1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Необычное освещение: светодиоды 100Вт

Тема в разделе "Электроосвещение", создана пользователем fav2010, 03.09.13.

  1. fav2010
    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76

    fav2010

    Живу здесь

    fav2010

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76
    Адрес:
    Москва
    Необычное освещение: светодиоды 100Вт
    Обычное комфортное освещение комнаты: маломощные лампочки/светодиоды в кол-ве порядка десятка, распределенные по потолку комнаты (споты в фальш-потолке, или светильники). Т. к. кпд современных источников света крайне низкий, то большое кол-во тепла собирается под фальш-потолком и, как правило, уходит в вентиляцию.

    Идея: сделать все наоборот, т. е. один-два мощных светодиода (100Вт), смонтированные на радиаторе с водяным охлаждением (подключить в контур теплого пола). Далее отражающими поверхностями (или зеркальными трубками по типу световодов) отражать свет вниз через матововое стекло в фальш-потолке. Т. е. один-два-три мощных источника света, далее распределять уже свет, выпуская нужное кол-во света равномерно.
    Плюсы:
    1. не нужно решать сложную проблему отвода тепла от мощных светодиодов и соблюдения температурного режима;
    2. все полученное тепло идет в нагрев воды (теплый пол, или предварительный нагрев воды для гвс)
    3. светодиод и теплообменник стоит намного дешевле светодиодных светильников, которые продают готовыми. У них радиатор половину стоимости составляет.

    Но почему-то так не делают. Почему?
     
    fav2010 , 03.09.13
    #1 + Цитировать
  2. Конаковский
    Регистрация:
    10.04.12
    Сообщения:
    182
    Благодарности:
    46

    Конаковский

    Живу здесь

    Конаковский

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.04.12
    Сообщения:
    182
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Москва
    Если набрать светодиодов на 100 Ватт, то это будет соответствовать обычному свету примерно под 1 кВт. В комнатах столько не нужно. Думаю для комнаты надо светодиодов ватт на 15-30, соответственно стоит ли огороды городить с подключением лампочек к водопроводу? Лампам вполне хватает радиатора воздушного охлаждения и это тепло все равно остается в комнате, правда под потолком. Если есть фальш-потолок под которым скапливается тепло - напрашивается идея небольшим вентилятором перегонять его по воздуховоду вниз к полу или к окнам и двери, получится что-то типа тепловой завесы. И второе - дороговаты пока готовые лампы на светодиодах. При этом и светодиоды и источники питания для них можно купить отдельно. Продаются и готовые модули, сразу на 220 вольт. Давно думаю, чтобы применить для светодиодных ламп домашнего изготовления, с радиаторами из подручных средств...
     
    Конаковский , 03.09.13
    #2 + Цитировать
  3. Zzzzyll
    Регистрация:
    18.09.11
    Сообщения:
    1.094
    Благодарности:
    566

    Zzzzyll

    Живу здесь

    Zzzzyll

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.09.11
    Сообщения:
    1.094
    Благодарности:
    566
    Адрес:
    Таллинн
    Вы сначала создаёте проблему (сверхмощные диоды собраные в одном месте), а потом её решаете (водяное охлаждение). :)
    Если раскидать те же 100Вт по 300 диодов в разных местах, окажется, что их замечательно и воздух охлаждает... Малые диоды меньше греются, маломощные диоды в среднем эффективнее мощных, а те крохи тепла, что они рассевают, - не стоЯт того, чтоб их ловить (даже если б мы их теряли б полностью).

    Человеку неприятен концентрированый свет, его не создают, а если он таким получается в силу природы источника света, то наоборот, много тратится на то, чтоб получить рассеянный.
    Всякие светильники и люстры помимо "красоты" имеют чистую функцию рассеять очень резкий свет электрических источников света.

    Более того, если хочется _реальной_ экономии, то в жилых помещениях выгодно переходить к децентрализованому освещению, вместо того чтоб заливать ярким светом всё пространство.
    Сильный свет должен быть там, только где и когда он Вам требуется (лампа на рабочем столе; над креслом, где устроились почитать - торшер; светильник над обеденным столом, где устроилась поесть семья и т. п.) Датчики движения с реле времени (а ещё лучше - умной системой), которые включают свет в коридорах/туалете.

    И даже если требуется залить ярким светом всё помещение, выгодно рассосредоточить источники света - это позволяет равномернее распределить его и получить "субъективную освещенность" в разы выше при той же мощности. Так получается даже при идеальной диаграмме направленности мощного источника, что ОЧЕНЬ сложно достигнуть (почему - это очень интересный разговор о том, как работает наше зрение).

    Помимо комфорта и уюта это всё даёт _реальную_ экономию экономию электричества. В разы, а не на проценты.
     
    Zzzzyll , 03.09.13
    #3 + Цитировать
  4. Тиамо
    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.868

    Тиамо

    Живу здесь

    Тиамо

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.868
    Адрес:
    Москва
    Минус светодиодов состоит в том что они являются точечными источниками света, это неприятно для глаз. Их можно декорировать рассеивателями но это снижает световой поток. С учётом этой сложности для освещения помещений разумнее всё-таки распределять их по площади потолка.
    Недавно мне в представительстве Осрама подарили 200 сверхярких светодиодов по 0,1 Ватт каждый. Думаю что это правильный путь, но питание их превращается в серьёзную проблему.

    Разнесение источников света по площади позволяет конфигурировать различные зоны в помещении.
     
    Тиамо , 03.09.13
    #4 + Цитировать
  5. fav2010
    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76

    fav2010

    Живу здесь

    fav2010

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76
    Адрес:
    Москва
    Огромная просьба, посмотрите на е-бее выборку по строчке "100w led white" и "water block".
    Запас мощности очень сильно влияет на кпд сборки. Нужный световой поток очень плавно регулируется шимом и LC-фильтром.
    По подключению и управлению свет из 200 элементов на комнату - или для очень богатых (так и пол могут из спичек склеить), или для тех кому досталось лишнее, а выкидывать жалко. Единицы крупных элементов подключить просто, а шим-ом ими управлять - одно удовольствие в автоматизацию интегрировать.

    Кстати, освещение окнами как раз по тому же принципу - в окнах 600-800Вт/м2 света, но их единицы в комнате.
     
    fav2010 , 03.09.13
    #5 + Цитировать
  6. Конаковский
    Регистрация:
    10.04.12
    Сообщения:
    182
    Благодарности:
    46

    Конаковский

    Живу здесь

    Конаковский

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.04.12
    Сообщения:
    182
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Москва
    Посмотрел, на таких модулях думаю ватт 70 будет в тепло уходить. Пользуюсь прожектором на таких диодах - для комнаты мне кажется будет слишком яркий источник света с острой направленностью. Плюс источник питания нужен специальный
     
    Конаковский , 04.09.13
    #6 + Цитировать
  7. Romal75
    Регистрация:
    04.08.13
    Сообщения:
    1
    Благодарности:
    0

    Romal75

    Участник

    Romal75

    Участник

    Регистрация:
    04.08.13
    Сообщения:
    1
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Арамиль
    Световая эффективность мощных светодиодов ниже (соотношение люмен на Вт) чем светодиодов мощностью 0.5-1 Вт). Чтобы не допустить деградации светодиода и резкого сокращения срока его службы температура его кристалла не должна превышать 60 градусов, отсюда жёсткие требования к системе охлаждения для мощных диодов (думаю 100Вт диод будет греться примерно как 40Вт паяльник, а охлаждать его маленький кристалл надо так чтобы его температура не превышала 60С). Типичное напряжение питания кристалла белого светодиода 3..3.5В, чтобы он выдал мощность 100Вт, его рабочий ток должен составлять 100/3=30Ампер -повышенные требования к источнику питания и сечению соединительных проводов.
    Значительно проще использовать кластеры из светодиодов, в которых светодиоды соединены последовательно. Теплорассеивание делится на количество светодиодов, а рабочий ток равен току входящих в состав кластера светодиодов (0.35-1А если кластер из 1-3Вт светодиодов).
     
    Romal75 , 08.09.13
    #7 + Цитировать
  8. fav2010
    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76

    fav2010

    Живу здесь

    fav2010

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76
    Адрес:
    Москва
    Romal75, я купил пару 10вт светодиодов и один 100Вт, подключил через dc-dc преобразователь с контролем тока. Поиграл током в широких пределах и понял, что китайцы сильно завышают реальную эффективную мощность светодиодов. Последние 30Вт крайне мало влияют на световой поток, а на выделение тепла - очень сильно. При режиме в 40-50% от номинала по току, света совсем на малость меньше, а нагрев раза в три меньше. На 10% все еще лучше. Да и глаз человека нелинейно световой поток воспринимает. Мысль использовать 100Вт на 20-30%.
    Один 100Вт - это сборка из 100 (10s*10p матрица), при этом они подобраны похожими по параметрам. Со сборкой очень удобно работать, т. к. напряжение и ток в диапазоне дешевых эффективных драйверов/преобразователей. Сборка 27в * 2а для 50% намного лучше, чем самопал на 3в * 30а.
     
    fav2010 , 09.09.13
    #8 + Цитировать
  9. Тиамо
    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.868

    Тиамо

    Живу здесь

    Тиамо

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.868
    Адрес:
    Москва
    Как правило чем больше люмен на Ватт тем хуже спектральное качество света и эту болезнь источников не победить, потому что параметр "световой поток", измеряемый в люменах, привязан разработчиками его к спектральной чувствительности человеческого глаза. Максимум чувствительности приходится на желто-зелёный отрезок спектра.
    Кому качество света не важно тем можно использовать натриевые лампы, У них максимум излучаемой энергии приходится на жёлтую часть и поэтому совокупный спектр некомфортен для человека, но света они дают много. Но таких ламп малой мощности не делают.

    Реальная энергоэффективность источников гораздо ниже заявляемой в значительной степени за счёт нуждаемости в энергопотребляющих преобразователях. Светодиодам в цепь резисторы прописаны врачами, иначе умрут.
     
    Тиамо , 09.09.13
    #9 + Цитировать
  10. fav2010
    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76

    fav2010

    Живу здесь

    fav2010

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76
    Адрес:
    Москва
    Тиамо, спектр победить очень даже можно двумя способами: 1. комбинация разных сборок 2. использованием хороших светодиодов (сборок). А люмены на Вт зависит не только от спектра. У кри того же есть разные серии источников света с вполне конкретными спектрами, есть из чего повыбирать. Китайские сборки не так документированы, но подобрать подходящий набор для желаемого спектра вполне можно.
    Заявляемые люмены при одинаковой мощности сильно (10-15%) зависят от стектра, а спектр зависит от конкретного люминафора. Да и субъективно при синеватом свете (6000-7000К) видно все более четко и ярче, хотя глазам не особо приятно. Я стараюсь покупать "Clear white" ("Pure white"), т. е. 4500-5000К. Еще заметил, что спектр зависит от температуры и тока. У одной и той же сборки на малых токах свет более желтый, на больших более синий. При нагреве тоже синее свет становится.

    Резисторы - зло и ни кем не прописаны. Есть блоки питания/преобразователи постоянного тока (настраивается ограничение тока и напряжения), или МК с шим и дросселем... если нужную яркость плавно регулировать на свой глаз.
     
    fav2010 , 09.09.13
    #10 + Цитировать
  11. Dmitry1765
    Регистрация:
    28.08.13
    Сообщения:
    15
    Благодарности:
    0

    Dmitry1765

    Участник

    Dmitry1765

    Участник

    Регистрация:
    28.08.13
    Сообщения:
    15
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Минск
    В использовании мощных светодиодов в обывательских целях есть еще одна проблемка. Стоимость хороших (а не то китайское шило, которое ввозят для реализации на рынках и мелких фирмочках) стабилизаторов тока для таких диодов многократно превышает стоимость самих матриц кристаллов. Это если Вы хотите, чтобы светодиоды отработали положенное время наработки на отказ. Ибо от мега-китайских ШИМ-регуляторов можно гораздо быстрее дождаться деградации УФ-кристаллов или выгорание люминофора. Выход - садиться изучать теорию и схемотехнику сильноточных источников питания и немного Ассемблера (на языках ысокого уровня возможны временнЫе баги) на микроконтроллеры:)] и будет Вам счастье...
     
    Dmitry1765 , 11.09.13
    #11 + Цитировать
  12. Тиамо
    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.868

    Тиамо

    Живу здесь

    Тиамо

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.868
    Адрес:
    Москва
    Ток им нужен стабилизированный. При любой конструкции стабилизатора он имеет свой КПД, который влияет на КПД всей сборки не в лучшую сторону.

    Для человека самым комфортным освещением является солнечный свет и солнечный спектр. Нас такими сделала эволюция. Искусственные источники света по своему спектру различаются между собой различной степенью приближения к солнечному спектру. Вот эту степень приближения и называют качеством света. Очень хорошим считают качество света искусственного его источника при коэффициенте большем 90. Если Вы посмотрите характеристики любого источника - светодиодов, металлогалогеновых, люминисцентных и прочих то увидите что источники с максимальным приближением к солнечному спектру (С больше 90) имеют показатель энергоэффективности, выраженный в люменах/ватт меньший, чем те, у которых показатель С ниже.
    Общий вывод: чем выше качество света тем ниже энергоэффективность его источника (любого) в люменах/ватт.
    В погоне за эффективностью о качестве света вспоминают в последнюю очередь. А ведь некоторые хотят осветиться не только дешёво, но и высококачественно. Например женщины перед зеркалом, им нужно видеть себя такими, какими их видят окружающие при естественном свете.
     
    Тиамо , 11.09.13
    #12 + Цитировать
  13. Конаковский
    Регистрация:
    10.04.12
    Сообщения:
    182
    Благодарности:
    46

    Конаковский

    Живу здесь

    Конаковский

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.04.12
    Сообщения:
    182
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Москва
    Если городить "авторский" светильник, то на мой взгляд лучше взять кристаллы известных производителей, у их поставщиков наверняка найдутся и нормальные источники тока для каждой серии светодиодов. Микропроцессорное управление, тем более самописное - это видимо второй уровень, полезность и эффект от которых в масштабах домашней экономики оценить не удастся.
    Насчет качества света - да действительно светодиод дает спектр не самый приятный для глаза. Делал лампу для чтения - пользоваться не смог. Очень холодный свет. Если это помещение типа коридор, то не так важно. Для комнаты я бы брал из теплого диапазона, но не переборщить в желтизну. Очень нравятся светодиодные трубки, из которых сделал подсветку на кухне из-под шкафчика. Оттенок очень похож на цвет пламени хорошо горящей керосиновой лампы
     
    Конаковский , 12.09.13
    #13 + Цитировать
  14. Dmitry1765
    Регистрация:
    28.08.13
    Сообщения:
    15
    Благодарности:
    0

    Dmitry1765

    Участник

    Dmitry1765

    Участник

    Регистрация:
    28.08.13
    Сообщения:
    15
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Минск
    Удастся - удастся :aga:. Будет разница если вместо положенных примерно 50 000 часов "небюджетныые" светодиодики протянут максимум 5 000 :). А китаезы в ширпотребе давно ручками не пишут проги - посему и багов много иногда в их изделиях, если изделия не дорогие.
     
    Dmitry1765 , 13.09.13
    #14 + Цитировать
  15. fav2010
    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76

    fav2010

    Живу здесь

    fav2010

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.03.11
    Сообщения:
    146
    Благодарности:
    76
    Адрес:
    Москва
    Как-то много теоретических скептиков... не готов спорить, настроение не то. Т. ч. коментарий для тех кто читает. У каждой деталюшки/сборки/модуля есть техническое описание, китайцы в котором приверают ТОЛЬКО тот параметр, который продают. Общее правило для подключения светодиодов, не важно под каким брендом оно пришло из китая: включать на меньший ток, чем написано в описании. Сказки про двайверы и блоки питания, а так же необходимость в идеальной стабилизации тока - правда в части, когда используются светодиоды на верхней границе дозволенного по току. Константа плюс амплитуда пульсаций по току не должна превышать максимального разрешенного тока светодиодов. Если вы ставите блок питания аж с 4% пульсацией (хуже найти сложно), и не ставите дроссель/конденсатор, то выставляйте на нем ток на 5% меньше. Но моя рекомендация ставить на 30-50% меньше, тогда кроме устранения риска по выгоранию люменафора и перегреву, добавится и высокий КПД.
    Шим с дросселем делается, так, чтобы при 100% с контроллера (полностью открытый) ток был меньше предельного для светодиода.
    По стоимости: у меня изначально DC48 система (40-57в на АКБ), я использую преобразователь с ебея "600w dc boost", брал 4шт за ~2т.р. с доставкой. Одним запитываю нитку с нужным кол-вом сборок светодиодов, ток контролирует хорошо. Для комнаты в 43м2 планирую две нитки по три 100Вт сбороки. Рабочий режим 20-400Вт на комнату (суммарно на все 6 по 100Вт светодиодов).
    Небольшие помещения планирую освещать светодиодными лентами, собирая последовательно три куска ленты: 24в + 24в + 12в (длиной лент задаю одинаковый ток), подаю стабилизированных по напряжению 60в с такого же преобразователя (один преобразователь на весь дом и отдельная проводка 60в для света). Ленты планирую клеить на бетон, или профиль для гипсокартона и закрывать матовым стеклом с совсем небольшим зазором (3-10мм).
     
    fav2010 , 13.09.13
    #15 + Цитировать