Pflanzenbeleuchtung - Bitte um Hilfe!

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

daniu
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Mi, 12.02.14, 07:08

Hi,
vielen Dank für den Hinweis. Verstanden hab ich es noch nicht ganz - werd bei Gel. Mal noch bisschen forschen.

Brauche ich bei dem Vorhaben, meine Tomaten erst Mal so weit zu bekommen, dass sie im warmen Haus weiterleben Blühinduktion?

Wenn ich so lese, wie viel Strom manche Leute in ihre Tomaten investieren wundert mich, dass die Tomate nicht lang vor der Erfindung des el. Stroms ausgestorben ist ...

Wie haben unsere Vorfahren ohne 400W Tomaten gezogen?

Grüße
Loong

Mi, 12.02.14, 07:11

Fall du da auf meinen Tomatenstrahler anspielen solltest: Der Pflanze sind Watt egal. Ihr kommt es darauf an, wieviele Photonen welcher Qualität pro Zeit- und Flächeneinheit auftreffen.

Unsere Sonne ist ein guter Photonenspender. Und sie schien schon zur Zeit unserer Vorfahren. Toll, nicht?
daniu
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Mi, 12.02.14, 07:26

Hi,

ja - wahrscheinlich spiele ich darauf an, wenn ich mirs recht überlege. Vielmehr aber auf die manigfaltigen Hinweise, dass weniger auf keinen Fall ausreichen kann. Ob die Pflanze die Watt braucht oder nicht, spendieren tust Du sie ihr trotzdem. Meiner Meinung nach steht das Kosten/Nutzen Verhältnis da in keinem Verhältnis mehr oder handelst Du mit Tomaten/Chilis?

Das Problem an unserer Sonne ist aber wohl, dass man ihr anlasten muss, dass die Temperatur nur im Hochsommer wirklich hoch sind.

Grüße
Loong

Mi, 12.02.14, 08:56

Du hast es immer noch nicht verstanden Bild. Ich spendiere meinen Pflanzen keine Watt, sondern Photonen in einer Flußdichte, wie sie auch in einschlägiger Literatur genannt wird. Meine Erfahrung mit Tomaten ist, daß sie bei weniger nicht gesund wachsen.

Warum und mit welchem Aufwand ich Pflanzen in meiner Wohnung kultiviere, ist allein meine Angelegenheit und geht dich nichts an.

Es gibt Leute, die freuen sich über Hinweise und Tipps. Und es gibt Leute, die, kaum sind sie im Forum angemeldet, schon alles besser wissen, obwohl sie erkennbar keinen Schimmer von der Materie haben.

Aber selbstverständlich hast du mit allem recht und ich meine Ruhe Bild.

Gehab dich wohl…
Lehrling
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Mi, 12.02.14, 09:47

Hallo und danke für die Unterstützung,

Achim H: kannst du mir sagen wie du auf einen Verbrauch von 23 Watt kommst? Hast du dir die Werte extra ausgerechnet für 700mA? Weil die stehen da ja nicht. Ich möchte gerne eine 30-35W LED Lampe selber bauen.

Noch eine Frage zur Konstantstromquelle. Wieviel verbrauchen die denn? Oder wo muss ich drauf achten? Ich meine wenn meine KSQ im Bereich von einer Ausgangsspannung 24-36V liegt, und rein die LEDs angenommen 33V ziehen, dann bleibt ja für die KSQ nichts mehr übrig? Also mir fehlt dieser Wert den die KSQ zieht.

Zu dem Kühlkörper: Wie sieht das mit der Fläche aus? Ich wollte einen Leistungsstarken Kühlkörper 10cmx10cm kafuen und darauf die 10-12 LEDs kleben. Ich hoffe ich habe jetzt nicht den Witz des Jahres gemacht :roll:
Also wenn ihr das für absoluten Schwachsinn haltet dann ruhig raus damit :D Falls der Kühlkörper die Hitze nicht abführen kann würde ich noch nen 12v pc lüfter drauf schrauben. Raumtemp. liegt bei exakt 25°C.

Einen angenehmen Tag allerseits.
daniu
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Mi, 12.02.14, 10:01

Hi,

was das Netzteil selbst verbraucht, kannst Du am Ende (also nach dem Zusamenbau) messen - musst Du aber nicht, weil die Ausgangsleistung angegeben ist, das heißt, das Netzteil schafft die Leistung an den Ausgang zu bekommen und zieht einfach die Leistung die es dafür braucht vom Netz. Ich denke, Du darfst auch davon ausgehen, dass das Netzteil dabei ausreichend gekühlt bleibt. Den Verlust kannst Du an der Wärme erspüren. Sicherlich wird diese Billiglösung nicht hocheffizient sein ...

Mit der Spannung ist es fraglich, was da rauskommt, weil zumindest da, wo Du die LEDs bestellen willst, nicht bei jedem Typ die Spannung steht, die bei Deinen eingeprägten 700mA entstehen. Wenn man allerdings jeweils den nächst höheren Spannungswert nimmt, kommt man bei Dir auf 35,35Volt - sollte also mit den max. 36V des Netzteils passen. Da Netzteile nahe am oberen Ende effizienter arbeiten, ist das eigentlich ganz gut, weil Du ja auch nicht übertrieben nahe dran bist.

Zum Kühlkörper: das wurde Dir ja schon vorgerechnet. Es kommt beim Kühlkörper allerdings weniger auf die Fläche an, als auf das Volumen, oder eigentlich noch eher auf die Gesamtoberfläche. Ich würde die vorgerechneten Werte nehmen oder vom Volumen/Oberfläche her was ähnliches nehmen und ggf. wie Du schon schreibst mit aktiver Kühlung unterstützen. Das wiederum ist allerdings recht aufwändig, weil Du ja am Netzteil keine 12V hast und daher eine zusätzliche Stromversorgung bräuchtest.

Grüße
Lehrling
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Mi, 12.02.14, 10:58

Genau das ist das Problem das ich habe. Mir fehlen halt die Werte von vielen LEDs bei 700mA.
Wieso findest du das es eine Billiglösung ist, und wie könnte man das effizienter Gestalten damit es auch vernünftig wird?

Ja bezüglich der Kühlkörpers wurden bereits angaben gemacht, nur will ich nicht mit einem Blech arbeiten das 30cm x 30cm ist.
ich möchte wie gesagt das die LEDs auf einem starken Kühlkörper sitzen der die max Abmaße von 10cm x 10cm oder
14cm x 5cm.

Das mit der 12 V Stromqzuelle für den Lüfter sollte kein problem sein. Trotzdem würde ich es bevorzugen rein passiv zu kühlen.

Grüße
Loong

Mi, 12.02.14, 12:05

Servus…
Lehrling hat geschrieben:Mir fehlen halt die Werte von vielen LEDs bei 700mA.
Geht es um diese Zusammenstellung? Deren entsprechende Daten findest Du in den Datenblätter bei Osram.

Für die oben angegebene Konstellation habe ich das mal grob überschlagen und komme auf 22 Watt resp. 31 Volt. Das ausgesuchte PCD-25-700B erreicht bei dieser Leistung einen Wirkungsgrad von rund 80 % und würde damit sogar die "80 Plus"-Zertifizierung der PC-Netzteile erfüllen - ein sehr ordentlicher Wert.

Was daran eine Billiglösung sein soll, weiß ich auch nicht. Wenn die Pflanzen zusätzlich zum LED-Licht noch natürliches Licht bekommen, würde ich die beiden warmweißen LEDs weglassen. Sie tragen nur wenig (zu etwa 12 %) zur Photosyntheseeffizienz bei. Wenn die LEDs allerdings die einzige Lichtquelle darstellen, würde ich den Anteil weißer bzw. warmweißer LEDs erhöhen.
Zuletzt geändert von Loong am Mi, 12.02.14, 12:16, insgesamt 1-mal geändert.
daniu
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Mi, 12.02.14, 12:10

Hi,

ich würde daher Werte nehmen, die zwischen den angegebenen Werten liegen oder eben den nächst höheren, dann bist Du auf der sicheren Seite. Wenn Dein Netzteil mehr Spannung liefern kann, schadet das ja nicht, ausser, dass der Wirkungsgrad leicht darunter leidet, weil das Netzteil bei nahe maximaler Auslastung am besten arbeitet, weshalb Du jetzt kein 200W Netzteil für 30Watt nehmen solltest.

Netzteil: naja - wenn es Dir wirklich um wenig Verlust ankäme, müsstest Du Komponenten aussuchen, die damit werben. Bei PC Netzteilen gibt es ja solche Angaben. Ich gehe davon aus, dass es das in dem Bereich auch gibt und dass die Netzteile dann doppelt so teuer sind. Die hier sind ja eher mit das günstigste, was es gibt.

Lüfter: eigentlich werden Lüfter in K/W angegeben, dass heißt, der Lüfter erwärmt sich x °K pro Watt. Den angegebenen Wert: 290x290x5 müsste man also in K/W angeben (der Wert stammt nicht von mir, daher müsste das der Originalautor machen), dann könntest Du einen entsprechenden Kühler nehmen, der eine niedrigere K/W Angabe hat. Die Berechnung dieses Wertes ist bei komplexeren Formen nicht ganz trivial und ich würde sogar davon ausgehen, dass der Wert bei gekauften Kühlern i. a. experimentell ermittelt wird.

Grüße
Borax
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Mi, 12.02.14, 12:18

Also 22 Watt kriegst Du mit so einem Kühlkörper: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerp ... ICLE=35401 gerade noch hinreichend (passiv) gekühlt. Vorausgesetzt die Raumtemperatur liegt nicht über 35°C und der Kühlkörper hängt quasi frei in der Luft (ist also nicht irgendwie eingebaut und hat nach allen Seiten mind. 20cm 'Luft'). Wenn die darauf montierten LEDs einen maximalen Wärmewiderstand von 10K/W haben und sauber mit Wärmeleitpaste/kleber auf dem Kühlkörper montiert sind, bleiben sie damit unter 90°C Junction-Temperatur.
Loong

Mi, 12.02.14, 12:24

Borax hat geschrieben:Also 22 Watt kriegst Du mit so einem Kühlkörper: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerp ... ICLE=35401 gerade noch hinreichend (passiv) gekühlt.
Der Vorteil hier ist, daß der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers im Labor mit einer einzigen Wärmequelle bestimmt wird, hier aber mehrere LEDs montiert werden. Bei verteilter Montage der Wärmequellen sinkt der Wärmewiderstand gegenüber dem Katalogwert.
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Achim H
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Mi, 12.02.14, 14:01

Lehrling hat geschrieben:Achim H: kannst du mir sagen wie du auf einen Verbrauch von 23 Watt kommst? Hast du dir die Werte extra ausgerechnet für 700mA? Weil die stehen da ja nicht. Ich möchte gerne eine 30-35W LED Lampe selber bauen.
Die Vorwärtsspannungen @ 700mA kannst Du grob schätzen.
Selbst auf die Gefahr hin, dass ich ca. 0,1V je Led daneben liege.
Die Vorwärtsspannung @ 350mA und 1000mA bzw. 800mA sind angegeben.

Damit kommt man auf ungefähr
2,4V für rot und hyperrot,
3,4V für blau, tiefblau und warmweiß.

4x rot = 4x 2,4V = 9,6V
4x hyperrot = 4x 2,4V = 9,6V
1x blau = 1x 3,4V = 3,4V
1x tiefblau = 1x 3,4V = 3,4V
2x warmweiß = 2x 3,4V = 6,8V
-------------------------------------
Summe: 32,8V

32,8V x 0,7A = 22,96W --> aufgerundet 23 Watt.
Mit Betriebswärme geht die Vorwärtsspannung jeder Led etwas zurück. Und damit sinkt auch die Gesamtleistung.
Die 23 Watt werden nur im kalten Zustand erreicht.

Loong hat das nachgerechnet und kommt auf 22 Watt.
Zuletzt geändert von Achim H am Mi, 12.02.14, 20:55, insgesamt 1-mal geändert.
Lehrling
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Mi, 12.02.14, 17:58

Hallo,

Kennt jemand einen Link wo ich das Thema mal vereinfacht durchlesen kann? Also das mit dem wärmewiederstand.

Und wie sieht es mit Linsen aus. Werden die benötigt? Wenn ja was ist der Vorteil?

Morgen werde ich meine gewünschte Bestellung posten in der Hoffnung das nun endlich alles passend ist.

Grüße
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Achim H
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Mi, 12.02.14, 20:55

Google Books: Parallelschaltung Wärmewiderstände.
Dort 1 Seite hochscrollen.

Zitat:
"Die Summe aller Verlustleistungen wird über die Parallelschaltung der Wärmewiderstände der Verlustleistungsquellen auf die Platine geleitet. Der resultuierende Wärmewiderstand ergibt sich, wie beim elektrischen Widerstand, aus dem Kehrwert der Summe der Wärmeleitwerte.
...
Bei gleichem Wärmewiderstand der Verlustleistungsquellen, zum Beispiel wenn mehrere gleiche LEDs auf einer Platine sind, ergibt sich der resultierende Wärmewiderstand aus der Summe geteilt durch die Anzahl Leds."

Auf deutsch:
2 gleiche Leds mit je 50 Watt verursachen genauso viel Leistung wie eine 100 Watt Led.
2 gleiche Leds haben aber eine doppelt so große Kontaktfläche zum Kühlkörper.
Da doppelt so viel Wärme an den Kühlkörper abgegeben werden kann, halbiert sich der Wärmewiderstand.

4 gleiche Leds haben eine viermal so große Kontaktfläche zum Kühlkörper, der Wärmewiderstand beträgt nur noch ein Viertel von 1 Led.

Je mehr Leds genommen werden, desto kleiner wird der Wärmewiderstand.

Was sich nicht ändert ist die Summe aller Leistungen.
Lehrling
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Do, 13.02.14, 08:17

ok das kling sehr logisch und ist nachvollziehbar.

Nichtsdestotrotz möchte ich weiterhin HP LEDs verbauen. Und davon 17 Stück.

Geplant ist 2 LED Lampen zu bauen die über eine gemeinsame KSQ betrieben werden.

- Gibt es zum Thema Linsen noch etwas wissenswertes? Werden die benötigt?
- Wie siehts mit einem Reflektor aus? Ist er Notwendig? Da LEDs ja eher punktuell strahlen.
- Und noch eine etwas dumme Frage, wo ist der Vorteil von Star Platinen? Die meisten Osram SSL gibt es nur "mit Platine" ist aber keine Star.

Hoffe ihr werden mir weiterhelfen.

Grüße
Borax
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Do, 13.02.14, 13:05

Nichtsdestotrotz möchte ich weiterhin HP LEDs verbauen. Und davon 17 Stück.
Und was ist jetzt die Frage?
Ob Linsen/Reflektoren 'benötigt' werden weiß ich nicht. Hängt sehr stark vom Abstand der LED-Lampe zur Pflanze ab. Die meisten HP-LEDs haben einen Abstrahlwinkel von ca. 120°. Wobei das der Winkel ist, wo die Helligkeit auf die Hälfte des Maximums abgenommen hat. Je nach Abstand der LED-Lampe zur beleuchteten Fläche bzw. der Größe der zu beleuchtenden Fläche kann es durchaus Sinn machen, Linsen/Reflektoren zu verwenden.
Und noch eine etwas dumme Frage, wo ist der Vorteil von Star Platinen? Die meisten Osram SSL gibt es nur "mit Platine" ist aber keine Star.
Für die LED ist die Form der Platine völlig egal. Star-Platinen können aber leichter angeschraubt werden. Bei den Osram SSL-Platinen ist das schwierig (zu klein und keine Löcher vorgesehen), da ist es einfacher die zu kleben.
Lehrling
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Do, 13.02.14, 19:29

Hallo Borax,

Ja meine Fragen sind durch ein Fragezeichen am Ende des Satzes gekennzeichnet :lol:
Wie das halt in diesem Land so üblich ist.

Aber wie ich deiner Antwort entnehmen kann bist du da auch von alleine drauf gekommen.

Naja auf jeden Fall bedanke ich mich bei alles die mitgewirkt haben. Ich konnte alles in Erfahrung bringen was ich benötige.

Vielen Dank und Grüße
daniu
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So, 16.02.14, 20:22

Hi,

ich hab auch noch einige Fragen, auf die ich noch keine Antwort gefunden habe.

-wie man verschiedentlich lesen kann, brauchen die Pflanzen vor der Blüte hauptsächlich blaue Lichttöne, genauer: Königsblau - eigentlich sogar etwas unterhalb von 450nm. Außerdem schreibt er hier, dass die weissen LEDs in der Praxis auch sehr gut sein sollen. Also sehe ich das richtige Spektrum für mich bei einer Mischung aus blauen und weissen LEDs. Kann mir einer eine Empfehlung geben, wie viel ich für mein, ca. 0,5m² (wahrscheinlich noch deutlich kleiner) großes kleines Gewächshaus brauche?
-Ich bin noch nicht sicher, wo ich die LEDs festmache und wie ich das ganze anbringe. Schadet es, wenn ich die LEDs ausserhalb des Kunststoffkastens (vermutlich PC) anbringe? Absorbiert das Plastik zu viel wertvolles Licht?
-Was ist wohl von dem hier zu halten? Sind die nur billig oder kann man die auch verwenden? Eigentlich wollte ich welche mit Sternplatine, hab mich jetzt aber gefragt, ob ich das extra Geld wirklich investieren möchte. Ob es nicht noch besser ist, wenn man die LEDs satt mit Wärmeleitpaste auflegt und dann drum rum mit Epoxy festklebt? Insgesamt wundert mich, warum diese direktimportierten LEDs nicht mehr thematisiert werden. Schließlich kommen wohl alle LEDs aus Asien und er hier schreibt über insgesamt recht positive Erfahrungen.
-Ich würde ohnehin lieber mit mehr und dafür etwas weniger Leistungshungrigen LEDs auskommen. Erstens brauche ich weniger Kühlung und zweitens ist der Wirkungsgrad höher.
-Später, wenn es wärmer ist, möchte ich die Pflanzen ins Tageslicht holen. Sollte ich mir da doch gleich noch ein paar rote LEDs mitbestellen?

-Was mir noch gar nicht ganz klar ist, ist die Sache mit Kelvin und nm. Bei vielen LEDs wird vom Verkäufer Kelvin angegeben. Wenn ich richtig verstehe, bezeichnet das eher, wie das Licht auf den Menschen wirkt. Müsste die LED also für eine Angabe in nm extra vermessen werden, was dann wohl nicht gemacht wurde, oder ist es doch irgendwie möglich, die Werte umzurechnen?

Grüße

Ps.: Ich hoffe, dass es hier Leute gibt, die meinen frotzelnden Kommentar, der überhaupt nicht böse gemeint war, verzeihen und dennoch bereit sind, mir zu helfen ...
Loong

So, 16.02.14, 20:49

Servus...
daniu hat geschrieben:-wie man verschiedentlich lesen kann, brauchen die Pflanzen vor der Blüte hauptsächlich blaue Lichttöne, genauer: Königsblau - eigentlich sogar etwas unterhalb von 450nm.
Ich habe hier schon kurz drauf geantwortet, daß ich das für Quatsch aus der Dröhntannenecke halte. Die vier Wirkungen, die Licht auf Pflanzen ausübt, habe ich da kurz zusammengestellt. Für jede der Wirkungen besitzt die Pflanze ein eigenes "Auge", also ein eigenes Pigmentsystem.

Dort hat sich mal jemand die Mühe gemacht zusammenzustellen, was es an einschlägigen Papers gibt. Ein paar davon sind frei im Netz verfügbar, für die meisten muß man allerdings blechen. Lohnenswert sind sie aber allemal.

Manche Pflanzen kann man ohne blau gesund vom Samen bis zur Ernte ziehen. Die allermeisten Pflanzen kommen jedoch ohne rot nicht aus. Rot muß immer dabeisein. Rot ist das Photosyntheselicht schlechthin.

Ich habe inzwischen drei LED-Pflanzenstrahler gebaut. Den ersten habe ich hier beschrieben, den letzten drüben im roten Forum ("Tomatenstrahler"). Für den dazwischen existiert keine Doku. Ich bevorzuge LEDs, für die konsistente, verlässliche Daten existieren und die einen hohen Wirkungsgrad besitzen. Von zweifelhafter Ware mit offensichtlich gefakten Datenblättern lasse ich die Finger.

Die Fatbtemperatur ("Kelvin") läßt sich nicht in Wellenlänge ("Nanometer", nm) umrechnen (das ist nicht ganz richtig, aber vereinfacht und in der gelebten Praxis schon). Eine Farbtemperatur gibt man für weiße LEDs an, eine Wellenlänge für farbige.
daniu
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So, 16.02.14, 21:03

Hi,

oh - vielen Dank für die vielen Antworten!

Naja - wenn ich Deine Konfiguration anschaue, könnte ich gleich wieder einpacken. 1. bin ich kein so extremer Elektroniker und 2. bin ich verheiratet und kann nicht einfach so einen haufen Geld für den Spass locker machen - ganz einfach, weil ich nicht der einzige bin, der darüber entscheidet - was an anderer Stelle dann auch wieder vorteile hat ;-).

Da ist wohl schon verständlich, dass man nach Lösungen sucht, die weniger ins Geld gehen. Ich kann verstehen, dass das für Dich nicht in Frage kommt. Ich denke, ich werde Mal versuchen, eine ähnliche Konfiguration, wie hier (weiter unten: 3x660nm, 2x630nm, 1x442nm, 1x455nm, 1x470nm, 1x3000K) zusammen zu stellen - und zwar gerne auch aus Asien. Falls noch jemand Tips hat, welche Händler man dafür angraben könnte, wäre ich sehr dankbar, auch wenn ich von Loong hier keinen Beitrag erwarte.

Grüße
Loong

So, 16.02.14, 21:17

Servus…
Loong hat geschrieben:Ich würde das Modul trotzdem so nicht nachbauen, weil für meinen Geschmack der Blauanteil recht hoch ist.
sanlight liest hier mit :D. Sie haben die spektrale Zusammensetzung ihres M30-Moduls geändert und den Blauanteil wesentlich verkleinert.
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