Indirekte Beleuchtung Küche

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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bred
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Di, 16.08.16, 19:18

Hallo liebes Led Forum,

ich renoviere gerade meine Küche.
Dabei möchte ich an der Decke eine indirekte Beleuchtung montieren.
Leider sind LED Steifen für mich noch absolutes Neuland.
Daher die bitte um Vorschläge und/oder Links zu den Produkten, die ich benötige.

Was ich gerne hätte:
- LED Steifen umlaufend an der abgehangenen Decke
- dimmbar (über einen Taster an der Wand (kein Potentiometer))
- Farbtemperatur wechselbar (auch über Taster an der Wand)
- Memory Funktion der letzten Einstellung
- dürfen auf keinen Fall flimmern, egal in welcher Dimmstellung (auch in "nicht wahrnehmbaren" Frequenzen)
- Bewegungsmelder schaltet die LEDs ein und nach gewisser Zeit ohne Bewegung wieder aus

Nun meine Fragen:
- welche Hardware (LED Streifen, Netzteil, etc.) bietet sich dafür an?
- wieviel Lumen brauche ich für meine Küche? (4,2m x 3.2m)
- wie hell müssten die LEDs sein, damit man die indirekte Beleuchtung auch zum alltäglichen arbeiten nutzen kann, und so evtl. auf die zentrale Lampe verzichtet?

Anbei ein grob gerendertes Bild der Küche. Dauert leider ein wenig bis das generiert ist. Morgen kann ich ein besseres zeigen.

Vielen Dank!
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leds.jpg
Zuletzt geändert von bred am Di, 16.08.16, 20:58, insgesamt 1-mal geändert.
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Achim H
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Di, 16.08.16, 20:27

wie hell müssten die LEDs sein, damit man die indirekte Beleuchtung auch zum alltäglichen arbeiten nutzen kann, und so evtl. auf die zentrale Lampe verzichtet?

Mit einer indirekten Beleuchtung kannst Du keine Küche ausleuchten.

Damit Du dir die Sache mal bildlich vorstellen kannst:
Wenn Du mit einer Taschenlampe eine Wand anleuchtest, dann ist die Wand hinter Deinem Rücken noch immer stockduster.

Nur wenn sich das Licht frei entfalten kann, wird auch jede Ecke beleuchtet.

Bitte das Bild verkleinern. Das ist zu breit, es entsteht ein waagerechter Scrollbalken.
Alternativ das Bild nur als Anhang mitschicken (nicht in den Text einbauen). Das wird dann skaliert dargestellt.
ustoni
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Do, 18.08.16, 10:50

Es gibt noch ein weiteres Argument gegen eine rein indirekte Beleuchtung.
Bei Deinem Vorhaben würde das Licht ziemlich homogen aus allen Richtungen kommen. Dadurch fehlt der Schattenwurf.
Eine solche Beleuchtung wirkt sehr unnatürlich und unangenehm, da das räumliche Sehen erschwert wird.
Gehirn und Auge benötigen natürliche Helligkeitsunterschiede, um Objekte korrekt erfassen zu können.
Du kannst mit indirekter Beleuchtung eine Grundhelligkeit erzeugen, es sollten aber immer auch punktförmige Lichtquellen vorhanden sein.
bred
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Do, 18.08.16, 21:50

Ok, danke für Eure Meinungen.

Dann fange ich nochmal etwas kleiner und technischer an:
Ich möchte einen dimmbaren 12V LED Steifen mit einem Taster dimmen.
Welche Produkte bieten sich dafür an?

Nach allem was ich bisher herausgefunden habe gäbe es wohl die Möglichkeit einen Dimmer vor ein Netzteil zu setzen, welches dann die Spannung zu den LEDs regelt und den Strom konstant hält.
Leider finde ich nicht heraus welche Produkte dazu passend sind.
Ich möchte auf keinen Fall ein PWM Flimmern an den LEDs haben.

Habt Ihr Vorschläge?
ustoni
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Fr, 19.08.16, 11:57

Eine analoge Dimmung ist - ohne großen Aufwand - nur im Konstantstrombetrieb möglich. Im Konstantspannungsbetrieb wird praktisch ausschließlich per PWM gedimmt. Grund hierfür ist die Strom-/Spannungskennlinie von LEDs.
Hier ein Beispiel:
LED UI.jpg
LED UI.jpg (34.95 KiB) 3040 mal betrachtet
Bei dieser LED wird der Nennbetriebsstrom (100% Helligkeit) von 150 mA bei einer Spannung von 6,4 V erreicht. Bei einer Spannung von ca. 5,4 V sinkt der LED-Strom auf 10 mA. Das entspricht einer Helligkeit von ca. 6,5%. D.h. eine Verringerung der Betriebsspannung auf 85% (5,4 V statt 6,4 V) bewirkt eine Dimmung auf 6,5%.
Übertragen auf ein 12 V-Netzteil würde das einer Spannungsänderung von 12 V auf 10,2 V entsprechen. Geräte mit einem solchen Dimmbereich gibt es nicht. Würde auch keinen Sinn machen, da der nötige unterste Spannungswert von den verwendeten LEDs abhängt.
Es gibt zwar inzwischen dimmbare Konstantspannungsnetzteile speziell für LED-Stripes, diese arbeiten aber alle mit intern erzeugter PWM-Steuerung.

Eine mögliche Alternative gibt es allerdings. Hierbei muss allerdings das Netzteil leistungsmäßig möglichst genau an die Leistung der Stripes angepasst werden.
Von Meanwell gibt es eine ganze Reihe von dimmbaren Netzteilen, die wahlweise im Konstantspannungsbetrieb oder Konstantstrombetrieb arbeiten können. Als Beispiel sei hier das NPF-90D-12 genannt:
https://www.elpro.org/de/90-watt-ip67-f ... 0d-12.html
Im Normalbetrieb liefert dieses Netzteil eine Konstantspannung von 12V bei einem maximalen Strom von 7,5A.
(Datenblatt über die verlinkte Produktseite aufrufbar.)
Dieses Netzteil ist wahlweise über ein 100 kΩ-Potentiometer, eine Steuerspannung 0-10V oder ein PWM-Signal dimmbar. Die Dimmung bezieht sich hier allerdings auf den Strom. Bei einer Steuerspannung von z.B. 5 V wird der Strom auf 50% des Nennstroms, also 3,75 A begrenzt. Die Ausgangsspannung des Netzteils stellt sich dann automatisch so ein, dass durch den Verbraucher (LED-Stripe) ein Strom von 3,75 A fließt.
Wenn die Stripes also insgesamt möglichst genau einen Strom von 7,5 A (7 A würden z.B. auch gehen) bei 12 V aufnehmen, wäre mit diesem Netzteil eine analoge Dimmung möglich.

Mit anderen Worten: Netzteil und Stripes müssen genau aufeinander abgeglichen werden. Vor allem muss die tatsächliche Stromaufnahme der Stripes genau bekannt sein. Billigangebote über ebay, Amazon oder Chinahändler entfallen damit schon mal komplett; die dort angegebenen technischen Daten entspringen meist der Phantasie der Händler.

Eine recht kostengünstige Möglichkeit wären z.B. die LumiFlex Economy LED Leisten:
http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/F ... weiss.html
Diese liefern bei einer Betriebsspannung von 24 V und einem Strom von 2 A einen Lichtstrom von 4250 Lumen auf 5 m Länge. Bei 3 Rollen wären das dann 12750 Lumen bei einem Strom von 6 A. Als Netzteil würde sich hierfür (15 m Stripes) das HLG-150H-24B anbieten:
https://www.elpro.org/de/150-watt-ip67- ... h-24b.html

Die vorgeschlagenen Stripes haben zwar nur einen Farbwiedergabeindex von 70 Ra, für indirekte Beleuchtung ist dies aber völlig ausreichend, da das Farbspektrum ohnehin von den reflektierenden Wänden verändert wird. Für die Beleuchtung dürften von den 12750 Lumen effektiv ca. 4200 Lumen durch Reflektionsverluste übrig bleiben. Für einen Raum dieser Größe sollte das ausreichen.

Je nach Geschmack gibt es diese LED-Stripes auch in warmweiss:
http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/F ... weiss.html
bred
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Fr, 19.08.16, 13:26

Vielen Dank für die tolle Erklärung!

Bei meiner Installation wären das dann leider 3 warmweisse und 3 kaltweisse 5m Streifen. Die allein wären schon bei 600€. Das ist etwas überm Budget.
Als günstigere 15m Streifen gibts die nicht zufällig?

Dann muss ich noch ein Dimmerelement finden, welches mit externem Taster bedient werden kann und zwischen 0V und 10V regelt.
Mit einem Microcontroller wüsst ich jetzt wie ich das mache, aber vielleicht gibt es da schon fertige Lösungen?

Gibt es hinsichtlich der weissen Wand-/Deckenfarbe etwas, was man unbedingt beachten sollte hinsichtlich Reflexionsvermögen oder so?
ustoni
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Fr, 19.08.16, 13:43

Bei meiner Installation wären das dann leider 3 warmweisse und 3 kaltweisse 5m Streifen

Möglicherweise reichen dann die Streifen mit 350 LEDs/5m:
http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/F ... m-24V.html
Das halbiert den Preis. Noch günstigere Angebote schlagen sich überproportional in der Qualität nieder.

Eine Steuerspannung von 0-10 V ist Standard, da sollte sich leicht was finden lassen.
Gibt es hinsichtlich der weissen Wand-/Deckenfarbe etwas, was man unbedingt beachten sollte hinsichtlich Reflexionsvermögen oder so?
Es gibt natürlich spezielle hochreflektierende Farben. Die willst Du aber nicht wirklich verwenden. Da wäre der Preis für die Stripes dann Dein kleinstes Problem. :lol:
Jede qualitativ hochwertige Wandfarbe (hochweiss) sollte es tun.
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Mi, 24.08.16, 11:36

ustoni hat geschrieben:Eine Steuerspannung von 0-10 V ist Standard, da sollte sich leicht was finden lassen.
Nach einigen Tagen Suche muss ich leider sagen, dass dies gar nicht so einfach ist.
Ich suche ein Gerät, welches 2 Taster Eingänge und 2 0-10V geregelte Ausgänge hat.
Dazu aber auch eine Memory Funktion, welche die letzte Einstellung sich merkt und bei einmaligem kurzen Drücken des Tasters wieder einstellt.
Und vermutlich auch noch ein Relais, welches dem Trafo dann Strom zuspeist, wenn der Taster gedrückt wurde und den Strom dann wieder trennt, wenn über den Taster ausgeschaltet wurde. Damit der Trafo nicht immer in Betrieb ist.
Gibt es sowas fix und fertig?
ustoni
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Mi, 24.08.16, 11:47

Das sind natürlich schon sehr spezielle Anforderungen. Ich glaube nicht, dass Du da eine fertige Lösung findest.
Mit einem Microcontroller wüsst ich jetzt wie ich das mache, ...
Dann würde ich das auch so machen. Das hat vor allem den Vorteil, dass die Schaltung auch genau das macht, was Du möchtest.

Die analogen Spannungen würde ich mit je einem R2R-Netzwerk mit nachgeschaltetem Operationsverstärker zur Spannungsanpassung erzeugen.
4 Bit je Kanal sollten ausreichen. Das ergibt dann 16 Helligkeitsstufen mit je 6,25% Abstand.
Helligkeitsunterschiede sind ohnehin nur ab 10% Unterschied im Lichtstrom erkennbar.
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Mi, 24.08.16, 11:49

Ich suche ein Gerät, welches 2 Taster Eingänge und 2 0-10V geregelte Ausgänge hat.

Und wie differenzierst Du, welcher der beiden Ausgänge nun gedimmt werden soll?
Und vermutlich auch noch ein Relais, welches dem Trafo dann Strom zuspeist, wenn der Taster gedrückt wurde und den Strom dann wieder trennt, wenn über den Taster ausgeschaltet wurde. Damit der Trafo nicht immer in Betrieb ist.

Das kann nur funktionieren, wenn die Elektronik eine eigene Stromversorgung (Batterien) hat.
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