Светильник для морского аквариума своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 08.09.2024

Для постройки нашего света будем использовать китайские светодиоды, например Chanzon. Драйвера будем использовать готовые на PT4115. Блок питания на 24В и мощностью не менее 120 Вт (5А).

Расчет мощности светильника

Определимся с необходимой интенсивностью освещения:
– 20..30Лм/литр достаточно для нормального роста валлиснерии, анубиасов, эхинодорусов и прочей нетребовательной растючки.
– 40Лм/литр хорошо растет большинство требовательной растений (куба стелется по дну, отлично растет бликса, людвигия бревипес, дидиплис, эустералис стеллата, лимнофила ароматика).
– 60Лм/литр выше перечисленные растения интенсивно набирают красный окрас (при достаточном уровне микроэлементов).
– >60Лм/литр – для выращивания плотных ковриков из лилеопсиса, парвулы в глубоких аквариумах – в таком случае световой день должен быть разделен на несколько фаз, в которых светильник работает на 100% пару часов и на пониженной мощности остальное время.

Я беру пример для аквариум на 100-200л. Считаем количество светодиодов по каналам:

Количество	Название	Цвет	Волна	Мощность	Ток	ЛМ
6шт	Royal Blue	Королевский синий	440нм	3Вт	400-500ма	50-60лм 300
12шт	Deep Red	Темно-красный	660нм	3Вт	400-500ма	80-90 лм 960
6шт	Amber	Янтарный	600нм	3Вт	400-500ма	80-90 лм 480
18шт	White	Белый	6000-6500K	3Вт	600-700ма	260-280лм 4680
6шт	Cool White	Холодный белый	10000-15000K	3Вт	600-700ма	260-280лм 1560

ИТОГО : 7980лм, 48шт светодиодов

Итого получаем ~7980лм, китайских… Соответственно берем где то 6000-6500лм чистыми на 100% мощности для 100-200л аквариума будет вполне достаточно. Соотношение красные/синие = 3к1, по всем правилам. Ну и на вкусное все каналы диммируемые!

Закупка комплектующих

1. Светодиод Chanzon Royal Blue 3Вт, 6шт	Ссылка на али: Купить
2. Светодиод Chanzon Deep Red 3Вт, 12шт	Ссылка на али: Купить
3. Светодиод Chanzon Amber 3Вт, 6шт	Ссылка на али: Купить
4. Светодиод Chanzon White 3Вт, 18шт	Ссылка на али: Купить
5. Светодиод Chanzon Cool White 3Вт, 6шт	Ссылка на али: Купить
6. Клей для светодиодов, 5шт	Ссылка на али: Купить
7. Звезды для светодиодов, 48шт	Ссылка на али: Купить
8. Блок питания 24v 5A, 1шт	Ссылка на али: Купить
9. 16-канальный 12-битный PWM PCA9685, 1шт	Ссылка на али: Купить
10. Драйвер PT4115 700ma, 8шт	Ссылка на али: Купить
11. Резисторы 0.2 Ом, 4шт	Ссылка на али: Купить
12. Разъемы от светильника к драйверам	Ссылка на али: Купить

Для монтажа потребуются провода, разъемы, макетные платы для сборки драйверов, принадлежности для пайки:

1. Отличный монтажный провод	Ссылка на али: Купить
3. Хороший припой	Ссылка на али: Купить
4. Макетные платы	Ссылка на али: Купить
5. Флюс безотмывочный RMA 223	Ссылка на али: Купить
7. Паяльник с регулировкой температуры	Ссылка на али: Купить

Схема подключения

Соединяем все согласно схеме, светодиоды монтируем сначала на звезды а потом на клей на радиатор. Расставляем на радиаторе как удобно, но так чтобы не было цветомузыки, стараемся распределять цвет по всей длине радиатора.

Настройка драйверов

По нашей схеме нам будет необходимо два варианта драйверов – на 500 мА и на 700 мА. Те, которые продаются, в основном всегда настроены на 700мА. Для того чтобы из такого драйвера сделать на 500мА необходимо будет заменить резисторы, задающие ток.
Ток на нашей PT4115 задается согласно таблички:

I мА	R оМ
350	0,28
500	0,2
700	0,14
100	0,1

Расчет сопротивления для PT4115

С завода драйвер настроен на ток 700ма и поэтому между выводами VIN и CSN установлены три параллельно соединенных резистора номиналами 0.5Ом, 0.4Ом, 0.4Ом которые по формуле:

нам дают 0,14Ом, что соответствует 700ма.
Самый простой вариант переделки – это купить smd резисторы на 0.2 Ом (по ссылке сверху в таблице запчастей), выпаять все три которые стоят на плате и вместо любого из них запаять свой резистор на 0.2 Ома.
Например вот так:

Остался один единственный вопрос – радиатор. Нужен способный рассеять 120-150вт тепла без вентиляторов и распределено разместить на себе все 48 светодиодов.
Лично я предпочитаю радиатор ТПК-011 от Техно-Логика

Вы выбирайте любой, подходящий по характеристикам.

Светодиодное освещение для аквариума своими руками : 5 комментариев

А по светодиодам нет альтернатив? А то по стоимости на аналогичный объем они выходят, как б/у проф свет((

А какой у вас объем? Эти светодиоды и так бюджетные. На Cree будет еще дороже. А с каким проф. светом вы сравниваете по цене.

Светодиодный светильник для морского аквариума

Что качается сборок. Колличество в 5 штук на 250л. даже для моря с мягкими и жесткми кораллами которые чрезвычайно требовательны к хорошему свету многовато. В принципе хватило бы и 4 штук. Но с помощью 5 сборок засветака аквариума более равномерной и возможность изменять полутона спектра свечения будет шире. А мощьность светильника всёравно можно будет изменять как угодно, от 1% до 100%. Также на время покупки удалось получить скидку на 25%. Сборки имеют 6 независимых каналов диодов (голубой, циан, красный, синий, ультрафиолетовый, и белый). Общее колличество светодиодов на сборке 12 штук.

Что качается драйверов. Реально качественная вешь. Их огромное преимущество заключается в том, что они не пищат и могут димироватся до нуля. Больше я нигде таких драйверов не видел.

Что качается контроллера. Этот контроллер отличает очень удобное управление по Wi-fi практически с любого устройства. Управлять можно каждым каналом отдельно. Можно задать любой спектр и суточный цикл перехода от одного спектра к другому.

Что Касается корпуса радиатора. Мною был выбрал такой вариант, длинною 860мм.

Что касается блока питания. Блок питания дорогой, но он реально того стоит. Фирма Mean Well реально хороша. Блок питания на самом деле является очень важдой деталью светильника. Ибо в случае скачка напряжения дешёвый китайский блок питания может сгореть и утянуть с собой на тот свет и контроллер за 74$ и все драйвера. Этот блок питания имеет реально качественную схемотехнику и почти все возможные защиты ( от короткого замыкания, перегрева, перенапряжения, скачков электричества). Нричём на кз я такой уже один раз случайно проверил :) Также он имеет реально высокий КПД в 92% и плюс он герметичный. За блоком питания я сездил сегодня и получил его.

Радиатор сегодня получил!

Почта России конечно печалит. Отправляли мне посылку через EMS из Китая. Посылка ехала 2 недели! Мало того, ещё и договаривался на доставку надом, 2 раза! И оба раза не превозили. Пришлось сегодня самому ехать забирать.

Примеряем всё это добро на корпус радиатор.

Потом размечаем радиатор и сверлим. После сверловки нарезаем резьбу м3 под винты.

Сборки прикручеваем через хорошую, качественную термопасту.

Термопасту наносим тонким слоем. Тут чем тоньше слой тем больше получается эффективность.

Винтами сборки плотно прижимаем к радиатору, пока излишки ермопасты не вылезут.

Драйвера и контроллер лепим на двухсторонний скотч М3.

Ставил на светодиодные сборки светорассеиватели, прихватываем провода скотчем и закрываем всё это дело защитным стеклом.

Добавляем крепёж на аквариум, и делаем вывод кабеля питания.

Ну и управление реализовано через WEB интерфейс по Wi-fi Тут мы видем 6 независимых каналов которыми мы можем сделать практически любой спектр светильника какой нам вздумается. Мощность каждого канала можно изменять как независимо от других так и пропорционально им.

Ну и суточный цикл мы можем реализовать любой. С любыми переходами от одного спектра к другому и изменением мощности в определённый период времени. Точек перехода можем поставить до 80 штук.

Подсветка для аквариума обязательна, при разведении рыб из тропического или субтропического климата, где продолжительность светового дня большая на протяжении всего года.

Микроклимат создается с помощью систем подогрева воды и освещения. Если с подогревом воды всё более-менее ясно и с помощью воздушных потоков компрессора она перемешается и прогрев будет более-менее равномерным, то с освещением всё несколько сложнее. В зависимости каких рыб и растения вы будете содержать, будут меняться необходимые условия.

Чем светодиоды лучше галогенных, люминесцентных и ламп накаливания?

До появления светильников нового поколения освещение делали на:

Люминесцентных лампах;
галогенных лампах;
лампах накаливания.

Теперь все сместилось в сторону освещения аквариума светодиодными лампами, почему так? Лампы накаливания и галогенки выделяют много тепла, что вызывает дополнительный нагрев воды, порой избыточный, соответственно требуется отвод тепла. Тепло отводили с помощью принудительного воздушного охлаждения, т.е. кулером (вентилятором). Это вызывало дополнительный шум и затраты.

Освещение аквариума светодиодной лентой выделяет меньше тепла и выдает больше света. Особенно актуально для растений, требующих сильного освещения: от 6000 до 10 000 и более Люкс освещенности. Лампа накаливания на каждый Ватт своей мощности выдаёт от 9 до 20 Люмен.

Давайте сравним классическое и светодиодное освещение аквариума, на примере простейших расчетов мощности и освещенности.

Сравнение типов ламп

1 Люкс = 1 Люмен/м 2 . То есть чтобы обеспечить аквариум классической формы (глубина меньше его длины) минимальной освещенностью в 6000 Люкс, нужно порядка 400Вт света лампы накаливания. При её КПД менее 10% — получается довольно мощный обогреватель, а не светильник.

У Галогенных ламп световой поток больше, у люминесцентных еще выше, а нагрев воды от них меньше. Но последние содержат пары ртути, что при повреждении лампы, может похоронить всю живность в воде.

Однако светодиодное освещение аквариума, на день написания статьи (конец 2017 года), самое эффективное. Светодиоды обеспечивают 80-140 Лм на каждый Вт своей мощности, что в 5-10 раз эффективнее конкурнетов.

Освещенность в большей степени важна для флоры. Светодиодные лампы в аквариуме обеспечат необходимую освещенность для растений и сэкономят деньги. Вдумайтесь сами, сколько будет стоить работа светильника из ламп накаливания общей мощностью 0,5 кВт, который работает по 5-12 часов в день. Даже использование автоматики не позволит добиться существенной экономии. Свет от светодиодов потребляет от 50 до 150 Ватт, в зависимости от габаритов аквариума.

Led освещение в аквариуме может использоваться как декоративная подсветка, так и как функциональная. Прожекторы и ленты можно разместить в нижних слоях воды, как для подсветки, так и для обеспечения светом растений, расположенных у дна емкости.

Типы LED светильников

Разнообразие вариантов светодиодной подсветки для аквариума ставит человека в ступор при выборе. Разберемся с видами светодиодных источников света и способами их монтажа. Это поможет определиться с выбором, при самостоятельном изготовлении освещения.

Светодиодная лента

Светодиодная лента выпускается в различных классах защищенности от пыли и воды.

Если планируете использовать ленту для монтажа на крышку аквариума – вам подойдёт класс защиты IP65. Она защищена от брызг и крупных капель, но её нельзя погружать в воду. Возле/над водой она будет чувствовать себя замечательно.

В отдельных случаях, для подсветки растений расположенных у дна и в местах со сложным рельефом, в аквариуме нужно использовать светодиодную ленту, проложенную по дну. Можно расположить ее снаружи аквариума светодиодами внутрь, либо в воде, положив её на дно.

В таких случаях используйте только ленту с классом защищенности IP68. Ее применяют для подсветки дна у фонтанов, бассейнов и аквариумов. Главная задача – обеспечить надежную изоляцию места подключения питающих проводов.

Интересно выглядит цветная подсветка в аквариуме. Используйте RGB ленту, чтоб придать интерьеру красок. Учтите, что долгое шоу подобного рода может негативно сказаться на флоре и фауне аквариума.

Синяя подсветка аквариума ночью

Освещение мощными диодами (1-3 и более ватт)

Такие диоды нужно обязательно устанавливать на теплоотвод, это может быть либо алюминиевый лист, общий радиатор или же радиаторы для отдельных светодиодов. Монтаж светодиодов можно выполнить на крышку аквариума. Установите на них рассеивающие линзы, чтобы обеспечить большую равномерность светового потока.

Освещение аквариума светодиодными лампами и прожекторами

Проще всего использовать готовый продукт, например светодиодный прожектор. Он обеспечивает хорошую яркость и качество света, а диапазон мощностей, в котором они продаются, позволит вам выбрать идеальный вариант диодного освещения для вашего аквариума.

Освещение обычными светодиодными лампами тоже возможно, однако главной задачей будет их размещение и защита от влажности. Если лампы не будут контактировать с влагой — это хорошее и бюджетное решение.

Сколько нужно света? Расчет светодиодного освещения аквариума

Расчет количества светодиодов нужно начать с вычисления его площади. Если у вас глубина аквариума меньше его длины и ширины, можно пренебречь потерями света в толще воды, а расчеты произвести с запасом в 1,3-1,8 раз.

Допустим у нас емкость 1х0,6х0,4м, что даёт нам объём в 240 литров, а площадь освещаемой поверхности в 6000см 2 или 0,6м 2 .

Требуемая освещенность (из справочника):

Если в аквариуме в основном рыбы – достаточно 3000-6000 Люкс;
6000-10000Лк для водорослей и рыб;
10000-15000Лк нужно травянистым и ярким растениям.

Точные значения нужной освещенности для конкретных видов рыб/растений, можете найти в современных справочниках аквариумной флоры и фауны.

Китайские светодиоды из нижнего ценового сегмента выдают от 80 до 100Лм/Вт, дорогие светодиоды известных брендом (OSRAM, Philips и т.д.) до 140Лм/Вт.

Напомним, что 1 Люкс = 1 Люмен / 1 м 2 .

E = F / S, где E – освещенность Лк, F – световой поток Лм, S – площадь м 2 .

Применим формулу. Выразим световой поток:

Возьмем для примера необходимую освещенность 10000Лк, площадь мы вычислили – 0,6м 2 .

F = 10000 * 0,6 = 6000Лм

На распространение света и изменение яркости, с изменением расстояния, влияет закон обратных квадратов. Т.е. с увеличением расстояния в ДВА раза, освещенность упадёт в ЧЕТЫРЕ раза, и это при условии того, что среда прозрачна, не задымлена и не запылена.

6000Лм — необходимый световой поток, при условии прохождения света через чистый воздух, на расстояние 1 метр. У нас же вода — более плотная среда, соответственно световой поток должен быть в несколько раз сильнее. С другой стороны, глубина (расстояние от светильника до дна) почти вдвое меньше расчетной (1м) и световой поток (согласно правилу обратных квадратов) на таком расстоянии будет в 4 раза сильнее. Поэтому эти два показателя друг друга исключают и не влияют на результат.

Теперь нужно выполнить подбор светодиодов для аквариума по спектральному составу. Взгляните на график:

Выбор мощности светодиодов для аквариума

На фотосинтез влияет красный и синий цвета. В качестве основы выберем ленту белого цвета 5730 60шт/м, её световой поток составляет порядка 2000Лм/м, а мощность 14.4Вт/м. Значит нам нужно около 2,5 метров такой ленты, это будет больше чем 5000 Лм. Добавим светодиоды красного и синего цвета 5050 30шт/м по 2 метра каждого цвета. Световой поток каждой около 300 Лм/м, мощность 7Вт/м.

Всего получается 2,5 * 2000 + 4*300 = 6200Лм, чего уже достаточно.

При освещении дискретными светодиодами, методика та же: делите необходимый световой поток на световой поток одного диода и получаете нужно количество дискретных светодиодов.

Мощность блока питания:

(14.4 * 2,5 + 4 * 7) * 1.25 = 80 Вт

Это с приличным запасом в четверть мощности.

Здесь вы можете почитать о расчете блока питания, а тут как его сделать своими руками.

Какую марку светодиодной ленты выбрать для аквариума? Не принципиально, только нужно учитывать важные правила:

Помните про класс пылевлагозащиты. При погружении ленты в воду — IP68, при установке с внутренней стороны крышки над водой аквариума — IP65;
копеечные китайские ленты всегда завышают реальные показатели светового потока. Берите их только при ограниченном бюджете и как временное решение;
отдавайте предпочтение проверенным производителям типа Philips или Osram. Высокая цена компенсируется высокими характеристиками и сроком службы.

Как считать НЕправильно

В сети повсеместно встречается расчет освещенности, исходя из объема аквариума в литрах. Это в корне неверный подход. Цифры Вт/л были получены эмпирическим путем и ранее использовались только для ламп накаливания. Сегодня световой поток светодиодов на порядок сильнее светового потока ламп накаливания, при аналогичных мощностях (Вт).

Например, часто советуют использовать отношение 0,9-1Вт/л. Т.е. при нашем расчетном объеме 240л, нужен источник света мощностью 216-240Вт. А это в 3 раза(. ) больше необходимого. Будьте внимательны и не допускайте подобную ошибку.

Как сделать светильник для аквариума своими руками?

Простейший вариант изготовления подсветки своими руками — расположить светильник в плоскости, параллельной дну аквариума, равномерно распределив свет по площади дна. В зависимости от мощности источника света — нужно рассматривать необходимость дополнительного охлаждения.

Самодельную светодиодную подсветку для аквариума можно разделить на три типа:

Стационарная над аквариумом;
подвесной светильник, с регулируемой высотой;
крышка с подсветкой.

Если у вас мало опыта в электронике и пайке – освещение аквариума светодиодными лентами будет более простым вариантом, чем дискретными LED’ами. Клеить прямо на крышку можно только маломощную ленту, которой не нужно дополнительное охлаждение. Когда крышка изготовлена из теплопроводящего материала, можно ставить диоды побольше.

Для подсветки аквариума лентой отлично подойдёт корпус от светильника на люминесцентной лампе. Используйте пластиковую трубу (3/4 или 1 дюйм) и закрепите на ней светодиодную ленту, как показано на картинке ниже.

Можно использовать мощные дискретные светодиоды – 3Вт. Подобная диодная подсветка требует дополнительного охлаждения. Рассчитывать площадь радиатора не менее 25см 2 на каждый Вт мощности. Подробнее как сделать радиатор своими руками.

Пример изготовления такой светодиодной подсветки аквариума своими руками изображен на фото ниже.

Закрепить светодиоды нужно либо теплопроводящим клеем, либо через переходную плиту типа STAR на термопасту, а к радиатору на саморезы или заклепки.

Когда не получается обеспечить нужной площади охлаждения и LED светильник для аквариума греется достаточно сильно, обеспечьте активное охлаждение с помощью куллера. Подойдет куллер от компьютерного БП. На фото ниже изображено подвесное освещение аквариума с активным воздушным охлаждением.

Изготовленный своими руками, светодиодный светильник для аквариума позволит вам контролировать и регулировать как количество, так и цвет вашего света. Увеличивая или уменьшая длительность светового дня и интенсивность света, можно контролировать рост аквариумной живности.

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!