LED Strahler mit engem Abstrahlwinkel?

[Martin Reiner]

Ich wollte den thread zu den Strahlern mit breitem Abstrahlwinkel von Christian (siehe: http://forum.carnivoren.org/topic/39659-led-strahler-version-20/page-1 )nicht zerreden, daher schreibe ich mal ein paar Fragen zu einem Strahler mit engem Abstrahlwinkel hier hinein:

Die Nichia COB der Serie 60 scheinen im derzeitigen Marktumfeld sehr gute und preiswerte LED zu sein. Was spricht denn eigentlich dagegen, die Typen mit einem CRI von 93 zu nehmen? Der Lumenwert ist zwar 15% geringer, aber laut Internetforen ist die Strahlungsemission gleich hoch, nur im fürs menschliche Augen relevanten grünen Bereich kommt weniger an. Im Grunde wäre aber doch das genau perfekt für die Pflanzen, mehr Licht im roten und blauen Spektralteil.

Obendrein bekäme man auch noch ein schöneres Spektrum zum Anschauen und Fotografieren.

Für diese COB Module gibt es preiswerte Reflektoren in vielfältigen Abstrahlwinkeln von Ledil, siehe:

http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Linsen-und-Optiken/Ledil-Reflektor-70mm-fuer-Nichia-COBs.html

oder

http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Linsen-und-Optiken/Ledil-Reflektor-49-9mm-fuer-Nichia-COB.html

Mir ist nicht ganz klar, ob die Angabe sich auf den "ganzen" oder den halben Öffnungswinkel bezieht. Weiß das jemand?

Die COB haben natürlicherweise einen (ganzen) Abstrahlwinkel über 120° und das ist auch bei Christians Strahlern der Fall. Das ist für flache Terrarien sicher prima, bei hohen Terrarien geht so aber nach meinen ersten quick&dirty Testmessungen leider extrem viel Licht verloren.

Hat jemand schon Erfahrung mit solchen Konstruktionen?

Ich könnte mir vorstellen, so eine COB Serie 60 mit einem ca. 60° (ganzer Winkel) abstrahlenden Reflektor zu kombinieren und einen geeigneten passiven Kühlkürper (Empfehlungen?) hinten dran zu montieren.

Die Verkabelung könnte dann DC seitig erfolgen bei ca. 36V, eine LED mit ca. 350mA im Wirkungsgradoptimum bei rund 150lm/W betrieben werden und ich könnte die geplanten 8-10 Strahler dann parallel an eine einzige hochwertige (teure) KSQ anschließen

Eine gemeinsame DC Verkabelung wäre mir weitaus angenehmer als die dicken und unflexiblen dreiadrigen 230V Kabel verlegen zu müssen.

Was meint ihr?

Christian, kannst Du Dir vorstellen, sowas zu bauen und anzubieten?

Auch bei Deinem großen Terrarium und den 120° Strahlern geht doch sicherlich extrem viel Licht durch die dunklen Seitewände verloren.

Martin

Bearbeitet 30. September 2015 von Martin Reiner

[Gast Lukas H.]

Hallo,

 

der Plan die 60er Serie mit Reflektor auf einen Kühler zu montieren ist kein Problem. Beim Auswahl des Kühlers sollte auf großen Rippenabstand geachtet werden. (sonst kommt keine konvektive Strömung zustande) Eloxierte Kühler bringen auch nicht mehr als Kühler mit blanker Aluoberfläche. (Ja nach Geometrie schneiden die eloxierten teils schlechter ab)

 

Die Verkabelung könnte dann DC seitig erfolgen bei ca. 36V, eine LED mit ca. 350mA im Wirkungsgradoptimum bei rund 150lm/W betrieben werden und ich könnte die geplanten 8-10 Strahler dann parallel an eine einzige hochwertige (teure) KSQ anschließen

 

 

Einzelne LEDs sollten niemals parallel geschaltet werden.

Selbst bei COB LEDs wo einzelne Chips geklustert werden, rate ich dringend davon ab.

Dioden im Allgemeinen sind Stromgetriebene Bauteile, einfach aufgrund ihres Spannungsverlaufes.

Geringe Temperaturänderungen führen zu einem starken Stromanstieg (Siehe Vorwärtsspannung vs. Vorwärtsstrom Diagramm).

Selbst in ein und der selben Produktionsserie kommt es zu Abweichungen zwischen den Chips.

Aufgrund dessen wird man nie eine Industrielle LED Leuchte mit einzelnen parallelen LEDs finden.

LED Stränge (auch teils mit Ausgleichswiderstand) parallel zu schalten ist da wieder was anderes.

 

Grüße

Lukas

[Nicky Westphal]

Hallo Martin,

 

da ich selber die Chips für größere Entfernungen verwenden möchte, hab ich mal mit einem 30° Reflektor getestet. Das bringt bei 40cm Abstand ca. das 3-fache an Licht im Zentrum des Lichtkegels.

 

Für 80cm Abstand halte ich darum 60° Abstrahlwinkel für immer noch zu groß. Da du eh mehrere LED verwenden willst, kannst du ja auch 2 davon mit 60" Reflektor bestücken um im oberen Bereich mehr Gleichmäßigkeit zu bekommen.

 

Grüße Nicky

[Christian Ritter]

Hallo,

 

welchen Abstrahlwinkel braucht ihr denn? Dann versuche ich das mal zu realisieren.

 

Viele Grüße

Christian

[Martin Reiner]

Ich hatte an 60° Winkel gedacht, also 30° von der Mittelachse weg.

Ich habe exakt Null Erfahrung mit dem Bau von LED Strahlern und möchte das eiegntlich auch nicht selber machen.

Mein erster Ansatz wäre dass man so einen LED Strahler idealerweise mit einem geeigenten Kühlkörper hinten (passiv?) realisiert, an dem auch die leuchte befestigt wird.

Darauf eine einzelne COB LED (vielleicht auch etwas höher bestromt, aber noch im effizienten Bereich) entweder geklebt oder mittels "Adapter" und diese Ledil Reflektoren werden dann quasi an den Adapter gesteckt.

Das würde meiner Vorstellung nach bedeuten, dass man den Reflektor auch gegen einen anderen Typ auswechseln kann, wenn man will. Man müsste das nur umstecken.

Die KSQ würde ich(!) gerne von Strahler trennen, wenn das mit dem Parallel schalten aber wirklich ein so großes Problem wäre ließe ich mich da aber notfalls auch von anderen Ansätzen überzeugen.

Als Prototypen könnte ich mir auch Deinen Strahler vorstelle, bei dem die beiden COB LEDs im Abstand montiert werden (dafür ist der Kühlkörper aber wohl eher nicht gedacht) mit je einem Reflektor drum herum. Oder nur eine leistungsstärkere LED in der Mitte?

Dier hier sind billig und nur 24mm hoch:

http://www.leds.de/out/media/60790-Mirella-L121A_L060B_L024Z-Ledil-datasheet.pdf

der 31° Typ (wenn es der mit den 86% Wirkunsggrad ist, die Produktnamen sind irgendwie nicht zuordenbar) schaut meiner Meinung nach für erste Versuche recht gut aus.

Ich denke aber, dass man fürs richtige Produkt um ein eigenes Strahlerdesign mit den effizienteren 70mm Reflektoren nicht herum kommt.

Martin

[Christian Ritter]

Ich hätte jetzt erstmal versucht zwei Reflektoren in die Strahler zu integrieren. Das scheint mir die sauberste und schnellste Methode zu sein.

Bei 24mm Höhe sollten die Reflektoren unter die Glasscheibe passen.

 

Viele Grüße

Christian

[Ralf Mößle]

Hallo zusammen,

Das mit den Reflektoren wäre schon interessant. Doch kann ich mir nicht vorstellen, das die so sehr viel mehr Wirkung bringen. Darüber hinaus reduziert man zwar das Streulicht, doch erreicht man hauptsächlich eine runde, ziemlich punktuelle Ausleuchtung. Und je nach Abstrahlwinkel des Reflektors und der Höhe wird diese runde Fläche ziemlich klein. Zudem verliert man die eckigen Randbereiche völlig, was bedeutet, das man weniger Pflanzen unterbringen könnte. Und nur für eine punktuelle Ausleuchtung wäre mir der Aufwand zu groß,. Ich denke, hierfür mus es doch eine einfachere Lösung geben, als so eine Eigenanfertigung.

Ich persönlich bedauere darüber hinaus, das immer wieder etwas an den Strahlern auszusetzen ist. Gerade Laien wie ich sind unglaublich froh, das es Menschen wie Christian gibt, die für Menschen wie mich solche Lösungen anbieten. Umso mehr freut mich, das ihr es geschafft habt, durch konstruktive Beiträge das Ganze in eine sinnvolle Richtung zu lenken, aus der letzten Endes eine sehr gute Lösung entstehen kann. Also Christian, lass dich nicht entmutigen, und versuche dein Glück.

Liebe Grüße, und viel Erfolg,

Ralf

[Christian Ritter]

Hallo Ralf,

 

keine Sorge, ich lasse mich nicht entmutigen Ich finde es sogar gut, wenn berechtigte und konstruktive Kritik geübt wird. So weiß ich, wo noch was verbessert werden kann. 

Darüber hinaus experimentiere ich auch gerne und lasse mich gerne von Verbesserungen überzeugen... auch ich weiß nicht alles

Ich muss dir recht geben, dass der Einsatz des Reflektors einen Runden Lichtkegel erzeugt. Diesen würde ich bei mir auch nicht einsetzen. In eher nach oben hin schlauchförmigen Terrarien kann solch ein Reflektor aber Vorteile bringen.

Ich werde es einfach mal Testen und hier dann berichten.

 

Viele Grüße

Christian

[Nicky Westphal]

Hallo Christian,

 

das ist ja fast ein "Like" würdig. Aber irgendwie hast du das heut nachmittag nicht so gut rüber gebracht. :cool:

 

Grüße Nicky

[Ralf Mößle]

Hey Nicky,

Warum bastelst du nicht mal einen Strahler zusammen? Mit deinem Background und deinen Möglichkeiten, diesen in der Praxis zu testen...ich denke, das konnte interessant werden.

Liebe Grüße, Ralf

[Nicky Westphal]

Hallo Ralf,

 

die gibt es schon. Siehr Christians`s Thread. Sind aber nur 5000k als 18W Version und auch nur mit den 120° Abstrahlwinkel. Dort, wo ich sie verwende ist der egal bzw. der Abstand nicht sehr groß. (25-30cm zum Substrat). Reflektoren für meine angedachte Beleuchtung auf größere Abstände  habe ich seit Wochen hier liegen. Leider sind die passenden KSQ gerade nicht lieferbar.

Momentan behelfe ich mir mit einem Provisorium aus normalen LED-Flutern mit selbst gebastelten Reflektor. Ist nicht das Gelbe, aber erfüllt erst mal seinen Zweck.

 

Grüße Nicky

[Triffid]

Hallo,

 

ich arbeite auch gerade an einer LED-Beleuchtung bei der ich Ledil-Reflektoren verwenden werde. Meine Ledil-Reflektoren (Angelina XW) sehen zwar optisch ziemlich puristisch aus, sind aber laut Datenblatt mit 94% Wirkungsgrad sehr effizient. Ich finde die Reflektoren rein von der Konstruktion her sehr gelungen. Für die Befestigung benötigt man einen zur verwendete LED passenden Adapter von Ledil. An dem wird der Reflektor mittels Bajonettverschluss arretiert. Die Befestigung erfolgt über zwei Schrauben (sind nicht dabei) für die im Adapter zwei Löcher eingegossen sind. Zur Verschraubung muss man entsprechende Löcher in den Kühlkörper bohren und ein Gewinde hineinschneiden oder von hinten mittels Mutter fixieren.

 

@Martin Reiner: Ich habe anfangs auch wegen dem Winkel überlegt. Der angegebene Öffnungswinkel muss aber der Gesamtwinkel sein und nicht die Hälfte, sonst hätten meine Spots einen Abstrahlwinkel von 178°. Das geht sich definitiv nicht aus. Bei 120° Abstrahlwinkel geht unter Umständen viel Licht zur Seite verloren, je nach Beleuchtungsabstand. Umgekehrt erreicht man dann eine schlechtere Ausleuchtung des Terrariums bzw. man benötigt mehr Spots oder muss diese enger zusammenrücken.

 

Den CRI-Wert (color rendering index) wähle ich auch so hoch wie möglich, weil ich eine möglichst natürliche Farbwiedergabe haben möchte. Meine LEDs haben einen CRI von 90%. Die Farbtemperaturen sind 5000K und 4000K und die Spektren sehr ähnlich denen von Christian Ritter.

 

Zum Thema Kühler: viele Hersteller geben für die LED-Kühler Grenzwerte in Lumen und/oder die Energiedissipation an. Damit kann man sich den passenden Kühlkörper je nach Strahlungsleistung und Wirkungsgrad der verwendeten LEDs aussuchen/ausrechnen.

 

LG, Markus