LED som akvariebelysning Einar Hillbom Version 0.1

Transkript

1 LED som akvariebelysning Einar Hillbom Version 0.1 1

2 Innehållsförteckning 1 Versionshistorik Sammanfattning Armatur för 43 L akvarium (LED A) Drivelektronik Kostnader Egenskaper Armatur för 100 L akvarium (LED B) Kostnader Egenskaper Effektjämförelser Data Osram Dragon High Power LED (LCW W5AM) Prolight Power LED 3 W Mean Well LPC Växternas ljusbehov Versionshistorik Datum Version Ändrat av Kommentar

3 2 Sammanfattning Jag trodde att det skulle räcka med 8 st 3 W lysdioder till mitt 100 L akvarium. Det visade sig dock att jag nog skulle behöva minst det dubbla för att få minst 1500 lux på botten. Fördelar: + Visserligen är lysdioderna dyra men man behöver å andra sidan inte byta dom på 10 år. + Armaturen kan göras lätt och smäcker men ändå robust. + Armaturen kan drivas med lågspänning vilket minskar riskerna med elektricitet och vatten. + Intressant skimrande effekt i akvariet som liknar solglitter. Nackdelar: - Hög värmeutveckling som kräver kylning. - Annorlunda färgtemperatur som gör att växterna ser mörkt grågröna ut i stället för friskt klargröna. - Det finns inte så mycket färdigt utan man får bygga själv och prova sig fram. 3

4 3 Armatur för 43 L akvarium (LED A) 3.1 Drivelektronik Jag tillverkade ett kretskort bestående av en likriktardel och två MOSFET-drivare. Elektroniken fick ström från en transformator som följde med en halogenlampa jag haft som sänglampa en gång i tiden. Den var på 12 VAC och 20 VA. Lysdioderna monterades på en 2 mm tjock aluminiumplatta i vilken jag borrat 2 st 2.5 mm hål per lysdiod. Hålen gängades med M3. Jag skruvade fast lysdioderna med M3 nylonskruv från insidan varefter jag högg bort utstickande skruv på utsidan med ett stämjärn. Jag sågade till fyra bitar av 19 x 30 mm aluminiumprofil från Clas Ohlson med geringssåg och limmade fast dom mot plåten så att jag fick en 30 mm hög ram. 4

5 Kretskortsmönster Innanmätet av armaturen Drivelektroniken Armaturen installerad 5

6 3.2 Kostnader Aluminiumprofil 1300 x 19 x 30 mm Aluminiumplåt 430 x 130 x 2 mm Kretskort 55 x 90 mm Etsmedel 20 g st IRF520 MOSFET st 1N4001 dioder st 4700 uf/63 V st 1.2 ohm/5w st 1 Mohm/0.25 W st BC st BC st 4.7 kohm/0.25 W st 2-pol stiftlist st 2-pol skruvlist st 12 VAC/20 VA halogentrafo st Prolight 1 W LED st Nylonskruv Summa Clas Ohlson Från skrotlådan Kjell & Co Kjell & Co ELFA ELFA Electrokit Electrokit ELFA ELFA ELFA ELFA ELFA ELFA Från skrotlådan ebay ELFA 3.3 Egenskaper Ljusstyrka på 30 cm höjd lux (2 st 15 W lågenergilampor lux) Drifttemperatur C (omgivning +24 C) Transformatorns ineffekt...15 W Spänning efter likriktning VDC LED-ström ma Framspänning V (3.37 V/LED) LED-effekt W Förluster i drivelektronik W Förluster i transformator W Effektivitet...51 % Dimensioner...43 x 13 x 3 cm (L x B x H) Plåtarea m2 4 Armatur för 100 L akvarium (LED B) Jag hade en gammal 2 x 20 W lysrörsbelysning som jag rensade på allt innanmäte. Därefter kapade jag till den så att den bättre passade 100 L akvariet. Jag borrade två 3.2 mm hål för varje lysdiod och satte fast dom med M3 nylonskruv, nylonbricka och metallmutter. Mellan lysdioden och armaturens aluminiumplåt satte jag en liten klick värmeledande kiselfett. Jag använde sex varmvita Osram Dragon och två blå Prolight 3 W. De senare var svårlödda då de ledde bort värmen alltför effektivt. Jag fick gå upp till 450 grader på lödstationen. Lysdioderna löddes i serie och anslöts till drivdonet LPC från ELFA. 6

7 Armaturen färdigmonterad Monterad lysdiod Armaturen installerad Drivdonet 4.1 Kostnader Armatur Drivdon Mean Well LPC st Osram Dragon, varmvita st Prolight, blå st Nylonskruv och bricka Summa Återanvändning ELFA ebay, LedTeile LED1.de ELFA Som jämförelse kostar en 75 cm armatur för ett 18 W lysrör 498 kr på guldfisken.se. Därtill kommer kostnaden för lysröret, ca 35 kr. Summa 533 kr. 4.2 Egenskaper Ljusstyrka på 45 cm höjd lux (1 st 18 W lysrör lux) Drifttemperatur C (omgivning +24 C) Drivdonets ineffekt...22 W LED-ström ma Framspänning V (Osram 3.4 V, Prolight 3.7 V) LED-effekt...19 W 7

8 Förluster i drivdon...3 W Effektivitet...86 % Dimensioner...75 x 15 x 7 cm (L x B x H) Plåtarea m2 5 Effektjämförelser Mätning med energimätare från Clas Ohlson. Parameter LED A LED B Lågenergi Lysrör 43 L 100 L 2 x 15 W 1 x 18 W Spänning 230 V 227 V 227 V 231 V Ström 0.11 A 0.19 A 0.17 A 0.38 A Skenbar effekt 24 VA 43 VA 38 VA 87 VA Effekt 15 W 22 W 23 W 23 W Effektfaktor Ljusstyrka 607 lux 759 lux 824 lux 592 lux Ljusstyrka/W 40.5 lux/w 34.5 lux/w 35.8 lux/w 25.7 lux/w Det sämre värdet för LED B kan bero på att den innehåller två blå lysdioder som kanske inte bidrar så mycket till luxvärdet. Ljusmätningarna utfördes genom att placera ett pappersark på 70 x 40 cm inrutat i 10 cm stora rutor. Armaturerna placerades på skenor 45 cm ovanför varefter ljuset mättes i varje ruta med en luxmeter från Clas Ohlson. LED A Medelvärde: 607 lux LED B (kall) Medelvärde: 772 lux 8

9 LED B (varm) Medelvärde: 759 lux Lågenergilampa 2 x 15 W (varm) Medelvärde: 824 lux Lysrör 1 x 18 W (varm) Medelvärde: 592 lux 9

10 6 Datablad 6.1 Osram Dragon High Power LED (LCW W5AM) 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 6.2 Prolight Power LED 3 W 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 21

22 6.3 Mean Well LPC-20 22

23 23

24 7 Växternas ljusbehov Fotosyntesen är som intensivast vid nm (violett-blått) samt nm (orange-rött). 24

25 Från Under 500 lux/dämpad belysning Cryptocoryne affinis Cryptocoryne nevillii Cryptocoryne wendtii Vesicularia dubyana lux/moderat belysning Acorus sp. Anubias nana Aponogeton madagascariensis Echinodorus sp. Lagenandra sp. Nomaphila stricta Sagittaria sp lux/ljust Aponogeton sp. Bacopa caroliniana Ceratopteris thalictroides Egeria densa Ludwigia sp. Marsilea sp. Nymphoides aquatica lux/mycket ljust Cabomba sp. Heteranthera zosterifolia Hygrophila polysperma Limnobium laevigatum Limnophila aquatica Microsorium pteropus Myriophyllum sp. Nuphar sagittifolium Nymphaea maculata Pistia stratiotes Riccia fluitans Salvinia auriculata Synnema triflorum Vallisneria sp. Dagslängd Tropiska växter är vana vid att det är ljust 12 timmar om dygnet. Av dessa 12 timmar upptar gryning och skymning ungefär en timma vardera. Rekommenderad tid för fullt ljus är därför 10 timmar. 25