Aquariumbeleuchtung LED

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Moderator: T.Hoffmann

123Tom
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Di, 26.11.19, 17:35

Hallo liebe LEDs gemeinde,

ich bin neu hier und brauche eure hilfe.
Mein Plan/Projekt ist LED beleuchtung für Aquarium zu bauen. Die vorgaben oder besser gesagt wünsche währen:
- sicher muss das werden (nicht das meine Kinder, Fische oder sonst jemand zu Schaden kommen. Auch, wenn die Leuchte mal in Wasser fällt)
- mind. 20.000 Lumen kaltlicht (mehr ist besser)
- nach möglichkeit steuerung über TC-420/TC-421

Meine Vorstellung ist 3 oder 4 U-Aluprofile mit weißen LEDs zu bestücken, und ein Profil mit blauen LEDs für Nachtlicht.
Das Aquarium ist 2 m lang, und es sollen 5 Profile gebaut werden weil der TC-421 5 Kanäle hat.
Ausgesucht habe ich :
https://www.leds.de/cree-xp-g3-s5-smd-l ... 68499.html
wenn ich das Datenblatt richtig lese, haben die bei 1000mA ca. 430 lumen, und bei 1400mA um die 600 lumen. Max. kann man die an 2000mA anschliessen.
Was ist besser? 47 Stck. bei 1000mA oder 34 Stck. an 1400mA? Und das auf 3 oder 4 Aluprofile verteilt.
Als KSQ 4 Stck. von den hier?:
https://www.leds.de/meanwell-pcd-40-140 ... 95157.html
pro leiste 9 LED x 3V= 27 V

oder 3x PCD-60 mit 12 LEDs , das ist dann 12 x 3V= 36V

Für die blauen LEDs bräuchte ich noch vorschläge, das man das an die steuerung TC-421 anschliessen kann (KSQ und LED).
Denke so ca.8 - 10 Stck auf 2m Aluprofil. Das ist aber nicht ganz so wichtig, weil nur Nachtbeleuchtung. Und wenn das mit dem TC-421 klappen würde dann kann das Licht auch stärker sein. Kann man dann runter regeln.

Die LEDs will ich in die Aluprofile mit Artic Silver Wärmeleitkleber einkleben. Ist das eigentilch ein unterschied ob man die LEDs auf starplatine nimmt oder die kleinen 10x10 mm. denn für die kleinen hätte ich mehr auswahl an Profilen.


soooo.... viele, viele fragen vom laien
aber für vorschläge, änderungen, anregungen bin ich offen, denn Bestellt habe ich noch garnichts.

Lieber Gruß aus der wunderschönen Rattenfängerstadt Hameln
Tom
Borax
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Mi, 27.11.19, 09:04

Hallo 123Tom,
welcome on board!
Was ist besser? 47 Stck. bei 1000mA
Ja.

Ich würde aber sowieso eher moderne COB LEDs nehmen. Die sind viel günstiger und effizienter (=> billiger in der Anschaffung und im Betrieb). Z.B.: https://www.leds.de/nichia-nfcwl060b-v2 ... 30610.html Für die 20000 lm würden dann schon 10 Stück bei 350mA reichen. Ich würde Dir 12 davon empfehlen und die auf 4 Profile verteilen. Wegen deren relativ hoher Spannung (meist etwa 35V) müssen diese zwar parallel an die KSQ angeschlossen werden, was aber mit kleinen Ausgleichswiderständen (1 Ohm) und Montage auf dem gleichen Kühlkörper kein Problem ist. Hab ich schon oft so gemacht. Passende KSQ: https://www.elpro.org/de/150-watt-ip67- ... 6b-3y.html (18-36V; 4.2A => 350mA pro LED bei 12 Stück; PWM-Dimm-Eingang vorhanden; Dimmung bis 0 möglich) Das Ganze dürfte dann rund 25000 lm erreichen.
Wegen TC-420/TC-421: Da gibt es schon reichlich Anleitungen hier im Forum. Wenn das blaue Licht nicht so stark sein soll/muss, dann ggf. einfach einen fertigen 12V Streifen nehmen (z.B.: https://www.amazon.de/XUNATA-5054%EF%BC ... B07NP3HSLD ). Spart viel Arbeit... Mit dem 12V Netzteil könntest Du dann auch gleich das TC-420/TC-421 versorgen.
Wie groß sind die Profile? Weil unter der Annahme der 47 Cree XP-G3 bei 1000mA sind das rund 150W die weg gekühlt werden müssen.
123Tom
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Mi, 27.11.19, 19:50

Hallo Borax

vielen Dank für die schnelle Antwort.
Dein Vorschlag gefällt mir viel besser als das, was ich mir da zusammengeschustert habe.
Das mache ich so.
Und ich denke, das 12 COB reichen auf 2 m Aquarium, ohne das die Fische komische Schatten machen. (oder sollten doch mehr COB?)

Kann man den blauen 12V Strip auch an das Netzteil anschliessen, und an den TC-420?

Zu den Profilen:
dieses schmale U-Profil habe ich ausgesucht:
https://greenice.com/de/led-streifenpro ... 40939.html
oder das breite hier:
https://greenice.com/de/aluminium-profi ... 98329.html
beide U-Profile jeweils in 2 Meter länge, und mit durchsichtiger Abdeckung als Spritzschutz für die LED.

Die 12 COB würde ich auf 2 U-profile aufteilen, also 6 Stck. je U-Profil.
Könnte man solche kühlkörper auf die U-Profile aufkleben? Würde sowas als passivkühlung reichen?
https://www.ebay.de/itm/Top-5-Stuck-Kuh ... SwlbZdVMME
Buddhamilch
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Do, 28.11.19, 09:14

Und ich denke, das 12 COB reichen auf 2 m Aquarium, ohne das die Fische komische Schatten machen. (oder sollten doch mehr COB?)

Aufgeteilt auf 2 Profile wären das 6 Leds pro Profil. Bei 2m Profillänge müssten die Leds im Abstand von 333mm montiert werden.
Das ist schon sehr weit auseinander, zumal diese sich auch relativ nah an der Wasseroberfläche befinden.
Ich würde mehr Leds empfehlen und dafür mit dem Strom runtergehen.
Könnte man solche kühlkörper auf die U-Profile aufkleben? Würde sowas als passivkühlung reichen?

Bei 6 Leds pro Profil bist Du ungefähr bei 65 Watt Leistung bzw. 45,5W Abwärme (70% der Leistung).
Ein Kühlkörper ist 25mm breit. Wenn Du 80 Stück dieser Kühlkörper (80x 25mm = 2000mm) auf ein Profil befestigen kannst, dann reicht deren Kühlleistung unter Umständen aus.
Borax
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Do, 28.11.19, 16:03

Das ist schon sehr weit auseinander, zumal diese sich auch relativ nah an der Wasseroberfläche befinden.
Genau davon (Abstand zur Wasseroberfläche) hängt viel ab. Kann ich nicht wirklich beurteilen, bin kein Aquarist. Ich würde auch mehr als 2 Profile empfehlen (z.B. 4 Stück - dann kannst Du die LEDs auch besser verteilen). Die Anzahl der LEDs kannst Du nahezu beliebig erhöhen (z.B. auf 20). Halt pro COB LED noch einen Ausgleichswiderstand mit einplanen. Weil die alle parallel geschaltet werden, geht der Strom pro LED dann entsprechend runter (was auch die Kühlung vereinfacht).
Die 12 COB würde ich auf 2 U-profile...
Die Profile sehen sehr dünn aus. Als Kühlkörper sind die nicht ausreichend. Da solltest Du auf alle Fälle das breitere nehmen und da noch ein 'anständiges' Profil als Kühlung aufkleben/aufschrauben. Dieses sollte mind. 2mm Stärke haben und einiges an Schenkellänge (viel Blech hilft viel). Beispiel: https://alu-spezi.de/epages/39916185-3f ... .sf/de_DE/ Die kleinen Kühlkörper schaffen das nicht (oder nur wenn Du die von Buddhamilch vorgeschlagenen 80 Stück nimmst ;) Und 4 solche Profile sind günstiger als die vielen Kühlkörper ;)
Kann man den blauen 12V Strip auch an das Netzteil anschliessen, und an den TC-420?
An ein 12V Netzteil ja. Nicht an die KSQ. Die liefert ja 36V und wenn sie auf 0 runter geregelt ist 0V. Womit soll dann der Streifen und das TC420 betrieben werden? Du brauchst für das TC420 ein eigenes Netzteil. Dieses kann den 12V Streifen mit versorgen. Aber eine schon gedimmte KSQ kann das TC420 natürlich nicht versorgen.
123Tom
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Sa, 30.11.19, 21:26

Ok, also 20 LEDs gefällt mir persönlich auch viel besser, bei 2 Leisten macht das ca. 20 cm. abstand (oder sollen noch mehr LEDs?, habe damit keine Erfahrung)

- zu Elektronik - lese mich da gerade rein - habe das Gefühl, das wenn ich mit der Leuchte fertig bin, bekomme ich den Gesellenschein zugeschickt.
Um aus V, A, W, mA, °C, KSQ, VA, lm,°/W, K, LED, COB, +-5% hier und +- 5% da, Ohm ...uvm. das richtige auszusuchen, und das das auch noch funktioniert, ....alle Achtung, da hebe ich mein Hut vor Euch!!!!


Wenn ich die Datenblätter richtig lese, dann kommt bei mir sowas raus:

4,2 A : 20 Stck. =210 mA/je LED
2760 lm x 0,5 = 1380 lm/je LED (bei 20 LED x 1380 lm =27600 lm gesamtleistung)
bei 210mA sind das ca. 34V/ je LED
34V x 0,21A = 7,14W/ je LED
7,14 W x 70% = 4,99W/ je LED die zu kühlen sind / bei 10 LED pro Leiste = ca.50W

- zu Kühlung:
das macht mir echt Kopfzerbrechen, wollte erst passivkühlen, wegen kosten/aufwand/Arbeit etc. , aber es wird wohl nichts, da alleine die Lufttemperatur im Becken schon bei 30° C liegt

ein paar Eckdaten zum Aquarium:
- 2 m x 50 cm Grundfläche ( 2 Profile kann man verschieben, weiter vorne oder hinten)
- Aquarium mit Deckel ( zwischen Wasseroberfläche und Deckel sind nur 7 cm. platz, da passen hohe Kühlkörper nicht rein)
- Wassertemperatur konstant 30°C (somit auch die Luft)

Deswegen habe ich mich entschieden aktive Kühlung einzubauen:
2 x 2m Vierkantrohre (5x3 cm.) mit 2 Schlauchtüllen für anschluss des Wasserfilters (Filter läuft (24 Std./Tag) immer)
Habe schon meinem Metallbauer in Auftrag gegeben. Alles aus Edelstahl V4A, je ein Schlauchanschluss vorne u. hinten. Wasserdurchlauf kann dann durch ein Ventil geregelt werden zwischen 1 und 500 L/Std. je Profil. Kann die 2 Vierkantrohre mitte nächster Woche abholen.
Im grundegenommen wird das so sein : (Bild/Muster nur zu Veranschaulichung)
https://www.banggood.com/de/162x41x12mm ... rehouse=CN
unter die Vierkantrohre wird das Alu-U-Profil geklebt, 3 cm. Kühlungsrohr +1cm. Profil = 4 cm. somit bleiben 3 cm. luft zwischen Wasseroberfläche und Profil.

Jetzt noch meine Fragen:
- noch mehr COBs? (als 20)
- passt das mit der kombi 20x COB/KSQ/ Steuerung/Dimmung TC-420?
- ist das haltbar - COBs in Alu-U-Profilen eingeklebt mit dem Spritzschutz der nicht Luftdicht ist? (oder gleich die COB in Epoxidharz eingießen, in den U-Profilen)
- welches Netzteil für LED-Strip und TC-420

LG Tom
Borax
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So, 01.12.19, 00:20

noch mehr COBs? (als 20)
Kann ich leider auch nicht beurteilen. Wie groß ist denn der Abstand zwischen LEDs und Wasseroberfläche?
passt das mit der kombi 20x COB/KSQ/ Steuerung/Dimmung TC-420?
Ja. Sonst hätte ich Dir das nicht empfohlen. Das TC420 wird dann ein wenig 'unkonventionell' an das KSQ-Netzteil angeschlossen (die Steuerung ist zwar invertiert, aber genauso funktional - man muss nur ein wenig 'umdenken').
ist das haltbar - COBs in Alu-U-Profilen eingeklebt mit dem Spritzschutz der nicht Luftdicht ist?
Ich denke schon. Wasserdampf ist ja nicht wirklich 'aggressiv'. Ich betreibe auch COB-LEDs 'offen' in Garten-Plastik-Kugeln (die auch nicht wirklich dicht sind) schon seit einigen Jahren draußen (bei Regen und Schnee) und da gab es nie Probleme.
welches Netzteil für LED-Strip und TC-420
Irgendein 12V Netzteil mit mind. 50W z.B.: https://www.amazon.de/Transformator-Net ... B07MTK8QLK . Wahrscheinlich würde auch ein schwächeres Netzteil reichen (Du willst das blaue Licht ja nicht soo hell haben), aber ein wenig Reserve schadet nicht...
Buddhamilch
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So, 01.12.19, 09:11

Borax hat geschrieben:
Do, 28.11.19, 16:03
Buddhamilch hat geschrieben:Das ist schon sehr weit auseinander, zumal diese sich auch relativ nah an der Wasseroberfläche befinden.
Genau davon (Abstand zur Wasseroberfläche) hängt viel ab. Kann ich nicht wirklich beurteilen, bin kein Aquarist.
Es geht dabei um die Größe des Leuchtfleck an der Wasseroberfläche.

Eine Led mit einem Abstrahlwinkel von 120° und einem Abstand von 5cm zum Wasser würde an der Wasseroberfläche einen Leuchtfleck mit 17,3cm Durchmesser produzieren. Da die Leds sehr weit auseinander montiert werden, erhält man Bereiche an der Wasseroberfläche, die abwechselnd beleuchtet bzw. nicht beleuchtet sind. Da das Licht auch tiefer ins Wasser eindringt, überlappen sich die Lichtkegel erst unterhalb der Wasseroberfläche. Aber den Hell-/Dunkel-Effekt an der Wasseroberfläche wird man wahrscheinlich sehen, da der Betrachter sich das Aquarium von Vorne anschaut.

Damit die Lichtkegel sich berühren können, müssten die Leds näher aneinander montiert oder der Abstand zur Wasseroberfläche vergrößert werden.
Sollen sich die Lichtkegel bereits an der Wasseroberfläche überlappen, müssten diese noch dichter montiert oder der Abstand zur Wasseroberfläche noch weiter vergrößert werden.

Eine homogene Ausleuchtung an der Wasseroberfläche würde man bei einem Ledabstand von 333mm erst mit 19cm Abstand zur Wasseroberfläche erreichen.
ustoni
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So, 01.12.19, 17:28

Eine Led mit einem Abstrahlwinkel von 120° und einem Abstand von 5cm zum Wasser würde an der Wasseroberfläche einen Leuchtfleck mit 17,3cm Durchmesser produzieren. Da die Leds sehr weit auseinander montiert werden, erhält man Bereiche an der Wasseroberfläche, die abwechselnd beleuchtet bzw. nicht beleuchtet sind.
Das wäre richtig, wenn die COB-Module einen scharf abgegrenzten Lichtkegel erzeugen würden. Dies ist aber nicht der Fall.
Ein Abstrahlwinkel von 120° bedeutet, dass die Lichtintensität im Winkel von 60° noch 50% der Intensität der Senkrechten beträgt.
Bei steigendem Winkel nimmt die Intensität weiterhin kontinuierlich (aber nicht linear) ab.

Selbst bei den ursprünglichen 12 COBs (2x 6) würde man an der Wasseroberfläche kaum einen Helligkeitsunterschied erkennen.
Mit den aktuell geplanten 20 COBs ist das überhaupt kein Thema mehr.

So nebenbei: wirklich wichtig dabei ist die Ausleuchtung unterhalb der Wasseroberfläche. Kaum jemand betrachtet ein Aquarium von oben. :)
123Tom
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Di, 03.12.19, 10:58

Hallo,

könnt Ihr mir andere LED/COB empfehlen? die ist leider nicht mehr lieferbar.

MfG
Tom
Borax
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Di, 03.12.19, 11:56

Echt? Bei mir steht: Versand heute! Wenn Sie in 3 Minuten bestellen
123Tom
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Di, 03.12.19, 11:57

aber nur noch 12 Stck. keine 20 mehr
Borax
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Di, 03.12.19, 12:01

Ok. Dann erst mal bei Lumitronix anrufen und nachfragen ob die noch welche kriegen. Ansonsten gehen die etwas kleineren: https://www.leds.de/nichia-nfcwl036b-v2 ... 30568.html auch, sind aber leider ein wenig teurer. Mischen geht leider bei Parallelbetrieb nicht. Bzw. Du kannst zwei Netzteile nehmen und die eine Sorte mit dem einen Netzteil und die andere mit dem anderen Netzteil betreiben. Die Netzteile müssen aber dann passend zu den LEDs ausgewählt werden. Dann könntest Du auch die 12 nehmen und vielleicht noch 10 warmweiße, wenn es mal weniger ungemütlich beleuchtet sein soll...
123Tom
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Di, 03.12.19, 12:12

habe schon angerufen, in so kleinen mengen nicht lieferbar (fliegen wohl aus dem programm raus)

gute idee mit der anderen Farbe.
kann ich auch die neutralweiss nehmen? 8 Stck. plus die 12 in Kaltweiss
https://www.leds.de/nichia-nfcwl060b-v1 ... 65073.html
Buddhamilch
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Di, 03.12.19, 12:14

Die ist schon noch lieferbar, allerdings sind keine 20 Stück mehr vorrätig, sondern nur noch 12 Stück.
Folglich brauchst Du noch 8 COBs, die ebenfalls mit 350 mA betrieben werden dürfen.

Zum Beispiel: Nichia NFCWL036B-V2 Chip on Board Modul, 1550 lm, 6500 K, CRI 80 --> ca. 1 EUR/Stück teurer.
Die 1550 lm in der Artikelbeschreibung sind falsch. Die mit CRI 80 produziert laut Datenblatt nur 1470 Lumen.

Vermessen wurde sie aber bei 260 mA. Sie verträgt aber Ströme bis max. 540 mA. Ergo kann man sie auch mit 350 mA bestromen. Bei 350 mA produziert sie ca. 1,3mal so viel Licht: 1470 lm x ca. 1,3 = ca. 1911 lm.

Und parallel würde auch gehen, wenn in jeder Reihe gleich viele COBs eines anderen Typ verwendet werden.
Borax
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Di, 03.12.19, 12:32

5000K sind schon fast kaltweiß. Aber das musst Du wissen. Gehen würden sie (nicht an einem Netzteil!). Die Idee von Buddhamilch (parallel würde auch gehen, wenn in jeder Reihe gleich viele COBs eines anderen Typ verwendet werden.) ist auch nicht schlecht. Dann würdest Du mit einem Netzteil auskommen (bei 10 + 10). Ist allerdings die Frage, ob sich da ein passendes Netzteil findet (2A und 60-72V - auf die Schnelle habe ich keines gefunden). Wobei ich persönlich eher LEDs mit 3000K verwenden würde (mit zwei Netzteilen) und dann dem TC-420 beibringen würde abends die 3000k aufzudrehen und die 6500K auszuschalten und Morgens umgekehrt. Aber das ist Geschmackssache.
ustoni
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Di, 03.12.19, 12:49

5000K entspricht der Lichtfarbe des Sonnenlichts am frühen Morgen oder späten Nachmittag.
Bei 6500K ist man bei einem hellen, aber bewölkten Tag (mehr Blauanteil).

Mit 5000K kommen die Farben in einem Aquarium viel lebendiger zur Geltung.

Eine Farbwiedergabe von CRI 80 wäre mir speziell bei einer Aquarienbeleuchtung viel zu niedrig.
Mit mindestens CRI90 kommen Farbnuancen speziell im Rotbereich besser zur Geltung.

Ich würde hier sogar eher etwas mehr Geld investieren und eine CRI 95 Variante der COBs wählen.
Borax
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Di, 03.12.19, 12:58

Auch ok. Die CRI 90 ist sogar recht günstig: https://www.leds.de/nichia-nfcwl072b-v2 ... 30628.html oder die CRI95 (mit 4000K): https://www.leds.de/nichia-nfcwl072b-v2 ... 30627.html
123Tom
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Di, 03.12.19, 15:55

Danke euch erstmal für die Mühe,

Wenn ich mir die Vorschläge von Borax angucke, dann steht da in den Datenblättern bei beiden CRI 93.
Ich würde zu der 5000K tendieren. 20 Stck.

Dazu das Netzteil, das ist mit 5,55 A, 200 W etwas stärker wie das was wir davor geplant haben:
https://www.elpro.org/de/200-watt-ip67- ... 6b-3y.html

MfG Tom
Borax
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Di, 03.12.19, 16:45

Netzteil: Mit aktiver Kühlung der LEDs sollte das kein Problem sein. Wegen den Datenblättern... Da hat Lumitronix wohl was falsch zugeordnet... Die CRI 95 Variante sollte eigentlich eine NFCWL072B-V2 sm403 QXXX R95 sein (mit einem typischen CRI von 98 und ungefähr 2300lm bei 540mA). Müsstest Du bei Lumi nachfragen, was jetzt stimmt.
Wobei ein CRI von 93 typisch durchaus schon recht gut ist.
ustoni
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Di, 03.12.19, 17:14

Dabei auch zu beachten: mit der aktiven Kühlung baust Du Dir eine zusätzliche Heizung mit ca. 100 W ins Aquarium.
123Tom
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Di, 03.12.19, 20:50

kann ich die COBs mit sowas in die Alu-Uprofile einkleben
https://www.leds.de/waermeleitendes-kle ... 34244.html
oder mit Wärmeleitkleber?
ustoni
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Di, 03.12.19, 21:50

Besser geeignet ist der Wärmeleitkleber:

https://www.leds.de/fischer-elektronik- ... 31987.html

Den Kleber zwar gleichmäßig, aber so dünn wie möglich auftragen. Je dünner die Klebeschicht, desto besser die Wärmeleitung.
Borax
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Di, 03.12.19, 22:53

mit der aktiven Kühlung baust Du Dir eine zusätzliche Heizung mit ca. 100 W ins Aquarium.
Ich denke mal bei einer Wassertemperatur von konstant 30°C hat hier nur die 'normale' Heizung weniger zu tun :)
123Tom
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Mi, 04.12.19, 08:42

Ja, um die Wassertemperatur mache ich mir kein kopf.

Sooo.... bis jetzt ist das eine schwere Geburt, sollte ein schnellschuss sein( teile bestellen, löten, kleben - Lampe fertig)

Gestern hatte ich das Edelstahlvierkantrohr in der Hand.
Uuups.. alleine das Rohr wiegt ca. 5kg, mit Aluprofil, COBs, Lötmaterial und Wasser im Vierkantrohr sind es über 8 kg.(viel zu schwer) Also nächster versuch, jetzt mit Alu.

Jetzt zu der Verkabelung. Zuleitung vom Netzteil zu den Profilen ist ca. 2m. + 2m. Kabel im Profil. Welches Kabel? Reicht 0,5mm²? dieses hier
https://www.conrad.de/de/p/lapp-4990025 ... 07646.html

und welche Widerstände? Wenn ich da 1 Ohm eingebe, spuckt er mir über 300 verschiedene aus.

Und noch die Steuerung TC421. Ist das diese Schaltung?
download/file.php?id=26482&mode=view
Leider sind hier die Bauteile nicht beschriftet.
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