Sprievodca pre ľahké pochopenie LED osvetlenia

LED osvetlenie je v súčasnej dobe veľmi obľúbené, a tak je nemenej dôležitým aj medzi akvaristov. Či už sa jedná o husto vysadené akvárium alebo nádrž s pár rybkami, kvalitné svetlo je samozrejmosťou. V Akvaristické osvetlenie sa už prestriedal CFL, PLL, halogény, T5tky, T8čky, T12ky ale momentálne sa zdá byť ako najlepší osvetlenie LED. Poďme sa teda pozrieť na niektoré ich klady a zápory.

výhody:

- veľmi nízka spotreba elektrickej energie

- vysoký výkon osvetlenie

- výdrž komponentov

- dlhodobo ekonomicky výhodné

- veľmi malé rozmery

- najnovšie technológie

- vlnová dĺžka osvetlenia je možné upraviť podľa potreby výrobcom

nevýhody:

- vysoké počiatočné náklady

- ďalšie náklady na údržbu komponentov LED osvetlenie

- krehkosť, je nutné si dať pozor pri inštalácii

A ako všetci dobre vieme, musíme mať veľa dobrý dôvod, aby sme začali s niečím novým :-)

PAR

Pred začiatkom diskusie o LED by som Vám chcel vysvetliť zásadnú vec v osvetlení. Nazýva sa PAR, čo je skratka pre fotosynteticky aktívne žiarenie.

Meranie prebiehalo v našich nádržiach a merali sme vo Watt / galón.

Pozn. galón je cca 3.8 l

Poďme teda len predpokladať, že máme dve nádrže s rovnakým objemom 10 galónov, ale ich výška sa líši. Jedno je vysoké 14 "( palec je zhruba 2,5 cm ) A druhé 9 ". Položíme ak svetlo v rovnakej výške nad obe nádrže, bude množstvo dopadajúceho svetla na dno rovnaké?

Rozhodne nie. Poďme teraz teda diskutovať o PAR trochu podrobnejšie.

Intenzita osvetlenia môže byť meraná v luxoch, čo je intenzita, ktorú vníma ľudské oko. Alebo môže byť meraná v jednotkách PAR, čo je naopak intenzita, ktorú vnímajú rastliny. PAR je skratkou pre "fotosynteticky aktívne radiácii" - čo je svetlo, ktoré používa rastlina k fotosyntéze ( fotosyntéza je chemická premena, pri ktorej zjednodušene rastlina mení svetlo na energiu ). Jednotka PAR je počet dopadajúcich mikromolov fotónov ( fotón = najmenšie častice svetla ) Na 1 m2 za sekundu. Takže 1 PAR je jedna milióntina z mól fotónov dopadajúcich na 1 m2 každú sekundu.

Nebojte sa, nie je to zase tak zložité. Naše oči vidí žltú a zelenú časť svetelného spektra, čo znamená, že naše oči sú citlivé na žltú a zelenú farbu. Rastliny sú zase citlivé na červenú a modrú, takže absorbujú najväčšie množstvo svetla práve z týchto odtieňov a zároveň sú menej citlivé na kapustovú a žltú. To je dôvod, prečo väčšinu rastlín vidíme zelených a žltých (ostatné farby totiž viac pohlcujú, než tieto dve spomínané).

Ako merať PAR? Na trhu je veľa meracích zariadení, ktoré Vám PAR zistí, stačí sa len pozrieť na ebay. Hodnota PAR sa znižuje s rastúcou vzdialenosťou od zdroja svetla. To znamená, že čím bližšie svetlo dáte, tým väčšia bude hodnota PAR a naopak.

Asi sa pýtate, koľko je potreba približne PAR na 4 wat / galón, ale na to sa nedá s presnosťou odpoveď. Avšak sa môžeme riadiť touto jednoduchou príručkou:

10-30 mikromolov PAR - slabé svetlo

30-50 mikromolov PAR - stredná osvetlenie

50 a vyššie silné osvetlenie

Tento obrázok to vysvetľuje veľmi dobre. Pozrite sa na žlto-zelenú farbu (500-600 nm), tu môžeme vidieť najnižšie body na grafe. Pamätajte si, že to neznamená, že by rastliny toto farebné spektrum neprijímali, ale len ho nepohltí toľko ako ostatní. Oproti modrej, fialovej a červenej je to však malé množstvo. Červené spektrum je bohužiaľ vhodné predovšetkým pre rast rias, takže sa nám do akvária nehodí. Z toho vyplýva, že pre naše účely poslúži tieto farebné časti svetelného spektra:

- svetlo červená

- zelená

- žltá

- tmavo modrá (dôležitá)

- fialová (dôležitá)

Môžete svietiť aj červeným svetelným spektrom, potom však ale musíte do akvária správne dopĺňať CO2 a nemenej dôležité je tiež správne hnojiť.

LED

Teraz poďme hovoriť o LED. Znovu pripomeniem, že tento článok rieši základné problematiku LED, takže nič odborného tu nehľadajte. Určite nebudem zachádzať ani hlboko do sveta polovodičov, takže sa nemusíte báť a môžete čítať ďalej.

LED diódy sú veľmi malé svetla. Majú pozitívne aj negatívne pól. Ako som už napísal, sú malé a preto sú spájkované na drôt. Z tohto dôvodu výrobcovia LED diódy montujú do takzvaných hviezd. Vďaka toho majú výrobcovia dosť miesta na spájkovanie na drôty a pre chladiče. Veľkosť hviezdy je všeobecne niečo koleso 20 mm. Na fotografiách nižšie Vám všetko ukážem.

Toto je LED:

Teraz sa poďme pozrieť, ako vyzerá taká hviezda:

A keď výrobca namontuje LED, tak to vyzerá takto:

Fotografia vyššie ukazuje, ako finálne taká LED vyzerá.

Koľko LED je potreba pre moju nádrž?

Keď vyberáme LED osvetlenie pre našu nádrž, tak prvá myšlienka je, ako silné LED osvetlenie potrebujeme. Jednoduché pravidlo hovorí:

Počet LEDiek, ktoré potrebujeme = plocha Vašu nádrže / 22.

Povedzme teda, že keď má Vaša nádrž rozmery 24 "x12" x12 " [DxŠxV], tak je plocha vašej nádrže 24 "x 12" = 288 štvorcových palcov .

Teraz keď použijeme naše pravidlo, zistíme, že potrebujeme použiť 288/12 = cca 13 LED diód.

Aké odtiene osvetlenia potrebujem?

Biele LED diódy sa predávajú v troch farebných odtieňoch:

- Cool White (Teplota farby - 6500K)

- Neutral (Teplota farby - 5000K)

- Warm White (Teplota farby - 3500K)

Nenechajte sa zmiasť vlnovou dĺžkou a teplotou farby. Vlnová dĺžka sa meria v nanometroch (nm) a teplota farby v Kelvinoch (K).

Pre vysadené nádrže sa všeobecne preferuje Cool white odtieň. Pokiaľ ale máte akvárium primárne určené pre ryby a najmä terčovce, potom siahnite po Warm white. Tento odtieň je žltkastý a tak ryby pod osvetlením majú krásnu farbu (je to podobné ako u Hitachi trubíc).

Ako sme spomenuli už vyššie, je pre nás ideálny aby svetelné spektrum obsahovalo svetle červenú, zelenú, žltú a vysoko modrú a fialovú.

Takže napodobniť ideálne podmienky sa nám môže podariť s chladným bielym odtieňom. Ako napríklad s Royal Blue, ktoré majú vlnovú dĺžku od 465 nm do 485 nm.

Parametre Cree XP-E Royal Blue:

Alebo môžeme zvoliť Violet LED, ktoré majú vlnovú dĺžku od 410 nm do 420 nm.

Teraz sa poďme pozrieť na svetelné spektrum PAR niektorých kombinácií LED diód:

Cool White + Warm White v porovnaní s Cool White + Neutral White má omnoho nižšie množstvo modré a fialové .

Teraz sa poďme pozrieť na kombináciu Cool White + Warm White + Royal Blue . modrá a fialová farba na grafe je vysoko nad ostatnými odtiene, žltú , zelenú a najmä červenú .

Teraz už konečne viete, ktoré svetelné spektrum je pre Vašu nádrž to najlepšie! A ako asi správne tipujete, tak je to posledný obrázok s grafom. Môžeme vidieť vysoko sa týčiace odtiene modrej a fialovej, zatiaľ čo červená, ktorá spôsobuje rast rias sa drží na minimálnych hodnotách. Takže určite voľte kombináciu Cool White + Warm White + Royal Blue. Teraz už sa pozrieme, ako správne také LED osvetlenie postaviť.

Ako postaviť LED osvetlenie

Budeme potrebovať:

- chladič

- LED

- LED optiku

- Ovládač napájania (adaptér)

- Ventilátor pre chladenie (nepovinné)

- Stmievač osvetlenia (nepovinné)

- drôt

- spájkovacie kábel

- spájkovačku

- tepelné lepidlo, alebo pastu

- 2AA batérie pre otestovanie LED

chladič

Pre dlhodobé svietenie budeme potrebovať nejaký chladič osvetlenia. Jeden taký môžete vidieť nižšie.

Chladiče majú rebrá, ktoré vďaka svojmu veľkému obsahu plochy dokáždou LEDky dostatočne chladiť. Tieto chladiče sa zvyčajne vyrába z hliníka alebo sú momentálne tiež "IN" aj rôzne zliatiny (viď. Čierny chladič).

Existujú 2 spôsoby ako taký chladič k LED pripevniť

Tepelné lepidlo - fevi Kwik (značka výrobku) - Stačí kvapnúť na chladič a pripevniť k LED. Toto riešenie je ale bohužiaľ trvalé a v prípade poruchy nebudete môcť LED vymeniť.

Skrutky a teplovodivá pasta - Najprv vyvŕtajte otvory na chladiči. Na zadnú stranu LED dajte pastu a potom priskrutkujte k chladiču. Musíme LEDky pripevniť tak, aby sa všetko teplo z nej odvádzalo do chladiča. Všetky vzduchové bubliny, ktoré sa do spojov dostanú, môžu znamenať, že sa LED prehreje.

Niekto sa môže opýtať, či toto chladenie bude stačiť a nie je potrebné ešte k osvetlenie pripevniť ventilátory. To môžeme zistiť ľahko, ak necháme svetlo pustené 2-3 hodiny a potom siahneme na chladič a dokážeme tam prsty udržať, tak nie je potrebné ventilátor. V opačnom prípade ventilátor bude potrebné.

LED

Aj LED majú svoje vlastnosti. Tak ako kupujeme žiarivky podľa ich výkonu, tak kupujeme aj LED podľa smeru priepustnosti a maximálneho napätia. Napríklad A Cree XT-E Royal Blue LED má napätie 3V, príkon 3W a maximálny prúd z adaptéra je 1500 mA. Z toho môžeme usúdiť, že do LED môžeme pustiť maximálne 1500 mA a keď LED zapojíme do série, tak za každú LED uvidíme pokles napätia o 3V.

LED optika

Väčšina LED má uhol niečo okolo 120 stupňov. Čo znamená, že svetlo z LED sa šíri v kuželi o 120 stupňoch. Takže aby sme správne sústredili svetlo z LED na nami potrebnú Pluch, budeme potrebovať nejakú optiku. Optiky sú obvykle pomenované podľa koncentrácie, do ktorej sú schopné svetlo zaostriť - 20, 40, 60, 80 stupňov.

adaptér napätie

LED diódy pracujú na jednosmernom prúde. Takže musíme previesť striedavý prúd zo zásuviek, ktoré máme doma na jednosmerný. Adaptéry sa určujú podľa maximálneho prúdu, ktoré zvládnu a podľa príkonu.

Napríklad Inventronics 40W driver - 700mA. Jeho celkový výkon je 40W, takže s ním môžeme rozsvietiť celkom 12x - 3W LED. Pre istotu necháme 4W ako rezervu. 700mA je maximálny možný prúd. Môžeme použiť 700mA adaptér pre rozsvietenie, ktorý má maximálny povolený prúd 1500mA, ale nejde to naopak.

Ovládač stmievania osvetlenia

Rovnako ako máme regulátory pre stropné ventilátory, tak môžeme do našich LED osvetlenie pridať postupné stmievanie svetla. Chcel by som upozorniť, že sa nejedná o potenciometre. Všeobecne sa používajú 10 Ohm stmievača.

Ale ak zapojíme trochu fantázie (akože áno: D), tak existujú aj stmievače, ktoré nám imitujú západ slnka. Tieto regulátory Vám dovolí nastaviť kedy a za ako dlho sa Vaše osvetlenie stlmí zo 100% na 0% a naopak. Na trhu je v súčasnosti viac ako dosť regulátora. Na jeden taký sa môžete pozrieť v nasledujúcom videu:

Drôty, káble a spájkovačky

Zvyčajne všetci vie ako sa spájkuje a preto sa tu o tomto nebudem viac rozpisovať.

Ako nakoniec podomácky vyrobené svetlo dať dohromady a ako bude vyzerať?

Všetci ste asi netrpezlivo čakali na túto otázku. Keďže video povie viac ako 1000 slov, tak Vás odkážem na video nižšie.

Väčšinu informácií o LED som čerpal niekoľko mesiacov a tu je krátky zoznam stránok, ktoré mi pomohli ( pozn. anglický písaný obsah )

• http://www.plantedtank.net/forums/showthread.php?t=182365

• http://www.plantedtank.net/forums/showthread.php?t=136519

• http://www.plantedtank.net/forums/showthread.php?t=184368

• https://www.youtube.com/user/ledgroupbuy

• http://makersled.com/

• http://www.ledgroupbuy.com/

• https://www.invitalshop.sk/clanky/

Tento článok bol napísaný za účel zasvätenie do základnej problematiky LED osvetlenie. Obsah je založený na tom, čo som sa dozvedel z iných zdrojov, preto ak sa niečo pokazí, tak za to nie som zodpovedný. Všetky odkazy, ktoré mi k tomuto článku dopomohli sú uvedené vyššie. Všetky obrázky a fotografie súčiastok a grafov sú použité z internetu.

Vďaka, že ste si tento článok prečítali, keby ste mali nejaké pripomienky a námety, tak neváhajte napísať do fóra.

Preložené z: http://playsofrays.blogspot.in/2012/12/leds-made-easy.html

preložil: administrátor