24.11.2016, 17:41
Für die Anzucht im Frühjahr und für die kalte Jahreszeit werde ich eine modulare LED-Beleuchtung in möglichst kostengünstiger Bauweise entwickeln, die man ganz einfach selbst bauen kann.
LEDs
Damit der Fertigungsaufwand in Grenzen bleibt, setze ich auf 1-Watt-LEDs.
Natürlich könnte man auch 5mm-LEDs nehmen, aber um da auf 1 Watt zu kommen, braucht man ca. 15 - 20 Stk. Das würde in großem Lötaufwand enden, effektiver wird es mit einer Leiterplatte, die aber wieder zusätzliche Kosten verursacht usw.
3-Watt-LEDs könnte man auch benutzen, da könnte jedoch die Kühlung wieder aufwendiger werden.
1-Watt-LEDs gibt es günstig in China, ich habe eingekauft: 50 Stk. blau für 6$ inkl. Versand, 50 Stk. rot für 10$.
Kühlung
Je besser die Kühlung, je effektiver und langlebiger sind LEDs.
Spezielle LED-Kühlkörper sind teuer, Lüfter auch (machen Krach, können ausfallen, benötigen Platz).
Günstig wird es mit Alu-Profilen: 25 x 25 x 25 mm kostet bei ebay keine 3€ pro Meter.
Habe probeweise erstmal 8 LEDs pro 0,5 m verbaut, bleibt handwarm (gefühlte 30°C), ich denke 16 gehen auch, probiere ich noch aus.
Das Kühlkonzept geht somit auf.
Montage
Es gibt spezielle Wärmeleitpaste, wärmeleitende Pads, Wärmeleitkleber etc.
Bei 1 Watt reicht jedoch auch normales doppelseitiges Tesa-Tape. Die LEDs sind gefühlt keine 5°C wärmer als das Profil.
Anordnung
Bei der Anordnung gibt es 2 Dinge zu beachten:
- Die Mischung von rot und blau
- Die elektrische Auslegung
Wieviel Rot- und Blauanteil man braucht, darüber scheiden sich die Geister und da wird auch fleißig geforscht. Das kommt auf die Pflanzen drauf an und, was man erreichen will. Viel Masseanteil, hohen Nährstoffanteil? Reicht auch wirklich rot und blau, oder braucht man doch das volle Spektrum oder gar UV?
Um hier auch experimentieren zu können, ist die modulare Bauweise ideal.
Ich habe erstmal mit Variante 1 begonnen.
Der Vorteil ist, man kann hier sehr einfach die Farbverhältnisse ändern. Rot-Blau im 9:1 Verhältnis? Einfach 9 Streifen rot und 1 Streifen blau verwenden.
Je mehr man baut, desto individueller kann man dann die LED-Streifen auslegen. Das ist ja auch der Sinn und Zweck der modularen Bauweise.
Elektrische Auslegung
Zweifelsfrei immer das größte Problem für Laien/Nichtelektriker.
Vorweg: LEDs benötigen für den effektiven Betrieb Konstantstrom. Konstantstromnetzteile sind etwas teurer als Konstantspannungsnetzteile (die "normalen" Netzteile), aber nicht wesentlich, und die Anschaffungskosten amortisieren sich über die Zeit durch die bessere Effektivität und Lebensdauer der LEDs.
Um das Gefährdungspotential so gering wie möglich zu halten, ist der Kleinspannungsbereich ideal. Damit kann auf teure und aufwendige Isolierung verzichtet werden, und das Einstiegslevel für den Nachbau ist geringer.
Ich verwende erstmal ein 350mA Konstantstromnetzteil (www.reichelt.de Art. MW LPC-20-350).
Das reicht für 16 W und kostet "nur" 10 €.
Günstiger gibt es Ware aus Fernost bei ebay oder Direktkauf in Fernost, ich bin mir da aber nicht sicher, ob die auch wirklich immer den europäischen Normen entsprechen, auch wenn die Prüfsymbole drauf sind. Da gehe lieber auf Nummer sicher und kaufe etwas mit Langzeitverfügbarkeit bei einem europäischen Händler. Der Netzbetreiber freut sich auch.
Wenn man größer dimensioniert, kann man auch Netzteile mit größerer Leistung verwenden.
Jetzt muss nur noch die Anzahl der LEDs auf die Netzteilspannung ausgelegt werden.
Das Netzteil liefert maximal 48 V, das sollte man aber nicht ganz ausreizen, um etwas Reserve zu haben (Alterung, Netzschwankung etc.).
Bei den roten LEDs habe ich 2,3 V Flussspannung, bei den blauen 3,4 V gemessen.
8x 2,3 V + 8x 3,4 V = 45,6 V ; d.h. alles im grünen Bereich.
Man kann natürlich auch weniger LEDs anschließen, aber dann verschenkt man unnötig Netzteilleistung. Ist technisch nicht schlimm, belastet nur unnötig die Brieftasche.
Fazit
Insgesamt hat man somit einen sehr einfachen und universellen Aufbau, der einfach und leicht an die Platzanforderungen anpassbar ist.
Es sind keine Spezialbauteile notwendig, somit ist die Umsetzung für jedermann möglich.
Auch ist dadurch eine Langzeitverfügbarkeit gegeben, da man verschiedene Bauteile von verschiedenen Herstellern beziehen kann.
Die Abmaße der LED-Beleuchtung ist sehr kompakt, es sind ca. 32 mm in der Höhe, da keine Aktivkühlung (Lüfter) benötigt wird, das spart das Gewicht und Bauraum.
Grobe Kostenkalkulation für 16 W:
Netzteil 10 €
LEDs ~3 €
"Kühlkörper" 3 €
Netzkabel 1 €
+ Kabel + Klebeband + Kleinzeug ca. 1 €
Summe: ca. 18 €
Verbrauch: ca. 19 W; Effizienz somit 84 %, damit kann man leben.
Jetzt gilt es zu experimentieren, wieviel W pro m² ausreichend/optimal sind und welche Pflanze welche Farbmischung am liebsten mag.
Die Bilder sind allererstes Prototypenlevel, also nicht wundern über die fehlende Halterung und das allgemeine Provisorium.
LEDs
Damit der Fertigungsaufwand in Grenzen bleibt, setze ich auf 1-Watt-LEDs.
Natürlich könnte man auch 5mm-LEDs nehmen, aber um da auf 1 Watt zu kommen, braucht man ca. 15 - 20 Stk. Das würde in großem Lötaufwand enden, effektiver wird es mit einer Leiterplatte, die aber wieder zusätzliche Kosten verursacht usw.
3-Watt-LEDs könnte man auch benutzen, da könnte jedoch die Kühlung wieder aufwendiger werden.
1-Watt-LEDs gibt es günstig in China, ich habe eingekauft: 50 Stk. blau für 6$ inkl. Versand, 50 Stk. rot für 10$.
Kühlung
Je besser die Kühlung, je effektiver und langlebiger sind LEDs.
Spezielle LED-Kühlkörper sind teuer, Lüfter auch (machen Krach, können ausfallen, benötigen Platz).
Günstig wird es mit Alu-Profilen: 25 x 25 x 25 mm kostet bei ebay keine 3€ pro Meter.
Habe probeweise erstmal 8 LEDs pro 0,5 m verbaut, bleibt handwarm (gefühlte 30°C), ich denke 16 gehen auch, probiere ich noch aus.
Das Kühlkonzept geht somit auf.
Montage
Es gibt spezielle Wärmeleitpaste, wärmeleitende Pads, Wärmeleitkleber etc.
Bei 1 Watt reicht jedoch auch normales doppelseitiges Tesa-Tape. Die LEDs sind gefühlt keine 5°C wärmer als das Profil.
Anordnung
Bei der Anordnung gibt es 2 Dinge zu beachten:
- Die Mischung von rot und blau
- Die elektrische Auslegung
Wieviel Rot- und Blauanteil man braucht, darüber scheiden sich die Geister und da wird auch fleißig geforscht. Das kommt auf die Pflanzen drauf an und, was man erreichen will. Viel Masseanteil, hohen Nährstoffanteil? Reicht auch wirklich rot und blau, oder braucht man doch das volle Spektrum oder gar UV?
Um hier auch experimentieren zu können, ist die modulare Bauweise ideal.
Ich habe erstmal mit Variante 1 begonnen.
Der Vorteil ist, man kann hier sehr einfach die Farbverhältnisse ändern. Rot-Blau im 9:1 Verhältnis? Einfach 9 Streifen rot und 1 Streifen blau verwenden.
Je mehr man baut, desto individueller kann man dann die LED-Streifen auslegen. Das ist ja auch der Sinn und Zweck der modularen Bauweise.
Elektrische Auslegung
Zweifelsfrei immer das größte Problem für Laien/Nichtelektriker.
Vorweg: LEDs benötigen für den effektiven Betrieb Konstantstrom. Konstantstromnetzteile sind etwas teurer als Konstantspannungsnetzteile (die "normalen" Netzteile), aber nicht wesentlich, und die Anschaffungskosten amortisieren sich über die Zeit durch die bessere Effektivität und Lebensdauer der LEDs.
Um das Gefährdungspotential so gering wie möglich zu halten, ist der Kleinspannungsbereich ideal. Damit kann auf teure und aufwendige Isolierung verzichtet werden, und das Einstiegslevel für den Nachbau ist geringer.
Ich verwende erstmal ein 350mA Konstantstromnetzteil (www.reichelt.de Art. MW LPC-20-350).
Das reicht für 16 W und kostet "nur" 10 €.
Günstiger gibt es Ware aus Fernost bei ebay oder Direktkauf in Fernost, ich bin mir da aber nicht sicher, ob die auch wirklich immer den europäischen Normen entsprechen, auch wenn die Prüfsymbole drauf sind. Da gehe lieber auf Nummer sicher und kaufe etwas mit Langzeitverfügbarkeit bei einem europäischen Händler. Der Netzbetreiber freut sich auch.
Wenn man größer dimensioniert, kann man auch Netzteile mit größerer Leistung verwenden.
Jetzt muss nur noch die Anzahl der LEDs auf die Netzteilspannung ausgelegt werden.
Das Netzteil liefert maximal 48 V, das sollte man aber nicht ganz ausreizen, um etwas Reserve zu haben (Alterung, Netzschwankung etc.).
Bei den roten LEDs habe ich 2,3 V Flussspannung, bei den blauen 3,4 V gemessen.
8x 2,3 V + 8x 3,4 V = 45,6 V ; d.h. alles im grünen Bereich.
Man kann natürlich auch weniger LEDs anschließen, aber dann verschenkt man unnötig Netzteilleistung. Ist technisch nicht schlimm, belastet nur unnötig die Brieftasche.
Fazit
Insgesamt hat man somit einen sehr einfachen und universellen Aufbau, der einfach und leicht an die Platzanforderungen anpassbar ist.
Es sind keine Spezialbauteile notwendig, somit ist die Umsetzung für jedermann möglich.
Auch ist dadurch eine Langzeitverfügbarkeit gegeben, da man verschiedene Bauteile von verschiedenen Herstellern beziehen kann.
Die Abmaße der LED-Beleuchtung ist sehr kompakt, es sind ca. 32 mm in der Höhe, da keine Aktivkühlung (Lüfter) benötigt wird, das spart das Gewicht und Bauraum.
Grobe Kostenkalkulation für 16 W:
Netzteil 10 €
LEDs ~3 €
"Kühlkörper" 3 €
Netzkabel 1 €
+ Kabel + Klebeband + Kleinzeug ca. 1 €
Summe: ca. 18 €
Verbrauch: ca. 19 W; Effizienz somit 84 %, damit kann man leben.
Jetzt gilt es zu experimentieren, wieviel W pro m² ausreichend/optimal sind und welche Pflanze welche Farbmischung am liebsten mag.
Die Bilder sind allererstes Prototypenlevel, also nicht wundern über die fehlende Halterung und das allgemeine Provisorium.
DIY LED-Beleuchtung für Pflanzenzucht:
www.openplantlight.de
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