 mit den Daten wirklich soviel Wärme? Gut, da hab ich ja noch mein Problem bei der Berrechnung...
Rein rechnerisch betrachtet, war ich schon auf die geringste (aber effiktivste) Leistung aus. Die 2 zusammen ergeben 17,8V@350mA = 6,22W. Es mögen ja zwar 6W-Module sein, aber nur im 700mA Betrieb kommen sie auf die Leistung.
Die kleinen 1W-Teile, unabhängig von der lm-Leistung mal betrachtet, kämen rein rechnerisch bei 6St. schon auf 21V@350mA und 7,35W.
Nur mal nachgefragt.

Den Hitzetod will ich natürlich nicht riskieren. Der Deckel ließe sich problemlos auch abnehmen und eine Lösung zum aufhängen basteln. Für meine beiden Kids-Tanks feil ich schon an der "oben-offen"-Variante, wobei ich einen entsprechend großen Kühlkörper schon ins Auge gefaßt habe.

Anm: über Konstruktive Kritik und "Ausmeckereien von euch" freu ich mich. Das bringt einen weiter :bier:

PS. Die Cree XB-D schafft im höchsten Binnung bei auf 25 °C gehaltener Sperrschichttemperatur 145 lm/W.
Da reden wir dann aber verbindlich über aktive Kühlung, oder? >unbeleuchtetes Schaf das ich bin<
 

robat1

Well-Known Member
Hallo Rich,

PS. Die Cree XB-D schafft im höchsten Binnung bei auf 25 °C gehaltener Sperrschichttemperatur 145 lm/W.
Da reden wir dann aber verbindlich über aktive Kühlung, oder? >unbeleuchtetes Schaf das ich bin<
nö, wenn ich mich nicht irre sind das 3W LEDs die sind spielend passiv zu kühlen.
Allerdings um auf 25C° zu kommen, wo schon 26-30C° Lufttemp. unter der Abdeckung herrschen müßte man schon nachhelfen.

Die 25C° Laborbedingungen sind aber nicht nötig.
Ziel = unter oder ab 38-50C° je kühler desto biblischer das zu erwartende Alter der LEDs.
Aber ich vermute dass man auch bei 40-45C° am Tag des Ablebens schon lange vergessen hat, wann man die LED einst vor vielen Jahren mal gekauft hatte.
Um niedere Temperaturen zu ermöglichen sind die Treiber bei mir auch nicht im Dunstkreis der LEDs montiert

Ich würde die Treiber also an deiner Stelle aus der Abdeckung verbannen und in/hinter/neben/unter ... den Unterschrank oder Becken montieren.
Kannst ihn ja als Außen-Heizer mit Wärmeleitkleber an die Seiten- oder Rückscheibe des Beckens kleben (das hab ich mir im letzten Jahr zwar öfters überlegt, aber dann doch noch nicht versucht).
Wäre in meinen Gedanken ein bisschen was in Richtung wirklich praktikable Wasserkühlung ohne nenenswerten Aufwand und ohne Problem- und Ströanfälligem Rohrverhau und Zusatzpumpe.


Ein LED-Treiber hat übrigens auch eine Begrenze Lebensdauer und muß nicht zwingend viel älter weden ais eine LED.
Daher kleben inzwischen manche Leute Kühlkörper oben drauf, weil auch hier niedrige Temp. das Leben verlängern soll.

Übrigens bedeutet Hochleistungs LED nicht auch hohe Temp.
Im Gegenteil, je mehr Licht aus einem Watt gewonnen wird um so weniger Energie bleibt um Hitze zu erzeugen.
Heißt um so mieser eine LED ist um so wärmer wird sie im Verhältnis zur Lichtausbeute und Wattbedarf.

Robert
 

HaManFu

Member
Servusla Robert,

endlich mal wieder FG-Time :D

:beten: für Deine Geduld und Deine Ratschläge :bier:
Das mit dem Treiber außerhalb "got-it", Kühlkörper drauf :? aber ansich ja nur logisch :thumbs:
-IR-Thermometer beim letzten Einkauf ergattert
-weiter Überlegungen mit LEDs für den Rest der Wohnung>>>ojaaaaa! (Dunstabzugshaube, Flurbeleuchtung, etc. ..)
weil: Strom wird ja net billiger, sondern noch viel teurer :(

Frag mich schon, wann die erste Bank einen Modernisierungskredit für Beleuchtungsumrüstung auf LEDs aktiv anbietet...
Vorsgsicht:das war MEINE IDEE :keule:
 

lenka007

Member
Re: AW: LED Strahler

Tach zusammen,

Wollte euch ein Bild meiner Konstruktion mit 2x10watt
led-Strahler und
"custom-Halterung" und innen verlegtem Kabel zeigen...;-)



Gesendet von meinem HTC Desire HD A9191 mit Tapatalk 2
 

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chrisu

Well-Known Member
Hallo Leute,

da ich nach wie vor sehr begeistert bin von meinem Strahler möchte ich nun ein weiteres Becken umrüsten.
Ich Frage mich nur welche Lichtfarbe ich wählen soll um sowohl grüne aber besonders auch rote Pflanzen schön zu Geltung zu bringen.
Der kaltweiße Strahler(~6500K) bringt rote Pflanzen irgendwie nicht optimal zur Geltung.
 
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