Κατασκευη προγραμματιζομενου φωτιστικου LED για ενυδρεια με φυτα

[abrous]

Καλησπερα σε ολους,

Τα τελευταια 2-3 χρονια η τεχνολογια των LED εχει προχωρησει πολυ (οι αποδοσεις φτανουν πια ευκολα τα 100 lm/W)
ενω αντιστοιχα οι τιμες τους ειναι απολυτα προσιτες (LED που αποδιδουν περισσοτερο απο 250lm κοστιζουν περιπου 2Ε).
Ταυτοχρονα υπαρχουν παρα πολλες επιλογες στον τομεα του φασματικου περιεχομενου και με τον καταλληλο συνδιασμο
μπορει κανεις να εχει το φασμα που χρειαζεται ενα φυτεμενο ενυδρειο.
Ειναι λοιπον καιρος για μια τετοια κατασκευη.
Εχω κανει λογω της δουλειας αρκετες δοκιμες με τα περισσοτερα LED της αγορας και ηδη πολλα απο αυτα φωτιζουν τα ενυδρεια μου.
Εχω καταληξει σε μερικες προδιαγραφες και ενα σχεδιο αλλα παντα θα ηθελα τις γνωμες οσων ενδιαφερονται να ασχοληθουν.
Παμε λοιπον :
- Η κατασκευη θα βασιζεται σε ενα Module (μια βασικη μοναδα) που μπορει να ενωθει με περισσοτερες για αυξηση της ισχυος.
Η μοναδα αυτη εχει διαστασεις 150mm x 50mm και εχει 9 OSRAM golden dragon Plus LEDs. Τα 6 ειναι cool white (στην περιοχη των 6500K) με μεγιστη αποδοση 293lm@1000mA
αλλα θα λειτουργησουν μονο στα 500mA για μεγαλυτερη διαρκεια ζωης,
2 ειναι deep blue (449 nm) για την οριζοντια αναπτυξη των φυτων αλλα και για moonlight, και 1 ειναι red (625 nm) για την καθετη αναπτυξη των φυτων
αλλα και για την εξομοιωση της ανατολης/δυσης οπου το κοκκινο ειναι περισσοτερο εντονο.
Η συνολικη φωτεινη ροη του module ειναι 1200 lm που αντιστοιχει περιπου - αν υπολογισουμε οτι μια καινουργια fluorescent αποδιδει 40-50lm/W) - σε 25 με 30W.
3 modules στη σειρα αρκουν για να καλυψουν ενα 50cm πυκνοφυτεμενο ενυδρειο με 3600lm φωτος που αντιστοιχουν σε περιπου 75w fluorescent.
Βασικο προβλημα ολων των high power LEDs ειναι η απαγωγη θερμοτητας γιαυτο και το module εχει σαν βαση ενα extruded heatsink διαστασεων 50mm x 25mm με μηκος εως 1m.
Η ψυκτρα αυτη ειναι διαθεσιμη στην αγορα.
Το κυκλωμα βασιζεται σε εναν επεξεργαστη Atmel ATmega8 και θα εχει 2 βασικα mode λειτουργιας:

- Αυτονομο - αποφασισα να αποφυγω την χρηση RTC ετσι το module θα χρειαζεται εξωτερικο χρονοδιακοπτη. Ο χρονοδιακοπτης θα ενεργοποιει το module στην προκαθορισμενη ωρα,
Μετα την ενεργοποιηση το module θα ξεκιναει την εκτελεση του κυκλου ημερας/νυχτας που θα ειναι αποθηκευμενος στην εσωτερικη EEPROM με την μορφη 3 καμπυλων
(μια για το λευκο φως,μια για το μπλε και μια για το κοκκινο) που θα μπορουν να τροποποιηθουν μεσω σειριακου απο καποιο προγραμμα ηλ.υπολογιστη
(εδω θελω την συνδρομη οσων ασχολουνται μιας και το PC software δεν ειναι το forte μου). Ο κυκλος του φεγγαριου μπορει να ειναι σταθερος ή μπορει να ακολουθει τον κυκλο των 28 ημερων.

- Εξωτερικα ελεγχομενο μεσω σειριακου rs232 interface (σκεφτομουν και το ethernet με uIP αλλα ο mega8 δεν φτανει).Εδω ο ελεγχος μπορει να γινει μεσω εντολων
απο καποια εξωτερικη συσκευη για απεριοριστες δυνατοτητες.

Τα τεχνικα χαρακτηριστικα του module μεχρι τωρα ειναι:
- Ταση λειτουργιας : 12V
- Ρευμα : 1A περιπου στην μεγιστη φωτεινοτητα
- Μεγιστη φωτεινοτητα ~ 1200lm προγραματιζομενη
- CRI 6500-7500K
- Προγραματιζομενη ανατολη/δυση ηλιου
- Προγραματιζομενη ανατολη/δυση σεληνης
- δυνατοτητα συνδεσης εως 6 module στην σειρα (7200lm)
- Αναμενομενη διαρκεια ζωης πανω απο 80.000 ωρες (για lm70%)
- κοστος 1/10 των ετοιμων.

Παρακατω εχω μερικα προσχεδια πανω στα οποια εχω δουλεψει. Περιμενω ιδεες και προτασεις.

Φιλικα,

Αγγελος

[aquaman]

Καλά, ακόμα δεν τέλειωσες το άλλο, άρχισες καινουργιο;

Δύο ερωτήσεις: με τη στεγανότητα της κατασκευής (κυρίως πάνω από την επιφάνεια του νερού όπου είναι τα LED) τι γίνεται;

τα 1200lm πως συγκρίνονται με τα lm που δίνει μια Τ5 (π.χ. 39W);

[abrous]

Σαν ταξη μεγεθους, μια Τ5 υψηλης αποδοσης (πηγη Philips SILHOUETTE™ T5 Fluorescent Lamps featuring ALTO® Lamp Technology) στα 35W παραγει φωτεινη ροη 3650 lm οταν ειναι καινουργια. Μια μεση T8 λυχνια αποδιδει 40-50lm/W που σημαινει οτι μια 18W T8 παραγει 18*50 = 900lm.
Εδω ομως υπαρχει ενα θεμα : Τα Lumens σε μια λυχνια ειναι η συνολικη φωτεινη ροη που εκπεμπεται προς ολες τις κατευθυνσεις. Στην περιπτωση της T5 εκπεμπεται περιμετρικα και ετσι πολυ λιγοτερο απο το 50% της ροης αυτης φωτιζει τον χωρο που μας ενδιαφερει. Ακομα και με τον καλυτερο ανακλαστηρα ενα μεγαλο μερος της φωτεινης ενεργειας χανεται, πραγμα που δεν συμβαινει στα LED λογω της κατευθυντικοτητας που διαθετουν. Αρα τα μεγεθη δεν ειναι ακριβως συγκρισιμα.
Σχετικα με την στεγανοτητα της κατασκευης : απολυτη στεγανοποιηση δεν μπορει να υπαρξει.Ακομη και παρομοιες πολυ ακριβες κατασκευες οπως τα φωτιστικα της Vitrea (για ενα φωτιστικο του ενος μετρου ζητανε 1200Ε!!) δεν εχουν καμμια προστασια. Θεμα ασφαλειας δεν υπαρχει γιατι οι τασεις ειναι χαμηλες.Αυτο που μπορει να γινει για την προστασια των κολλησεων απο την οξειδωση (το υπολοιπο PCB εχει Solder mask) ειναι να περαστει με ενα σπρευ ειδικου πλαστικου για τυπωμενα κυκλωματα αφου προηγουμενα εχουν καλυφθει οι φακοι των LED. Αυτο αν γινει προσεκτικα θα προστατεψει το κυκλωμα για παρα πολλα χρονια. Εννοειται βεβεια οτι δεν θα το βουτηξεις μεσα .. Επειδη ειχες κανει την ιδια ερωτηση και για την κατασκευη του moonlight εκει υπαρχει πιο απλη λυση. Θα μπει η πλακετα μεσα σε ενα κουτακι και στη συνεχεια θα γεμισει με εποξειδικη ρητινη.Χρησιμοποιω ρητινη 353 με καταλυτη i74. Ετσι φτιαχνεις ενα στεγανο τουβλακι που μπορεις να το ριξεις και μεσα...

[neo]

Καλή ιδέα αυτή οχι μόνο για φυτεμένα αλλά και για reef, ειδικά τα nano


Πιστεύω θα ήταν καλύτερα να φτιαχτεί μια κεντρική πλακέτα (μητρική) που να παίρνει αργότερα καρτες οδήγησης για τα led ανάλογα με τις ανάγκες του καθενα!
Τα led να είναι μόνα τους κολλημένα στην ψύκτρα και η τελική μονάδα εκτός σε κάποιο κουτί.

Επίσης με τάση λειτουργίας 24V θα ήταν καλύτερα. Περισσότερα led με το ίδιο υλικό.

Τα led 250lm με 2 ευρω που τα βρίσκεις;

[abrous]

Δεν εχω ασχοληθει με reef και ετσι δεν ξερω τις αναγκες του. Το φασμα ισως κανει ισως και οχι. Οποιος γνωριζει ας μας δωσει περισσοτερες τεχνικες πληροφοριες.
Σχετικα με την ταση λειτουργιας :Η ιδια πλακετα λειτουργει και στα 24V αλλαζοντας την τιμη μιας μονο αντιστασης ανα drive. Ειναι σαφως προτιμωτερη λυση γιατι μειωνει το συνολικο ρευμα στο μισο φυσικα. Απο πλευρας κυκλωματος το μονο οφελος ειναι οτι θα μπορουσαν να οδηγηθουν και τα 6 λευκα LED απο ενα drive αντι για δυο αλλα η διαφορα κοστους ειναι ασημαντη κατα την γνωμη μου. Απο την αλλη πλευρα τα switching τροφοδοτικα 12V τα βρισκει κανεις οπουδηποτε σε πολυ χαμηλη τιμη. Μια ακομα επιλογη που δινει η ταση τροφοδοσιας των 12V ειναι η χρηση ενος τροφοδοτικου για PC οπου με πολυ λιγα χρηματα μπορει να παρει κανεις ρευματα της ταξεως των 10Α.
Τα LED που χρησιμοποιω ειναι τα OSRAM Golden Dragon Plus. Αποδιδουν 293lm στο 1Α αλλα τα δουλευω μονο στα 500mA για μεγαλυτερη ασφαλεια μιας και η ψυξη σε αυτα τα ρευματα ειναι κατι παραπανω απο κρισιμη.
Η τιμες που αναφερω δεν ειναι φυσικα απο τα μαγαζια (που δεν τα εχουν ετσι και αλλιως) αλλα απο stock του εξωτερικου και πηγες οπως ο Newark, Mouser,RS κλπ.
Σχετικα με την χωριστη πλακετα : το control ειναι πολυ απλο ωστε να δικαιολογει την χρηση χωριστης πλακετας. Πιστευω οτι ενα συμπαγες design που απλα μπορει κανεις να αυξησει σε μηκος ειναι το καλυτερο. Ολες οι ετοιμες μοναδες της αγορας που εχω δει ακολουθουν την ιδια λογικη.
Ριξε μια ματια εδω : http://www.vitrea.it/catalog/Cat_Orbital_ITA.pdf ειναι κατι αναλογο.
Τα LED αλλωστε ειναι SMD και χρειαζονται πλακετα. Η στηρηξη τους με διαφορετικο τροπο θα ειχε σαν αποτελεσμα μια ασχημη κατασκευη.
Η επαφη των LED με την ψυκτρα ειναι μια αλλη ιστορια μιας και το μεταλικο τους μερος ειναι κοινο με την ανοδο και πρεπει να μονωθει. Καποια στιγμη θα δημοσιευσω ενα αναλυτικοτερο μηχανολογικο συναρμολογησης οπου θα φαινεται ο τροπος με τον οποιο ερχεται το LED σε επαφη με την πλακετα και με ποια υλικα εξασφαλιζεται η μονωση αλλα και η πολυ χαμηλη θερμικη αντισταση που απαιτειται.

[neo]

Αρχική Δημοσίευση από abrous

Μια ακομα επιλογη που δινει η ταση τροφοδοσιας των 12V ειναι η χρηση ενος τροφοδοτικου για PC οπου με πολυ λιγα χρηματα μπορει να παρει κανεις ρευματα της ταξεως των 10Α.
.

Σωστός!!!

Αρχική Δημοσίευση από abrous

Ριξε μια ματια εδω : http://www.vitrea.it/catalog/Cat_Orbital_ITA.pdf ειναι κατι αναλογο.
.

Ιταλικό design....ωραία πράγματα!

Και κάτι σχετικό με reef http://reefcentral.com/forums/showth...readid=1587273

Πάντος εδώ που τα λέμε, καλύτερα μια compact μονάδα

[abrous]

Ετοιμο και το PCB της κατασκευης. Θα το στειλω για δειγματα τις επομενες μερες. To κακο ειναι οτι η ψυκτρα αργει. Μου ειπαν οτι θελει 4 εβδομαδες. Υπομονη λοιπον.

[chemical mac]

τα ψιψιψίνια και τα κοκοψοψαρα πως θα τα συνδέσεις;

πάντως φιλαράκο αυτό που κάνεις είναι τρελή μαγκιά. όταν τελειώσεις με το καλό θα ήθελα και μια ενημέρωση σχετικά με το συνολικό κόστος όλης της κατασκευής