LED Umbau für 100er-Becken-erste Überlegungen

[Hydrophil]

Hallo zusammen,

nach langem grübeln will ich jetzt auch meine Beleuchtung gegen LED austauschen.
Mein Becken ist 40x40x100cm groß und wird derzeit von 4x Sylvania T5 FHO 39W/865 G5
mit Reflektoren beleuchtet. Das ist ja laut Lichtrechner ne ganze Menge (fast 1W/l).
Laut Herstellerangaben machen die LSR jeweils 2990Lumen, also habe ich derzeit 4x 2990 = 11960Lumen drüber, wenn man Verluste von 25% abzieht bleiben immerhin noch 8970 Lumen.Da das ganze ja schon ziemlich Strom zieht, und mir das Gewurstel unter der Abdeckung auch nicht gefällt, denke ich schon lange über einen Umbau zu LED hin.

Ich würde gerne weiterhin sehr stark beleuchten, es wird hier ja immer der Bereich von 30-50Lumen/l genannt, also wären das bei mir 160 x 30 bis 50 = 4800 - 8000Lumen.
Als LED schweben mir die hier wohl meistgenutzten XM-L t6 auf Star vor, bestromt mit 1000mA, also ca. 380Lumen/LED. Ich bräuchte demnach 13-21 LED, um den oben genannten Lichtstrom zu erreichen.
Ich gehe jetzt einfach für die weiteren Überlegungen von 21 LED aus. Diese möchte ich gleichmäßig auf 3 Leisten verteilen, um möglichst flächig zu beleuchten. Da ich die Abwärme zur Beheizung des Beckens verwenden will, habe ich mir folgendes ausgedacht:

Die LED werden mit Wärmeleitkleber auf Aluminium-U-Profile aufgeklebt. Da ich das Alu nicht direkt mit Aquarienwasser in Kontakt bringen will, soll in das U des Profils ein genau passendes Edelstahlrohr eingepasst werden, so dass es unten und an den Seiten in direktem Kontakt mit dem Aluminium steht. Das Rohr steht vorne und hinten jeweils 2,5cm über das Aluprofil heraus, so dass Schläuche aufgeschoben werden können. Das sieht dann ungefähr so aus:



Die Rohre werden dann zur Kühlung mit Aquarienwasser durchflossen. Soweit meine Idee. Haltet ihr das für sinnvoll/machbar, oder wird die Wärmeübertragung vom Alu zum Rohr nicht ausreichen (auch nicht, wenn ich die Rohre zum besseren Kontakt mit Wärmeleitkleber einklebe?)?
Die Alternative wäre, die LED direkt auf Edelstahl-Rechteckrohre zu kleben, da müsste ich dann aber Zu/Abflüsse anschweissen usw. und es wird schwerer,das kommt mir ziemlich aufwändig vor. Eigentlich finde ich meine Idee ganz gut, oder wird das nix?

Die ganze Konstruktion soll max. 5cm über der Wasseroberfläche hängen, wobei die Breite des Gerüsts 30cm (bei einer Beckenbreite von 40cm) und die Länge 95cm(bei einer Beckenlänge von 100cm) betragen soll. Die LED sitzen also 5cm von Hinter/Vorderscheibe entfernt, seitlich würde ich ebenfalls einen Abstand von 5cm von den Scheiben anpeilen. Passt das vom Strahlungswinkel, oder brauche ich da schon Linsen? Oder lieber noch etwas mehr Abstand von den Scheiben gewinnen, lässt sich ja machen, sagen wir 7-8cm? Ich hätte gerne die Ränder gut ausgeleuchtet, will aber natürlich auch nicht, dass zu viel Licht nach außen verschwindet, weil die LED zu nah an den Scheiben sitzen.
Außerdem spiele ich mit dem Gedanken, das Becken gegen eins von 50cm Höhe zu tauschen (Rest, also 40x100cm Grundfläche bleibt gleich), wie sieht es dann aus? Zumindest von der Lichtmenge sollte ich ja noch genügend Puffer haben. Oder doch lieber ein paar LED mehr?

Zum Schluss noch die Stromversorgung:
Ich möchte jede der drei Leisten separat versorgen.
Wenn ich das richtig verstanden habe, brauche ich also pro Leiste ein Netzteil, das 1000mA bei 21-24,5V liefern kann. Würde das LPF-25D-24 von Meanwell hier dann passen?
Oder macht es mehr Sinn, ein Netzteil zu haben, welches dann drei separate KSQ versorgt. Welche Teile bräuchte ich dann und was wäre der Vorteil, es so zu machen?
Das ganze sollte dimmbar sein, auch wenn ich es vielleicht aktuell noch nicht gleich dimmen werde.

Ein Kollege (der sich mit Elektrotechnik auskennt) sagte zu mir, dass es doch viel besser wäre, die LED nicht in Reihe, sondern parallel zu versorgen. Wenn ich das bei meiner Recherche hier richtig verstanden habe, versorgen aber alle (?) hier die LED in Reihenschaltung. Was sind denn da die Vor/Nachteile, bzw. warum macht ihr es so, wie ihr es macht? Leider liegen meine Kentnisse eher im biologischen Bereich und weniger im elektronischen (mal von dem Rest des Physikunterrichts abgesehen).

Allen, die bis hierher durchgehalten haben erstmal Herzlichen Dank.
Ich würde mich freuen, wenn ihr mir auf die Sprünge helfen würdet und mich auf Denkfehler hinweisen könntet.

Viele Grüße,
Christoph

 

[murks]

Hi

ich würde die LEDs direkt auf Vierkantedelstahlrohre kleben, da du dann einen Wärmeübergang weniger hast. Für ein Rundrohr in ein U-Profil wirst du viel Wärmeleitpaste brauchen.

Die Schläuche an den Enden zu befestigen wird auch nicht so schwer sein. Plastik-Endkappen drauf und in diese die für deinen gewünschten Schlauch die passenden Schlauch-Nippel kleben/schrauben. Die gibts gerade oder gewinkelt.

Dein Kollege hat mit der Parallelversogung teilweise Recht. Sicherer ist es jede LED einzeln mit dem passend Strom zu versorgen. Wenn dann eine ausfallen sollte, funktionieren die anderen immer noch. Bei der Reihenschaltung funktioniert ja die ganze Reihe nicht mehr sobald eine kaput geht.
Es gilt also immer abzuwägen zwischen der Anzahl der Stränge, denn jedes Netzteil kostet ja und der Ausfallsicherheit.
Von daher bist du mit drei verschidenen Strängen schon mal in meinen Augen auf der Sicheren Seite. Sollte ein Strang ausfallen, hast du immer noch zwei Drittel des Lichtes bis du den Strang repariert hast.


Beim Netzteil würde ich eins wählen, wo du nicht so an der oberen Grenze operierst. Also eher ein 30V Netzeil wählen.


zur Ausleuchtung
Male dir doch mal auf einen Blatt Papier dein Becken auf und spiele da mal mit verschieden Winkel für die Beleuchtung rum. So dürftest du selber ein Gefühl dafür bekommen wo welcher Winkel sinn macht. So kannst du dann auch besser beurteilen welcher Abstand vom Rand her sinnvoll ist.

Den mittleren Stran würde ich so aus dem Bauch heraus, ohne Linsen planen, bei den beiden äußeren vielleicht so um 60 bis 80°

 

[Zeltinger70]

Hallo,

Das runde Rohr ins viereckige Aluprofil wäre mir auch zu umständlich.
Selbst verwendete ich für meine aquariumwassergekühlte LED-Beleuchtung eloxiertes Vierkantrohr, bisher ohne Probleme. Wenn Du aber Bedenken hast, würde ich Edelstahlvierkantrohr verwenden. Darauf dann Aluminium-U-profil aufkleben, wie im nachfolgenden Link: LED-Beleuchtung Bauanleitung Zang.

Gruß Wolfgang

 

[Ralle68]

Moin zusammen,

es gibt von Festo solche Druckluftanschlüsse die man für sowas nehmen kann. Die haben einseitig ein Schraubgewinde was auch problemlos in Edelstahl geschraubt werden kann und auf der anderen Seite ein Bajonettverschluss zum Aufstecken von Luftschläuchen bzw. hier halt von Aquariumschläuchen.

Wenn es am Werkzeug mangelt, denke ich dass ne Schlosserei ohne Probleme dir das machen kann, inkl. Verschweißen/ Verbinden der 3 Stränge.
Einfach mal nen Schlosser anfragen. Die Kosten dürften damit auch nicht so viel höher sein, als wenn du Alu und Edelstahl selber kaufst und verbinden möchtest.

 

[Hydrophil]

Hallo zusammen,

vielen Dank erstmal für eure Antworten.
Direkt Edelstahl zu verwenden wäre eigentlich auch meine erste Wahl gewesen, ich wusste nur nicht, wie ich die runden Schläuche an die eckigen Rohre bekommen soll, deshalb die Idee mit den beiden verschiedenen Materialien. Das man da was schweißen kann usw. war mir schon klar, mich hat allerdings der Aufwand geschreckt und ich vielleicht wäre es ja auch so gegangen. Aber wenn ihr alle denkt, das wird nix, dann mach(lass es machen) ich es lieber anders.
Wegen der Abstände von den Seitenscheiben und dem Winkel werd ich mal noch etwas rumprobieren.
Meint ihr, ein 15mm Quadratrohr reicht, um eine 20mm Star-Platine aufzukleben, sie steht dann natürlich an beiden Seiten etwas über, aber fällt es ins Gewicht, wenn nicht der komplette Platinenboden zur Wärmeübertragung zur Verfügung steht? Es geht mir hauptsächlich darum, die Konstruktion möglichst leicht und filigran zu machen.

Viele Grüße,
Christoph

 

[Ralle68]

Hallo,

ich reich mal kurz nach

http://www.flugmodellbau-shop.eu/product_info.php?info=p1070_Festo-L-Steckverschraubung-Schwenkbar-360-.html&XTCsid=8db4e1acc62b6d407ebec058b3444f41
nur als Beispiel zur Veranschaulichung gedacht..die gibt es in vielen Größen und Ausführungen

Abstand zu den Seiten. Ich hab knapp 13cm Abstand nach vorne und dazu ist die LED in nem Coverline Profil, was den Abstrahlwinkel verringert und trotzdem alles gut ausgeleuchtet. Bei 50cm Tiefe. Ich denke bei 5cm wirst du Linsen brauchen.

Ich würde die Profile schon gleich breit machen wie die Star. Sieht einfach besser aus, die Wärmeabfuhr ist gleichmäßiger, man bleibt nicht dran hängen wenn man mal reingreift und wenn es um die Optik geht und filigran kannst du auch statt Vierkantprofile, Rechteckprofile nehmen. 20*15 oder sogar 20*10...

Stromversorgung. Natürlich kannst du 3 Stränge mit 3 Treibern machen. Nur musst du halt sehen dass du wenn du dimmst auf die gleiche Intensität kommst. Du kannst auch 1 Treiber für alle nehmen, macht weniger Kabel und einfaches dimmen

 

[Hydrophil]

Hallo Ralf,

danke erstmal, die Anschlüsse sehen ja schonmal sehr schön aus. Die Profile werde ich dann wirklich 20mm breit machen, das ist ja immernoch relativ schmal. Ich wollte einfach nicht einen riesen Klopper über dem Aquarium haben.
Bzgl. der LED-Abstrahlwinkel werde ich dann mit der vordersten und hinteren Leiste wenigstens 10, vielleicht sogar 13 cm von den Scheiben weggehen und auch die seitlichen LED in 10 cm Abstand zur Scheibe anbringen. Falls das dann immernoch nicht reicht, kann ich ja doch noch Linsen aufsetzen. Das würde dann ja aber bedeuten, dass ich auf ca. 20cm Tiefe drei Leisten mit insgesamt 21 LED habe. Wahrscheinlich werde ich die Leisten erstmal einfach lose auflegen und schauen, bei welcher Verteilung es am Besten aussieht und dann erst die Querverstrebung anbringen.

Stromversorgung. Natürlich kannst du 3 Stränge mit 3 Treibern machen. Nur musst du halt sehen dass du wenn du dimmst auf die gleiche Intensität kommst. Du kannst auch 1 Treiber für alle nehmen, macht weniger Kabel und einfaches dimmen

Welchen Treiber bräuchte ich denn dann? Der eine Treiber müsste ja dann drei Stränge mit je 7 in Reihe geschalteten LED versorgen können. Also müsste die Ausgangsstromstärke 3000mA sein (die sich dann auf die drei Stränge gleichmäßig verteilt) bei gleichzeitig 21-25V. Das Teil müsste also 3A bei insgesamt ca. 75W schaffen. Mit etwas Puffer nach oben müsste dann doch dieses 90W-Teil genügen : LPF-90D-30.
Wenn ich das richtig verstehe, legt dann das Netzteil die Spannung an, die nötig ist, um insgesamt 3A fließen zu lassen? Diese 3A verteilen sich dann aber wahrscheinlich nicht gleichmäßig über alle Stränge, sondern in welchem Strang wieviel fließt, hängt davon ab, wie hoch die Summe der Spannungen der einzelnen LED ist? Wenn es also mal angenommen ganz übel läuft, habe ich in einem Strang lauter LED verbaut, die 3V haben, in einem anderen lauter 3,5V, d.h. Strang 1 hat zusammen 21V, Strang 2 24,5V und Strang 3 meinetwegen eine Mischung daraus. Welche Spannung wird denn dann angelegt? Die höhere? Dann würde in Strang 1 ja ein deutlich höherer Strom als 1A fließen. Oder die niedrigere, dann würde Strang 2 deutlich schwächer leuchten. Oder verstehe ich das Ganze völlig falsch?
Was mich auch noch irritiert ist die Beschreibung des LPF-90D-30. Dort steht, dass es eine fixierte Ausgangsspannung hat und einen Konstantstrom. Ich dachte, der Strom hängt davon ab, wie hoch die Spannung ist, die angelegt wird und die hängt ja vom Widerstand ab. Wenn ich als 1A haben will, muß ich Spannung X anlegen. Wenn beides fixiert bzw. konstant ist, wie kann das dann gehen?
Verwirrte Grüße,

Christoph

 

[Ralle68]

Moin Christoph,

du kannst auch nur 2 Stränge machen, je 10 XM-L2 T6 auf je 1 Meter sollte bei Wasserkühlung locker ausreichen.
Dann könntest du von den Abständen her 10cm von Frontscheibe-2cm Profil-16cm Abstand bis nächstes Profil-2cm Profil und wieder 10cm bis zur hinteren Scheibe machen. 10+2+16+2+10=40cm
Damit kämst du filigraner, leichter und von der Ausleuchtung her hin, oder?
Da ich aber nichts wassergekühltes habe, könnte vielleicht noch jemand der eine betreibt was dazu sagen.

Mit 1 LED Treiber meine ich dann auch alle LED in einer Reihe, nicht 3 Stränge, sondern einen.
3 Stränge an einem LED Treiber funktioniert eher weniger. Robert hat dazu hier im Forum auch mal was geschrieben. Die Stränge werden sich nicht daran halten exakt jeweils 1000mA zu ziehen.

Der Treiber für alle LED in Reihe in einem Strang müsste dann halt ca. 1000mA und einen Spannungsbereich um die 60 V haben. Mal schauen ob Meanwell sowas hat. ich schau mich gleich mal um

 

[Wuestenrose]

Hallo,

@Ralle68

Stromversorgung. Natürlich kannst du 3 Stränge mit 3 Treibern machen. Nur musst du halt sehen dass du wenn du dimmst auf die gleiche Intensität kommst.

Ich sehe da kein Problem. Man kann die Dimmeingänge der LPF-25D-24 einfach parallel schalten und erhält dann eine gleichlaufende Dimmung aller drei Stränge.

@Hydrophil
Über die prinzipiellen Probleme und die Machbarkeit beim Parallelschalten von LEDs habe ich mich hier und da (und folgende) im Forum schon mal ausgelassen.

Fazit: Gehen tut's, auch wenn sich der Strom nicht vollkommen gleichmäßig auf Deine drei Leisten aufteilen wird. Ist jetzt nicht das Problem, die XM-L könnte die 3 Ampere ab, die im ungünstigsten Fall beim Ausfall der beiden andenen Stränge auftreten würden.

Auf Seite 3 des Datenblatts zum LPF-90D-30 findest Du desen 3 Betriebszustände. Im Konstantspannungsbetrieb hält das Netzteil die Ausgangsspannung von 30 Volt solange konstant, bis sein maximaler Ausgangsstrom erreicht ist. Daran schließt sich der Kosnstantstrombetrieb an, bei dem das Netzteil zwischen 18 und 30 Volt (siehe "CONSTANT CURRENT REGION Note.4" auf der ersten Seite des Datenblatts) den Strom konstant hält. Unterschreitet die Last die Mindestspannung, regelt das Netzteil zurück.

Wenn es möglich ist, vermeide ich Parallelschaltungen. Hier würde ich dieses Netzteil einsetzen und alle 21 LEDs in Reihe schalten.

Grüße
Robert

 

[Ralle68]

Hallo,

@Ralle68

Stromversorgung. Natürlich kannst du 3 Stränge mit 3 Treibern machen. Nur musst du halt sehen dass du wenn du dimmst auf die gleiche Intensität kommst.

Ich sehe da kein Problem. Man kann die Dimmeingänge der LPF-25D-24 einfach parallel schalten und erhält dann eine gleichlaufende Dimmung aller drei Stränge.

Können ja, ich sehs als umständlicher wie 1 LED Treiber für alle LED. Ob Kabel, Dimmung oder Platz für die Dimmer und Stromanschlüsse. Das war der einzige Gedanke.

Wenn es möglich ist, vermeide ich Parallelschaltungen. Hier würde ich dieses Netzteil einsetzen und alle 21 LEDs in Reihe schalten.

Grüße
Robert

und genau an das Netzteil hab ich gedacht. Du hattest vor kurzem den größeren Bruder hier empfohlen. :wink:

 

[Hydrophil]

Hallo Ralf un d Robert,

erstmal vielen Dank für Aufklärung.

Moin Christoph,

du kannst auch nur 2 Stränge machen, je 10 XM-L2 T6 auf je 1 Meter sollte bei Wasserkühlung locker ausreichen.
Dann könntest du von den Abständen her 10cm von Frontscheibe-2cm Profil-16cm Abstand bis nächstes Profil-2cm Profil und wieder 10cm bis zur hinteren Scheibe machen. 10+2+16+2+10=40cm
Damit kämst du filigraner, leichter und von der Ausleuchtung her hin, oder?

Das ist eine gute Idee, ich schwanke allerdings noch zwischen der Zwei- und Dreibalken-Lösung. Hab mir mal so ein 20mm Rohr angeschaut, das ist ja doch schon recht schmal, ich denke, da wären auch drei Rohre ok. Dann bin ich etwas flexibler in der Gestaltung und kann mit etwas probieren die mir genehmste Aufteilung/Abstand finden.

Wenn es möglich ist, vermeide ich Parallelschaltungen. Hier würde ich dieses Netzteil einsetzen und alle 21 LEDs in Reihe schalten.

Die LED werde ich wohl auf jeden Fall alle in eine Reihe schalten, ihr habt recht, das ist weniger umständlich.
Gibt es das genannte Netzteil (oder ein gleichwertiges) auch in D, ich scheue etwas die Versandkosten von 22€, aber ich finde in den verschiedenen Shops keins, dass bei 75W (oder in dieser Region), dass bis 75V und 1000mA geht. Die haben alle viel weniger Volt (meist so 30-50), dafür aber entsprechend mehr Ampere.

Ich lasse die Entscheidung jetzt mal etwas sacken und fange dann mit dem Bau an. Werde euch auf dem Laufenden halten.

Viele Grüße,
Christoph

 

[Biotoecus]

Hallo,

dreireihig würde ich über einem 40cm tiefen Becken gar nicht bauen.
Zweireihig reicht da locker.
Pro Reihe dann 10 LED.
Dann könnte man die auch parallel schalten (10 + 10) mit 2000 mA.

Ist jetzt nur mal so meine Denke. :smile:

Beste Grüße
Martin

 

[Hydrophil]

Hallo zusammen,

da meine bessere Hälfte in Aussicht gestellt hat, das ich mein altes 400l Becken reaktivieren darf, muß ich jetzt eh nochmal alles durchdenken.
Allerdings habe ich gerade gesehen, dass heute die CREE XM-L2 U2 auf Star im Daytrade sind. Von den Werten (vor allem Lichtfarbe, Helligkeit usw.) sehen die ja auch sehr gut aus. Habe auch gesehen, dass die schon der eine oder andere hier im Forum eingesetzt hat. Ich sehe im Moment außer der etwas höheren Farbtemperatur (die meinen derzeitigen Röhren näher kommt)und der besseren Lichtausbeute bei der XML2-U2 keinen nennenswerten Unterschied zur XML-T6. Oder hab ich da was übersehen? Soll ich zuschlagen? Oder lieber etwas warten, ob nicht die XML-T6 irgendwann in den Daytrade kommen?

Viele Grüße,
Christoph

 

[Ada]

Hallo Christoph,

falls ich irre möge man mich korrigieren: die XM-L2 sind meines Wissens eine neue Generation.
Ich würde zuschlagen.

Freundliche Grüße
Adam

 

[Ralle68]

Moin Christoph,

Adam hat es schon gesagt L 2 ist die neuere Generation und der Unterschied hört sich klein an, ist aber dennoch groß. Die neue Generation schafft die angegebenen Lumen bei Tj 85°C die alte bei Tj 25°C.

Desto höher die tatsächliche Temperatur von der Tj Angabe entfernt ist desto mehr Leistungsverlust ist da. Robert schrieb in nem anderen Thread dass 85°C in der Praxis ein realistischer Wert ist. Die Differenz beträgt bei ner XM-L T6 die mit 1000mA bestromt wird knapp 50 Lumen zwischen 25°C und 85°C.

Dazu kommt dass die U2 die heute im Daytrade ist eh schon 20 Lumen mehr bringt wie die T6.