Архив за месяц Ноябрь 2017

Мрак. Или стекло в светильнике враг?

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.

 

LED свет для рифа 130х60х60

Один из заказов морского освещения, для рифа 130х60х60см. Один из не многих светильников, который выдалась возможность сфотографировать уже на аквариуме заказчика. По этому, не могу не выложить данный материал, как один из примеров.

led_reef.kiev.ua

led_reef.kiev.ua

 

Общая мощность светильника получилась до(чуть меньше) 350ват. Спектральная модель — полноспектральный, комбинированный, 8 типов диодов. LED ТМ Prolight Топ бин.

При внушительной мощности, толщина светильника всего 22мм! А ширина всего 25см. И никакого активного охлаждения! 

Корпус на основе профиля Б-52 (2), вариант крепления подвес на тросах

На базе контроллера Truespectrum. Лучшие в Украине драйвера  Aquaplanner DC-DC

led_reef.kiev.ua

Аквариум в разных фазах: после рассвета-до пика, в пике, вечернее время.

led_reef.kiev.ua

После рассвета, перед обедом.

led_reef.kiev.ua

В пике светового дня.

led_reef.kiev.ua

После обеда, ближе к вечеру.

led_reef.kiev.ua

Толщина светильника как всегда, всего 22мм!

Дальше просто фото красивой живности, под новым светом.

led_reef.kiev.ua

led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.ua led_reef.kiev.uaОриентировочная стоимость данного заказа около 600уе.

Напомню.

Если Вас интересует изготовление LED светильника пресного или морского  аквариума — 
перейдите на страницу «Как заказать LED светильник»
С наилучшими пожеланиями и уважением. Дмитрий Михайлов.