Dimensionierung einer LED-Beleutung (für Aquarien)

Hallo Newsgroup.

Ich habe vor, die Leuchtstoffröhre meines Aquariums durch eine LED-Beleuchtung zu ersetzen. Vorteile:

- Haltbarkeit und Konstanz (2 Jahre soll die Leuchtstoffröhre halten)

- Dimmbarkeit (Die Fische regen sich immer sehr auf wenn das Licht plötzlich eingeschaltet wird)

- Geringere Wärmeentwicklung (Leuchtstoffröhre soll allein 1-2 ° der Wassertemperatur verschulden)

Nachteile:

- Preis (?)

- Korrosionsfestigkeit (Feuchte Umgebung)

Um den LED-Aufwand abzuschätzen habe ich einmal eine Rechnung über die notwendinge Lichtleistung versucht:

[Rechnung] Die geforderte Lichtstärke setze ich bei ~100-300Lumen / Aquarienfläche an, denn die 15W Leuchstroffröhre besorgt je nach Modell insgesamt 400-900 Lumen.

Eine superhelle weiße LED schafft 10cd (bei 20mA). Nun bezieht sich das wohl auf den Spitzenwert im Zentrum des Lichtkegels. Über den Raumwinkel gemittelt will ich mal 5cd annehmen (bei 25° Abstrahlwinkel). Daraus errechnet sich ein Lichststrom von 0,75 Lumen / LED, welche komplett dem Aquarium zugute kommt. Dafür habe ich folgende Formel benutzt: (Lichstrom = Lichtstärke mal Raumwinkel) und für den Raumwinkel (Raumwinkel = 2*PI*(1-cos(alpha/2)), wobei alpha der Abstrahlwinkel ist. [/Rechnung]

Um die Mindestforderung von 100 Lumen / Aquarienfläche zu erfüllen, bedarf es also 133 LEDs. Ferner kann man dabei von einer Leistung von 8 Watt ausgehen (60mW pro LED) , bzw mindendestens das Doppelte wenn ich die Lichtleistung der Leuchstroffröhre erreichen will. Schließlich muss man wohl mit ca. 50? rechnen.

Frage: Stimmt meine Rechnung? (Scheint mir doch etwas viel)

Schlussfolgerung:

- Wird teuer.

- Wirkungsgrad von LEDs sind nicht so toll, oder der von Leuchtstoffröhren schon ganz passabel?

Zusatzfrage: Sind 10cd LEDs so das Maß der Dinge (bei Stückpreis von wenigen

10ct), oder gibts billigere (gemessem am Preis/Lichtleistungsverhältnis)? Welche Lebensdauer haben extrahelle LEDs?

Ich hoffe ihr könnt mir helfen, Danke für alle Antworten.

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moritz erbs_löh
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Der Wirkungsgrad von LEDs ist nicht besser als der von guten Halogen-Leuchtmitteln (versichert zumindest MaWin immer). Leuchtstoffr=F6hren d=FCrften eher noch besser sein im Wirkungsgrad, wenn ich nicht irre.

Was spr=E4che -au=DFer der Temperaturentwicklung - gegen eine herk=F6mmliche Gl=FChbirne? Die Vorteile gegen=FCber LEDs:

- Beim Dimmen steigt die Lebensdauer.

- das Farbspektrum verschiebt sich gedimmt zu rot, was den realen Lichtverh=E4ltnissen bei Sonnenauf- und Untergang nahe kommt.

- billiges Leuchtmittel. Und die W=E4rmeabstrahlung einer Gl=FChlampe l=E4sst sich mit sog. W=E4rmeschutzglas unterdr=FCcken.

Thorsten

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Thorsten Wahn

"moritz erbs_löh" schrieb im Newsbeitrag news:444153bc$0$21838$ snipped-for-privacy@read.cnntp.org...

Falsch. Schlechterer Wirkungsgrad der LEDs wird Temperatur nach oben treiben.

Ich nehme an, du verwendest aktinische Leuchtstofflampen, keine weissen, oder ? Ich lese Philips TL-D 15W mit 1000 Lumen.

Die Frage ist also auch, ob eine weisse LED ueberhaupt das Spektrum hat, was Wasserpflanzen und Fische brauchen. Schliesslich haben die LEDs fast keinen UV-Anteil und keinen gruen-Anteil.

Und was ist 10cd fuer ein Messwert ? Ist doch total irrelevant. Lies lieber im Datenblatt nach. Ich nahm mal das der HLMPCW15: Die schafft 0.25 Lumen.

Ich dachte, die zu ersetzende Leuchtstofflampe hat 900 Lumen, also 3750 LEDs, also 270 Watt und 3150 Euro, oder ?

Ach.

Preis/Leistung haengt immmer vom Sonderangebot ab, aber mit Luxeon Star 3W brauchst du wenigstens nicht 1000de von LEDs.

HP sagt zur HLMPCW15: Bei 45 GradC fallen in 1000 Stunden 0.58% aus, also in deinem LED-Array 1. MTBF ist 173000 Stunden. Aber diese Zahlen sind extrapoliert aus 0 realen Ausfaellen, also ziemlich mieser statistischer Basis.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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MaWin

Sind sie.

Ist das bei LEDs nicht auch so?

Trotzdem verbrätst du damit 70% der elektrischen Energie.

Grüße,

Björn

--
BOFH excuse #62:

need to wrap system in aluminum foil to fix problem
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Bjoern Schliessmann

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:e1rlg8$sfj$ snipped-for-privacy@online.de...

Ich habs mal gegoogelt: Eine weiße LED soll 25 Lm/W bringen, eine Leuchtstoffröhre um die 80lm/W. Andererseits wird der gesamte Lichtstrom bei den LEDs auf die Wasseroberfläche treffen, während das bei Leuchtstoffröhren selbst mit Reflektor nicht optimal sein wird. Wenn aber die Hälfte im Wasser ankommt sind Leuchstoffröhren immer noch doppelt so effizient.

Doch meine ist weiß, konkret 900W, allerdings eine speziell für Aquarien, mit UV-Filter. (Was sind aktinische L.?). Sie hat 3 Peaks, bei 450 (Blau), 550(Grüngelb), und 620 nm(Orange).

Das nötige Spektrum kann man durch Beiseztung von farbigen LEDs ja rekonstruieren. UV-Licht will man nicht, wegen UV-hungrigen Algen. Sonst seien Fische relativ unanspruchsvoll was das Spektrum betrifft, so werden oft gefärbte (z.B. Rot) Lichtquellen benutzt für rein visuelle Effekte.

Leider wird diese Größe wohl höchstens in den Datenblättern angegeben, während die Marketingabteilung wohl lieber mit mcd hausieren geht, also muss ich mich daran grob orientieren in der Flut von LED-Angeboten.

Ich habe die Lumen-Zahl nochmal durch 3 geteilt, da sich 900 Lumen auf den gesamten Lichstrom bezieht, also auch den Teil der nach oben hin wegstrahlt. Ein Drittel wird also nach meiner Schätzung auf die Wasseroberfläche treffen. Außerdem erreicht die HLMPCW15 nur 2cd bei 15°, warum die 30° Version weniger Lumen sendet versteh ich allerdings nicht (der Lichtstrom sollte doch bei 20mA gleich sein?), denn meine Rechnung gab bei gemittelten

5cd ja 0,75 cd. Davon kann ich schon ausgehen oder nicht? Wie man sieht lohnt es sich bei diesen Werten genau hinzugucken. Da das letztlich die Machbarkeit entscheidet. 100Lm/Aquarienfläche sind so das Minium was offentsichtlich noch vertretbar ist, da solche Werte mit billigeren Röhren ohne Reflektor erreicht werden.

Das habe ich noch nicht in Erwägung gezogen, werde ich mal durchrechnen.

Schon wieder ein Mythos zerstört. Dabei dachte ich LEDs seien auch entscheidend haltbarer. Die Leuchtstoffröhre verspricht 15.000 Stunden. Händler will sie nach 2 Jahren (=2*365*12h= 8760) wegen Lichtschwachheit ausgewechselt wissen, der LED array würde demnach nach 10000 Stunden 6% seiner Leuchtkraft einbüßen. Anderseits muss man aber nicht komplett austauschen sondern nur einzelne LEDs nachlöten, also letztlich sollte es schon billiger sein. Wie das ganze bei Luxeon LEDs aussieht werde ich mir angucken...

Danke, Mfg Moritz

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moritz erbs_löh

"moritz erbs_löh" schrieb im Newsbeitrag news:4441650b$0$21834$ snipped-for-privacy@read.cnntp.org...

Die von dir gewaehlten nicht, die bringen nur 4 lm/W. Die mit 25 lm/W willst du dir nicht leisten (Luxeon Star

3 Watt in allerbester Sortierung 'S' die im Laden gar nicht zu bekommen ist)
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MaWin

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:e1rq7s$4b3$ snipped-for-privacy@online.de...

Wie bist du jetzt wieder auf 4lm/W gekommen? Wenn ich 0.75 Lumen /LED und

60mW pro LED rechne, komme ich auf 12.5lm/W. Aber immer noch miserabel im vergleich zur Leuchtstoffröhre.. Aber mal sehen was die Zukunft noch bringt..

Moritz

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moritz erbs_löh

Die Ganze Rechnung für Luxeon LEDs:

1W LEDs liefern so 30lm, bei 5? /Stück

D.h. um meine 100 Lumen zu erreichen würde ich nur 4 Stück brauchen = 20?. Andererseits würde ich bei einem Budget von 50? 10*30lm = 300lm bekommen, und somit der Leuchstoffröhre echte Konkurenz machen, und das bei nur 10W.

eine 3W LED liefert 80lm zu 14?/Stück...

Das einzige was mich daran stört ist, dass ich mit sowenigen LEDs nur schlecht am Gesamt-Abstrahlmuster und Spektrum basteln kann.

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moritz erbs_löh

"moritz erbs_löh" schrieb im Newsbeitrag news:44417c85$0$21838$ snipped-for-privacy@read.cnntp.org...

Außerdem frage ich ob die Fischchen durch die hohe Punktintensität der Lichtquellen nicht schaden nehmen...

Gibt es dazu Diffusoren, also milchliges transparentes Material, das nahezu den kompletten Lichtstrom diffus durchlässt?

Mfg Moritz

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moritz erbs_löh

|> - Dimmbarkeit (Die Fische regen sich immer sehr auf wenn das Licht plötzlich |> eingeschaltet wird)

Es gibt dimmbare Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen. Kann man auch selber bauen, sollte nicht teurer kommen als die n*hundert LEDs...

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         Georg Acher, acher@in.tum.de
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Georg Acher

"Georg Acher" schrieb im Newsbeitrag news:e1s0cq$o0p$ snipped-for-privacy@wsc10.lrz-muenchen.de...

Ja aber die liegen um die 60?, nciht wirklich billiger als 100 LEDs oder ein paar Luxeons

Mfg Moritz

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moritz erbs_löh

Hallo,

"moritz erbs_löh" schrieb im Newsbeitrag news:444153bc$0$21838$ snipped-for-privacy@read.cnntp.org...

Und somit aus meinem Aquarium eine Algenzuchtanlage zu machen....

Ich persönlich würde derlei Experimente im Sinne eines halbwegs stabilen Ökosystemes unterlassen. Gerade das Licht ist für Pflanzenwuchs immens wichtig. Dazu gehören eben auch spezielle rot und UV Anteile, die eine LED Beleuchtung wohl nicht hinbekommt. Ich hatte bis vor 1 Woche ein 1,5m x 0,5m x 0,5m Aquarium. Aufgrund der erheblich gestiegenen Stromkosten habe ich es lieber komplett abgeschaft als derartige Experimente zu machen. Ich hatte 2 HQL Lampen a 125W darüber brutzeln und die Pflanzen wuchsen prächtigst. Algenprobleme habe ich nie gehabt...

Gruß Ingo

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Ingo Liebe

"moritz erbs_löh" schrieb:

Mit 20% Rabatt kosten die sogar nur EUR 80,-.

Nicht so hipp.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Im Vergleich zu einem Sonnenstrahl ist die LED eh ein Witz.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Schau dir zuerst mal so ein Spektrum an. Selbverständlich haben die weissen LED einen Grünanteil, wenngleich nicht gewaltig, aber das Spektrum sackt nie unter 50% des Gelbanteils ab. UV mögen die Pflanzen eh nicht, Grün können sie nicht gebrauchen, das werfen sie wieder weg, was man sehen kann, wenn man mal eine Pflanze angeschaut hat. Sorgen würd ich mir allenfalls über den kleinen Rotanteil machen, er hat zur Folge, dass die Pflanzen langsam und dunkelgrün wachsen, was im Aquarium allerdings durchaus gewünscht sein kann. Über den Sinn von Grolux-Lampen (sicher nicht aktinische, die Fische sollen/wollen ja nicht braun werden und Algen will man auch nicht züchten) wurde andernorts schon zur Genüge diskutiert. Läuft idR darauf hinaus, dass diese violetten Lampen vorallem schlechte Lichtausbeute liefern und den Pflanzen weniger bringt als dem Lampenhandel.

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Am Sat, 15 Apr 2006 22:10:06 +0200 schrieb moritz erbs_löh:

Vom Thema abweichend: Wie siehts mit dem Spektrum von LED aus? Ersetzen die wirklich z.B. meine 6000k Vollspektrumlampen?

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Ralf Schulz

"Rolf_Bombach" schrieb im Newsbeitrag news:444202e9$1 snipped-for-privacy@news.bluewin.ch...

Machte ich:

Datenblatt DS23 von LumiLeds fuer Luxeon Star, Figure 1b White Color Spektur: Bei 480nm weniger als 10% der Lichtstaerke von 440nm. Nur die warm white ist besser, viel besser (Figure 1c).

Vielleicht brauchen aber Fische das Gruen, um zu entscheiden, was Pflanzen sind ? (Ok, halte ich selber fuer unwahrscheinlich).

Nun, und da gibt es diese Meinung zu:

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Ja, es ist ein Haendler.

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MaWin

Am Sat, 15 Apr 2006 22:10:06 +0200 schrieb moritz erbs_löh:

Gehe mal zu

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da gibt es wasserdichte Led-Leisten die bestimmt geeignet sind. Das Gerede von Nichteignung wegen dem Spektrum usw. ist von Gestern. Die Lichtausbeute pro verbrauchte Watt ist nur mit HQL Leuchten zu vergleichen, da kommen kaum Leuchtsofflampen mit. Hinzukommt noch die lange Lebensdauer von Leds. Das Problem zur Zeit ist, das die Ledleuchten, es noch nicht in den großen Leistungsklassen gibt wie zum Bsp eine 150 Watt HQL bzw noch sehr teuer sind. Nicht umsonst sind Leds für die Flächenausleuchtung von LCD Displays so im kommen. Für nicht zu hohe Aquarien sollten oben genannte Module aber ausreichen. Günter

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Günter Schley

Günter Schley schrieb:

Käufliche, weiße LEDs schaffen bis zu 47 lm/W [1]. HQL-Leuchtmittel liegen ebenfalls in diesem Bereich. Moderne Leuchtstofflampen halten da auf jeden Fall mit: Dreibanden-Röhren kommen auf ca. 90 lm/W und Fünfbanden-Röhren auf ca. 65 lm/W [2].

Aus folgenden Gründen würde ich einer Beleuchtung mit keramischen Halogen-Metalldampflampen [3] den Vorzug vor einer LED-Beleuchtung geben:

- größere Effizienz

- größerer Lichtstrom

- bessere Farbwidergabe

- nahezu Punktlichtquelle

Allerdings lassen sich Halogen-Metalldampflampen nicht so leicht dimmen wie LEDs. Die Fische würden sich also weiterhin aufregen, wenn das Licht angeht ;-)

Christian.

[1] [2] [3]
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Christian Koch

"Ingo Liebe" schrieb im Newsbeitrag news:e1sqh6$5kn$01$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Warum Algenzuchtanlage? Weiße LEDs haben keinen UV Anteil, Welche Farbanteile sollen den Algen dienlich sein, die es bei einer Leuchtstoffröhre nicht gibt?

Na der UV Anteil ist ja gerade unerwünscht, meine Leuchtstoffröhre hat einen UV Filter.

Für so große Aquarien wird es wohl unrentabel mit LEDs. Sind die HQL Lampen denn dimmbar?

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moritz erbs_löh

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