Светодиодный светильник для морского аквариума своими руками

Содержание

1 Изготовление светодиодного (LED) светильника для морского аквариума своими руками
2 Блок питания выбирается из расчета
3 Что касаемо затрат
4 Ну и несколько фоток живности на последок

Всем привет)))!
Представляю вам на обозрение свою первую работу по освещению морского аквариума, так что сильно не пинать))))
Светодиодное освещение делалось для морского аквариума объёмом воды 110 литров, размеры аквариума 50*50*50 см, изначально стояли 4 люминесцентные лампы суммарной мощностью 48 ватт в заводском исполнении, свет от них был практический белый и лампы выделяли много тепла.Так как в аквариуме основные жители это кораллы, то предъявлялись особые требования по освещению. Свет в рифовом аквариуме — один из наиболее важных аспектов его благополучия и успешного содержания. Не только потому, что напрямую влияет на жизнь и рост кораллов, но и благодаря тому, какое влияние оказывает используемое освещение на внешний вид декоративного аквариума и его восприятие.
Кораллам нужно гораздо больше света, чем рыбкам или креветкам. И выглядят они (кораллы) лучше всего под достаточно специфичным, сине-фиолетовым, светом. Все это (габариты, мощность и спектр) накладывает существенные ограничения на выбор оптимального источника света для морского аквариума.
При этом, диодный свет имеет существенное преимущество перед другими технологиями — возможность гибкого управления спектром и мощностью, в том числе по расписанию. А это — очень ценная возможность, особенно для новичков (выбрать удачные спектр/мощность света без опыта сложно).

Среди других преимуществ светодиодов, можно выделить их долговечность — при правильном использовании, они могут работать годами без существенного снижения эффективности. Т.е. в перспективе, LED-освещение выходит еще и дешевле любого другого, поскольку нет необходимости менять диоды как лампы, раз в год. Так же, диоды гораздо меньше греют воду под светильником — тепло отводится вверх, на радиатор. Из чисто визуальных особенностей, стоит упомянуть что точечный свет от диодов создает "зайчики" в аквариуме, подобно солнечным — в умеренных количествах, выглядит довольно мило ))
И так, для изготовления светильника мне понадобилось:
радиатор-алюминиевый профиль площадью 2000 см 2
светодиоды:AQ,3 ватт ,10000-15000 К,4 шт.
UVR ультрафиолет,1 ватт,420 нМ,4 шт.
3GR-B синий, Длина волны — 445-452 Нм, ширина спектра 20 Нм.Световая мощность — 590-650 мВт при токе 350 мА, 1000-1100 мВт при токе 700 мА ,5 шт
3HPD 3 ватт,7000 К,8 шт
Драйверы:
ИПС 60 400-700,регулируемый
HG-PC2206-320ма
преобразователь 220/12в 300ма
Так светильник будем монтировать в крышку, то извлекаем от туда заводские лампы и дросселя с проводкой.
Предварительно размечаем и располагаем светодиоды на радиаторе

изготавливаем крепление радиатора к крышке из алюминиевой шинки 2мм и крепим этот уголок к радиатору

потом примеряем радиатор на крышке, его расположение, намечаем точки для отверстий, сверлим и крепим радиатор на болты м6 к крышке.
В процессе монтажа, были внесены изменения, убрал два светодиода 3HPD и добавил 2 синих 3 ваттных, которые будут работать на токе 300ма в режиме "Луна", т.е ночного света.

Далее все светодиоды клеим на телопроводный клей и спаиваем, одна цепочка 2 синих светодиода на ток 300ма от преобразователя 220/ 12 300ма, с включением с кнопки находящейся на крышке.
вторая цепока 4 ультрафиолетовых светодиода последовательно, на ток 320 ма от драйвера HG-PC2206
третья цепочка 4 AQ+5 3GR-B+6 3HPD=15 шт последовательно на ток 600ма
вторая и трья цепочки работают от второй кнопке на крышке, т.е включаются одновременно.
Собираем всё на место под крышку

и для сравнения после первой неделе работы светильника

, решили что много белого света и решили, заменить 4 белых на 4 синих и ещё 2 белых убрать, получилось вот так:

Итого получается:4 светодиода AQ 15000 К,11 светодиодов синих и 4 ультрофиолетовых, мощность светильника около 30 ватт.

Красивая фотка краба из этого аквариума)))))

изготавливаем крепление радиатора к крышке из алюминиевой шинки 2мм и крепим этот уголок к радиатору

и для сравнения после первой неделе работы светильника

, решили что много белого света и решили, заменить 4 белых на 4 синих и ещё 2 белых убрать, получилось вот так:

Красивая фотка краба из этого аквариума)))))

В аквариумистике, свет играет немаловажную роль для хорошего роста многих живых организмов, в особенности, если речь идет о пресноводном травнике или морском аквариуме.

В связи с этим многие аквариумисты используют лампы дневного света и металогалогеновые лампы. Но недостаток этих ламп в том, что лампы дневного света (ЛД) необходимо менять каждый год, поскольку яркость свечения у них со временем уменьшается. А металогалогеновые лампы (МГ) громоздкие и сильно греются, расходуя лишнюю эл.энергию.

Но поскольку технологии не стоят на месте, на смену, ЛД и МГ пришло светодиодное освещение (LED).

Достоинство LED освещения:
— малое энергопотребление;
— высокая яркость;
— можно сделать именно тот спектр излучения, который необходим (в МГ лампах это не возможно);
— срок службы 5 лет (а ЛД необходимо менять каждый год).

Недостатком светодиодного освещения является цена на сами светодиоды.

Изготовление светодиодного (LED) светильника для морского аквариума своими руками

Это вовсе не значит, что его нельзя применять для пресняка. Разница будет только в выборе цвета излучения светодиодов, для морского необходимо больше синего спектра, а для пресняка больше красного.

Поскольку светодиодное освещение пришло совсем недавно, мало кто в полной мере понимает, какой спектр необходим для морского аквариума. И все происходит путем экспериментов. Некоторые используют светодиоды всех цветов радуги, тем самым только удорожая свой светильник.

Для своего аквариума 35х35х35см., я остановился на выборе светодиодов следующих цветов 700ma (2,2Вт):
— красный 660 нм (Hyper Red) – 1 шт.
— зелёный (Cree XPE Green) – 1шт.
— голубой (Cree XPE Blue) – 3шт.
— глубокий синий (Cree XTE Royal) – 3шт.
— холодный белый (Cree XTE White) – 3шт.
— UV 420 нм (SemiLEDs) – 2шт.
— 3Вт драйвер с ШИМ управлением

Срок службы светодиодов можно увеличить если не включать их на полную мощность, по этому рекомендую светодиоды брать с запасом.

Светодиоды необходимо брать уже напаянными на алюминиевый радиатор (звезду).

Но одних светодиодов не достаточно. Необходимо еще приобрести драйвера (стабилизаторы тока для светодиодов), причем для каждого цвета рекомендуется отдельный драйвер, в связи с этим было приобретено 6 драйверов с ШИМ управлением.

Для обеспечения плавного включения / выключения светодиодов, с регулировкой яркостью свечения, был приобретен контроллер.

В качестве корпуса светодиодного светильника используется алюминиевый радиатор шириной 92мм. Применение радиатора обязательно, для светодиодов, иначе кристаллы светодиодов от перегрева разрушатся (сгорят).

Светильник решил сделать на стойкай, под рукой нашлось обрезки алюминиевого торгового профиля.

Крепить светодиоды, можно двумя способами:
1. Двухсторонний термоскотч;
2. на винтах.

Двухсторонний термо скотч на местном радиорынке мне найти не удалось, пришлось в радиаторе сверлить отверстия и нарезать резьбу М3 под винты.

На винты желательно надеть изоляционные шайбы. Изготовить такие шайбы можно из ПЭТ бутылки. Для этого отрезаем кусочек пластика и сверлим в нем отверстия под винты. Вставляем винты, и маникюрными ножницами, обрезаем пластик по шляпке винта.

При креплении светодиодов на радиатор, посадочное место необходимо обезжирить и нанести каплю теплопроводной пасты, после чего привинчиваем светодиоды.

После этого можно приступать к пайке светильника. Все светодиоды одного цвета припаиваются к драйверу последовательно, согласно схеме подключения. Возможно подключение светодиодов разного цвета на один драйвер. Но в таком случае из-за того, что у светодиодов разное напряжение питания, получится что они будут гореть не равномерно (один ярче а другой тусклее).

Хотелось по быстрее все спаять, поэтому я особо не заморачивался, с длиной проводов, в итоге получил сопли из проводов.

Поскольку у светодиодов угол рассевания почти 180 градусов, а аквариум стоит на компьютерном столе, то очень неприятно, когда яркий свет бьет по глазам, из-за этого пришлось установить бортики. Но из-за того что радиатор узкий а светильник расположен на уровне 5 см. от поверхности аквариума, получилось так, что бортики затеняли часть аквариума. В связи с этим пришлось сделать козырек.

Козырек изготовил из 4мм. ПВХ пластика (поле подробно о склейке ПВХ можете прочесть в статье Крышка для аквариума на 400 литров своими руками). В заднем бортике проделаны отверстия под выключатель и гнездо под блок питания.

В верхней части предусмотрено отверстие для контроллера.

Самоклеющейся пленки серебряного цвета (под цвет радиатора), мне найти не удалось, поэтому решил оклеить черной самоклейкой.

С внутренней стороны, козырек и задний бортик, оклеены зеркальной самоклейкой и выполняют функцию отражателя.

Для защиты контроллера от брызг соленой воды, печатную плату закрыл подходящей по размеру пластиковой коробкой (корпус от древнего пульта).

Блок питания выбирается из расчета

Напряжение (V) — наибольшее количество светодиодов одного цвета (в одной цепи) умноженное на напряжение светодиода (3,2V), плюс запас 3V, т.е. у нас в самой длинной цепочке стоит три светодиода, поэтому напряжение блока питания должно быть не ниже 3*3,2+3=12,6V.

Мощность (W), количество всех светодиодов, помноженное на 2,2 + запас 10-20%. В данном случае у нас 13 * 2,2 + 20% = 34,32 Вт.
Таким образом ток блока питания в данном случае должен составлять не менее 2,9А

При включении светильника на 100% мощность, свет настолько ослепителен, как от сварки.

Что касаемо затрат

Сборка светодиодного светильника обошлась примерно в 1200грн (на 2012 год).
— Звёзда Cree White-Blue-Royal — 3шт (по 80 грн)
— Звёзда SemiLEDs UV 410-420 нм, 280-320 mW — 2 шт. (по 50 грн)
— Звёзда Osram Green, Hyper Red 660 нм — 1 шт. (50 грн)
— Контроллер — 410
— Драйвер 700ma 6шт (по 40 грн)
— Радиатор — 40 см — 76 грн.

Для экономии средств, светодиоды можно приобрести на Алиэкспрессе
-красный 660 нм
-зелёный 520нм
-голубой 470нм
-глубокий синий 450нм
-ультрафиолетовый 400 нм
-холодный белый
-термоскотч для светодиодов
-3Вт драйвер с ШИМ управлением
-Светодиодный контроллер китайского производства

В ходе эксплуатации светильника, недостатков светодиодного освещения выявлено не было, однако красный светодиод, в морском аквариуме, как оказалось вовсе и не нужен (если нет растений), поскольку он способствует появлению низших водорослей (нитчатки). А кораллы вполне хорошо себя чувствуют и растут под белым и синим спектром. Поэтому красный и зеленый светодиод я решил не использовать. Белые светодиоды горят на 75% мощности, а остальные на 90%.