Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED Bestimmung der Anzahl und Auswahl


von Niklas (deranfaenger95)


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Hallo zusammen,
ich habe mich schon durch diverse Themen geklickt und auch schon viele 
hilfreiche Infos gefunden.
Benötige allerdings eine kleine Hilfestellung, ob wir bei einem Projekt 
für Pflanzenbeleuchtung auf dem richtigen Weg sind. Ziel ist eine 
dimmbare Beleuchtung zwischen 100-300 µmol m2 s zu erreichen.
Es geht um eine Zylinderform, die von innen beleuchtet werden soll. Es 
sollen zudem verschiedene Beleuchtungsszenarien eingestellt werden 
können.
Der Zylinder hat einen Durchmesser von 150mm, 450mm hoch, um die Anzahl 
der LEDs zu ermitteln wurde zunächst die Mantelfläche ermittelt (pi * 
0,15m * 0,45m=0,212m^2). Da eine LED in der Mitte eines Zylinders nicht 
den ganzen Zylinder ausleuchten kann, wurde die Fläche durch 3 geteilt, 
da die LED einen Abstrahlwinkel von 120° besitzt. es bestehen nun also 3 
Flächen a 0,071m^2.
Die LED hat eine PPF (Photosynthetically Active Photon Flux) von 3 µmol 
/s also pro m^2 ~100LEDs sodass es in meinem Fall 300 µmol m2 s * 
meineFläche = 21,3 / 3µmol/s = 7,1 ~ 7-8 LED pro Flächenstück?!
Es handelt sich um folgende LED: OSRAM GH CSSRM6.24-V8A2-1-1 
https://www.mouser.de/datasheet/2/588/prd_pim_datasheet_24394428_EN_pdf-3326332.pdf
Für das Projekt ist eine möglichst effiziente Energienutzung 
entscheidend, wobei wir die LEDs später vergießen werden und dann der 
Effekt der Linse sicherlich verloren gehen würde. Alternativen ohne 
Linse die meist erheblich günstiger sind, sind allerdings nur schwer zu 
finden, da die meisten Hersteller nur bei speziellen Horticulture LED 
die entsprechenden Werte angeben.
Ich würde mich sehr freuen, wenn mich jemand aufklären könnte, ob das so 
passt.
Liebe Grüße

von Sebastian W. (wangnick)


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Ich habe gerade unsere Fensterscheiben mit einem DIY-Spektrometer 
vermessen, um den Effekt auf das Saatgut auf der Fensterbank einschätzen 
zu können, also sag ich mal was zu eurem Projekt:

1. Ich verstehe ich die Geschichte mit den Linsen und dem Abstrahlwinkel 
nicht so recht. Wenn ihr den Zylinder aus Edelstahlblech baut, dann wird 
er das Licht recht gut reflektieren können, so dass Linsen doch gar 
nicht nötig sein sollten?

2. Die gewählten "hyper red" LEDs sind sehr schmalbandig um ~660nm 
herum. Damit befeuert ihr aber nur Chlorophyll a. Was ist mit Blaulicht 
und Chlorophyll b? 
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Chlorophyll_ab_spectra-en.svg

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Niklas (deranfaenger95)


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Hi Sebastian,
danke für deine Nachricht:)
Zu 1. ganz genau das denken wir auch. Wir orientieren uns stark an einem 
Paper und wollen dort die Anlage etwas angepasst nachbauen. Dort sind 
als Lichtangaben in erster Linie die 300 µmol m2 s angegeben, die für 
uns wichtig sind und die Wellenlängen.
Die PPF Photosynthetic Photon Flux und Photon Flux Efficacy Werte sind 
aber nur bei den speziellen Horticulture LEDs angegeben, die alle eine 
Linse haben. Sicherlich geht das auch mit anderen LED ohne Linse (fänden 
wir auch schon allein aus Kostengründen sehr gut) allerdings kann ich da 
mit den vorhandenen Werten aus den Datenblättern die 300 µmol m2 s nicht 
ausrechnen (eher aufgrund zu wenig E-Kenntnissen:D).

Zu 2. Das stimmt, aktuell ging es eher um die Berechnung, ob die stimmt, 
bzw. wie man die korrekt durchführt und um die LED Auswahl welche 
alternativen ähnliche Werte haben wie die angeführten - wenn die stimmen 
sollte, wird das Lichtspektrum entsprechend dem Paper angepasst.

von Rainer W. (rawi)


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Niklas schrieb:
> Dort sind als Lichtangaben in erster Linie die 300 µmol m2 s angegeben

Die Angabe erscheint ziemlich sinnlos. Meinst du vielleicht
1
300 µmol/(m²·s)
?

Beitrag #7640270 wurde vom Autor gelöscht.
von Niklas (deranfaenger95)


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Rainer W. schrieb:
> Die Angabe erscheint ziemlich sinnlos. Meinst du vielleicht 300
> µmol/(m²·s)?

Hi, sorry, genau die meinte ich.

von Michael B. (laberkopp)


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Niklas schrieb:
> da die meisten Hersteller nur bei speziellen Horticulture LED die
> entsprechenden Werte angeben

Pflanzenwachstum mit ausschliesslich rotem Licht ?

Da könnt ihr viel leuchten.

Die meisten Pflanzen starten bestimmte Vorgänge, wie Keimung 
Blütenbildung, Samenbildung, Reife, bei bestimmten Wellenlängen.

Kommt das nicht, passiert nichts.

Welche Wellenlänge bei welchen Pflanzen zu was führt, weiss das Julius 
Kühn-Institut (JKI).

von Niklas (deranfaenger95)


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Hi Michael,

das es unterschiedliche relevante Wellenlängenbereiche gibt stimmt 
natürlich, bei dem Post geht es in erster Linie um die Berechnung, um 
die Anzahl LEDs bestimmen zu können. Wenn wir damit auf dem richtigen 
Weg sind, können wir das Vorgehen für die zu anderen Wellenlängen 
einfach übernehmen, um dann das Spektrum aus dem Paper zu erhalten. so 
war zumindest unser Plan:)

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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Wird das ein Lampenschirm (Diffusor), der nach außen Licht abstrahlen 
soll, oder ein zurückspiegelndes Kleingewächshaus aus Blech ? Dann müßte 
man sich auch mit der Absorption oder dem Reflektionsgrad beschäftigen. 
Für den Einguß gelten ja die Brechungsgesetze, nur daß die Led nicht 
mehr so gut die Wärme abführen kann, was schlecht ist. ich habe 
versehentlich die Linsenkappen von Leds in einem Bad (4h) in Ethanol 
(Flußmittelentfernung) ablösen können.

Daß Pflanzen mehr vom Spektrum benötigen habe ich auch schon gehört.

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