Podwodny (wodoszczelny) panel LED DIY fotorelacja z budowy

[vwector]

Czas na wykonanie oświetlenia do zestawu. Filtr i szafka są już prawie na ukończeniu. Wątek szafki i filtra dostępny jest: 

 

Za chwilę zamówię baniak, a w między czasie wziąłem się za budowę oświetlenia. Jako, że jestem trochę frikiem jeśli chodzi o ledowe źródła światła, na takie się zdecydowałem. Śledząc wątki na forum i efekty świetle różnych rozwiązań, zdecydowałem się na panel ledowy z możliwością pracy pod lustrem wody. Bardzo dużą zaletą estetyczną tego rozwiązania, jest efekt wody zawieszonej w powietrzu, zwłaszcza przy baniakach z optiwhite. Widziałem podobny patent u znajomego i przyznam, że robi wrażanie. Brak efektu falowania dna, brak blików, refleksów, świecenie wody jakby sama była źródłem światła, robi naprawdę wrażenia.  Drugim aspektem na plus, jest znaczna oszczędność energii, ponieważ diody led oprócz sporej ilości światła wydzielają również sporo energii w postaci ciepła, którą chętnie przyjmie woda w baniaku.

Panel zdecydowałem się wykonać z blachy kwasoodpornej. Jest w podobnej cenie co nierdzewna, ale nie uwalnia do wody zupełnie nic w warunkach akwariowych. Byłoby o wiele łatwiej wykonać obudowę z aluminium, ale to, nie nadaje się zupełnie do podwodnej pracy, zwłaszcza gdy miejscami jest podgrzewane. Aluminium nie zabezpieczone powłoką np. z farby nie powinno być pod wodą. Związki glinu są wtedy uwalniane i są toksyczne dla organizmów.

Pokrywa ma być hermetyzowana szybą i silikonem do akwariów.

Założenie jakie ustaliłem to: 1) odbudowa możliwe sztywna; 2) dobrze oddająca ciepło; 3) możliwie cienka. 4) relatywnie prosta w wykonaniu.

Zakupiłem więc arkusz blachy o wymiarze 120cm x 23 cm x 2mm i płaskowniki do zrobienia krawędzi, do dospawania. Po wykonaniu filtra, jestem już pewien, że mam tendencję do utrudniania sobie życia. Nie wiem jakie siły nieczyste mnie do tego skłoniły, ale postanowiłem pobawić się w spawanie. Posiadam spawarkę TIG, więc wziąłem się za spawanie płaskownika do blachy w osłonie argonu. Całość umieściłem na sklejce pod wymiar, ufiksowałem ściskami i wziąłem się za spawanie. Był to najgorszy z pomysłów jaki miałem. Jako, że fatalnie spawa się cienkie elementy, zwłaszcza, gdy nie robi się tego zawodowo, wyszło koszmarnie. Całość nieakceptowalnie się powyginała….

 

Spawacz ze mnie marny.

Ale, w sumie cieszę się, że tak się stało, bo dzięki temu przyszedł mi pomysł, żeby po prostu blachę wygiąć na wyginarce hydraulicznej. Zgodnie z zaleceniami ślusarza posiadającego prasę zakupiłem kolejny arkusz blachy, cieńszej 1,5mm. Blachę dwoma wprawnymi przyciśnięciami guzika Pan wygiął perfekcyjnie, za całe 20 zł. Panel jest idealnie równy, blacha nie porysowała się, nie wymaga żadnej dodatkowej obróbki a całość po zagięciu krawędzi jest idealnie sztywna.

Wyszczotkowałem również płaskownik, którym zamierzam zakryć krótsze krawędzie. Umieścić w nim uchwyty do mocowania w baniaku.

Diody zamierzam zasłonić szybą, którą wcześniej zamówiłem na wymiar, ze zwykłego szkła, grubość 5 albo 6mm.

Aby zhermetyzować obudowę, przewody między szybę a blachę, zamierzam wpuścić przez stoczone korki 1 calowe, wspawane w blachę, z wykonanym otworem na dławicę. Gwint stoczył ślusarz. Korki wspawałem w wywiercone otwory średnicy 30mm.

Przewód, który zakupiłem to SIHF 5x0,5 mm2. Zdaję się że w sklepie speckable. Akurat pięciożyłowe trafiły się kable silikonowe, które są ekstra miękkie, przyjemnie się układają i mają wystarczającą średnicę. Swoja drogą są często używane w saunach dzięki odporności na wysoką temperaturę. Taśmy zamierzam zasilać dwustronnie, aby nie tracić na jasności.

przewód hermetyzuję dławicą:

Ledy, które wybrałem to dwa paski RGB firmy AKB Poland na diodach 5050. W sumie 120 diod na metr (najgęściej utkane z dostępnych). W sumie 10 metrów czyli 1200 diod. Paski RGB zamierzam użyć do modulacji barwy, pór dnia, oświetlenia nocnego, zachodu słońca, w przypadku, gdybym zechciał kiedyś posiadać rośliny w baniaku będą dobre do wysterowania w niebieskie i czerwone spektrum dla wegetacji. Natężenie światła tych diod jest dość słabe, barwa biała nie ma zbytnio przyjemnego odcienia. Chodziło mi głównie o możliwość wpłynięcia na kolor. Chciałbym zaprogramować pory dnia, symulować różną pogodę.

Jako główne źródło światła wybrałem profesjonalne taśmy NEONICA (na diodach EDISON 5630 300 led 5m) o wysokim współczynniku odwzorowania barw i wysokiej jasności. Taśmy są produkowane w Polsce, przez miejscowego Łódzkiego wytwórcę. Nie należą do najtańszych, ale parametry światła są naprawdę podawane uczciwie, a żywotność jest wysoka. Link do produktu:

http://sklep.neonica.pl/neonica-tasma-led-edison-5630-300-led.html

Trochę przerabiałem w różnych innych zastosowaniach przeróżne taśmy, diody powerled, COB i inne patenty, w tym sporo chińskich i z doświadczenia wiem, że często parametry podawane przez sprzedawców mają się nijako do rzeczywistości. Różnie bywa z trwałością. Niestety taśmę wysokiej jakości trzeba sporo więcej zapłacić. Z drugiej jednak strony, niezbyt widzi mi się dokonywanie jakichkolwiek modyfikacji po sklejeniu obudowy. Będzie to dość trudne i prawdopodobnie będzie się wiązało z konieczności potłuczenia szyby i czyszczenia z silikonu, czego robić nie chcę. Taśma daje prosty montaż, niezawodność, bardzo dobre światło. Do panelu założę 5m barwy ciepłej i 5m barwy zimnej. O poranku i późnym popołudniem głównie będzie świecić taśma ciepła, w południe przeważać będzie chłodniejsza barwa.

Zanim zdecydowałem się na taśmy w/w próbę robiłem z taśmą RGB 5050 produkcji AKB ale o mniejszej gęstości diod bo 60 na metr i taśmami 5630 też AKB ciepłą i zimną o podobnych parametrach co Neonica. Zdecydowałem się jednak oddać taśmy ponieważ jedna z białych trafiła się wadliwa, druga miała 3 diody nie palące się (pewnie padł rezystor w sekcji), a utkanie diod 5050 pomimo 10mb taśmy dawało jak dla mnie słabe światło, które ginęło po podłączeniu białych. Poniżej  zdjęcia z próby oświetlenia i wysterowania z TC420. Dość prowizorycznie, ale działało.  Ale podobny układ jak na zdjęciu robię w wersji finalnej.

Całość wysterowałem za pomocą TC420, który idealnie nadaje się do RGB i dwóch białych taśm o różnej temperaturze barwowej (5 kanałów) i jest łatwy w programowaniu i przystępny cenowo.

Przy tak dużych odcinkach taśm RGB, mocnych taśmach białych 5630, nawet przy zasilaniu z dwóch stron, są spore spadki napięcia, a TC420 ma ograniczone natężenie na kanał (4 albo 5 A). Aby wszystko działało bez strat jasności, barwy, nie padł TC420, należy dołożyć wzmacniacz sygnały RGB za TC420, który daje możliwość dodatkowych amperów dla układu.

Same taśmy zamierzam połączyć za pomocą prefabrykowanych złączek do lutowania, aby kable zmieściły się pod szybą i mogły schować się do wytoczonych tulejek.

Aby panel działał stabilnie i bezawaryjnie zdecydowałem się na zasilanie firmy BERGMEN model storm 30012. Również Polskiej produkcji. Lubię wspierać rodzime produkty, choć wiem, że nie zawsze się da.

Potrzebuję jeszcze tylko trochę czasu, aby to sklecić w całość.

cdn.

02-06-18

Czas na sklecenie wszystkiego razem. Po sesji próbnej, zdecydowałem wymienić diody z AKB 60 RGB/mb na dwa razy bardziej zagęszczone, czyli 120/mb (opisane wcześniej). Diody RGB 5050 (ponoć firmy EPISTAR, jak podaje AKB-poland) dają dość słabe światło w porównaniu do 5030 białych. Zdecydowałem zdecydowałem więc na te 12oszt/mb , ponieważ chcę wykorzystać na maxa obciążalność TC-420. Pewnie nie będę korzystał z pełnych możliwości panelu, ale gdyby kiedyś w przyszłości zachciało mi się roślinniaka, będzie jak znalazł. Taśmy zdecydowałem łączyć złączkami do lutowania.

Złączki okazały się nie tak idealne jak sądziłem. Problem polega na tym, że gdy zbliżymy krawędziami złączki, pozostaje między nimi pewien dystans, który dość ciężko wypełnić cyną podczas lutowania. Sposobem na to okazało się przycięcie złączek nożyczkami na krawędziach, zahaczając o miedziany styk. Jest to czynność niezbędna. Próby lutowania bez tej korekty były uporczywe, a przy ścieżkach RGB, gdzie utkanie żył jest gęste dochodziło do "zlepiania" ścieżek.

Złączki, nie są podklejone żadną taśmą, wiec podkleiłem je dwustronną i przyciąłem nożykiem introligatorskim, do tapet, czy jak to tam zwał.

Następnie panel, w miejscach lutu, podkleiłem dodatkowo taśmą izolacyjną coby wyeliminować ewentualne "przebicia". 

Tutaj pojawiła się pewna niespodzianka, a mianowicie okazało się, że przy pewnym ułożeniu ścieżek, dochodzi do odwrócenia ich oznaczeń. Żeby się później nie pogubić rozbiłem "znaki" na taśmach.

Etap lutowania szedł dość gładko i sprawnie, używałem lutownicy zwarciowej, transformatorowej, bez regulacji temperatury, oraz cyny do topikiem z dodatkiem srebra. Miejsca lutowania pokrywałem izolacją. Układ złączek był warstwowy więc eliminowałem ryzyko zwarcia.

kolejnym etapem, było sprawdzenie poprzedniego, czy nie ma gdzieś zwarć, przebić. Miernik okazał się niezastąpiony.

Następnie przyszedł czas na wklejanie taśm. Klej w taśmach bywa różny. Przez to, że panel jest hermetyzowany i ewentualny dostęp do taśm, będzie wymagał stłuczenia szyby, taśmy należy przykleić najstaranniej jak się da. Blachę najpierw przemyłem wodą i detergentem SDS a następnie przed samym klejeniem alkoholem izopropylowym. Odklejona  taśma powoduje, że  diody się przegrzewają i tracą na sprawności i trwałości. Zagęszczenie i ich prądożerność powoduje mocne nagrzewanie się i większą podatność do odklejania. Musi to być zrobione ekstra starannie.

Po wklejeniu taśm okazało się, że paski z barwą biała nie da się połączyć za pomocą prefabrykowanych złączek. Naklejanie kolejnych złączek jedna na drugą zmniejszyłoby przewidzianą przestrzeń pod szybą do takiego stopnia, że ta wystawałaby poza zarys panelu, a tego chciałem uniknąć. Zdecydowałem więc, że taśmy białe połączę kablami, które nie będą nachodzić na złączki. W tym celu odmierzone długości ponacinałem, robiąc "ścieżki" i "węzły" jak na złączkach, ale będę mógł umieścić je poza zarysem złączek. Węzły zaizolowałem taśmą.

Etap łączenia przewodów, był najbardziej czasochłonny, a gospodarowanie ograniczoną przestrzenią na kable wymagało nie lada gimnastyki w lutowaniu.

Aby zminimalizować straty w jakości i ilości światła, paski są zasilane dwustronnie. Zachwalany wcześniej kabel pięciożyłowy o małej średnicy w oprawie silikonowej okazał się nie najepszym pomysłem. Co prawda kabel jest ultra elastyczny i podatny. Układa się najlepiej na świecie, ale silikonowe osłonki są dość kruche. Są elastyczne i rozciągliwe, ale po przekroczeniu pewnej granicy pruje się niemiłosiernie ta osłonka. Wiec jeśli ktoś rozważa użycie tego kabla, proszę to przemyśleć w kontekście stresu mechanicznego dla przewodu. Z kolei nie wyobrażam sobie wprowadzać takiej ilości przewodów w te stoczone korki, gdyby był on mniej elastyczny. Na tym etapie dokonałem testów po podłączeniu do TC420  i zasilania. Panel ma ultra moc. Ilość światła, jaką generuje to istny ogień. Barwy światła też są super. Ale to dokładniej opiszę później.

Żeby panel był przyjemniejszy dla oka, na kabelki dociąłem nakładki z tworzywa. Jako dawcę plastiku wykorzystałem podkładkę pod talerze (podziękowania dla IKEA). Wklejone na silikon uniwersalny.

Za radą użytkownika decorativo wprowadziłem dodatkową modyfikację, której nie planowałem wcześniej. Jest  to wywiercenie dodatkowego otworu w panelu i montaż tam dławicy, do której wprowadzę rurkę do odpowietrzania panelu. Ponoć jeśli panel pracuje pod wodą, jego nagrzewanie i chłodzenie powoduje zmiany ciśnienia powietrza zamkniętego wewnątrz panelu i może być to przyczyną rozhermetyzowania. Panel jest gotowy do wklejenia szyby. CDN...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

..

Edited June 2, 2018 by vwector

[timi-akwaria.pro]

8 godzin temu, vwector napisał:

Wyszczotkowałem również płaskownik, którym zamierzam zakryć krótsze krawędzie. Umieścić w nim uchwyty do mocowania w baniaku.

Boki również mogłeś zagiąć na gientarce 

8 godzin temu, vwector napisał:

Lubię wspierać rodzime produkt

Próbowałeś sterownika Led Dimmer Pro? 

Jestem ciekaw efektu końcowego. Nie bardzo jestem przekonany do pasków LED.

Powodzenia

[vwector]

Właśnie zastanawiałem się na Led Dimmer Pro, ale ten jest 4 kanałowy, a ja chciałem 5 kanałowy aby mieć możliwość sterowania ciepłą i zimną bielą, bo sama biel uzyskana z taśmy RGB jest przynajmniej średnia, nie mówiąc już o regulacji barwy bieli poprzez składowe rgb.

[spiochu]

Lutownica, kawałek radiatora, mocniejsze tranzystory, którymi zastąpił byś te fabryczne w tc420 i miałbyś dużo wyższe prądy bez niepotrzebnych kosztów

Wysłane z telefonu

[Guest]

Toś się chłopie napracował. Ogrom pracy jaki w to włożyłeś - szacun. Każdy robi pod siebie i takie oświetlenie jakie uważa jednak sorki, że to powiem ale według mnie za dużo. Oczywiście pewnie lubisz jasno w baniaku aby wszystko widzieć jednak według mnie to przerost formy nad treścią. Ja w swojej bańce mam na 200l 7W na odcinku 30cm najtańszych modułów z Castoramy a Ty zakupiłeś aż 10 metrów. Babałiła. Klękajcie narody. Jednak tak jak wspominałem może lubisz bardzo jasno to wtedy spoko.

[vwector]

W dniu 16.04.2018 o 15:42, Jerry_jerry napisał:

Toś się chłopie napracował. Ogrom pracy jaki w to włożyłeś - szacun. Każdy robi pod siebie i takie oświetlenie jakie uważa jednak sorki, że to powiem ale według mnie za dużo. Oczywiście pewnie lubisz jasno w baniaku aby wszystko widzieć jednak według mnie to przerost formy nad treścią. Ja w swojej bańce mam na 200l 7W na odcinku 30cm najtańszych modułów z Castoramy a Ty zakupiłeś aż 10 metrów. Babałiła. Klękajcie narody. Jednak tak jak wspominałem może lubisz bardzo jasno to wtedy spoko.

To prawda, zgadzam się z tym co napisałeś. Myślę o wykorzystaniu tego panelu do roślinniaka w przyszłości. Na aktualne potrzeby to mocno przegięty zapas mocy. Choć te diody 5050 w sumie dają takie światło jak 1-2mb 5630.  Jeśli chodzi o ilość RGB 5050, aż tak bardzo nie przekłada się na strumień światła, bo mają one słabą sprawność. To raczej do "zabawy" i modulowania barwy, niż faktycznie efektowności w świeceniu. Jeśli by spojrzeć na temat praktycznie, bez udziwniania, to temat zamykają "z dużym zapasem" dwa dobre paski 5630 po długości, czyli w moim przypadku około 2,5-3mb. W jednym pokoju o powierzchni 30m2 mam na suficie w sumie 8mb podobnej taśmy i jest super jasno.... 

Edited June 2, 2018 by vwector

[vwector]

Minęły właśnie 2 miesiące od użytkowania panelu podwodnego. Mam kilka konkluzji na temat tego projektu.

1) Stal nierdzewna/kwasoodporna nie łączy się dobrze z silikonem. Potwierdził to również szklarz, który wykonywał akwarium. Panel po pewnym czasie się rozszczelnił i przestał być podwodny. Tym samym stracił swoją funkcjonalność. Takie połączenie typu szkło - stal nierdzewna powinna być klejona klejami typu żywiczne np klej Mamut. Panel jest do przeklejenia.

2) Temperatura przy tak gęstym ułożeniu taśm, bez chłodzenia wodą powoduje nagrzewanie panelu do około 70-80 stopni celcjuesz jeśli pracuje na pełnej wydajności

3) Nawet najwyższej jakości paski 5630, jakie zastosowałem generują dużo strat światła w postaci ciepła.

4) Brak zastosowania optyki do diod (kąt świecenia powyżej 120 stopni) powoduje, że większość  światła ucieka bokiem i są bardzo duże straty w ilości światła.

5) Cała konstrukcja jest bardzo ciężka.

Ogólnie uważam, że idea podwodnego świecenia jest bardzo dobra, ale należałoby pomyśleć nad innymi rozwiązaniami jak np węższy panel z optyką.

[troad]

10 godzin temu, vwector napisał:

Takie połączenie typu szkło - stal nierdzewna powinna być klejona klejami typu żywiczne np klej Mamut. 

Klej MAMUT zapalił mi w głowie czerwoną lampkę bo kiedyś czytałem o jego szkodliwym działaniu.
Odnalazłem wątek Łukasza (@luck83), gdzie chyba z jego powodu restartował akwarium.

 

[luck83]

Jak słusznie pamięta kol. @troadstraciłem przez to całą obsadę, pomijając koszty restartu, wymiany aranżacji, i inne.
Osobiście przestrzegam przed użyciem kleju Mamut w kontakcie z wodą/środowiskiem akwariowym.