Oświetlenie typu LED [konkurs]

Rozmowy na temat technik oświetlenia akwarium.

Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: Grzegorz Wereda » 21 wrz 2015, 11:33

Jakiś czas temu popełniłem kilka postów na temat oświetlenia LED. Czas odświeżyć temat, zapraszam do lektury, dla leniwych: są obrazki :)


LED [light-emitting diode] - jest to półprzewodnik, który emituje światło gdy przepływa przez niego prąd elektryczny.
Czym jest dioda LED? Zapewne wielu z Was słysząc hasło LED ma przed oczami jeden z poniższych obrazków.

Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu

Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu

Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu


Jednak abyśmy mogli mówić o LED musimy wyjaśnić kwestię jej budowy.

Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu

Krok pierwszy: potrzebujemy substratu/podłoża dla diody. Jest to najczęściej podłoże ceramiczne, dla naszych rozważań nie będziemy się dalej wgłębiać w temat.

Krok drugi: podstawka inaczej zwana warstwą Epi [epitaxial layer]. Substrat na którym zaczniemy budowę naszej diody. [Dla ciekawskich: najczęściej wykorzystywane są arsenek galu, Silicon Carbide, Silicon, Saphire] Jest to okrągły błyszczący dysk o rozmiarze pomiędzy 2, a 8 cali średnicy. Wyobraźcie sobie, że wkładamy taki dysk do ogromnego piekarnika [takiego o długości 4 metrów, szerokiego na 2 metry i równie wysokiego; wartego koło miliona dolarów], w którym panuje temperatura zbliżona do 1000 stopni C i wpompowujemy do niego różne gazy. W wyniku panujących warunków cząstki gazu osiadają na substracie tworząc warstwy grubości rzędu jednego atomu! Poprzez "wpompowywanie" do naszego "piekarnika" różnych gazów, otrzymamy kilka różnych warstw. I tak mniej więcej powstaje serce naszej diody, proste. Nie zagłębiajmy się dalej, otrzymaliśmy podstawkę pokrytą wieloma warstwami różnych substancji zaprojektowaną tak, aby emitować światło.

Krok trzeci: Chip, element o bardzo złożonej strukturze odpowiedzialny za emisję światła.
Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu
Cała magia dzieję się tutaj. Warstwa „n” ma w sobie bardzo dużo elektronów, a warstwa „p” ma mnóstwo tak zwanych dziur. Jeśli do diody podłączy się prąd to elektrony z warstwy „n” zaczynają przeskakiwać do dziur z warstwy „p” [poprzez tak zwaną Quantum well, która to jest ultra-ciekawą strukturą - zaznaczona kolorem niebieskim] i podczas tego przeskoku zostaje im spory nadmiar energii, którą „wyrzucają” na zewnątrz w postaci fotonów. W zależności od rodzaju materiału z jakiego zrobione są warstwy i w zależności od odległości jaką elektrony mają do przeskoczenia między warstwami powstaje światło o danej długości fali, czyli w jakimś konkretnym kolorze.

Krok piąty: dioda jako źródło światła, gotowy produkt. Chip na substracie z doprowadzoną anodą i katodą, soczewka, luminofor itd. [analogia do żarówki, kupując "źródło" światła kupujemy żarówkę czyli gwint, szklana bańkę, drucik odpowiedzialny za "świecenie" produktu].

Wyjaśniliśmy sobie czym jest i jak działa LED. Od teraz będzie już tylko praktyczniej, gdyż skupię się na zastosowaniu tego źródła światła w akwarystyce.

Po co nam światło w akwarium? Banalne z pozoru pytanie. Nie ma jednej spójnej odpowiedzi. Dla jednych oświetlenie zbiornika potrzebne jest tylko i wyłącznie by móc podziwiać mieszkańców swojego akwarium. Dla innych by jak najefektywniej wspomóc proces fotosyntezy roślin/korali i otrzymać jak najładniejsze kolory. Każdy na pewno rozważa także ilość energii jaką zużyje na oświetlenie zbiornika i szuka jak najbardziej wydajnych źródeł spełniających jego kryteria. Dlatego jedni z was stwierdzą, że jedna niewielkiej mocy świetlówka im w zupełności wystarcza, inni natomiast potrzebują większej "mocy", różnorodności i możliwości wyboru. Tym drugim polecam LEDy.

Źródło światła zastosowane w akwarium ma kluczowe znaczenie dla efektu końcowego, czyli dla tego co zobaczy nasze oko. Najpiękniej wybarwione ryby lub rośliny w nieodpowiednim świetle będą wyglądać zupełnie inaczej i stracą większość swoich walorów.

Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postuProszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postuProszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postuProszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu
To samo akwarium, te same ustawienie aparatu, rożne efekty zależne tylko i wyłącznie od rodzaju oświetlenia.

NIE ma "białych" diod LED!!!
Większość z nas dąży do uzyskania świtała zbliżonego do tego naturalnego, słonecznego. Jednak skoro diody emitują tylko światło o konkretnej długości fali to skąd biorą się diody o "białej" barwie światła? Przecież biały kolor to „zlepek” wszystkich innych kolorów w odpowiednich proporcjach.
Otóż naukowcy wykorzystali tutaj mały trik. Tak na prawdę większość białych diod LED to diody świecące na niebiesko lub w ultrafiolecie. Ale nie widzimy oryginalnego koloru diody ponieważ jej światło jest zamieniane na białe poprzez specjalny luminofor napylony na soczewkę diody. Działa to trochę tak, jak w świetlówkach ale stosuje się nieco inne luminofory. Ma to oczywiście swoje wady, bo poza krótszą żywotnością luminoforu powstają również dodatkowe straty i przez to białe diody LED maja nieco gorszą wydajność niż te kolorowe. Poza tym tańsze luminofory słabszej jakości mają tendencję do zmiany barwy oraz wypalania się w miarę upływu czasu. Postępy w tej dziedzinie są jednak coraz większe i czołowi producenci diod LED nieustannie prezentują swoje ulepszone produkty.
EDIT:
Pierwotnym źródłem światła są diody emitujące światło niebieskie [czyli nasza przygotowana wcześniej dioda], które zostaje następnie częściowo przepuszczone, a częściowo zaabsorbowane i przekonwertowane za pomocą luminoforu (najczęściej domieszkowany cerem granat itrowo-aluminiowy YAG:Ce) na światło o barwie żółtej. Suma obu barw daje wrażenie światła białego. Skład, gęstość, grubość warstwy tzw. żółtego fosforu i jego rozkład przestrzenny w obudowie diody decyduje o charakterystyce emisyjności światła żółtego, a tym samym o barwie światła białego (temperaturze barwowej), skuteczności świetlnej diody oraz wskaźniku oddawania barw (ang. Color Rendering Index). Metoda hybrydowa pozwala wyprodukować jedno-chipowe, diodowe źródła światła o temperaturach barwowych od około 2700 K do nawet kilkunastu tysięcy kelwinów oraz bardzo wysokich wskaźnikach oddawania barw (na rynku dostępne są diody LED o RA>90). Jak w każdym rozwiązaniu zawierającym związki chemiczne, problemem jest utrzymaniem stałości parametrów luminoforu w czasie, jednak technologia hybrydowa wciąż systematycznie się rozwija, dlatego jakość tego parametru również systematycznie rośnie.
Są również inne metody, jak np. mieszanie kilku różnych chipów w jednej diodzie, lub łączenie obu sposobów.
Proszę się Zalogować lub Zarejestrować, jeżeli chcesz zobaczyć obrazek dołączony do postu

Słynny przelicznik Wat/Litr w przypadku LED.
W/L w zastosowaniu z LEDami jest KOMPLETNĄ BZDURĄ i całkowitym niezrozumieniem tematu.

Lumen/W - przy diodach współczynnik ten określa nam ilość światła jakie dostrzeże nasze oko w porównaniu do zużytej energii. Określa nam tzw. wydajność, im więcej lumenów z wata tym lepiej. Dla naszego oka, niekoniecznie dla roślin.

PAR/W - najlepszy współczynnik określający ile energii do fotosyntezy otrzymają nasze rośliny/korale

Photosynthetically Active Radiation (PAR) nie jest to miara określająca ilość, długość. PAR określa typ światła potrzebnego w procesie fotosyntezy. Im wyższy współczynnik PAR tym lepiej ten proces przebiega.

Photosynthetic Photon Flux (PPF) jest to miara całkowitej ilości światła (fotonów) emitowanego przez źródło światła w każdej sekundzie. PPF mówi nam jak dużo PAR jest produkowane prze dane źródło. Określa się w "mikromolach na sekundę", a wyraża w μmoles/second.

Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD). Miara ilości światła [fotonów] docierających do celu w każdej sekundzie. PPFD mierzymy dla metra kwadratowego powierzchni w "mikromolach na metr kwadratowy na sekundę", a wyrażamy jako μmol/m2/s.

PAR określa nam ile "energii" do fotosyntezy otrzymają rośliny/korale w konkretnym punkcie akwarium, w którym je zmierzymy przy pomocy specjalnego sprzętu. Obrazy często lepiej wyrażają myśli niż słowa, więc dla ciekawskich filmik

CRI tutaj jest ładnie wyjaśnione -> http://www.tecoled.com.pl/9.html
  • 6

Awatar użytkownika
Bywalec
 
Posty: 187
Rejestracja: 11 paź 2014, 18:11
Lokalizacja: Białystok
Reputacja: 100
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: miewan » 21 wrz 2015, 12:34

Tekst trudny, niezrozumialy, dużo pojęć nie do zapamiętania :whistle - podoba mi się allah ....... będzie ciąg dalszy.
Pozwolisz, że w odpowiedniej chwili zapakujemy na Nexusa, fajnie "encyklopedycznie" uzupełni video relację lampy Aqua Tronic ?
  • 0

Mann am Boden
Awatar użytkownika
Koordynator
 
Posty: 7060
Rejestracja: 27 wrz 2013, 10:37
Lokalizacja: Białystok/NM
Reputacja: 1656
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: Grzegorz Wereda » 21 wrz 2015, 12:47

Pakujcie, chwała nexusowi ;)
  • 2

Awatar użytkownika
Bywalec
 
Posty: 187
Rejestracja: 11 paź 2014, 18:11
Lokalizacja: Białystok
Reputacja: 100
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: adams2121 » 21 wrz 2015, 14:28

:brawo :brawo :happy :happy :brawo i

Gratulacje Grzegorz , podejścia do tematu jak i zaparcia
Czekam dnia i godziny kiedy uda się wykorzystać to źródło nie jako 3-6 miesieczna "zarowka" do wymiany - bardzo droga w zakupie

Póki co bilans między tradycyjną żarówka i ledem wychodzi na manko (-) - ekonomiczny bilans - przynajmniej u mnie w akwarystyce- ledy forumowe wytrzymały ok 4-7 miesiecy u mnie , część jeszcze świeci - jakieś 20 tys godz.wytrzymałości (-) ekonomiczny i finansowy

Jeśli chodzi o mieszkanie - od wymiany zarowek na ledowe jestem jakieś 20-30 zł miesięcznie do przodu
Koszt zakupu 600 zł za 18 kompletnych lampek
Okres użytkowania - 2 lata - 24 miesiące
Czyli zwrotu 120 zł - zakładając wyższy rabat zw. Z zużyciem mniejszym prądu - działa do tej pory 12 szt w salonie tylko i nie były ruszane do tej pory
6 szt. W Plecy i nie dotrwaly do tej daty , pierwsze padły po ok roku - dokładnie nie pamiętam czyli praktycznie wyszedłem na zero , a raczej minus - doliczyć należy koszty montażu 18 szt *10 zł = - 180 - taki mam bilans utrzymywania ledow w domu na dziś dzień
Do bilansu na (-) należy doliczyć zakup 6 kolejnych lampek po ok 20 zł = 120 zł
Suma summarum - 300 zł dla mej kieszeni

Piękna energooszczędność na mój koszt wbrew zdrowemu (ekonomicznemu ) rozsadkowi - tyle na temat ledow od praktyka ;)


Więc wyszło na dwa (-) czyli ogólnie w plecy dla mnie ;)
Energooszczędne ledy - tylko gdzie ?????
  • 1

cierpliwość trzeba znaleźć głęboko w sobie
Awatar użytkownika
Moderator
 
Posty: 6808
Rejestracja: 16 gru 2013, 21:34
Lokalizacja: Białystok
Reputacja: 1190
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: KODI » 22 wrz 2015, 08:33

Nie wiem jak jest z ledami w oświetlaniu mieszkania, mam także kosztowne doświadczenia w tej dziedzinie i niekoniecznie energooszczędne.
Jednak wracając do akwarystyki (to nas przecież interesuje) obecnie na inne oświetlenie w baniaku bym się nie zdecydował. Przy założeniu, że moje akwarium potrzebuje ok. 0,8 W/L przy zastosowaniu T5 lub HQI musiał bym przeznaczyć z mojego domowego licznika energii ok 400W przez 12h dziennie :whistle
Mam zamontowaną lampę hybrydową AquaTronic, której moc jest 300W a naprawdę do zadowalającego mnie i korale efektu potrzebuje zużyć mocy 120W czyli ok 1/3 mocy całkowitej. Dopalając T5 108W przez 3 h dziennie moje wydatki na oświetlenie akwarium zdecydowanie się obniżyły. Reasumując, przez 9h zużywam 120W, a przez 3h 230w, czyli mniej niż połowę przy oświetlaniu standardowymi sposobami.
Dodam jeszcze, że dzięki doświetlaniu, wymiana świetlówek oddali mi się znacząco w przyszłość. Świetlówki T5 należy wymienić po roku świecenia 8h dziennie, ponieważ tracą swoje właściwości (wypalają się). Ograniczając czas świecenia do 3h dziennie, wydłużyłem ich żywotność dwukrotnie.
Tyle ode mnie jeżeli chodzi o praktykę.
  • 2

Awatar użytkownika
Rezydent
 
Posty: 327
Rejestracja: 10 paź 2013, 20:11
Lokalizacja: Częstochowa
Reputacja: 49
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: rudy102 » 22 wrz 2015, 21:08

Zamontowałem do 112l 4 moduły Samsung bisly cieply świecą 12h dziennie. Moc niby 4x1,1w i rośliny ruszyły z miejsca. Wcześniej świetlówka led t5 7w 12h plus t5 24w 4h i nic tylko glonów przybyło. Tyle z mojego doświadczenia. W akwarium jest półmrok jak w BW.
  • 1

Awatar użytkownika
Rezydent
 
Posty: 703
Rejestracja: 13 paź 2013, 19:29
Lokalizacja: Ostrów Wielkopolski
Reputacja: 58
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: adams2121 » 23 wrz 2015, 17:29

Muszę cię rozczarować Rudy102 - jeśli to te same co myśmy kupili "forumowo" to pół roku po 10 godz. I zaczną się wypalać z 20 które kupiłem juz nie działa połowa z wcześniej zakupionych - druga tura póki co świeci - w 160 l jakie mam 25 w wystarczało spokojnie dla mało wymagających roślin jako jedyne oświetlenie :D
  • 0

cierpliwość trzeba znaleźć głęboko w sobie
Awatar użytkownika
Moderator
 
Posty: 6808
Rejestracja: 16 gru 2013, 21:34
Lokalizacja: Białystok
Reputacja: 1190
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: rudy102 » 23 wrz 2015, 17:47

adams2121 pisze:Muszę cię rozczarować Rudy102 - jeśli to te same co myśmy kupili "forumowo" to pół roku po 10 godz. I zaczną się wypalać z 20 które kupiłem juz nie działa połowa z wcześniej zakupionych - druga tura póki co świeci - w 160 l jakie mam 25 w wystarczało spokojnie dla mało wymagających roślin jako jedyne oświetlenie :D

Jak padną to kupie szklaną rurkę fi 2 lub 3cm i Aluminiowy profil 1x1cm. Przykleje do niego Ledy zamknę to w szklanej rurce. A w aluminiowy profil puszczę wodę. I będą chłodzone i będą szczelne.
  • 0

Awatar użytkownika
Rezydent
 
Posty: 703
Rejestracja: 13 paź 2013, 19:29
Lokalizacja: Ostrów Wielkopolski
Reputacja: 58
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: adams2121 » 23 wrz 2015, 19:00

I to już lepszy pomysł - choć jak zawsze ale ;)
Masz pewność że nie będzie zzzzz zwarcie woda i prąd nie wróżą nic dobrego
Zamknięty profil i z jednej strony Led , w środku woda chłodząca i ogrzewana zarazem , - ja tak bym to widział bez szklanych rurek ;)
No i profil uziemiony obowiązkowo ;) dla bezpieczeństwa twego i zwierzaków ;)

Ps . Kodi

Zakup ledow 70 zł
Zakup zasilacza 50-70 zł Profi hermetyczny och i ach (takie montuje ) - strzelił kondensator, 10h akwarium bez prądu - strat w życiu na szczęście brak.
Nowy 10 zl od telefonu działa do tej pory
Wydatek 150 zł Max - oszczędności brak Nowa lampa dyi + 110 w t5 w sumie ok 150 w roślinom malowymagajacym ok - ciekawszym mało

Druga lampa od grudnia chyba 25 w Led ok 7-8 miesięcy pracy ponad 100zl w plecy - powypalaly się moduły został zasilacz -

Wynik : - 250 zł

oszczędności nie widzę - brak stwierdzam nawet

Dlatego szukam cały czas czegoś do swojej 750 - ok 300w
Jak możesz na pw cenę aquatronika - normalnego ew gdzie mogę zakupić
  • 0

cierpliwość trzeba znaleźć głęboko w sobie
Awatar użytkownika
Moderator
 
Posty: 6808
Rejestracja: 16 gru 2013, 21:34
Lokalizacja: Białystok
Reputacja: 1190
GG: 0

Re: Oświetlenie typu LED [konkurs]

autor: KODI » 23 wrz 2015, 19:22

Wysyłam PW
  • 0

Awatar użytkownika
Rezydent
 
Posty: 327
Rejestracja: 10 paź 2013, 20:11
Lokalizacja: Częstochowa
Reputacja: 49
GG: 0

Następna

Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość
cron
Reputation System ©'