Budowa lampy LED chłodzonej wodą, podejście trzecie

Sir_Yaro · 26 Kwietnia 2012

Po ponad roku testowania ledów postanowiłem w koncu zebrac wszystkie elementy razem i zbudowac cos co mozna pokazac ludziom, a moze nawet kiedys odsprzedac.

Całość pomysłu jest moja choc inspirowałem sie odrobinę lampą 600PA-18B.

Układ ledów jaki sobie wymysliłem jest przedstawiony w załaczniku posta i na obrazku poniżej.

W pierwszej wersji ogranicze ilość niebieskich o połowe bo sa drogie. Jesli okaże się za mało użyję całej artylerii...

Wszystko zaczelo sie od kupienia obudowy do lampy, rozłożenia jej na kawałki i wymontowania całego elektronicznego smietnika od swietlówek jaki był w środku.

Ledy jak wiadomo grzeją się diabelnie, trzeba je wiec do czegos zamontowac. Na allegro udało mi sie wyhaczyć w zjadliwej cenie metrowy radiator - kupiłem takie dwa. Dodatkowo kupiłem metrowy profil aluminiowy 6cm x 4cm o grubosci scianki 2mm (nie ma go na poniższych zdjeciach).

Dla uzyskania odpowiednio duzej powierzchni profil z radiatorami został sklejony w jedną całość.

Następnie używając kawałka innego profilu wyciąłem z niego cztery paski.

Paski robia za dodatkowe wzmocnienie łaczenia profilu i radiatorów oraz dodatkowy transfer ciepła pomiędzy sklejonymi elementami. paski zostały pomierzone, opisane i powyginane.

Jak sie łatwo domyslic całosc została nastepnie przyklejona do profilo-radiatora.

Pierwsza przymiarka:

I teraz kwestia nad która myslałem najdłużej. Wszystkie moje dotychczasowe akwarystyczne wyroby ledowe były chłodzone wodą. Sprawdzało sie to idealnie temperatura ledów nie przekraczała 26.5 stopnia, a po wylaczeniu przepływu wody przez profil dopiero po pół godzinie jego temperatura zaczynała przekraczac ~40C i sie utrzymywała na tym poziomie. Dla porównania temperatura żarówek ledowych aqua medica 3W po 10 minutach wynosi 55C!

Nie ukrywam jednak, ze takie chłodzenie jest nieco kłopotliwe. Dlatego zdecydowalem ze lampa bedzie miała możliwość chłodzenia wodnego oraz tradycyjnego powietrzem. Podniesie to nieco koszt ale nie bede musiał potem juz sie w tym babrac jesli zmienie zdanie

Z tego samego kawałka profilu co wczesniej wyciałem 2 blaszki które dokładnym przycieciu dopasowałem do otworów wlotowych w profilu.

Nastepnie wywierciłem w nich dziury które powiekszyłem dremelem do wymaganych wielkosci - tak aby kolanka do wężów ogrodniczych akurat sie w nie miesciły. Całość została sklejona standardowo silikonem. Wiem, że niektóry uwazaja, ze to nie jest porzadne montowanie elementów. Jednak z moich doswiadczen wynika iż takie łączenia sa mocne, elastyczne, szczelne i daja się rozłożyć dość łatwo. Nie moge powiedziec tego samego o najróżniejszych klejach które testowałem. Zawsze cos z nimi było nie tak.

Kolejnym problemem na jaki natrafiłem był sposób przymocowania profilu do obudowy. Normalnie bym bo poprostu przykrecił go srubami. Jesli jednak woda ma przez to płynąć to dziurawienie szczelnego układu to głupota. W końcu wymyśliłem niezbyt odkrywczo ze go też przykleje. Pozostało tylko pytanie co sie stanie jesli sie odklei, spierdzieli się na szkło (osłona) w lampie, rozbije je i cały ten majdan wpadnie do wody do akwarium?? Ten silikon jest mocny ale czy chce ryzykować?

W końcu stwierdziłem, ze wystarczy profil zabezpieczyc na tyle aby spadająć nie poleciał za daleko. Uzyskac to mogłem asekurujac go od dołu kątownikami. Chwile później stwierdziłem, ze nie ma sensu ich asekurować skoro można nimi docisnac cały profil uniemożliwiajac mu odklejenie sie. Aby można było to sensownie docisnąć całość powinna miec jakas elastycznosc - tej cechy niestety ani blacha ani profil aluminiowy nie posiada. Dlatego wyciąłem z gumy 4 prostokątne kawałki które przykleiłem do obudowy - bedą ładnie spreżynować cały profil.

Kątowniki po dopasowaniu powyginałem i przykreciłem mocując stabilnie profil w pionowej płaszczyźnie.

W tej chwili czekam na dostawe diód oraz driverów. Jak widac poniżej układ ledów jest na razie nieco niekompletny:

czesc dalsza nastąpi :)

2012-04-29

Ułożone i oznakowane ledy:

2012-04-30

Pierwsze połaczenie i test połączeń (czy świecą)

2012-05-01

Nastepne poszły do lutowania testów granatowe (royal blue)

niebieskie

czerwone

bursztynowe

zielone

2012-05-03

A tutaj przeprowadzam mały test drivera do ledów aby rozkminic jak to ustrojstwo działa i jak sie reuluje jasnosc.

Całą obudowę pomalowałem na czarno farbą w sprayu. Okaząło sie ze 150ml DUZO za mało i nie starczyło nawet na jedną warstwę. Za kilka dni kupię większy pojemnik

W miedzy czasie prowadząc boje z driverem zaprojektowałem sobie układ i umiejscowienie gałek do regulacji jasnosci, powierciłem otwory i zamontowałem wstepnie regulację.

Wejscie na zasilanie (tak wiem, że jest odwrotnie ale tak miało byc)

i samo podłaczone zasilanie

2012-05-04

drivery zamontowałem na wspolnej płytce aby je wygodnie zamontowac.

potencjometry będą podłączone na tasmie aby jak najmniej kabli sie walało.

a tu przygotowane kabelki zasilania driverów

podłączam potencjometry. dzieki skrupulatnie wyliczonym odległościom kazdy kabelek ma dokladnie taki sam dystans do potencjometra

zacząłem tez powoli podłączac i łaczyć kable

potencjometry wstępnie na swoim miejscu

opisane i gotowe do montażu drivery, z lewej pojawił sie doatkowy o którym zupełnie wczesniej zapomniałem

2012-05-05

zupelnie niespodziewanie kozmarem okazało sie zrobienie otworów pod wywietrzniki. Bez otwornicy do metalu musiałem nawiercać obudowe w milionie miejsc, potem rozwiercac. Potem wycinac cążkami, a nastepnie szlifowac dremelem i pilnikiem. Zamiast oczekiwanych 15 minut zajęło to z 3h cieżkiej harówy.

Z sześciu dziur zaplanowanych na te 15 minut pozostały do wykonania jeszcze 2 - na wlot i wylot wody. Jak zwykle wiercenie wielkich dziur w metalu w moim wykonaniu jest dalekie od estetyki. Zamaskowałem i usztywniłem całą konstrukcję gumową uszczelką wycięta z jakiegoś wiekszego kawałka.

Nastepnie zmontowałem boczne nóżki na których lampa miała sie opierac. Aby metal nie stał bezposrednio na szkle zamortyzowałem całość wspomnianą wczesniej gumą.

2012-05-06

Gdzieś w miedzy czasie lampa została pomalowana na czarno po raz drugi (tym razem cała), a potem pociągnieta dla utrwalenia lakierem.

Wykonane wczesniej nóżki okazały sie nie wypałem. Nóżki były na tyle długie (razem 30cm) (a całosci lekko brakuje na sztywnosci), że po zamontowaniu lampy na baniaku lampa sie obniżała o ~1cm i "zwisała" opierajac sie na wzmocnieniu poprzecznym. Przeszukałem mase for (głownie morskich) aby zobaczyc jak ludzie tam montuja swoje kosmicznie drogie lampy. W wiekszosci po prostu je wieszają na linkach. Hi-end'owe modele pacific sun sa montowane na poprzecznych szynach umozliwiajacych przesuwanie lampy w przód i w tył zbiornika. To (i fakt ze pacific zaspiewał za swoje szyny ~500zł) nasunęło mi pewien pomysł... I 20zł później... wykonałem prototyp który po poprawieniu walorów estetycznych zostanie ze mną na długo. Gdyz jest zarąbisty !! :)

Zwykłe prowadnice do szuflad spełniają dokładnie takie samo zadanie, a kosztuja 20x mniej. Musze sie tylko zastanowic jak je zamaskowac aby nie wygladały tak odpustowo

na koniec zamontowałem wiatraczki które będa chłodzić lampe zanim puszcze przez nią wodę

niezbyt wyraźne zdjęcie zmontowanej całosci wraz z przednią szybą:

a tu chwile poźniej juz na baniaku

Na obecną chwilę lampa jest prawie gotowa i będę juz jej używać.

Musze jeszcze:

- zasilić diody bursztynowe i granatowe gdyż nie mam odpowiednich zasilaczy.

- Następnie chce dodac bezpieczniki i włącznik.

- Zamontuję także czujnik temperatury gdyż ciezko jest teraz powiedzieć jaka jest temperatura diód (gdy bedzie plynąć woda nie bedzie to zbyt przydatne ale co mi tam )

- zmienic wiatraki na cichsze.

- wymontowac wszystkie zasilacze i zastapic je jednym dużym zewnętrznym.

Diody kupione w mariteksie (http://www.maritex.com.pl/pl/shop/index/ggid/15212)

NM-1SW22-XMLWCU21C 33,21 zł 2 x szt

Moduł 1x LED Cree XM-L, jasność U2 - 300.0 lm/700 mA, biała zimna - 1C (ok.6100-6500K), biała soldermaska, MCPCB star, miedź 3W/(m*K), 6 wyprowadzeń, RoHS
NT-1SB22-XPEBR16D3 15,50 zł 8 x szt

Moduł 1xLED Cree XP-E, jasność 500mW, Royal Blue - D3 (ok.4450-455nm), MCPCB Star, Tc=2W/(m*K) , RoHS
NT-1SB22-XPEREDN3R2 11,07 zł 4 x szt

Moduł 1xLED Cree XP-E, jasność N3 - 56.8 lm/350 mA, czerwona - R2 (620-625nm), MCPCB Star, Tc=2W/(m*K) , RoHS
XPESAMB-L1-0000-00301-A3P2 9,23 zł 2 x szt

Moduł MCPCB 1x LED Cree XP-E, bursztynowa- A3 (590-595nm), N2 - 51.7 lm/ 350mA, LED CREE® XPEAMB-L1-0000-00301 (XPEAMB-L1-A30-N2-C-01), MCPCB Star, RoHS
XPESGRN-L1-R250-00901-G2Q3 13,41 zł 2 x szt

Moduł MCPCB 1x LED Cree XP-E, zielona - G2 (520-525nm), LED CREE® XPEGRN-L1-R250-00901, ( XPEGRN-L1-G20-Q3-0-01) jasność P4 - 80.6 lm/ 350mA ( jasność ze składu Q3 - 93.9 ), MCPCB Star, RoHS

Do tego miałem 6 niebieskich z poprzednich projektów - nie pamietam dokladnie jakich.

Ja proponuje NT-1SB22-XPEBLM3B5

Do tego mam 28 białych (w 95% MX-3 model NV-1RW25-MX3CWQ52B) z poprzednich projektów.

6 driverów kupiłem w firmie Dareltek http://darel.elektroda.eu/index.html na allegro.

Cena srednio 20zł/szt.

Jakąś pokazówkę jak to świeci, działa itp postaram sie zrobic w weekend

2012-05-10 - 2012-05-13

Dodałem czujnik temperatury z wyswietlaczem aby wiedziec jaka temperature ma profil:

Okazało sie, ze wiatraczki (tak jak przypuszczałem) sa zupełnie do "D". Jedyne co robia to hałasują i nie pozwalaja sie diodom spalic. 28 diód rozgrzewało profil do 40 stopni, a po właczeniu wszystkich przy 55 stopniach przestałem sprawdzac. Jak na moje wymagania to DUZO za dużo.

Wczoraj siedziałem do 3 w nocy i usunąłem wszystkie małe zasilacze z obudowy, wyprowadziłem na zewnątrz 2 kable aby zasilic wszystkie diody jednym zasilaczem. Uzyłem do tego 100W modelu RS-100-24 firmy Mean Well.

Połączenia granatowych diód w jednym miejscu wymagały drobnej zmiany z szeregu na 2 rownoległe szeregi ale to była chwila.

W rezultacie lampa zrobiła sie o pare kilo lżejsza

Natomiast dzis po godzinnych testach szczelnosci pusciłem przez lampe wode i patrzyłem jak temperatura profili spada na łeb i na szyję. W tej chwili sie ustabilizowała na poziomie 2 stopni powyzej temperatury wody czyli około 27-28 stopni.

Wstepnie zapewniam dopływ wody malutka pompką która będzie takze odpowietrzać pudełko przelewowe.

[ame]

[/ame]

[ame]

[/ame]

Kosztorys:
Oprawa 80

Szybka 25

2 radiatory 90

Profil aluminiowy 40

Klej termop. fujik 49

czujnik temperatury 10

spray+lakier 45

ledy 255

złączki do wody 10

zasilacz 100

drivery i potencjometry 182

razem około 704

Lampa pobiera od 28 do 120W w zalezności od ustawien.

Jesli zas chodzi o jasnosc to BIALEGO swiatła jest od 3000lm do 5000lm

Inne barwy słabo oddają sie w lumenach bo oka jest częściowo na nie ślepe. Mimo tego patrzenie na lampe dluzej niz pare sekund bez łzawienia oczu nie jest możliwe.

czerwone 0-240lm

niebieskie 0-850lm

bursztyn 0-100lm

zielony 0-160lm

czyli łacznie jakies 6400lm raczej chłodnego światła o mniej więcej pełnym spektrum.

30 ledów świeci na biało, 24 w różnych kolorach.

AlexB47 · 27 Kwietnia 2012

Człowieku, co ty jeszcze wymyślisz? Oby tak dalej .

P.S. Napisałem na PW

makok · 29 Kwietnia 2012

Alex, mimo że bardzo kibicuję temu projektowi i darzę ogromnym szacunkiem autora za zapał i zaangażowanie, to jednak nie "wymyślił" i trzeba to powiedzieć wprost...

http://vimeo.com/35737494

Jednak chłopaki z Pacific Sun wymyślili to wcześniej

--

Yaro, liczyłeś o ile podgrzejesz wodę w swoim akwarium tym setupem?

AlexB47 · 29 Kwietnia 2012

Widziałem już tę "zabawkę", ale tylko na filmie. Ciekawe, co ma w środku?

Sir_Yaro · 29 Kwietnia 2012

Chłodzenia woda tam nie ma więc to nie to samo...

:-)

Send from GalaxyTab

AlexB47 · 29 Kwietnia 2012

No właśnie. Nachalne wentylatory - jest to tak "nieeleganckie", jak proponowane wentylatory do zasilaczy pierwszego kompa Apple. To Jobs wymusił wynalezienie zasilacza bez wentylatora, ale chłopaki z Pacific Sun są ciągle jakieś 50 lat do tyłu. Umieją wykorzystać osiągnięcia innych w technice ledowej, połączyć to z interfejsem dotykowym wymyślonym przez Jobsa i sprzedać za ciężkie pieniądze. Zwróćcie uwagę, jak toporne na zbliżeniach są te lampy, wręcz kowalska robota !!! Gdyby Apple produkował oświetlenie do akwariów, Sir_Yaro byłby tam głównym inżynierem projektu

Jarek - kibicuję Ci. Poczytaj sobie biografię Steva Jobsa. Jestem właśnie przy "trzecim czytaniu". Wg mnie, jest to Biblia wszelkiej maści wynalazców.

Sir_Yaro · 6 Maja 2012

2012-04-29

Ułożone i oznakowane ledy:

2012-04-30

Pierwsze połaczenie i test połączeń (czy świecą)

2012-05-01

Nastepne poszły do lutowania testów granatowe (royal blue)

niebieskie

czerwone

bursztynowe

zielone

2012-05-03

A tutaj przeprowadzam mały test drivera do ledów aby rozkminic jak to ustrojstwo działa i jak sie reuluje jasnosc.

Całą obudowę pomalowałem na czarno farbą w sprayu. Okaząło sie ze 150ml DUZO za mało i nie starczyło nawet na jedną warstwę. Za kilka dni kupię większy pojemnik

W miedzy czasie prowadząc boje z driverem zaprojektowałem sobie układ i umiejscowienie gałek do regulacji jasnosci, powierciłem otwory i zamontowałem wstepnie regulację.

Wejscie na zasilanie (tak wiem, że jest odwrotnie ale tak miało byc)

i samo podłaczone zasilanie

2012-05-04

drivery zamontowałem na wspolnej płytce aby je wygodnie zamontowac.

potencjometry będą podłączone na tasmie aby jak najmniej kabli sie walało.

a tu przygotowane kabelki zasilania driverów

podłączam potencjometry. dzieki skrupulatnie wyliczonym odległościom kazdy kabelek ma dokladnie taki sam dystans do potencjometra

zacząłem tez powoli podłączac i łaczyć kable

potencjometry wstępnie na swoim miejscu

opisane i gotowe do montażu drivery, z lewej pojawił sie doatkowy o którym zupełnie wczesniej zapomniałem

2012-05-05

zupelnie niespodziewanie kozmarem okazało sie zrobienie otworów pod wywietrzniki. Bez otwornicy do metalu musiałem nawiercać obudowe w milionie miejsc, potem rozwiercac. Potem wycinac cążkami, a nastepnie szlifowac dremelem i pilnikiem. Zamiast oczekiwanych 15 minut zajęło to z 3h cieżkiej harówy.

Z sześciu dziur zaplanowanych na te 15 minut pozostały do wykonania jeszcze 2 - na wlot i wylot wody. Jak zwykle wiercenie wielkich dziur w metalu w moim wykonaniu jest dalekie od estetyki. Zamaskowałem i usztywniłem całą konstrukcję gumową uszczelką wycięta z jakiegoś wiekszego kawałka.

Nastepnie zmontowałem boczne nóżki na których lampa miała sie opierac. Aby metal nie stał bezposrednio na szkle zamortyzowałem całość wspomnianą wczesniej gumą.

2012-05-06

Gdzieś w miedzy czasie lampa została pomalowana na czarno po raz drugi (tym razem cała), a potem pociągnieta dla utrwalenia lakierem.

Wykonane wczesniej nóżki okazały sie nie wypałem. Nóżki były na tyle długie (razem 30cm) (a całosci lekko brakuje na sztywnosci), że po zamontowaniu lampy na baniaku lampa sie obniżała o ~1cm i "zwisała" opierajac sie na wzmocnieniu poprzecznym. Przeszukałem mase for (głownie morskich) aby zobaczyc jak ludzie tam montuja swoje kosmicznie drogie lampy. W wiekszosci po prostu je wieszają na linkach. Hi-end'owe modele pacific sun sa montowane na poprzecznych szynach umozliwiajacych przesuwanie lampy w przód i w tył zbiornika. To (i fakt ze pacific zaspiewał za swoje szyny ~500zł) nasunęło mi pewien pomysł... I 20zł później... wykonałem prototyp który po poprawieniu walorów estetycznych zostanie ze mną na długo. Gdyz jest zarąbisty !! :)

na koniec zamontowałem wiatraczki które będa chłodzić lampe zanim puszcze przez nią wodę

niezbyt wyraźne zdjęcie zmontowanej całosci wraz z przednią szybą:

a tu chwile poźniej juz na baniaku

Na obecną chwilę lampa jest prawie gotowa i będę juz jej używać.

Musze jeszcze:

- zasilić diody bursztynowe i granatowe gdyż nie mam odpowiednich zasilaczy.

- Następnie chce dodac bezpieczniki i włącznik.

- Zamontuję także czujnik temperatury gdyż ciezko jest teraz powiedzieć jaka jest temperatura diód (gdy bedzie plynąć woda nie bedzie to zbyt przydatne ale co mi tam )

- zmienic wiatraki na cichsze.

- wymontowac wszystkie zasilacze i zastapic je jednym dużym zewnętrznym.

Jakąś pokazówkę jak to świeci, działa itp postaram sie zrobic jutro

makok · 7 Maja 2012

No właśnie. Nachalne wentylatory - jest to tak "nieeleganckie", jak proponowane wentylatory do zasilaczy pierwszego kompa Apple. To Jobs wymusił wynalezienie zasilacza bez wentylatora, ale chłopaki z Pacific Sun są ciągle jakieś 50 lat do tyłu. Umieją wykorzystać osiągnięcia innych w technice ledowej, połączyć to z interfejsem dotykowym wymyślonym przez Jobsa i sprzedać za ciężkie pieniądze. Zwróćcie uwagę, jak toporne na zbliżeniach są te lampy, wręcz kowalska robota !!! Gdyby Apple produkował oświetlenie do akwariów, Sir_Yaro byłby tam głównym inżynierem projektu
Jarek - kibicuję Ci. Poczytaj sobie biografię Steva Jobsa. Jestem właśnie przy "trzecim czytaniu". Wg mnie, jest to Biblia wszelkiej maści wynalazców.

widzisz mi akurat nie leży chłodzenie wodą z wężami nad akwarium - co innego Yaro, który ma to pod pokrywą... także porównania do jobsa w temacie są moim zdaniem troszku na wyrost... i zapewniam Cię że lampa za 12k plnów nie jest toporna

ale nie o to chodzi żeby porównywać DIY do gotowców - to dwie zupełnie inne kategorie, mi chodziło jedynie o rozmieszczenie ledów i mniej więcej proporcje kolorów, a Wy o chłodzeniu wodą

Yaro bardzo zacny projekt - naprawdę wszystko przemyślałeś

Kibic

Sir_Yaro · 7 Maja 2012

Tak po prawdzie to pokrywy nie założyłem na akwarium - chyba zupełnie z niej zrezygnuje

Tylko musze doczyscic z kamienia cały baniaczek

AlexB47 · 7 Maja 2012

Sir_Yaro, pokłony. Nie dość, że przeczytałem kolejny raz, tym razem bardzo uważnie, to jeszcze obejrzałem sobie każdą fotkę w powiększeniu, żeby wszystko dobrze rozkminić. Nie udało się, stąd kilka pytań:

1. Co to są te białe robaki, którymi skliłeś radiatory z profilem oraz dodatkowe wzmocnienia z zestawem?

2. Czym kliłeś gumowe paski amortyzujące do obudowy lampy?

3. Jak mocowałeś kostki do obudowy i do panelu aluminiowego?

4. Czy mocowałeś jakoś do panelu przewody pomiędzy diodami?

5. W jaki sposób drivery trzymają się płytki?

6. Jak mocowałeś zasilacze do obudowy lampy?

7. Skąd wytrepałeś gałki potencjometrów w kolorach odpowiadających poszczególnym barwom światła?

8. Może głupie pytanie - gdzie się kupuje takie ładne osłony wentylatorów i same wentylatory?

Tyle pytań. Pomysł z taśmą przewodów do połączenia potencjometrów jest super, tak jak całe przedsięwzięcie .

Makok - wielkie dzięki za zasugerowanie mi sumpa z bocznym przepływem. Zastosowałem go po resecie w swoim największym baniaczku. Działa zaje.... . A w kwestii rurek - zlikwidowałem wszystkie . Zostało mi tylko zrobienie oświetlenia pomiędzy hydroponiką a lustrem wody. Projekt na bieżąco konsultuję z Jarkiem. Efekt pokażę za jakieś dwa tygodnie