[Logo www.acvariu.ro]

Acvariu.ro - forum - Cea dintai comunitate a acvaristilor
  [Search] Search   [Recent Topics] Recent Topics   [Hottest Topics] Hottest Topics   [Top Downloads] Top Downloads   [Members] Member Listing   [Groups] acvariu.ro 
[Register] Register / 
[Login] Login 
Iluminat cu LED-uri pentru acvariu plantat  XML
Forum Index » Atelier (DIY) & Hardware
Author Message
Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Calculator conversie unitati de masura in fotometrie/radiometrie http://www.unitconversion.org/unit_converter/illumination.html

Absorbtia apei:
- numai 73% din lumina care ajunge la suprafata apei ajunge la 1cm adancime;
- doar 44,5% din lumina care ajunge la suprafata apei ajunge la 1m adancime

blocarea lungimilor de unda din banda UV de catre diverse materiale:
- Sticla - circa 60 % din UV va fi blocat
- Acrylic - circa 40 %
- Policarbonat - aproximativ 8-10 % (recomandat de fi folosit cand este necesar un capac)
- Quartz - aproximativ 0.5-2 %

This message was edited 1 time. Last update was at 11/01/2014 23:37:22

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Pentru a va delecta cum arata centrele de cercetare si productie in lumina LED, mai jos aveti un filmulet despre acest subiect:


Spectrul, benzi de radiatie si efecte:
200-280 nm - gama ultraviolete UVC care in general este daunatoare plantelor.
280-315 nm - gama ultraviolete UVB care include zona daunatoare care estompeaza culorile plantelor. Acest interval este util pentru producerea Trichrome, considerat a fi din cauza stresului (pozitiv).
315-380 nm - gama ultravioleta UVA, care nu este nici daunatoare nici benefica pentru cele mai multe plante.
380-400 nm – zona de inceput a spectrului luminii vizibile. Incepe procesul de absorbtie a clorofilei.
400-520 nm - violet, benzile albastre si verde . In aceasta zona sunt virfuri de absorbtie a clorofilei si o puternica influenta asupra fotosintezei. Este promovata cresterea vegetativa
610-720 nm – benzile de rosu. Cea mai importanta influenta asupra fotosintezei si cantitatii absorbite de clorofila. Promoveaza inflorirea si inmugurirea
720 - 1000 nm – in aceasta banda clorofila absoarbe foarte putin, phytochrome raspunde in zona 720 nm. Este influentata inflorirea si germinarea. Langa acest interval si la capatul superior al benzii este spectrul infrarosu, care este cea mai mare parte caldura si promoveaza alungirea sau afecteaza negativ absorbtia de apa/transpiratie.

Corelatii intre diverse lungimi de unda efectul Emerson:
Studiile au aratat ca la adaugarea de minim 10% lumina din spectrul rosu indepartat (Far Red 730-740nm) la lumina rosie (Red ~660nm), anumiti fotoreceptori reactioneaza si apare o crestere a masei plantelor si imbunatirea ratei de crestere. Intentia initiala a fost de a imita rasaritul si apusul de soare, adaugand lumina doar 30 minute la inceputul si sfarsitul ciclului diurn. Testele ulterioare au aratat ca efectul se pastreaza pe tot ciclul de iluminare si a fost numit Emerson Effect (vezi diagrama de jos). Plantele tind sa fie robuste, drepte si ferme.
Lumina soarelui are raportul intre rosu (660nm ) si rosu indepartat „Far-Red” ( 730nm ) este de aproximativ 1,2:1
Surse:
http://en.wikipedia.org/wiki/Emerson_effect
http://www.420magazine.com/forums/grow-lighting/157122-custom-400-piece-3w-led-panel-help-me-choose-led-ratio.html
http://www.plantphysiol.org/content/39/1/10.full.pdf;
http://www.life.illinois.edu/govindjee/photosynBook/Chapter13.pdf;
http://growlightsource.com/the-emerson-effect/;
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e24/12.htm

Efectul luminii albastru-violet in cresterea plantelor
Inca din 1935 s-a dovedit experimental ca pentru fotosinteze este nevoia de lumina din spectrul albastru-violet (400-520nm). Influenteaza forma si dimensiunile frunzelor si un factor de dezvoltare al cloroplastelor (parti fotosintetice ale celulelor frunzelor care contin clorofila).

Efectul luminii verzi in cresterea plantelor
Lumina de culoare verde si galben din mijlocul spectrului (~520 - 650 nm) nu este folosita in mod direct de majoritatea plantelor. Aceasta lumina este reflectata si da clorofilei aspectul verde, care, la randul sau, da frunzelor aspectul lor verde. Unele tipuri de plante au pigmenti care absorb lumina secundara din mijlocul spectrului, cum ar fi beta-caroten (ceea ce le da aspectul de rosu portocaliu). Lumina rosie si albastru-violet nu poate patrunde prin frunze. Frunzele multor specii de plante contin un strat de celule fotosintetice (cloroplaste) care in lumina puternica adauga energie pentru fotosinteza (energie care nu poate ajunge in aceste zone in mod direct prin lumina de culoare rosie si albastru-violet).
Lumina verde in cantitate mare incurajeaza stomatele sa se inchida (lumina albastra si rosie incurajeaza stomatele sa se deschida). De asemenea, adaugarea de lumina verde pentru un mix deja complex de rosu si albastru poate ajuta pentru a extinde zona de frunze.

Raportul dintre diverse lungimi de unda a luminii
Mai jos este o lista extinsa a lungimilor de unda (varfurile) in prezenta carora procesul de crestere a plantelor este maxim:
beta-carotene: 450nm; 482nm
chlorophyll a: 430nm; 662nm
chlorophyll b: 453nm; 642nm
chlorophyll c1: 442nm; 630nm
chlorophyll c2: 444nm; 630nm
chlorophyll d: 401nm, 455nm, 696nm
chlorophyll f: 720nm
phycocyanin: 625 (620)nm
phycoerythrin: 495(489), 545, 566(565)nm (absorbtie maxima), (573nm), 590nm
allophycocaynin: 650nm
fluorescein: 494nm

Unele din cele de mai sus sunt utilizate mai ales de alge (cum ar fi chlorophyll d).

NASA si Russian Space Agency au desfasurat studii complexe pentru a gasi combinatia optima de lumina artificiala pentru cresterea plantelor in absenta luminii solare.
Cele mai importante lungimi de unda sunt din zona luminii rosii (670nm) si albastre (470nm). Raportul intre lumina rosie si ce albastra este in general cuprins in intervalul 4:1 – 9:1 Red-Blue. Fiecare din benzile de rosu si albastru au in componenta diverse varfuri/benzi conform listei de lungimi de unda de mai sus.
Dupa cum am aratat si mai inainte la aceasta lumina de baza se adauga lumina verde, Far Red 740nm, UV Violet 400-420nm

Alte studii au combinat diverse lumini colorate in amestec cu lumina alba. Ei sustin ca orice lampa trebuie sa contina si lumina alba in combinatia de LED-uri cu spectre inguste.
Rezultatele sunt diverse:
6250k: Red : Deep Red : Far Red in proportiile 5:4:5:1
4250k : 6250k : Royal Blue : Red : Deep Red : Far Red in proportiile 2:2:1:4:5:1
2 x 6500k (cool white) , 1 x 430nm, 2 x 455nm (blues) : 9 red: (1 x 630nm, 4 x 640nm, 3 x 660nm): 1 infrared (730nm).
Alte proportii de lampi complexe: UV380nm-3%, IR760nm-1%, IR740nm-1%, IR720nm-1%, BLUE440nm-10%,BLUE 460nm-10%, BLUE 480nm-5%, Blue-Violet415nm-4%, Orange615nm-5%, Red630nm-30%, Red660nm-30%
LED WAVELENGTH RATIO FOR 120X3W LIGHT WITH X2 LENS:
630nm 60pcs - RED
660nm 30pcs - FAR RED
470nm 10pcs - BLUE
450nm 10pcs - DEEP BLUE
610nm 6pcs - ORANGE
380nm 2pcs - ULTRA VIOLET
850nm 2pcs - INFRA RED

Surse:
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_a
http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthetic_pigment
http://en.wikipedia.org/wiki/Carotene
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_b
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_c1
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_c2
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_d
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_f
http://www.life.illinois.edu/govindjee/photosynBook/Chapter13.pdf
http://www.ucmp.berkeley.edu/glossary/gloss3/pigments.html
http://www.ledsmagazine.com/ugc/2011/03/spark-launches-led-plant-grow-light-with-cree-led-blue-red.html
http://growblu.com/led-grow-lights-perfect-spectrum
http://www.led4growth.com/The-Lowdown-on-LED-Grow-Lighting.htm
http://www.rollitup.org/led-other-lighting/575155-led-spectrum-ratio-diy.html
http://www.illumitex.com/illumitex-provides-led-grow-lights-for-use-in-vaccine-development/
http://www.advancedledlights.com/3w-led-grow-lights/new-diamond-series-leds-extreme-3w-led-technology/
https://www.autoflower.net/forums/f106/leds-spectrum-par-17483.html
https://www.icmag.com/ic/showthread.php?t=258613


[Thumb - emerson.png]

This message was edited 1 time. Last update was at 14/01/2014 10:20:24

scorpionul
Aquamaster
[Avatar]

Joined: 26/11/2011 22:13:12
Messages: 2689
Location: Bucuresti Drumul Taberei
IP:
Offline

nu stiu daca te ajuta prea mult poza asta dar eu ti-o trimit
[Thumb - 605566016_o.jpg]


armonia vietii consta in echilibrul pe care il asiguram
[Yahoo!]
Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

E buna. Poate ne spui cateva cuvinte despre spatiul de culoare, reprezentarea grafica CIE (International Commission on Illumination), curba Planck (Black Body Curve) care culmea este a luminii albe (acea linie curba)...

This message was edited 1 time. Last update was at 14/01/2014 01:31:25

Alex
Administrator
[Avatar]

Joined: 28/07/2004 22:32:30
Messages: 4170
Location: Bucur-Obor
IP:
Offline

Foarte documentat Lucian, felicitari. Acum am ajuns sa-l parcurg pe tot. O sa-l urmaresc in continuare. Nu vrei sa il fac sticky?? Eu zic ca merita din plin ;)

SPUNE-MI CE "CODOI" AI CA SA-TI SPUN CINE ESTI
Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Am pus intr-un tabel toate lungimile de unda a luminii cu aport in cresterea plantelor. In dreapta acestor lungimi de unda am pus si denumirea culorii corespunzatoare (este aproximativa, mai ales la granite unde se intrepatrund). Am incercat sa fac o simulare de combinare a diverselor grupe de culori/culori astfel:
- raportul Red-Blue este ~72-28% (R+B=100% scazand UV si Green)
- ponderea Far-Red este de 10% din total grupa Red
- am adaugat 8% Green si 2% UV
- Deep-Red > Red si Royal-Blue > Blue conform graficelor de absorbtie

Aveti alte sugestii/observatii asupra acestei impartiri (vorbim numai de iluminat in benzi de culoare nu si cu lumina alba)?

Lampa fiind dimabila pe fiecare canal se vor putea face reglaje...
Daca as fi avut la toate led-urile valorile Fluxului Luminos acele procente se puteau transforma in procente din fluxul luminos total si de aici in functie de fiecare led rezulta clar cu cate ledu-ri realizez respectivul flux din culoarea/banda respectiva. Din pacate pentru unele zone ale spectrului nu se da Fluxul Luminos (in lumeni) ci Fluxul Radiant (in Watti) ca si cand acea lungime de unda nu ar fi in spectrul vizibil... Vorbim aici, culmea, despre zonele de interes maxim pentru noi: Royal Blue, Deep-Red si Far-Red... O alta greutate in alegerea numarului de LED-uri este si constatarea ca pentru LED-uri colorate Fluxul Luminos/Radiant, tensiunea si curentul in cadrul aceleiasi clase de led-uri difera. In tabelul de mai jos am dat caracteristiile led-urilor Cree din gama XP-E. Se observa ca tensiunea de intoarcere la 700mA este de la 2,3 la 3,3V iar curentul maxim este de la 500mA la 1000mA...
[Thumb - carcacteristiciLED.jpg]

[Thumb - selectie_LEDuri.jpg]

This message was edited 1 time. Last update was at 14/01/2014 14:10:36

mikhi
Junior member

Joined: 05/01/2014 16:43:10
Messages: 19
Location: Buftea
IP:
Offline

Salut,
Am avut o problema cu plantele (neglijenta incepatorului nedocumentat) care am stopat-o cu ajutorul comunitatii de aici, insa plantele aratau urat...

De 1 saptamana posed o banda cu led-uri RGB luata de pe Amazon, pe care am luat-o strict pentru design, si are care are urm specificatii:

Dimension: 100cm x 10mm
High quality super bright LED lights >500mcd with extreme long lift expectancy >50000hours
Light Quantity: 30 bulbs
Light Color: RGB multi-colors
Water Proof by Silica Gel Hose which fits perfect for outdoor environment.
Operating temperature between -30C to +70C
Wavelength (nm) 660

Pret cu tot cu transport 55 lei

Banda o tin aprinsa pe timp de noapte [11pm-12am] - 7am cu lumina rosie, si am observat ca au aparut 4 frunzulite noi la anubias nana, si inca 2 la un anubias cu frunze alungite. Posibil ca aceasta dezvoltare sa se datoreze si luminii rosii?

ps: nu am un sistem cu co2, iar programul de lumina din timpul zilei este 7:30-18:00. Si scuze daca sunt un pic pe langa subiect.

This message was edited 1 time. Last update was at 15/01/2014 23:46:30

[WWW]
Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

kirucd wrote:Cand facem teste cu PAR metrul pe leduri individuale si/sau grupate? Ca sa punem aici
niste date concrete. Eu sint dispus sa finantez jumatate din leduri plus radiatoare plus
o sursa pentru un led, o putem folosi cu conectori la toate ledurile individual

Mai caut si eu ceva documentatie, da' am deja vreo 3 proiecte marine neterminate si
mai pierd timpul si la alea, asa ca nu stiu cat de mult te pot ajuta in documentare...

O zi buna,
Dragos


Ei a venit vremea cumparaturilor pentru teste. M-am uitat in stanga si in greapta pentru achizitie si mi-a cazut cu tronc Steve's LEDs, LLC. cu al sau site http://stevesleds.com
Dragos de dragul testelor am comandat cam tot ce au pe acolo in materie de LED-uri
Lista de cumparaturi:
3 Watt True Violet LED Version 2.0
Philips Luxeon ES True Green 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES True Cool BLUE 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES Standard Red 3 Watt LEDs
Pressurizing Cooling Fan with Power Regulator
EpiLEDs Hyper Far Red 3 Watt LEDs
3-up Tristar - Separate wiring (LED Color #1: Royal Blue & LED Color #2: Deep Red & LED Color #3: Standard Red)
Philips Luxeon ES ROYAL BLUE 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES Cyan 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES Deep Red 3 Watt LEDs
Luxeon M Reflector LEDiL 63°
Optics for 3W LEDs - 30°,45°, 60°, 90°
Beam Angle: 90° Beam Angle
Optics for 3W LEDs - 30°,45°, 60°, 90°
Beam Angle: 60° Beam Angle (recommended for most applications)
Philips Luxeon ES Amber 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES Neutral WHITE 3 Watt LEDs 5,000K
Philips Luxeon ES 2,700K Warm White 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES COOL WHITE 3 Watt LEDs
Philips Luxeon ES Warm WHITE 3 Watt LEDs 4,000K

Imi inchipui ce figura vor face cand vor vedea cate o bucata din fiecare LED Livrarea dureaza ceva deoarece am comandat si o placuta cu 3 LED-uri montate si alimentari separate. Este unul din motivele pentru care i-am ales Are avantaje enorme pentru lampile noastre: poti combina 3 culori intr-un spatiu mic => lumina se combina si dispare asa numitul "efect de discoteca", se pot realiza densitati mai mari de LED-uri intr-un spatiu mic si am ales schema cu LED-urile cu alimentare separata pentru a putea dima separat fiecare culoare.

Am continuat documentarea referitoare la putere si cum pot aduce la un numitor comun numarul de LED-uri pe fiecare canal de culoare.

Pentru a-mi lamuri problema “in ce unitati de masura” vom discuta de acum inainte (puterea electrica nu ne spune nimic) am inceput sa studiez de ce unele LED-uri au ca si caracteristica Fluxul Radiant si nu cel Luminos.

Explicatia este ca aceste LED-uri opereaza in benzi de lumina pe care ochiul omenesc abia le poate percepe… VREAU sa masor si sa discut in Flux Luminos sau in Flux Radiant? Cu alte cuvinte vreau sa discut despre cum vede ochiul omenesc lumina sau cum vede planta aceiasi lumina ? Pai de aici am plecat tot acest demers – sa ajungem la un plan al unei lampi care satisface cerintele plantelor nu pe ale privitorului (altfel bagam niste leduri de 50W cu lumina alba si am terminat balciul ).

O prima observatie ar fi ca va trebui sa “gandesc” din punctul de vedere al plantei. Mai jos sunt date doua grafice in care se arata sensibilitatea ochiului omenesc (dezbat mai jos problema asta) si cea plantelor (se observa ca exact in zona de maxima sensibilitate a ochiului omenesc plantele cam “inchid ochii” ?) iar intr-un grafic se arata curbele de perceptie a ochiului vs lumina solara vs lumina PAR vs lumina alba si extremele spectrului despre care vorbim in iluminatul acvariilor (zonele Ultra Violet, Deep-Red si Far-Red... Dupa mine acest grafic este cel mai sugestiv din punctul de vedere al perceptiei asupra luminii din tot ce am gasit pana acum.

Daca tot am ajuns aici, sa vedem mai in detaliu despre ce vorbim deoarece pe masura ce ma adancesc in acest domeniu imi dau seama cat de putin si superficial stiam inainte.
S-a observat ca ochiul omenesc este mai sensibil la unele radiatii de lumina decat la altele. Asta inseamna ca doua surse de lumina cu acelasi Flux Radiant dar de culori diferite va fi perceput de un observator ca si cand ar avea straluciri diferite. Pentru a “normaliza” acest lucru s-a creat asa numita “Curba de eficacitate fotometrica” si a fost realizata prin masuratori si aplicarea unor metode statistice de extrapolare a acestor rezultate. Acest lucru a fost realizat prin luarea unei persoane cu vedere normala care a comparat stralucirea luminii monocromatice, de 555 nm, la care ochiul este cel mai sensibil, cu stralucirea unei alte surse monocromatice de lungime de unda diferite. Pentru a realiza un echilibru, luminozitatea sursei de 555 nm a fost redusa pana cand observatorul a considerat ca cele doua surse sunt egale în stralucire. Fractiunea cu care sursei de 555 nm i se reduce puterea reprezinta coeficientul cu care ochiul uman percepe mai putin stralucitoare (luminoasa) cea de-a doua lungime de unda. Acest exercitiu a fost repetat pe mai multe lungimi de unda si mai multi observatori. Media rezultatelor a dat sensibilitatea relativa a ochiului la diferite lungimi de unda. În 1924, Comisia Internationala pentru Iluminare a adoptat "Curba de sensibilitate relativa pentru CIE Standard Observer" (acea curba clopot cu un maxin in zona verde si minime spre capetele spectrului).

Deoarece ochiul omenesc are sensibilitati diferite in prezenta lumii ambiantale sau absenta acesteia au aparut mai multe notiuni:
Vederea Fotopica – reprezinta vederea diurna in cadrul careia cele doua functii fundamentale ale senzatiilor( receptarea luminozitatii si stralucirii; receptarea culorilor) opreaza inseparabil - notiunea corespunzatoare Fotopic: corespunde curbei diurne a sensibilitatii ochiului
Vederea Scotopica - sau crepusculara si de noapte, intervine in cazul unor intesitati luminoase scazute - notiunea corespunzatoare Scotopic: corespunde curbei nocturne a sensibilitatii ochiului.
Vederea Cromatica - Reprezinta capacitatea ochiului uman de a discrimina calitatile obiectului din mediul inconjurator in functie de nuanta sau tonalitatea cromatica, de intensitate sau stralucire si de saturatie.

Fiecare lungime de unda are o valoare relativa pentru sensibilitatea “Standard Observer”, eficacitatea luminoasa la acea lungime de unda. Valoarea este maxima la 555 nm si scade la zero la capetele spectrului vizibil. Acest lucru este asociat cu vederea in lumina zilei a ochiului uman, de asemenea, cunoscuta sub numele de vedere fotopica. În conditii de lumina slaba, curba de eficacitate se deplaseaza spre capatul albastru al spectrului, datorita sensibilitatii ochiului. In lumina slaba sau pe timp de noapte au loc modificari chimice în ochi iar acestea schimba viziunea noastra pentru gama scotopica. Aceasta diferentiere între vederea in lumina si întuneric este cauzata de structura si activitatea retinei (bastonase si conuri) si sensibilitatea lor la lumina. Mai jos este o figura care arata cele doua curbe.

Deoarece valoarea Fluxului luminos este o valoare a fluxului radiat “amendat” cu sensibiltatea ochiului relatia dintre cele doua valori este descrisa de o ecuatie destul de complicata pentru a fi aplicata ca o formula. Pentru a usura munca practica exista tabele in care se pot gasi factorii de conversie.
Am adus la numitor comun toata gama de LED-uri alese pentru a “satisface” plantele (conform a tot ce am gasit pana acum) si a iesit combinatia din tabelul de mai jos. La valorile cu rosu din coloanele Flux Luminos si Flux Radiant sunt valori obtinute prin calcul.

Surse:
- http://en.wikipedia.org/wiki/Luminosity_function
- http://www.candlepowerforums.com/vb/forumdisplay.php?57-Beyond-Flashlights
- http://www.giangrandi.ch/optics/eye/eye.shtml
- http://www.inda-gro.com/gallery/album/9#5
- http://www.jensign.com/LEDIntensity/index.html
- http://ledlight.osram-os.com/wp-content/uploads/2011/01/Radiometry-Photometry.pdf
- http://www.dfisica.ubi.pt/~hgil/fotometria/HandBook/ch07.html
- http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=547806
- http://www.thorlabs.de/catalogPages/506.pdf
- http://www.licor.com/env/pdf/light/Rad_Meas.pdf
- http://www.coe.montana.edu/ee/jshaw/classes/EOSystems/F09/ClassResources/EE482_F09_RadiometryOverview_2pp.pdf
- http://reefkeeping.com/issues/2006-04/sj/index.php
- http://reefkeeping.com/issues/2006-02/sj/index.php
- http://books.google.ro/books?id=11iz-UKrWf4C&pg=PA382&lpg=PA382&dq=how+to+converting+photometric+units+in+radiometric+units&source=bl&ots=V3Lwz05EsA&sig=oz5lN4jkt5BuVcAr86qOTCvMzbA&hl=ro&sa=X&ei=b8XVUtedFIaLyAPB1IC4BQ&ved=0CG8Q6AEwCTgK#v=onepage&q=how%20to%20converting%20photometric%20units%20in%20radiometric%20units&f=false

[Thumb - 1_slf-lin-small.png]

[Thumb - 5_fluxLuminis_Radiant.jpg]

[Thumb - 3_PlantsvsHumans.jpg]

[Thumb - 4_lumeff.gif]

[Thumb - 2_Perceptii_ochi_PAR.jpg]

This message was edited 4 times. Last update was at 19/01/2014 21:10:08

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Si pentru a arata cam cum sta treaba cu "stiinta" asta va prezint mai jos cate Puzzle-uluri: Culorile, Fotometrie vs Radiometrie si detaliata Fotometria
Am gasit si o alta reprezentare a diagramei cromatice CIE pe care a mai postat-o aici scorpionul...

[Thumb - Puzzle-ul culorilor.jpg]

[Thumb - fotometrie_radiometrie.jpg]

[Thumb - CIEcolorzone.jpg]

[Thumb - luminos_vs_radiant.jpg]

This message was edited 1 time. Last update was at 17/01/2014 00:22:36

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Am primit instiintare ca a fost expediat coletul cu LED-uri catre romanica Se misca incredibil de bine.
Trebuie sa ma grabesc cu achizitia sursei. Am gasit ca o sursa Mean Well LCM-60 ar fi ideala dar nu gasesc un furnizor de unde sa o cumpar... Este ideala deoarece are intrare dimabila 1-10v analog si PWM, i se poate atasa un termistor si dimeaza iesirea LED-urilor incepand cu o anumita temperatura, are o iesire pentru un ventilator pe care il comanda in functie de temperatura si nu in ultimul rand se pot inseria mai multe surse astfel incat una devine master (primeste semnalul de dimare) iar celelalte se sincronizeaza.
O alta sursa pe lista si care se gaseste este Mean Well ELN (din asta au si la Conex Electronics si in alte parti...).

Am facut un calcul rapid si daca as fi cumparat LED-uri echivalente de la Zexstar (presupunand ca ar fi avut ) as fi dat cam cat am dat pe toata comanda ori eu in plus am si un ventilator, niste lentile si o placuta cu 3 LED-uri facute pentru mine (eu am dat combinatia de led-uri) si am platit si 50$ pe posta rapida (aici te cam rup la buzunar, dar daca nu te grabesti si alegi posta normala costul se reduce).
Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Am tot combinat diverse scheme de a realiza alimentarea LEd-urilor. Cea mai eleganta ramane cea realizata cu sursele din seria Mean Well LCM-40/60. Solutia este insa scumpa (am gasit pana la urma o sursa pentru ele http://ro.mouser.com/ dar sunt 47,71 euro/buc si transportul este 50 euro sau gratuit la comenzi peste 150 euro)...
Pe locul urmator ar fi seria Mean Well ELN-60-27/48P. Din astea dupa cum am spus am gasit si la noi 115 lei http://www.conexelectronic.ro/produs.php?id=136090 (~26 euro/buc). Cea mai ieftina solutie ramane totusi utilizarea de convertoare DC-DC din seria Mean Well LDD si o sursa de curent AC-DC care sa alimenteze toate convertoarele. Preturile convertoarelor sunt mici (29 lei/buc ~= 6,4 euro) la care se adauga sursa AC-DC (~50 euro). Daca fac un calcul pentru 10 canale de culoare:
- Mean Well LCM-40/60 - 10 x 47,71 = 477 Euro
- Mean Well ELN-60-27/48P - 10 x 26 = 260 Euro
- Mean Well LDD + SP-320 - 10 x 6,4 + 50 = 114 Euro

Nu imi placea aceasta ultima solutie pentru ca sunt cu curent fix si pentru fiecare curent de alimentare trebuie alt device si nu exista pentru curenti mai mari de 1000 mA. Un alt inconvenient al acestei solutii este ca sursa AC-DC trebuie sa acopere tot consumul de curent si daca vrei sa mai adaugi ceva poti depasi puterea maxima si deci mai cumperi una iar la scaderea puterii lucrezi intr-o zona in care are randament mic (in general TOATE aceste dispozitive trebuiesc calculate sa functioneze la 80-90% din capacitate pentru a avea randamente decente).
Si celelalte game au plusuri si minusuri. La gama LCM in afara de plusurile din descrierea facuta in postul trecut consider un minus faptul ca selectarea curentului se face din micro-switchuri. Marele plus al seriei ELN este ca are posibilitatea de reglaj pentru tensiunea de lucru (in anumite limite de min si max) si pentru curent, cu limitarea la curent la 1300mA... Mai jos am pus un tabel cu un sumar al caracteristicilor si plusuri si minusuri...

Criterii de alegere a surselor pentru alimentarea LED-urilor:
• Se decide numarul si tipul LED-urilor
• Se decide nivelul de putere adecvat, inclusiv marja de siguranta (NU duceti led-urile la curentii maximi admisi deoarece scade durata de viata a lor si nu acolo este punctul in care randamentul lm/W sau Wr/W este maxim).
• Se decide schema circuitului de alimentare a LED-urilor, respectiv sursa de alimentare (se alege alimentarea la curent constant (CC) sau la sursa de tensiune constanta (CV) se adauga suplimentar circuite integrate drivere (LDD sau LDD-H) pentru a obtine un nivel de curent constant mai precis).
• Se verifica locul unde se va monta sursa de alimentare a LED-urilor si Driverele de CC (curent continuu): in incinta inchisa, ventilata sau nu, exista sau nu umiditate, temperatura preconizata in locul de amplasare si gama de temperatura in care trebuie sa lucreze la putere maxima, pentru a alege sursa fara/cu carcasa (respectiv gradul de protec?ie IP).
• Se verifica garantia acordata (2, 3, 5 ani) si daca ofera standarde de perturba?ii EMC (important pentru functionarea sondelor pH/ORP, etc. a caror functionare poate fi perturbata).
• Se verifica daca schema necesita reglarea de tensiune si / sau curent la iesire
• Se verifica daca avem nevoie de reglare a intensitatii luminoase si modalitatea de realizare (prin poten?iometru, tensiune DC sau pulsuri PWM).

ATENTIE:
....- sunt surse/drivere dimabile care accepta o tensiune de comanda PWM de 0-5V (LDD) sau 0-10V
....- sunt controlere care dau semnal PWM de max 5V (cele bazate pe Arduino si daca avem un Driver de 10V trebuie sa mai punem un montaj care "normalizeaza" semnalul de 5V in 10V la iesire), alte controlere dau standard 10V
....- sunt drivere care nu inchid de tot alimentarea led-urilor si necesita o schema de inchidere prin releu a alimentarii altele inchid alimentarea LED-urilor la tensiuni sub o anumita valoare
....- ...difera si frecventa la care se dau pulsurile PWM...
Cu alte cuvinte nu orice controler se potriveste cu orice Driver de CC si cu aplicatia noastra.

• Se reface schema electrica conform celor de mai sus si se reverifica daca noile modificari corespund tuturor criteriilor alese/decise/impuse

Inca nu stiu cu ce voi testa LED-urile care au parasit ieri Miami Florida

As merge pe ELN dar avand o tensiune minima la iesire ori merg cu multe LED-uri odata ori pun o rezistenta in serie.
Problema se pune generic asa: cand calculam un sir de LED-uri le putem alimenta in serie (caz in care prin toate va "circula" acelasi curent) iar tensiunea de alimentare a seriei va fi tensiunea unui LED (luata din fisa led-ului sa corespunda la curentul ales de functionare) x numarul de LED-uri. Spre exemplu daca avem 12 LED-uri care le vom alimenta la 3V, 700mA Driverul trebuie sa asigure 700mA si 12x3=36V (pentru o functionare corecta verificam daca puterea totala nu depaseste puterea totala a Driverului, in cazul nostru 36V x 0,7A +10% =25,2W + 2,5= 28W si tensiunea driverului trebuie sa fie mai mare decat cea necesara, deci driverul sa poata debita o tensiune amai mare de 36V). In catalogul surselor/driverelor gasiti plaja de valori ale tensiunii pe care acestea le pot debita de genul 3-24V sau 28-48V. daca avem LED-uri care au tensiunea de 2,7 V cu primul driver putem spune ca putem alimenta intre 1 si 8 LED-uri iar cu al doilea intre 10 si 17 LED-uri...

In paralel trebuie sa rezolv si partea constructiva: asezare LED-uri, racire, etc. Ajuns aici mi-am pus problema unghiului dat de lumina LED-urilor. Ele in mod normal au in jurul valorii de 120 grade, care este un unghi foarte mare, pierzandu-se foarte mult din fluxul luminos ca si la tuburile cu neon. La tuburi exista reflectoare, la Neoane sunt si niste reflectoare (foarte scumpe) dar si lentile cu diverse unghiuri... Am plecat de la reflectoarele neoanelor si am "refacut" un reflector de la Giesmann (Stefan pentru asta in trebuiau acele dimensiuni pentru care te-am pus sa desfaci lampa de 3 ori ) pentru a vedea care este unghiul acestuia (vezi schita de mai jos), ungiul fiind de ~63 grade. Am schitat si un acvariu cu latimea de 55cm si am simulat LED-uri asezate in diverse pozitii si cu lentile cu unghiuri diferite pentru a vedea acoperirea asigurata. Se oserva ca unghiul de 60 grade asigura si in cazul LED-urilor o acoperire buna. Banuiesc ca se recomanda totusi lentilele de 80-90 grade pentru lampile cu o pozitionare a ledurilor mai centrala (din perspectiva latimii bazinului) si sa asigure o uniformitate a iluminarii. Se poate face si o combinatie de lentile cu unghi mai larg pe mijloc si cu ungiuri mai mici pe extreme (fata/spate).
[Thumb - pozitionare LED.jpg]

[Thumb - reflectorGiessman.jpg]

[Thumb - Surse_Tabel.jpg]

[Thumb - scheme alimentare.jpg]

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Efectul “disco”
Am spus intr-un post despre efectul Disco. Pentru ca am fost intrebat pe PM despre asta am sa raspund aici...
Lumina LED este punctiforma si asta o face foarte directionala si cu un halou al suprafetei luminate foarte mic. Vezi mai jos umbra lasata de o lampa cu LED-uri...
Atunci cand utilizam LED-uri colorate (mai ales pentru acvarii plantate) aceste surse punstiforme vor avea zone in care lumina se combina, zone cu lumina combinata dar in procente diferite ale diverselor culori si deci nuante diferite dar si zone unde predomina cate o culoare. La aceasta daca adaugam si valurile de la suprafata apei realizati ce efect are => discoteca ?
Pentru a contracara acest fenomen s-au utilizat diverse metode:
- Unii producatori utilizeaza foarte putine culori si doar cobinatii de lumina alba (ex. AI Sol si majoritatea versiunilor mai vechi ale tuturor marilor producatori)
- S-au utilizat led-uri de putere mica puse la distante foarte mici care au dus la o ameliorare subtantiala a fenomenului Disco si o uniformizare a iluminarii
- Majoritatea producatorilor in ultima perioada au facut clustere de LED-uri de putere (au montat led-uri de culori diferite foarte aproape) si au combinat diverse astfel de clustere (ex. Radion XR30w Pro, gama Mitras 6000, 6100 si 6200, AI Hydra vezi pozele de mai jos).
- Au aparut placute hexagonale cu 3 led-uri.

O descriere si comparatie a unor astfel de lampi o gasiti aici: http://www.advancedaquarist.com/2013/8/review
Atasez si un film in care se vorbeste despre fenomenul Disco si contracararea lui prin utilizarea placutelor cu 3 led-uri si a clusterelor.



Alte surse: http://playsofrays.blogspot.in/2012/12/leds-made-easy.html
[Thumb - ghl_6100_and_6200_led_layout_2.jpg]

[Thumb - Radion_XR30w.jpg]

[Thumb - lampaDIY.jpg]

[Thumb - AI_Hidra.jpg]

[Thumb - umbra LED-uri.jpg]

This message was edited 2 times. Last update was at 19/01/2014 21:12:37

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Framantari si planuri ale altora referitoare la realizarea unor lampi cu LED-uri http://www.nano-reef.com/topic/311998-full-spectrum-led-layouts/

Daca va uitati cu atentie la filmele de mai jos vorbeste la un moment dat despre eficienta LED-urilor si a firmelor/marcilor reprezentative. Se observa ca pe locul 1 este CREE iar pe locul 2 Luxeon...

Un film in care se vorbeste despre lumina si combinatia spectrala:



si un film despre realizarea unei lampi cu LED-uri:




[Thumb - eficienta_firme.jpg]

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Dar ce spuneti daca am putea sa comandam 7 LED-uri pe o placuta de aluminiu de 40mm cum este cea din atasament?

Am ajuns sa salvez link-urile paginilor de web deschise deoarece din una in alta am ajuns sa am si 50 link-uri deschise, 10 pdf-uri si cu celelalte aplicatii mi s-a blocat laptopul de 'fo doua ori (si am 16 gigi de RAM)

[Thumb - SR-02-CUSTOM-2.jpg]

Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Pana vin componentele de test mai continui documentarea despre plante. Am mai gasit cateva informatii care sunt utile in conceperea sistemului de iluminat si setarile lui viitoare.

Relatia dintre fotosinteza si lumina
Toata energia biologica provine de la lumina soarelui si aceasta energie este cuprinsa in gama spectrului electromagnetic cunoscut sub numele de lumina. In graficul din Fig. 1 de mai jos se observa nivelul de iradiere solara (Irradiance) a pamantului, cat ajunge la frunze si cat este utilizat pentru fotosinteza.

Ar mai trebui sa adaugam un termen la catalogul nostru de definitii:
Iradiere - Expunere a unui corp, a unui material etc. la actiunea unui flux de fotoni sau de particule.

Respiratie - Totalitatea proceselor fiziologice prin care organismele vii realizeaza un schimb de oxigen si dioxid de carbon cu mediul inconjurator.

Fotosinteza - Proces fiziologic de sinteza a substantelor organice sub influenta luminii solare absorbite de clorofila. Ca efect al acestui proces are loc si respiratia.

Undele luminoase au amplitudine (la fel ca orice unda electromagnetica). Acest parametru pentru lumina l-am definit ca si intensitate luminoasa.
Fenomenul de Fotosinteza creste pe masura ce intensitatea luminii creste. Respiratia, ca si proces vital, nu raspunde la lumina, si din acest punct de vedere este o dreapta/constanta. Orice planta pentru a “trai/supravietui” (fara a se dezvolta) are nevoie de o anumita cantitate de lumina.
Cand intensitatea luminii scade sub o anumita valoare, planta pentru a respira si a supravietui consuma din rezerve iar dupa un timp daca nu isi reface rezervele poate muri.
Putem reprezenta cele doua procese in functie de Oxigen (vezi Fig. 2) – rata de fotosinteza masurata ca si oxigenul produs si rata de respiratie masurata ca si oxigenul consumat. Ca si observatie aceste “rate” se pot masura ca si reactii ale Dioxidului de carbon (CO2) sau ale zaharurilor nu numai ale oxigenului…

Se observa ca cele doua curbe se intersecteaza . Punctul de intersectie se numeste Punctul de compensare (Compensation point) care da si pragul de compensare. Cand plantele sunt mentinute la o intensitate luminoasa peste punctul de compensare, ele produc oxigen mai mult decat pot ele consuma in respiratie. La aceste intensitati planta poate adauga la rezervele sale deci poate creste si se poate reproduce. De cate ori planta se afla la intensitati sub punctul de compensare ea consuma mai mult decat produce si consumul se face din rezerve.
Tot din grafic se observa ca peste o anumita valoare a intensitatii luminii rata de fotosinteza scade, putand ajunge chiar sub punctul de compensare... Aceasta implica ca si excesul de lumina nu este bun.
O alta observatie este ca fiecare planta are necesitatile ei, fiecare are un punct de compensare respectiv un nivel de intensitate luminoasa minim de la care ele incep sa creasca (vezi Fig. 3).

Sunt cazuri in care doua plante pot avea atat de diferita valoarea Punctului de compensare incat daca vrem ca una sa creasca ajungem la punctul in care cealalta este pe curba de descrestere a ratei de fotosinteza… De aici si necesitatea de a tine cont de compatibilitatea plantelor pe care le crestem in acvarii.

Legatura dintre fotosinteza si ciclul diurn – (CURIOZITATI de care putem tine cont)

Plantele anticipeaza sezonalitatea anuala cu toate caracteristicile acesteia: temperatura, umiditate/ploi (din punctul de vederea al plantelor acvatice ploaia aduce o schimbare in compozitia chimica a apei) si nu in ultimul rand durata perioadei diurne/nocturne.
Durata perioadei diurne/nocturne difera de la anotimp la anotimp, mai ales la latitudini mai mari, si se mai numeste si fotoperioada (vezi Fig. 4).
Studiile au aratat ca, in mod diferit decat ne-am fi asteptat noi, ceea ce are importanta in fotoperioada nu este lungimea zilei ci durata perioadei nocturne.
O perioada foarte scurta de lumina in timpul noptii (cateva zeci de secunde) au schimbat comportamentul plantelor… S-a mai constatat ca efectul maxim apare daca intreruperea survine dupa 8 ore de intuneric (de somn ) si mai conteaza si culoarea si succesiunea de culori ale acelei perioade de iluminare si anume daca succesiunea de secvente de lumina colorata se termina cu o secventa de lumina Rosie plantele nu mai infloreau (li se dadea peste cap ceasul biologic), daca ultima secventa era din spectrul Far-Red nu se intampla nimic indiferent de ce succesiune de lumina care au avut loc inainte…
Intreruperea ciclului diurn cu perioade de intuneric nu au schimbat comportamentul plantei (referitor la inflorire, incoltire, etc) ci are influenta doar in ciclul fotosintetic (vezi mai jos).

Actiunea distributiei spectrale in decursul ciclului diurn

In cursul unei zile intensitatea luminii si compozitia ei spectrala difera foarte mult. Aceste schimbari au o mare influenta in cresterea plantelor (vezi Fig. 5).
Lumina de dimineata, bogata in raze UV-Violet si lumina albastra deschide stomatele si seara scaderea luminii albastre si cresterea ponderii luminii rosii duce la inchiderea stomatelor. (Stomate: formatie epidermica vegetala alc?tuita din doua celule intre care se afla o deschidere, servind la schimbul de gaze dintre planta si mediu si la eliminarea apei din planta(transpiratia)). Perioada in care planta se „pregateste” de activitate fotosintetica maxima este de ~2 ore.

In graficul din Fig. 6 se vede ca la o perioada de iluminare de 16 ore doar 8 ore este cu lumina la care intensitatea a trecut de pragul de compensare (de care am discutat mai sus) de la care fenomenul de fotosinteza duce la acumulari. Oricum o perioada de pana la 2 ore de lumina albastra combinata cu UV-violet de intensitate mica este necesar plantei ca sa ajunga la potentialul maxim de fotosinteza.
Aici putem discuta despre perioada de iluminare din acvariile noastre, daca este bine sau are rost sa facem doua cicluri de iluminat intr-o zi...

Surse:
http://ysleo.blogspot.ro/2008_05_01_archive.html
http://www2.mcdaniel.edu/Biology/botf99/photo/i1ntrophoto.htm
http://www2.mcdaniel.edu/Biology/botf99/photo/l2inature.htm
http://www2.mcdaniel.edu/Biology/botf99/photo/p3igments.html
http://www2.mcdaniel.edu/Biology/botf99/photo/l4ightrx.html
http://plantphys.info/plant_physiology/light.shtml
http://plantphys.info/plant_physiology/lightrxn.shtml
http://plantphys.info/plant_physiology/photoperiodism.shtml
http://plantphys.info/plant_physiology/bluelight.shtml
http://plantphys.info/plant_physiology/phytochrome.shtml
[Thumb - Fig 3 - Punct de compensare_2.jpg]

[Thumb - Fig 2 - Punct de compensare.jpg]

[Thumb - Fig 4 - Fotoperioada.jpg]

[Thumb - fig5-6.jpg]

[Thumb - Fig 1 - Energia Solara.jpg]

This message was edited 1 time. Last update was at 22/01/2014 20:06:57

Alex
Administrator
[Avatar]

Joined: 28/07/2004 22:32:30
Messages: 4170
Location: Bucur-Obor
IP:
Offline

Bai nebunila ...m-ai spart. Numa`asa sa nu zici ca vorbesti ca televizoru`eu te urmaresc Super treaba pe care o faci aici

SPUNE-MI CE "CODOI" AI CA SA-TI SPUN CINE ESTI
kirucd
DIY Master
[Avatar]
Joined: 07/05/2011 19:27:18
Messages: 8217
Location: Bucuresti
IP:
Offline

That makes two of us

Filtre biologice
http://www.acvariu.ro/forum/posts/list/24422.page
Reef 500+
http://www.acvariu.ro/forum/posts/list/17511.page
Scubaline 460 - Discusi
http://www.acvariu.ro/forum/posts/list/15524.page
Bean animal overflow
http://www.acvariu.ro/forum/posts/list/20369.page
koala
Batran si obosit
[Avatar]

Joined: 05/03/2002 02:00:00
Messages: 21540
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Eu nu mai inteleg nimic, de mult ... da' tot citesc!

Samson & Delilah (2002) - Marele African (2007) - Angels in heaven (2010) - Life is like a box of chocolates (2011) - Nemo's House (2012) - The Big One (2012) - Cubul (2013) - The Return (2014) - Back to the roots (2015)
Alex
Administrator
[Avatar]

Joined: 28/07/2004 22:32:30
Messages: 4170
Location: Bucur-Obor
IP:
Offline

koala wrote:Eu nu mai inteleg nimic, de mult ... da' tot citesc!
Bah bulanul tau e ca tie a zis ca-ti face conspect la sfarsit...mie si lu`Dragos ne da lucrare de control

SPUNE-MI CE "CODOI" AI CA SA-TI SPUN CINE ESTI
Lucian
Administrator
[Avatar]

Joined: 20/12/2001 02:00:00
Messages: 5807
Location: Bucuresti
IP:
Offline

Treaba este complicata rau pentru ca din start in studiul luminii s-a plecat gresit. Acum exista 'fo 4 stiinte care o studiaza

In alta dezordine am luat coletul cu LED-uri din vama Diseara sau maine o sa pun niste poze.
A facut 3 zile din Florida pana in tara si o saptamana a durat pana PrioriPost a venit cu el acasa la mine.
Am platit si TVA la suma facturata.

Dragos o sa vorbim sa iau PAR-metrul
 
Forum Index » Atelier (DIY) & Hardware
Go to:   
Powered by JForum 2.3.4 © 2012 JForum Team • Maintained by Andowson.com