led_reef.kiev.ua

Мрак. Или стекло в светильнике враг?

Опубликовано Опубликовано в рубрике LED освещение. Заказано - сделано., Новости

У каждого нормального LED светильника для аквариума есть стекло. Стекло закрывающее светодиоды и прочую электронику, в первую очередь от воздействия внешних факторов для светильника. В первую очередь это брызги воды-жидкости, пыль, ну и конечно механическая защита. Такое защитное стекло есть практически в всех LED светильниках, цельное-сплошное, либо отдельные диффузоры в корпусе в качестве рассеивателей и т.д. Зачастую это цельное стекло из листового материала.

led spam4eg

С покон веков(так сказать), светильники, не важно какие защищали такими стеклами. Но тогда, в светильниках были высокие напряжения(220в и выше), высокие температуры (от ламп МГ и ДнАТ) для таких условий попадание брызг и человеческих рук не допустимо! На сегодня, в LED светильниках нет таких температур, да и напряжение близко к безопасному порогу, но как показывает практика — защищать светодиоды от мех. и влаги-факторов нужно.

Я уже писал о одном, наболевшем, сверх современном методе(ужасах) защиты светодиодов от влаги «лаком» тут.    Но сегодня речь только о стеклах.

Толчком к написанию данной статьи, для меня послужило многочисленное пренебрежение этим фактором в первую очередь специалистов. Да и для самодельщиков LED светильников думаю тоже будет полезно узнать.

Скажу быстро и коротко про светильники типа таких:

led_reef.kiev.ua

О них речь не идет. Это сверх бюджетный сегмент.

О стеклах, немного теории:

Если углубиться чуть-чуть в инфо. источники сети — знаем что кварцевое стекло имеет прозрачность до 0.999%, именно его закаленным использовали хорошие ТМ в классических светильниках(на пример AquaMedic). Так, вообще есть такой коэффициент прозрачности материала, или спектральная передача (Transmission spectrum) материала.

Сегодня существует сущая тьма монолитных, листовых материалов в виде стекла, но на основе пластиков и полимеров.  Преимущества, на ряду с стеклом классическим: легкость(вес), пластичность(можно без опасения работать с толщинами до 1мм), крепкость и так далее. В общем рай. Есть одно маленькое «но»…  Хоть и на вид все прозрачные — вот тот самый фактор прозрачности и а именно спектральная передача (Transmission spectrum) — у всех в корне разная.

Все можно условно разделить на несколько типов:

  1.  ПЭТ, ПВХ(PE, PVC) пластики. Самая дешевая альтернатива. Применим везде в быту современной жизни. Но, для светильников не годиться. Некоторые применяют но световые потери и спектральные искажения через такой материал составляют порядка 60%.
  2. Органическое стекло или полиметилметакрилат. Акрил или MPPA, запатентован в 1933г под маркой PlexiglasХимический состав стандартного оргстекла у всех производителей одинаков. Высокая светопропускаемость — 92 %, которая не изменяется с течением времени, сохраняя свой оригинальный цвет, при этом сопротивляемость удару в 5 раз больше, чем у стекла. Все, материал для защитного стекла светильника применим в теории. Да и в практике это подтвердилось спустя 5-7 лет. Но, опять но… Если бы не было но-к чему я все это. Есть равная альтернатива Акрилу, экономичнее по цене в 5-7 раз. Да, Акрил всем хорош, но дорогой. А вот Поликарбонат нет.
  3. Поликарбонат(Polycarbonates (PC)) Забегая вперед — именно он в большинстве случаев идет как защитное стекло для светильников. Такой же прозрачный на вид, от Акрила не отличить, совсем. Далее читаем Вики. По характеристикам заменяющий обычное силикатное стекло. Имеет хорошую ударопрочность: 20-21 кг/м². Но! Да, опять «но» (их дальше будет много). Хорошо поглощает ультрафиолетовые лучи. Как поглощает? Нам их пропускать нужно! Далее больше пойдет о морском освещении, но и для пресного тоже кое что будет.

Сразу по пресному освещению. Степень прозрачности Поликарбоната до 88 %. То есть, уже минимум 12% общего светового потока отбирает Поликарбонат у пресного LED освещения. Ну и, за счет ассиметричных искажений сдвигает общий ССТ незначительно, в меньшую сторону(на пример первоисточник-диод 6500К, после Поликарбоната до 5900-6100К). Ну и имеет уже значительное сопротивление к коротковолновому излучению.

led_reef.kiev.ua
Рис 1

Выше спектрограмма света-излучения проходящего через Поликарбонат.

led_reef.kiev.ua
Рис 2

В цвете, видно что видимая часть спектра проходит где то на 85%. Чем ниже длинна волны — тем сопротивления больше. Да, именно сопротивления материала, а не отражение. То есть Поликарбонат задерживает какую то часть излучения энергии от диода в себе. Эта энергия переводиться не во что иначе — как в тепло. Проще нагревает наше стекло.

Для большинства LED светильников пресного назначения это явление не столь печальное. Но есть исключение, когда для пресного освещения ставят коротковолновые диоды (RoyalBlue)440нм и ниже. Что абсолютно бессмысленно, но выглядит потом это так:

led_reef.kiev.ua

Дальше речь пойдет сугубо про освещения морского аквариума, где собственно вся суть и печальна.

С многих источников и практик известно — что не маловажную роль в спектре освещения морского аквариума есть фиолетовая и ультрафиолетовая части спектра.  А большая составляющая приходиться на глубокий синий и голубую области спектра. Что в свою очередь считается коротковолновыми пиками спектра.

led_reef.kiev.ua

Предположить что первоисточник света выглядит так. А теперь посмотрим на (Рис 2) и видим что вся фиолетовая область спектра 400-420нм уже с 50% сопротивлением проходит. А 390нм проходит лишь 3-4%…

Куда вся энергия девается ультрафиолетового излучения? Преобразуется в поликарбонате в тепло, проще сказать разогревает наше стекло. С постоянным нагревом Поликарбонат мутнее и график нашей Transmision-сопротивления падает еще больше. И еще больше тепла аккумулируется локально на стекле, а диоды светить меньше не начинают. И так в геометрической прогрессии. На практике выглядит так: Сначала появляются мутные, затем темные пятна; затем черные пятна под группами UV диодов; затем вовсе дыры в пластике.

led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua

Фото подгаров Поликарбоната с внутренней стороны светильника.

led_reef.kiev.ua

Фото Поликарбоната с внешней стороны светильника.

Но и диоды без внимания не остаются. В процессе тления(так сказать), Поликарбонат испускает своего рода пепел в виде пыли. Покрывая постепенно им внутренюю сторону светильника. Диод с грязной первичной оптикой так же сильнее греется.  Большая часть тепла от разогретого пластика отражается обратно на диод. И получается следующая картинка:

 

 

led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua

Оплавление-деформация оптики диода, разрушение поверхности кристалла и тд. Бывает, прогорает стекло до дыр и тогда конечно весь свет начинает светить в аквариум.

С Акрилом, если ставить его изначально — картина иная:

led_reef.kiev.ua

Передача спектра для Акрила.

led_reef.kiev.ua

По ближе. И четко можем видеть — что все количество UV излучения проходит без каких либо проблем(и 390нм). С той же, более 90% вероятностью.

Вывод могу сказать лишь один. Если счастливые обладатели рифового освещения с Поликарбонатом, надумаете заменить стекло на Акрил — делайте это только с отключенным полностью фиолетовым участком спектра(и 390 и 410 и 420 и 430 нм). Что в свою очередь постепенно добавляйте. Иначе неизбежно — стресс и потеря живности.

  • Справочные инфо. взяты с открытой энциклопедии ru.wikipedia.org
  • Фото светильника с пятнами найдено в сети, автор неизвестен.

С уважением! Михайлов Дмитрий.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *