Farbspektrum von 300 nm - 750 nm

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Moderator: T.Hoffmann

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bulldozer
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Di, 01.03.11, 09:22

Hallo an alle
Ich möcht mir eine Aquarium bzw Terariumbeleuchtung selber bauen habe aber wenig ahnung von Strom und LED s.
Das Stöbern bei ebay hat mich nun noch mehr verwirrt denn da hab ich LEDs gefunden in Weiß 455~465 nm und welche in Blau die angeblich die selben werte haben. Mein Plan ist einen Spiegel aus Plastik ca. 50 cm x 100 cm zu lochen und dort viele LEDs wie ein Tepich einzubauen. Dazu wollte ich die verschiedenen Spektralfarben immer auf einer Fläche von 10 x 10 cm mischen um dem Sonnenlicht sehr nahe zu kommen und genau dazu bitte ich um eure Hilfe. Zum einen wieviel ich von uv über Grün bis Rot nehmen soll (Mischungsverhältnis) belüften ja oder nein und wo man die dann günstig Kaufen kann.

ps. Ich bin Berufstätig und bin deswegen nur einmal pro Tag online
vielen dank mal im Voraus und schaut nicht auf die Schreibfehler
kobidror
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Di, 01.03.11, 10:24

Ich persönlich würde nicht über das Farbmischen gehen, sondern weiße LEDs nehmen, die einen hohen CRI haben.
Der CRI gibt an, wie nah ein Leuchtkörper am theoretischen Maximalwert von 100 liegt. 100 ist das vollständige Farbspektrum aller sichtbaren Lichtwellenlängen. Da selbst die Sonne nicht das volle Spektrum abstrahlt, hat sie auch keinen CRI von exakt 100.

Die COBs aus dem Shop hier haben einen guten CRI von 95 bei einer Farbtemperatur von 5000k (das ist in etwa die Farbtemperatur von Tageslicht). Weißes Licht ist ja die Mischung aller vorhandenen Spektralfarben und die genannten Module bringen 95% des theoretischen Lichtspektrums mit. Die Module müssen aber gekühlt werden, d.h. sie werden auf einem Aluprofil verschraubt (mit Wärmeleitpaste drunter) oder mit Wärmeleitkleber geklebt. Die COBs müssen mit einer Konstantstromquelle (KSQ) betrieben werden, da LEDs über die Stromstärke gesteuert werden und nicht über die Spannung. Diese KSQ kann 6 der o.g. Module versorgen. Bei 6 COBs hast du in etwa das Licht einer 100W Glühlampe. Dabei solltest du aber bedenken, dass eine Glühlampe ihre Leuchtkraft kugelförmig in den Raum abstrahlt, während die COBs maximal eine Halbkugel ausleuchten. Das Licht konzentriert sich also auf weniger Fläche. Eventuell kommt noch ein Dimmer dazu, um das Licht zu reduzieren. Allerdings finde ich keinen passenden hier im Shop, der über 60V belastbar wäre. Da müsste man in den Elektronikmärkten (Conrad, Reichelt, Pollin,...) nach PWM Dimmern suchen.

Wenn du dann alles zusammen hast, musst du "nur noch" die COBs in Reihe zusammenlöten und an die KSQ anschließen. Vielleicht kannst du auch 2 verschiedene Stromkreise nehmen. Einer mit den o.g. COBs und einer mit warmweißen COBs. Dann könnte man das Weißlicht mischen und einen wärmeren Farbton erreichen. Je nachdem was deine Tierchen bevorzugen.

Günstig ist das aber alles nicht. Für den 6er Kreis mit KSQ sind über 80€ fällig. Auch bei der Konkurrenz wirst du nicht wirklich günstiger einkaufen können.
bulldozer
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Di, 01.03.11, 23:40

Vielen dank erstmal für deine Antwort
Die von dir genannten COBs sind bestimmt gut aber nicht das was ich suche
Grund 1. Du schreibst dass sie auf Alu gekühlt werden müssen was nicht gut kommt bei Meerwasser wegen der Oxidation
und das Problem der Überhitzung des Wassers im Sommer bleibt auch wie es bei HQI Strahlern ist
Grund 2. Ich wollte das Mischen der verschiedenen Farben weil ich damit den Verlauf der Sonne Nachäffen kann
Da Morgens und Abends der Einfallwinkel der Sonne flach ist kommt unter Wasser fast nur Blau an der Rest wird von der Wasseroberfläche reflektiert mit aufsteigender Sonne kommt Grün dazu usw. so das Volles Licht nur ca. 6 std. unter Wasser ankommt. Zurzeit mit HQI ( 250 Watt) Beleuchtet man ein Becken ca. 8 std. ( Eigentlich schon fast zu lange ) voll und morgens wie abends jeweils 1 std. mit einer Blauen röhre, sieht Ätzend aus und ist Blöd wenn man am Tag Arbeiten muss. Mein Plan mit LEDs ist Morgens die Blauen und ein Teil Weiße dann Grüne und ein weiteren Teil Weiße und mittags alles anmachen zum Abend alles wieder Rückwärts so kann ich bis zu 13 std. Beleuchten.
Hoffe ich hab alles gut erklärt und du oder ihr könnt was damit anfangen
Ach so noch was ich denke so an 300 - 500 LEDs um genug Licht zu bekommen
bis morgen in aller frische
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strenter
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Mi, 02.03.11, 06:55

Guten Morgen, Bulldozer und Willkommen im Forum!

Mein Vorredner hat schon einiges gesagt zum Thema, hier ein paar Anmerkungen von mir zum Thema. Allerdings kenne ich mich mit Aquaristik nicht wirklich aus.

Wenn es denn Sonnenauf-und -untergangsszenariren sein sollen würde ich das Ganze mit RGBW machen, also mit RGB und weißen LEDs und einem entsprechend programmierten Microcontroller mit Leistungsteil. Denn um mit Standard-LEDs auf die Leistung von COBs zu kommen braucht es einiges an Fläche. Und damit die Farben der LEDs nach Deinem Plan sich überhaupt vermischen brauchst Du mindestens 15cm Abstand von der Wasseroberfläche, eher mehr je nach Abstand der LEDs zueinander und deren Abstrahlwinkel. Oder Du läufst Gefahran der Wasseroberfläche und ein Stück drunter noch verschiedenfarbige Lichtkegel zu sehen.
RGBW hat halt den Vorteil bei der richtigen LED-Auswahl dass es RGB-LEDs mit allen 3 Chips in einem Gehäuse gibt und die Farbmischung sich dadurch recht einfach gestaltet. Auch kann man durch geschicktes Umdimmen der farbigen den Eindruck der weißen LEDs in Richtung warmweiß oder kaltweiß 'ziehen', also bei Dämmerung erstmal die roten leicht einfaden, die weißen dabei runterziehen und dann langsam zu blau rüberzuwechseln.
Wenn Du kein Alu als Kühlkörpermaterial nehmen kannst - ein anderes Metall tut es zur Not auch; allerdings brauchst Du eine größere Kühlfläche und die COB würde ich dann nicht mit vollem Strom fahren. Eventuell ließe sich über eine Wasserkühlung nachdenken. Heizt Du das Aquarium? ;)

Warum aber keine Einzelfarben?
Weil sich das Zusammenstellen der Einzelfarben sehr schwierig gestaltet. Farbige LEDs erzeugen schmalbandige 'Peaks' im Spektrum und je nach Charge kann das ein wenig variieren. Du brauchst LEDs die ausgemessen sind, also deren Wellenlänge garantiert ist. Je schmalbandiger ausgemessen und sortiert wurde, desto teurer wirds. Und Du mußt dich darauf verlassen können. Aus vielen Einzelfarben dann das Spektrum gleichmäßig zu mischen stellt dann eine weitere Herausforderung dar die nicht einfach ist. Im Extremfall müßtest Du dir ein Spektroskop leihen. ;)
Und dann altern LEDs je nach Farbe noch ungleichmäßig. Ganz abgesehen von den vielen Leistungsausgängen die Du brauchst. Außerdem brauchst Du auch eine Menge Strombegrenzungswiderstände (bei 12V üblicherweise 3 LEDs in Reihe mit Widerstand davor; rote LEDs bis zu 5 in Reihe) oder Konstantstromquellen (KSQ).

Allerdings: Egal wie Du es aufbaust, es mag vielleicht preiswert (=seinen Preis wert!) werden... Aber billig wird das garantiert nicht.
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Sailor
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Mi, 02.03.11, 08:01

bulldozer hat geschrieben:Grund 1. Du schreibst dass sie auf Alu gekühlt werden müssen was nicht gut kommt bei Meerwasser wegen der Oxidation
und das Problem der Überhitzung des Wassers im Sommer bleibt auch wie es bei HQI Strahlern ist
Aluminium und Meerwasser ist kein problem, wenn es richtig eloxiert ist. Ich habe jede Menge Aluteile an Bord, die voll dem Meerwasser ausgesetzt sind und keine Korrosion. Kritisch ist lediglich die Verbindung mit anderen Metallen (z.B. bei Schrauben), da muss sorgfältig isoliert werden, damit keine Batterie entsteht.

Die Gefahr einer Überhitzung des Wassers sehe ich auch nicht. Die Kühlfläche wird bei mir nicht wärmer als handwarm, und diese Wärme geht nach oben weg und wird nicht wie bei HQI-Lampen zunächst nach unten reflektiert.
kobidror hat geschrieben:95 bei einer Farbtemperatur von 5000k
Das ist unterste Grenze, da muss bei Seewasser in jedem Fall noch Royalblau dazu, Farbtemperaturen über 10.000 k sind bei den üblichen Südseebecken erforderlich, insbesondere beim Einsatz niederer Tiere.

Wenn Stimmungslicht für das menschliche Auge mit eingebaut werden soll, kann man mit weißen LED´s mit niedriger Farbtemperatur beginnen, die dann jedoch mit "aufgehender Sonne" ausgeblendet werden. Dafür kommt dann blaues und evtl. zeitversetzt kaltweisses Licht dazu.
bulldozer
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Mi, 02.03.11, 23:54

Zu dem Alu und Seewasser auch wenn dem Alu optisch nicht passier lösen sich doch Stoffe aus die im Aquarium schädlich sind ebenso bei allen anderen metallen auch wenn es Eloxiert ist könnten Haarrisse vorhanden sein. das Risiko will ich nicht eingehen. vom Kriechstrom mal abgesehen.
Das Wasser wird in der Regel nur im Winter beheizt, im Sommer wird es teilweise sogar manchmal schon zu warm wegen der pumpen und natürlich auch wegen der HQI (ich hab bekannte die im Sommer einen Zusatzkreislauf zum kühlen durch den Keller laufen lassen).
ich dachte an einen abstand von ca. 10 cm zur Wasseroberfläche könnte aber auch mehr werden wenn nötig und etwa 500 LEDs auf eine Fläche von 35 x 90 cm zu verteilen da währ der abstand zueinander ca. 2,5 cm (nur geschätzt noch nicht nachgerechnet)
wenn ich dem hier(http://de.wikipedia.org/w/index.php?tit ... 0727172504) glauben kann sollte ich doch mit vorwiegend weißen und einigen farbigen dazu eigentlich das gesamte Spektrum abdecken können, bleibt nur noch wie viele ich brauche und wie stark die einzelnen sein müssen ach ja und der Öffnungwinkel.
Erst mal genug für heute
Bis morgen
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