Introduktion

Kan man bruge lysdioder til akvariebelysning? Man ser jævnligt spørgsmålet på diverse akvariefora. Der svares som regel:” Det kan man ikke. Lysdioder er ikke stærke nok, udsender lys i det forkerte spektrum, koster spidsen af en jetjager” og andre misforståelser.


Jeg skal i det følgende prøve at forklare, hvorfor jeg anser dioder for at være et særdeles godt valg til akvariebelysning, og desuden give anvisninger på hvordan man selv kan bygge en billig lampe.

Lad os lige slå fast, at denne artikel handler om 3W High Power dioder, og ikke 5mm dioder. Sidstnævnte er ikke anvendelige til vores brug. De er for svage og brænder hurtigt ud.
Jeg anvender betegnelserne LED, lysdiode og diode i flæng, men med mindre andet er angivet, så drejer det sig om 3W dioder (og i mit tilfælde om 3W dioder fra Cree)

high_power_leds_001
Her er en Cree XR-E 3W LED monteret på en såkaldt stjerne. Ved siden ses en løs emitter (ikke Cree).



LEDS..Derfor:

•    Målt i PAR/Watt udsender ingen lyskilde mere PAR-stråling end LEDS. PAR (Photosynthetically active radiation) måles i micromol og er et udtryk for fotonaktiviteten i området fra 400-700 nanometer. Glem alt om lux, lumen, kelvin o. lign. PAR er den mest præcise angivelse for en lyskildes effektivitet i forhold til plantedyrkning.


•    Hvis de behandles korrekt holder lysdioder op til 50 000 timer, før de skal skiftes. Det er 10-13 år!


•    Dioder giver ”shimming-effekt” dvs. de kaster lys/skygge. Man skal lige vænne sig til det, men derefter vil man nødig undvære denne virkning. Det betyder f. eks at fiskene kaster skygge på bunden af akvariet.
Hvis der kommer bevægelse i overfladen, vil man kunne se lyset spille på planter, dekoration og bund.


•    LEDS er en fleksibel løsning. Man kan designe lamper til ethvert akvarium uanset størrelse. Man kan også bruge dem til udbygning/lystilskud i en eksisterende lampe.


•    LED lamper er billigere i anskaffelse og drift end T5 systemer. Her menes DIY lamper. Jeg sparer ca. 40 % strøm i mine ”diode”akvarier i forhold til T5.
Lampen til mit 54L kostede ca. 600kr og kan styres med f. eks en profilux computer. Man kan også købe færdige LED lamper, men de er meget kostbare. Hertil kommer fragt og evn. told, da de ikke forhandles i Danmark.


Advarsel! Se aldrig direkte på en lysdiode. Lyset er så stærkt, at det kan give øjenskader.


Materialer:

Dioder

Antallet af dioder varierer selvfølgelig alt efter størrelsen af akvariet. I mit 54L akvarie bruger jeg 8 stk Cree XR-E. Prisen på disse er pt. omkring 30-40kr stk.
Jeg eksperimenterer også med XP-G LEDS fra Cree. Dette er den nyeste diode, og den giver væsentlig mere lys end XR-E. Udvalget af farver og linser er dog stadig meget begrænset til denne type.

6300K P4 dioder fra SSC skulle også give gode resultater, men dem har jeg kun prøvet i lygter.

Dioder fås i et væld af forskellige farver. Varme, neutrale og kolde hvide, samt rød, blå, grøn,UV med mere.
Det er neutral og kold hvid, der er interessant til akvariebrug. Kold hvid indeholder meget i det blå spektrum og en del i det røde. Neutral hvid giver lidt mindre blåt og en god del rød. Varm hvid giver meget i den røde ende, men næsten ingen blå.
Hvis man vælger forskellige farver med samme specifikationer, kan dioderne blandes.

Man kan også bygge en lampe kun med røde og blå dioder…planterne kan lide dette, men det ser skrækkeligt ud. Værre end grolux.

Når der handles dioder skal du undgå de såkaldte emittere. Dette er rene dioder, der er på størrelse med en halv ært. De er meget vanskelige at lodde på. Køb i stedet den type emittere, der er monteret på såkaldte ”stjerner”. Disse er på størrelse med en tikrone, og er meget nemmere at lodde og montere. De forbindes i serie, dvs. ledningerne skal fra + til – dioderne imellem.
Når alle dioderne er loddet sammen til en lang streng forbindes enderne til driveren (+ til + og – til -).
Man skal være forsigtig når ledningerne loddes på dioderne. De tåler 260°C i 5 sekunder, og det er ikke meget. Hvis dioderne overophedes kan de skifte farve, og levetiden kan nedsættes drastisk.

Når man skal beregne hvor mange dioder der skal bruges, kan man anvende følgende formel til et overslag:


calc antal dioder.


Formlen skal forstås således at Watt, er det nuværende forbrug til lyset. Tag 2/3 af dette og del med 2.4.
Eksempel. Vi vil erstatte 2x24W med dioder. 2/3 af 48W delt med 2,4=13.3. Der skal altså bruges ca.13 dioder.
Dette er selvfølgelig vejledende. Er akvariet meget højt, skal der selvfølgelig bruges flere LEDS, da man er nødt til at bruge linser med snæver spredning. Hvis ikke man monterer dioderne lidt tættere på hinanden, vil man opleve spotlight-effekt på bunden.

Linser

XR-E har en spredning af lyset på 90°. XP-G og SSC P4 har en spredning på 125°. Det har ingen betydning i lave akvarier, men i højere er det nødvendigt at sætte en linse foran dioderne. Ellers vil en  del af lyset smutte ud gennem akvariets sider. Ved høj forstås over 35 cm.
Linserne skal typisk være 40°-60°. Selvom det ikke er nødvendigt, har jeg forsøgt at montere 80
° linser i lamperne til mine relativt lave akvarier. Det øgede lysstyrken markant. Jeg anvendte linserne på XP-G´ere, med 125° spredning. På XR-E vil det være fjollet, da de kun spreder 90°.

Driver

high_power_leds_002
MeanWells driver med 0-10V styring, og en mini-driver til 1 diode
For at kunne lyse skal dioderne tilkobles en driver. Markedets beste driver, lige nu, er MeanWell ELN 60-48D. Den kan trække 6 - 13 dioder i serie, og har desuden 0-10V styring. Den kan således sluttes til diverse akvarium-computere, som f.eks. GHL Profilux, Akvastabils Sunriser og lignende. Dette vidunder koster ca. 230kr.

Har man ikke en lyscomputer, kan man styre driveren med en 9V STABILISERET strømforsyning og et 10 KOhm lineært potentiometer. Hvordan dette bruges, kan vi vende tilbage til, hvis det bliver aktuelt.

Man kan også få billigere drivere, der ikke kan reguleres. En billig driver, der kan levere 700mA og trække 3 - 7 dioder, koster cirka 130kr. Og så tåler den tilmed lidt vandsprøjt, da den er IP67 godkendt.

En sjov lille driver, der kan trække 1 diode, kan erhverves for 50 kr. Også denne er IP67 godkendt.

Det er strømstyrken, der bestemmer hvor meget dioden lyser. Strømstyrke måles i ampere. Når vi taler om dioder måler man i milli-ampere (mA).
Normalt vil drivere, der ikke kan reguleres, give enten 350 eller 700mA. Jo højere strømstyrke, des mere lys og varme udvikler dioderne.

De fleste 3W dioder tåler strømstyrker op til 1000mA og enkelte 1500mA. Dette dog kun kortvarigt.
Til akvariebrug, hvor lyset er tændt mange timer hver dag, skal man holde sig til max.
700mA. XP-G serien, der lige nu er rated til 1.5 A, kan formodentlig tåle mere end 700mA vedvarende. Men dette må man selv teste.


Køling

LEDS udvikler varme og skal køles. Det er her mange får konstrueret deres lamper forkert. Hvis kølingen underdimensioneres brænder dioderne i stykker.
Det billigste er at slagte gamle PC´ere. I hver PC sidder der en CPU-køler, der snildt kan holde mindst en LED kold. Hvis man vil gøre sin lampe mere effektiv, kan man sætte en 80-120mm PC blæser til at blæse på kølerne.
Jo koldere man holder dioderne, des længere levetid får de, og mere lys afgiver de. En 120mm blæser, der kører for nedsat kraft er næsten lydløs.
Mine lamper har ikke blæser og det fungerer fint, hvis man vælger en køler i den rette dimension.

high_power_leds_003
Diverse CPU-kølere. Jeg fjerner blæserne,
men man kan også vælge at bruge dem.




high_power_leds_004
Kølepasta og varmeledende lim.

Dioderne kan monteres kølerne på 2 måder. Man kan vælge at give dem et tyndt lag kølepasta, og så skrue dem fast. Jeg bruger M3 maskinskruer og M3 plastspændeskiver for at undgå kontakt mellem boltene og loddepunkterne på ”stjernerne”. Der skal forbores med et 2,5mm bor, inden der drejes gevind til skruerne. Man kan også lime dem med termisk lim, men så er de lidt sværere at skifte, og dioden kan ikke genbruges. Brug kølepasta/termisk lim fra Arctic Silver eller andre anerkendte producenter og ikke tandpasta, siliconelim eller andre morsomheder.










Lampe

Nu mangler vi blot noget at have vores dioder i. Dioder tåler ikke vand og fugt, så der skal være glas eller acryl under lampen. Mine lamper er i princippet blot en bakke med høj kant og acrylbund. Lampen kan monteres på akvariet med fødder eller ophænges i wirer.

high_power_leds_005
Lampe til 30L akvarium. Dioderne sidder under kølerne. På undersiden af lampen ses linserne. Det er muligt at jeg flytter driveren, og monterer en ekstra diode i midten.

Mine erfaringer

high_power_leds_007
Her er min lille rodebutik, der nu kun oplyses med dioder. Overfladen er næsten dækket af frøbid og andemad. Fiskene er Boraras brigittae. Her bor også rejer. Bundlaget er Akadama. Der gødes efter EI, og der gives også en lille smule CO2.

Jeg byggede først en mini lampe, der blot bestod af en CPU-køler, en lille driver og en enkelt Cree XR-E diode (kode WG). Jeg hængte den over bagerste hjørne i et 54L akvarie, der var belyst med et 24W Giesemann midday rør og et lille 11W PL rør. Efter en måned kunne jeg se at væksten under dioden var bedre end under mine lysrør. Flere planter voksede endda væk fra Giesemann røret og mod dioden. Denne diode ydede ved 700mA 2,4W…
Derefter byggede jeg en lampe med 8 dioder. 6 XR-E (kode WG) og 2 varm-hvide. Sidstnævnte for at ”varme” lyset lidt op. Jeg kan lide mit lys lidt varmere i farven, end de fleste af jer kan.
I starten syntes jeg at diodelyset så meget underligt ud, men man vender sig hurtigt til det, og nu er det mit favoritlys. Akvariet har nu kørt i nogle måneder, udelukkende med diodelys, og planterne udvikler sig bedre end før. Den nye lampe bruger 21W kontra de tilsammen 35W lysrør, jeg tidligere havde. I tilgift er lysspredningen blevet meget mere jævn. Jeg må hellere nævne at mine planter i dette akvarie alle er i den nemme ende, men mere krævende arter trives selvfølgelig også i dette lys.



Det var lidt teori omkring lysdioder.  I næste artikel bygger vi en lampe!

Hvor kan man købe de rare sager?

Dioder:

http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.2394 Told- hvis der handles for mere end 80 kr.
http://www.ledrise.com/leds/high-power-leds/p495/cree-r2-white/
http://www.ledrise.com/leds/high-power-leds/p651/cree-xp-g-r5/
Ledrise sender fra Europa, så der er ikke noget toldbøvl.

Linser:

Ledrise

Ebay har meget billige linser, men de passer ikke altid direkte på dioderne.
http://www.led-tech.de/de/High-Power-Zubehoer-c_106_0.html Her er et meget bredt udvalg.

Drivere:

http://www.ledrise.com/product_info.php?info=p643_Waterproof-Constant-current-supply-700mA--IP67--230V-for-3-7x-3W-LEDs.html

http://www.ledrise.com/product_info.php?info=p553_Waterproof-Constant-current-supply-700mA--IP67--230V-for-1x-3W-LED.html
http://www.tme.eu/en/katalog/artykuly.html?id_producer=96&id_category=100607#id_category%3D100607%26id_producer%3D96%26 (MeanWell ELN 60-48D)
TME ligger I Polen. Derfor intet toldbøvl.

Køler:

Man kan købe kølere hos TME. De har blandt andet en køler på 20 X 30 X 4cm. Den hedder RAD-A6023/300 og koster 200 kr. På en køler i denne størrelse kan monteres mange dioder. Men det er billigere og nemmere at bruge gamle/kasserede CPU-kølere. En køler pr. diode.
Ledrise med flere sælger også kølere, men de er alt for små. Gå aldrig på kompromis med kølingen!

M3 gevindskærer:

Bauhaus har en god, billig gevindskærer til ca. 25kr.

Ledninger:

Topkvalitet teflon ledning: www.johnswireshop.com
Køb 24 eller 22 awg silver teflon wire. Dette skal bruges mellem dioderne og mellem dioder og driver. Fra driver til lysnet anvendes almindelig ledning.

Hvis du vil vide mere:

Saltvandsakvaristerne har opdaget lysdiodens muligheder for flere år siden, og har i dag stor erfaring i brugen af disse. Der er masser af nyttig information i deres fora, men det foregår som regel på engelsk. Brug google til at finde deres guldkorn. Her kan man også se meget flotte eksempler på hvordan lamper kan bygges.

Se f.eks her: http://www.nano-reef.com/forums/index.php?showtopic=200335


Skrevet af Lasse Okholm