Mein erster Eigenbau LED leuchtbalken

[mojo83]

Hallo zusammen

Habe mich zu einem eigenbau einer LED Leiste entschieden. Dazu wollte ich folgendes verwenden:

Cree XM-L U2
KSQ 1400mA 9-42V

Kurzbeschreibung LED´s:
Durchmesser: 16.0
Abstrahlwinkel: 125°
Höhe: 4.02
Leuchtfarbe: weiss
Lumen typ.: 300
Lumen max.: 1040
Kelvin min.: 5000
Kelvin max.: 8300
mA typ.: 700 mA
mA max.: 3000 mA
V typ.: 2,9 V
V max.: 4 V
Sperrspannung: 5 V
Watt: 2,03 W

Frage 1 :

Ich Steuer 10 LED´s mit 1400mA an. Laut dem oberen Diagram leisten sie bei 1400mA ca. 180%.
Ist folgende Berechnung dann richtig ?
300 Lumen x 1,8 = 540 Lumen
das dann x 10 = 5400Lumen für eine Leiste mit 10 LED´s ?

Frage 2 :

Bei 1400mA liegen laut Diagram an jeder LED ca. 3,05V an.
Ist auch folgende Berechnung dann richtig ?
3,05V x 1,4A = 4,27W
das dann wieder x 10 = 42,7W für eine Leiste mit 10 LED´s ?

Frage 3 :
Ich habe hier irgendwo mal im Forum gelesen, dass 20-30Lumen pro Liter in etwa 0,5Watt / Liter (bei Leuchtstoffröhren) entsprechen.
Mein Aquarium hat 325L (130 x 50 x 50) also:
30Lumen x 325L = 9750Lumen/L
9750Lumen = ca 0,5 W/L
Ich strebe in etwa 0,75 W/L an bei meinem Becken an.
Wären es das dann folglich: 9750 : 0,5 x 0,75 = 14625 Lumen /L ?

Bei Verwendung von drei dieser LED Leisten wären es dann 16200 Lumen, sprich ca. 0,8 W/L, oder nicht ?

So, nun freue ich mich über Antworten auf meine Fragen

edit: Datenblatt zu der LED

EDIT: Bilder entfernt, bitte beachte die Forenregeln!

 

[gartentiger]

Hi Mojo,

erstmal Willkommen im Flowgrow.

Da ich ja auch gerade mein Becken mit den XM-L U2 umbaue hier mal ein paar Gedanken.

1400mA produzieren schon ne Menge Wärme, die abgeführt werden will. Je nach Unterbringung wirds dann auf ne aktive Kühlung hinaus laufen.

Die Lumenberechnung passt nicht so ganz, da die 300lm bei ner Tj von 25°C angegeben ist. In der Praxis liegst bei ca. 270lm @700mA.

Aktuell laufen an meinem Becken 3 Leisten mit 23 XM-L bei 750mA inkl. Optiken. Es ist ausreichend hell und die Pflanzen blubbern schon recht nett vor sich hin. Ich rüste grad noch 2 weitere Balken um und hab dann zum Schluss ca. 9500lm auf 300l. Das ist dann schon mehr als genug und ist gefühlt heller, als es zuvor mit 6x39W T5 inkl. Reflektor gewesen ist.

Vom Gefühl her würde ich bei HighPower LED von einem Verhältnis von ca. 30lm~0,8-1W/l ausgehen.

lg Chris

 

[mojo83]

Hallo Gartentiger, danke für deine Antwort,

Untergebracht wird alles (ausser die KSQ natürlich ) in meiner Abdeckung.
Werde die aktive Kühlung über einen Wasserkreislauf in Alu-Vierkantrohren umsetzen. Hab da schon einen Schlachtplan im Kopf.
Die Kupferplatinen wollte ich mit Wärmeleitkleber direkt auf das Vierkantrohr kleben. (Das Vierkantrohr ist kein reines Vierkant, sondern hat noch 2 Stege rechts und links)

Hier mal eine Grafik um es zu veranschaulichen.
Medium 19567 anzeigenSchwarz = Querschnitt vom Alurohr
Rot = Emitter auf Kupferkernplatine
Blau = Bohrung in den "Flügeln" zur Kabelverlegung
Grün = Platz für Kabelführung (evtl. Kabelkanal oder auch nur Fixierung mittels Kabelbinder)

Die Enden der Rohre werden Verschweisst und in einer Flanke des Vierkant´s werden G1/4" Gewinde gechnitten, um solche Schlauchanschlüsse für Zu- / Rücklauf zu befestigen.

Die Geschichte mit der Tj von 25°C klingt sehr plausibel muss ich sagen. hatte ich auch irgendwie vergessen mit einzubeziehen

Die Gesamt Lumenleistung kann ich ja bei bedarf durch andere KSQ mit weniger mA regulieren. würde da evtl in den sauren Apfel beißen und eine mit 1000 mA zum vergleichen mitbestellen. Würde das gerne live sehen in meinem Becken.
Danke aber in jedem Fall für den Anstoß darüber nochmal nachzudenken

Aber noch eine Frage zu den Optiken... Was für welche hast du verwendet und warum ? Ich dachte das sollte auch ohne funktionieren !?

 

[MajorMadness]

Hoi, also deine Berechnungen sehen gut aus, aber bitte nicht bilder klauen und hoch laden... weis nicht ob das zu problemen kommen klann da du kein recht an den grafiken hast. Besser einfach Datasheet verlinken.

Zum einzelnen aber:

Ich Steuer 10 LED´s mit 1400mA an. Laut dem oberen Diagram leisten sie bei 1400mA ca. 180%.
Ist folgende Berechnung dann richtig ?
300 Lumen x 1,8 = 540 Lumen
das dann x 10 = 5400Lumen für eine Leiste mit 10 LED´s ?

Jain, ganz genau nicht, wie Chis schon sagte aber orientieren kann man sich dran. Ich Rechne bei XM-L, egal welche, auch immer mit stur 280lm@700mA und ignoriere Verlust durch Wärme. feifen:

Bei 1400mA liegen laut Diagram an jeder LED ca. 3,05V an.
Ist auch folgende Berechnung dann richtig ?
3,05V x 1,4A = 4,27W
das dann wieder x 10 = 42,7W für eine Leiste mit 10 LED´s ?

Rischtisch :bier: das sagt uns zumindest P = U · I = R · I2 = U2 / R

20-30Lumen pro Liter in etwa 0,5Watt / Liter (bei Leuchtstoffröhren) entsprechen.

Nein. 20-30lm sind das was du als Richtwert haben solltest, vergleichbar mit 0,5W/L. (Fehler liegt im Detail. 20lm=0,5W stimmt so nicht. 20lm ~ 0,5W ist allerdings richtig...)
Was du anstreben solltest wären um die 40lm, das ist vergleichbar mit 0,7W/L (so zumindest die gängige Meinung). Rechne also besser:
325*40= 13000lm nötig / (280*180) = 25
Das ist die Anzahl LED's die du bei 1400mA haben solltest. Anders kannst du rechnen:
325*40=13000/ 30 LED's / 2,8 (Faktor Lumen bei 100%) = 154 -> Das sind die % auf die die LEDs betrieben werden sollten um 40lm/L zu bekommen. Laut tabelle also ca 1100mA. Auch wenn es Teurer ist würde Ich dir zum LPF-60D-42 oder LPF-60D-48 Raten. Beide kommen mit 10XM-L klar, sind aber am Anfang mit Poti, Später evt mal mit Steuerung Dimmbar. Das würde die Investition in 2 Netzteile sparen und wenn es dir zuviel/zuwenig ist haste mit dem LPF-60D-42 Reserve nach unten und oben. Du kannst auch zum LPF-60D-36 greifen, Da haste dann bis zu 1600mA wenn die Kühlung das mit macht, sprich 17220lm ~ 53lm/L :shock:

 

[gartentiger]

Hoi Moritz,

thx mit dem Hinweis wegen den Bildern, hatte das irgendwie übersehen :?

Bezüglich der 40lm/l solltest du mal unbedingt bei mir rum kommen. Vergiß aber deine Sonnenbrille nicht feifen:

lg Chris

 

[MajorMadness]

haha ne danke, Ich hab noch immer Flimmern in den Augen von meinem Kühlkörper test.
Im Moment plane Ich aber wieder an nem 80x20x20 Becken ws mit Optiken und 10, 20, 30, 40 lm/Fläche Beleuchtet werden soll sowie 2 20x20x50 Becken mit 20, 40lm/L um Tiefe und Lumen vergleich ziehen zu können.

Die 40lm/L sind aber wirklich und ausdrücklich auf "die gängige Meinung" bezogen. 30lm/L wird gerne als Wert entsprechend 0,5W genommen. 50lm/L Zählt als Starklich, vergleichbar mit 1W/L und 15-20lm/L vergleichbar mit 0,3W/L. Es gab dazu jedoch letztens wieder ne nette Diskusion über die "evolutionäre Verstärkung des Aquarienlichtes". Über 50lm/L brauch man garantiert nicht gehen, obwohl es ja auch welche gibt die 1,5-2W/L übern Becken haben...

Ich lasse mich wie immer gerne eines Besseren belehren, denke aber das bei Angestrebten 0,75W/L (wobei zu klären wäre ob das T8, T5, mit/ohne Reflektor ist) eine 35-40lm/L LED Beleuchtung den Wünschen entsprechen sollten.

 

[Odin]

Hallo zusammen,
Bezüglich der geplanten Kühlung wäre ich etwas vorsichtig. Aluminium soll ja toxisch für Aquarienbewohner sein. Es soll sich zwar eine schützende Schicht bilden, aber was damit in Verbindung mit Dünger, Aq-Wasser und sonstigen Wasserzusatzstoffen passiert weiß auch keiner genau. Wenn schon Metal im Becken, dann sollte es Edelstahl sein. Das ist sicherer.
Den Plan mit der Aluminium zwangskühlung, so wie du, hatte ich auch. Bin aber wegen genanntem Grund davon abgekommen. Bedenke aber auch, wenn du deine LEDs mit 1000, oder mehr mA betreibst entsteht ne Menge Wärme. Durch ne Zwangskühlung kommt diese IMMER im Becken an. Auch wenn dieses schon über 27 Grad hat. Die LEDs werden sich sicher darüber freuen, schön kühl. Aber deine Aq-Bewohner ...
Bedenke bei den Profilen auch, dass sich im inneren dieser ein Biofilm bildet. Dieser vermindert zwar nicht unmittelbar die Wärmeleitfähigkeit, verstopft aber dein Profil und damit die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers.

 

[mojo83]

Hallo

Hoi, also deine Berechnungen sehen gut aus, aber bitte nicht bilder klauen und hoch laden...

Du hast vollkommen recht, daher sind die beiden Diagramme schonmal gelöscht

Was du anstreben solltest wären um die 40lm, das ist vergleichbar mit 0,7W/L (so zumindest die gängige Meinung). Rechne also besser:
325*40= 13000lm nötig / (280*180) = 25 Das ist die Anzahl LED's die du bei 1400mA haben solltest. Anders kannst du rechnen:
325*40=13000/ 30 LED's / 2,8 (Faktor Lumen bei 100%) = 154 -> Das sind die % auf die die LEDs betrieben werden sollten um 40lm/L zu bekommen. Laut tabelle also ca 1100mA.

Wenn ich den Verlust durch den Tj in meiner Rechnung mit einbeziehe komme ich auf 46,5lm/L
( 280lm x 1,8 = 504lm x 30 = 15120lm / 325L = 46,5lm/L)
das ganze bei 1400mA und 30 LED´s.
Bin auch der Meinung, dass mehr LED´s besser sind um diese Spots an der Wasseroberfläche zu vermeiden. (Da ich alles in meiner Abdeckung unterbringen möchte, habe ich eine "vorgegebene" maximaldistanz zur Wasseroberfläche)

Bezüglich der geplanten Kühlung wäre ich etwas vorsichtig. Aluminium soll ja toxisch für Aquarienbewohner sein.

Darüber wusste ich nicht bescheid. Dachte an Alu weil es unter den gängigen Metallen den besten Wärmekoeffizienten hat. bei Edelstahl sieht das ganze nämlich schon wesentlich schlechter aus.
Das von dir beschriebene Problem würde sich ja durch eine Beschichtung der Innenseite (bsp. Wasserfester Lack oder dergleichen) beheben lassen. Wobei ich nicht weiss wie stark sich so eine Beshichtung auf den besageten Koeffizenten auswirken würde.

Durch ne Zwangskühlung kommt diese IMMER im Becken an. Auch wenn dieses schon über 27 Grad hat. Die LEDs werden sich sicher darüber freuen, schön kühl. Aber deine Aq-Bewohner ...

Da mache ich mir erstmal keine all zu grossen Sorgen. Zur Zeit läuft in meinem Becken kein Regelheitzer und am abend, wenn sich die Beleuchtung abschaltet habe ich 23,5°C im Becken. Klar müsste man das ganze dann mit der LED Kühlung im Sommer beobachten. Wenn die Temp. im Becken zu hoch werden sollte, könnte man recht fix eine Wasserkühlung aus dem PC bereich installieren.

Bedenke bei den Profilen auch, dass sich im inneren dieser ein Biofilm bildet.

Dafür könnte man ja eine Seite der Profile mittels Dichtung und Schrauben verschliessen. Bei bedarf könnte man dann mit einer Flaschenbürst den Biofilm entfernen.

Viele Dank an alle schonmal an dieser Stelle für die Anregungen und Kritik ;-)

 

[Odin]

Ne Wasserkühlung vom PC klingt ganz gut. Deshalb bin ich auf diese Idee gekommen. Das Problem, du darfst von dem Wasser nix ins Becken gelangen lassen. Die Radiatoren sind meist mit Kupferlamellen bestückt. Dies ist noch gefährlicher für Fische, als Aluminium. Wenn du Kühlmittel verwendest wirds noch gefährlicher. Den Radi unsichtbar zu betreiben wird schlecht gehen, da die Abwärme irgendwohin muss. Also kann er nicht in den Schrank. Ich finde den Aufwand gegenüber dem nutzen zu hoch. Bedenke die ganzen benötigten Komponenten! Du brauchst ne externe Pumpe, Radiator, Ausgleichsbehälter, Lüfter für den Radi, denn ich denke nicht, das ein 120er Radiator passiv gekühlt ausreicht. Du könntest das alles zwar noch etwas verkleinern, indem du die Modeladen Radiatoren von Aquacomputer verwendest, die gibt's schon mit Pumpe. Aber die kosten sind dann einfach zu hoch.

 

[mojo83]

@ Odin

Wenn eine Kühlung aus dem PC bereich tatsächlich so teuer werden sollte (habe mich dahingehend noch nicht über Preise informiert) und die Anschaffung sich absolut nicht rentieren würde, könnte ich die LED´s ja mit weniger mA befeuern und welche nachrüsten um das lm/L Verhältnis zu halten. Weniger Abwärme die über das Wasser ins AQ gelangt.
Ich denke aber das es nicht notwendig sein wird, weil ich im Wohnzimmer im Hochsommer maximal auf einer Raumtemp. vom 25 - 27 °C komme. Die Sonne knallt auch ab 13 Uhr nicht mehr ins Wohnzimmer. Im letzten Sommer lag die Wassertemp. nach 8 Std T5 beleuchtung meißt bei 25-26°C.
Ich glaube irgendwie nicht daran das ich eine wesentlich höhere Wassertemp. durch die geplante Wasserkühlung der LED´s im Aquarium haben werde, zumal ja auch die Abwärme der T5 Röhren wegfällt.
Falls doch, muss ich die Kühlung halt überarbeiten und alles in den Ordner "lernen aus Fehlern" abspeichern
Das Risiko würde ich also eingehen

 

[doc]

Schau auch mal auf meinen Versuch in meinem Beitrag. Vielleicht hilft dir das bei deinen Überlegungen etwas.

Viel Spaß bei deinem Vorhaben

 

[Zeltinger70]

Hallo Mojo,

bin auch für eine WaKü mit AQ-Wasser.
Mein LB läuft auch seit einigen Monaten damit.
Jedoch habe ich noch keinen Sommer hinter mir ...
Dennoch bin ich guter Dinge,
denn bei uns wird es sehr selten heiß und falls doch rüste ich über PC-Lüfter nach.
Dies habe ich bisher auch so gemacht um die Abwärme der 4 x 39 W T5 wegzubekommen.
Ich hänge sie einfach an der Rückseite des AQs ein sodaß sie über die WOF pusten und der LB auch im Luftzug ist. Das AQ bleibt an den warmen Sommertagen eh offen. bzw es kommt nur etwas Gaze drüber.
Notfalls dimme ich die Beleuchtung paar Tage runter.

Nach meinen Erfahrungen ist eloxiertes Aluminium i. O., konnte keine Schädigungen feststellen, auch der Wasserflohtest verlief erfolgreich. Viel elox. Alu auf ca. 4 Liter Wasser, konnte keine Beeinträchtigungen feststellen, auch die Vermehrungsrate war wie gewohnt.

Zu dem vernickelten Schlauchanschlüssen kann ich nichts sagen, verzinkter Draht war für die Wasserflöhe innerhalb von Stunden tödlich ...
Schlauchanschlüsse/-tüllen mit Gewinde gibts jedoch auch aus PVC.

Momentan läuft im Keller der Dichtigikeits-Test für meine zweite wassergekühlte LED-Beleuchtung.

Hast Du eine Bezugsquelle für die Aluprofile mit Steg (in elox. Ausführung), habe bei meiner Suche nur welche gefunden bei denen die Steg zu eng beieinander waren ... hätte mindestens 20 mm lichte Weite gebraucht.

Nun habe ich auf Vierkantrohr mittels Wärmeleitkleber ein U-Profil aufgeklebt, zusätzlich habe ich es mit Uhu Endfest 300 verklebt/versiegelt. Hält bombenfest, ich hoffe auch auf Dauer.

Zum Edelstahl, sicherlich leitet es im Vergleich zum Alu wesentlich schlechter, kann mir jedoch vorstellen bei ausreichend Material ggf. angepasster Bestromung funktioniert dies ebenso.
Müsste man ggf. einfach ausprobieren und messen ...
Im nachfolgenden Link wurde ebenfalls mit Alu auf Edelstahlrohr gearbeitet, habe vor paar Tagen mal per mail nachgefragt, funktioniert immernoch tadellos. Selbstbau AQ-Leuchte mit WaKü

Gruß Wolfgang

 

[mojo83]

Hi Zeltinger

Danke für deinen Erfahrungsbericht

Schlauchanschlüsse/-tüllen mit Gewinde gibts jedoch auch aus PVC.

Diese Schlauchanschlüsse habe ich auch in Edelstahl gefunden. Sollte ja auch bedenkenlos funktionieren.

Hast Du eine Bezugsquelle für die Aluprofile mit Steg (in elox. Ausführung)

Das werde ich heute nach der Arbeit telefonisch erfragen. Ich halte dich diesbezüglich auf dem laufenden.

Habe aber noch eine grundliegende Frage zum löten parallel werden die LED's geschaltet, oder?

P.S.: So einen Text hier über ein Smartphone zu schreiben ist echt mühselig Zuhause werde ich auch wieder ausführlicher schreiben ;-)

 

[MajorMadness]

Habe aber noch eine grundliegende Frage zum löten parallel werden die LED's geschaltet, oder?

BLOS NICHT!

Alle LED's an einem Strang müssen in Reihe und dann an ein Netzteil oder KSQ. Die kannst du dann parallel an die Stromversorgung Klemmen.

Steckdose
|-------Netzteil + -> LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Netzteil-
|-------Netzteil + -> LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Netzteil-
oder
Steckdose --->Netzteil
|-------KSQ+ -> LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> KSQ-
|-------KSQ+ -> LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> KSQ-

 

[mojo83]

Hallo MajorMadness

Steckdose --->Netzteil
|-------KSQ+ -> LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> KSQ-
|-------KSQ+ -> LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> Kabel ->LED+ -> LED- -> KSQ-

Hierzu habe ich ein paar Fragen

Das wäre doch die Variante mit einer Konstantspannungsquelle und diesen mini KSQ´s oder?
Falls ja, wie stelle ich da die Berechnungen für an? oder besser, hast du Link´s für mich mit den Sachen die ich für meine 30stk XM-L U2 benötigen würde? (für 3 leisten) Im besten falle sogar noch mit luft nach ober um ggf. mal blaue und rote LED´s nachzurüsten
wenn die ganze Sache dann noch dimmbar wäre (für nicht wesentlich mehr Geld ;-) ) wäre das noch das tüpfelchen auf dem i