Mal wieder: Pflanzenbeleuchtung-was brauche ich?

[haupi]

Hallo,

das ist mein erstes Posting, das heist ich bin neu hier.
Habe hier im Forum alles mögliche gelesen, aber um so mehr ich hier lese um so verwirrender wird mir alles.
Es geht mir darum das ich eine Fläche von 80 cm x 40 cm sehr hell ausleuchten muss, um meine exotischen Pflanzen (Flammenbaum und Australischer Feuerradbaum, Perfümbaum) im Winter, also in der lichtarmen Zeit, vor Blattausfall und dem darauffolgenden Absterben zu schützen.
Diese Fläche befindet sich an einem Fenster, also die Beleuchtung muss nicht alleinig für Licht sorgen für die paar Stunden am Tag im Winter, sondern als gute Unterstützung und im richtigen Wellenbereich. Natürlich wäre es nicht schlecht den Tag etwas zu verlängern.

So nun zu meinen Technikfragen:
Was brauche ich für LED'S-ich nehme an HiPower LED'S, aber welche? Ich habe gelesen welche mit ca. 450 nm -sind das weisse?- Vielleicht 4 Stück? Ist der Abstrahlwinkel auch von Bedeutung, dann, das die Fläche einigermaßen gleichmäßig angestrahlt wird.
Kühlkörper, dazu passende Aluschiene und Wärmeleitkleber-logisch.
Als Stromversorgung habe ich ein stabilisiertes Netzgerät 12 V 500 mA-reicht das?
Schön wäre es wenn man die LED'S auf der Aluschiene verschieben könnte, um bestimmte Abstände einzustellen.

Sooooo, ich will hier niemanden überstapazieren. Ich mach jetzt Schluss mit der Fragerei.

Ich freue mich auf eine Antwort.
Und schon mal vielen Dank.

mfg
haupi

[Sailor]

Herzlich Willkommen im Forum!

Hast Du Dir diesen Trööt mal zu Gemüte geführt?
Da dürften alle Deine Fragen beantwortet sein.

Ich habe auf eine Antwort der dort ausgewiesenen Spezialisten gewartet.

[haupi]

Hallo,
vielen Dank für die Antwort.
ja den Thread habe ich durchstudiert.
Nur bin ich schlauer geworden in Hinsicht auf die günstigste Wellenlänge des Lichts für Pflanzen, aber ich weis immer noch nicht so richtig was ich für "Hardware" brauche für die genannte Fläche ca. 0,4 m².
Welche LED passt auf welchen Kühlkörper, welche Widerstände brauche ich.

Ich möchte eigentlich nur 4 LED'S mit Kühlkörper über die Pflanzen hängen, wie hier:
download/file.php?id=12390&mode=view
oder auf eine Aluschiene-verschiebbar.

zwei blaue eine weisse und eine rote-damit das Spektrum etwas ausgefüllt ist, mit viel Lumen

ein stabilisiertes 12 V Netzteil mit 500mA habe ich.
oder was brauche ich für die 4 LED'S für ein Netzteil?

Kann mir jemand mal ne Liste für die "Hardware" machen?
Das wäre lieb.

vielen Dank schon mal
mfg
haupi

[Ragnar Roeck]

Am einfachsten ist wohl ein Netzteil mit eingebauter Konstantstromquelle, wie dieses hier. Das gibt es leider nicht für 4 LEDs, sondern nur für 5-8. Mit fünf LEDs auf Stern-Platine (ich würde dann einen Mix aus 1×rot, 1×blau, 3×kaltweiß nehmen, 5×kaltweiß ginge auch und ist wohnzimmerfreundlicher) und fünf Sternkühlkörpern kommt man dann schon ein schönes Zusatzlicht hin. Je nach Geschick schraubt man die LEDs dann mit Wärmeleitpaste versehen auf die Kühlkörper, oder klebt sie mit Wärmeleitkleber fest. Wenn Du Dein Netzteil verwenden willst (das geht auch) wäre ein Strom-Messegerät hilfreich, wäre da eins vorhanden?

[CRI 93+ / Ra 93+]

Die LED Deiner Wahl dürfte die Cree MC-E sein, 4x ist zwar etwas wenig für "richtig" hell, dürfte so ca. 200-300W Halogenbeleuchtung entsprechen.
Zur Versorgung 2x die schon genannte Konstantstromquelle. 12V/500 mA sind auch bei LEDs nicht ansatzweise ausreichend für "richtig hell".

[Achim H]

Pflanzen sind sehr empfindlich, was das richtige Licht betrifft. Ich würde eine Kombination mit Leds in kaltweiss (sehr hoher Blau-Anteil, um 450nm), warmweiss (sehr hoher Rot-Anteil, um 600nm) und im nahen UV-Bereich (auch als Schwarzlicht oder UV-A bekannt, jedoch größer 350nm) empfehlen. Leider gibt es hier im Shop keine Power-Leds in UV-A. Und die kaltweisse MC-E ist trotz max. 752 Lumen nicht gerade sehr hell. Berücksichtigt man, dass für ein anständiges Licht in der Größenordnung von mindestens 150 Watt (konventionelle Leuchtmittel = Glühbirnen) schon gut 2000 Lumen notwendig sind (ersatzweise mehr als 2,5 Stück MC-E), sollte man eventuell darüber nachdenken, gleich eine andere Led in Betracht zu ziehen.

Ich würde die Bridgelux BXRA-C2000 empfehlen, die bis 2500mA (Minimum: 750mA) bestromt werden kann (nicht hier im Shop erhältlich) und dabei einen Lichtstrom bis 2800 Lumen abgeben kann. Bereits bei 1,4A (passende KSQ gibt es hier im Shop) erzielt die Led schon mehr als 1600 Lumen (Effizienz etwas über 70%). Der Spektralbereich hat die beiden höchsten Farbabteile im Blauen und im Übergangsbereich zu Rot/Grün. Preislich gesehen (umgerechnet und inkl. MwSt) ist diese ziemlich genau so teuer wie 2 Stück MC-E, leider ist sie aber nur bei Farnell (einziger Distributor für Bridgelux-Leds in Deutschland) erhältlich.

konv_lum.png

Wäre nur noch das Problem mit dem UV-Licht.

[editiert]

Nachtrag:
Pflanzen brauchen genau die Lichtmenge, die sie auch in ihrer Heimat gehabt hätten. Max. 16 Stunden (nat. + künstl. Licht) am Tag reichen aber vollkommen aus. Für Pflanzen gilt ebenfalls das, was auch für Mensch und Tier gilt: Nachts ist es dunkel, da scheint keine Sonne und entsprechend auch ein künstl. Licht.

[haupi]

Hallo,
vielen lieben Dank an euch.

Also ich habe mich jetzt so entschieden das ich mir ein oder zwei KSQ 700 mA (oder 1000 mA) zulege.
Sternkühlkörper und Wärmeleitkleber-logisch.

So jetzt zu den LED'S:

Cree XR-E 7090 Q5, weiß, 228 Lumen UND
Cree XR-E 7090 Q2, warm-weiß, 149 Lumen.


Wie viele von diesen LED'S kann ich an die zwei KSQ anschliessen?
Die LED'S kann man ja laut Artikelbeschreibung dauerhaft mit 350 mA betreiben, ist das richtig?
Oder halten die auch dauerhaft 500 mA aus, dann würde ich mir gleich die 1000er KSQ zulegen.
Dann wären es immer zwei LED'S pro KSQ.

Bin ich auf der richtigen Fährte?

Hat vielleicht irgendein nettes Forummitglied Fotos im Betrieb von dies LED'S??

Genug für heute.
Noch zur Info: Die Pflanzen kommen ursprünglich aus Australien, kommt aber auch in Florida, auf den Kanaren vor da wo immer sehr viel Sonne scheint und sehr intensiv und ich nehme an mehr im Blaubereich also 430-450 nm. Die sind sehr empfindlich auf Standortwechsel, dürfen auch nicht austrocknen und brauchen es ständig warm, im Winter ist es sehr beschwerlich die durchzukriegen wegen des Lichtmangels. Siehe hier:
http://www.flora-toskana.de/onlineshop2 ... ts_id=2234

Danke nochmal.
mfg

[Ragnar Roeck]

An die von mir oben verlinkte KSQ kann man 8 LEDs in Reihe dranhängen, das heißt durch jede fließt dann 700mA und das können die dauerhaft ab (ich habe 8 Cree an eben diesen Netzteilen als Pflanzlicht laufen). So eine Kette zieht dann insgesammt ca. 25W.

[Sailor]

Nicht zu vergessen, dass diese KSQ gleich an 230 Volt angeschlossen werden kann und schon gleich in einem Gehäuse daherkommt.

Für diese Anwendung ist sie sicher zu bevorzugen.

[haupi]

Hallo,
danke euch.
@Ragnar Roeck
Also wenn ich es richtig verstanden habe kann ich an ein solches KSQ 8 meiner gewünschten LED'S hängen?
Das wäre super.
mfg

[Sailor]

Ja, an die KSQ können variabel von 5 bis 8 dieser LED´s in Reihe angeschlossen werden.

[haupi]

Hallo,
laut meines wissens ist es doch so das:
Wenn ich 5 LED'S in Reihe anschließe leuchten diese heller als wenn ich 8 anschließe oder?

mfg

[Sailor]

Nein, diese Konstantstromquelle lässt in einer Reihe von 5 bis 8 LED´s jede LED gleich hell leuchten. Egal ob nun 5, 6, 7, oder 8 LED´s in der Reihe sind.

Um das zu erreichen, hält sie den Strom fest (daher Konstantstromquelle) und ändert die Spannung so, dass es passt.

Bei 5 LED´s in Reihe ist die Spannung am Ausgang niedriger, bei 8 höher.

[haupi]

Hallo,

vielen dank für die schnelle Antwort.

Wieder was gelernt.

mfg

[CRI 93+ / Ra 93+]

Und diese LEDs halten nicht nur 500, sondern 700 mA dauerhaft problemlos aus! Der Wirkungsgrad ist bei 350 mA aber ca. 10-15% höher.
Ich würde pro 700 mA-KSQ je 8 LEDs benutzen.

Eine WANRUNG noch: wenn Du die KSQ ohne LEDs laufen lässt oder mit z.B. 8 LEDs hast laufen lassen, dann aber mal mit weniger LEDs probieren willst: die KSQ baut 70V am ausgang auf, die sich erst nach 12-15 Minuten abgebaut haben. Die LEDs werden nicht sofort kaputtgehen, aber es kann u.U. für einen sehr kurzen Moment ein sehr hoher Strom fließen, insbesondere, wenn die KSQ ohne Last lief und man dann eine einzelne LED anschließt, fließen vom Siebelko über den internen Shunt (2x3,9 Ohm parallel = 1,95 Ohm) zur Strommessung kurzzeitig (70V-3,5V) / 1,95 Ohm = 35( ) Ampere!
Also ggf. immer erstmal über einen z.B. 100 Ohm-Widerstand entladen (direkter Kurzschluss ginge auch, ist aber auf Dauer für die KSQ wohl eher ungesund). Oder eben waaaaaaaaaaaarten.

[Achim H]

Man sollte stets anmerken, dass mit einem höheren Led-Strom die Lebensdauer der Leds etwas gekürzt wird. Auch wird die Led bei doppelt so hohem Strom nicht auch doppelt so hell, sondern nur ca. 1,75fach. Und bei knapp 3fachem Strom nur um 2,25fach. Bei solchen Sachen sollte man den Kosten-/Nutzenfaktor nicht außer Acht lassen. Inwieweit mehr Leds oder ein höherer Betriebsstrom besser ist, muss jeder für sich ausrechnen.

[haupi]

Haloo,
so jatzt bin ich wieder etwas schlauer-DANKE.

Ich werde dann in ca. 14 Tagen meine erste bestellung tätigen und poste dann was ich bestelle ob das zusammenpasst.

bis bald
mfg

[Ragnar Roeck]

Man sollte stets anmerken, dass mit einem höheren Led-Strom die Lebensdauer der Leds etwas gekürzt wird.
[...]

Hängt das nicht in erster Linie mit der Chip-Temperatur zusammen? Kann man die Temperatur auf gleichem Niveau halten, bleibt auch die Lebensdauer gleich, ist jedenfalls mein Stand der Dinge.

[Achim H]

Ich denke, dass das nicht alleine auf die Chiptemperatur festgelegt ist. Dadurch dass Spannung/Strom durch den Halbleiter fließt wird im PN-Übergang doch Licht erzeugt. Diese Lichterzeugung ist doch eine Art Glühen/Verbrennen. Je höher der Strom, desto stärker glüht das Teil. Zuviel Strom und das Teil glüht nur einmal ganz kurz und ist dann durchgeschmörgelt. Die Chiptemperatur kann man nur dadurch halten, dass man den Chip mit einem kontinuierlichem Strom betreibt. Verändert man den Strom, verändert sich auch das Verhalten Chip, verändert sich der Output, also das Glühen/Verbrennen und damit auch die Temperatur.

Du kannst die Led zwar kühlen und es wird sicherlich auch möglich sein, die Temperatur durch einen größeren Kühlkörper schneller abzuleiten, die Temperatur am Chip selbst aber verändert sich durch unterschiedliche Ströme. Je höher der Strom, desto heißer wird das Teil.

Oder wie siehst Du das?

[Ragnar Roeck]

Die Wärme ensteht überwiegend durch jenes Licht, welches den Chip nicht verlassen kann. Als Limit für die Kühlung steht der thermische Widerstand, solange man keinen Wärmestau im Chip hat, kann man unabhängig vom Strom die Temperatur gleich halten, natürlich nur durch einen höheren K/W-Wert.

[Sailor]

In einer LED glüht oder glimmt nichts, das ist der große Unterschied zu Glühlampen.

Das Licht in den von uns benutzten LED´s wird durch Photonen-Wechselwirkung erzeugt. Diese Schwingung führt neben einigen anderen Faktoren (z.B. Widerständen) mit zur Erwärmung des Halbleiters.

Die Effizienzsteigerung der LED´s wird überwiegend durch das Ausschalten der "anderen Faktoren" zu erreichen sein, teilweise aber auch durch eine Verbesserung des Materialverhaltens beim Schwingen. Dabei kommt es auch auf die Dicke und die Fläche des Substrates an und die technische Beherrschung der kleineren Strukturen.

[haupi]

Hallo,
habe mich entschieden:
ingesamt möchte ich erst ma 6 LED'S in Betrieb nehmen-und zwar:
4Stk. Cree XR-E 7090 Q5, weiß, 228 Lumen
und
2 Stk. Cree XR-E 7090 Q3, neutral-weiß, 200 Lumen
Mit oder ohne Platine? Oder werden die LED'S direkt auf den Sternkühlkörper geklebt?

6 Stk. Sternkühlkörper

1 Stk. KSQ 700 mA
alles in Reihe geschalten.

Wieviel Wärmeleitkleber brauche ich für diese 6 Stück?

Kabel gibts ja im Baumarkt.

Schaltung und alles weitere ist mir klar.

mfg

[Sailor]

Nimm die LED´s mit Platine, nimm die großen Sternkühlkörper für 700 mA und vergess Wärmeleitkleber oder-paste nicht!

Die LED´s mit Platine lassen sich leichter löten und auf den Kühlkörper mit 3 mm Schrauben aufschrauben (dann Wärmeleitpaste nehmen) oder mit Wärmeleitkleber aufkleben.

Ich bevorzuge Schrauben.

[Ragnar Roeck]

Einfacher ist natürlich Kleben, diese Methode bevorzuge ich. Beides ist für Dein Projekt OK.

[Beatbuzzer]

Wärmeleitpaste bringt richtig angewendet (möglichst dünn) die bessere thermische Verbindung, und ist zugleich noch günstiger.