» » Як замінити люмінесцентну лампу освітлення акваріума в кришці Aquael світлодіодним

Як замінити люмінесцентну лампу освітлення акваріума в кришці Aquael світлодіодним



Для того щоб в темний час доби мешканці акваріума відчували себе комфортно і добре росли водорості, акваріумісти над акваріумом встановлюють додаткове освітлення. Великою популярністю користується кришки для акваріумів з підсвічуванням польської фірми Aquael, які має гарний зовнішній вигляд, великий ресурс ламп і забезпечує необхідний рівень освітлення для рослин.

Підсвічування акваріума Aquael

В акваріумних кришках з освітленням Aquael, одна з моделей представлена на фотографії, в якості джерела світла застосовуються лінійні люмінесцентні лампи Aquael F15T8/D з електронним пускорегулирующим пристроєм. Ресурс ламп за заявою виробника становить 15000 годин.

Вид кришки з підсвічуванням для акваріума Aquael з боку установки лампи

світіння ламп в кришці ще встановлюється в герметичному пластмасовому корпусі електронний пускорегулювальний пристрій, яке працює у важких температурних умовах і часто виходить з ладу раніше, ніж перегоріла лампа. У результаті реальний термін служби акваріумного освітлення з-за можливої відмови пускорегулювального пристрої набагато менше.

Кришка зі згорілим пускорегулирующим пристроєм і потрапила до мене для ремонту. Зовнішній огляд і перевірка мультиметром ниток розжарення лампи, запобіжника, резисторів і напівпровідникових деталей пускорегулювального несправність пристрою не виявили. Окремо, як запчастина в магазинах торгують акваріумами, пускорегулюючі пристрої не продаються, а тільки в комплекті з електропроводкою, колодками і лампою за $22, що становить половину вартості нової кришки для акваріума. Що ще цікавіше, вартість оригінальної люмінесцентної лінійної лампи Aquael F15T8/D становить $22. Довелося задуматися про те, як знизити витрати на ремонт кришки з освітленням Aquael.

Аналіз показав, що економічно доцільно замінити лінійну люмінесцентну лампу F15T8/D світлодіодним лінійної лампою. Виникло питання. А як впливає освітлення, випромінюване світлодіодами на ріст рослин і мешканців акваріума?

Аналіз можливості застосування світлодіодів (LED) для підсвічування акваріума

В даний час в світильниках для освітлення акваріумів широко застосовуються сучасні джерела світла у вигляді світлодіодних ламп, прожекторів та лінійних трубок. За відгуками акваріумістів, застосування LED джерел освітлення замість ламп розжарювання і люмінесцентних світильників дозволяє не тільки в кілька разів знизити витрати на електроенергію, але і покращити ріст рослин і уникнути додаткового нагрівання води, що особливо актуально в літній час року.

Істотна економія електроенергії і фактична відсутність нагріву води акваріума очевидні. Визначити ступінь впливу світла, випромінюваного світлодіодами на ріст рослин, можна на підставі Графіка активності росту рослин в залежності від довжини хвилі світла і Графіка залежності інтенсивності випромінювання LED (світлодіоди) від довжини хвилі.

Графіки активності росту рослин в залежності від довжини хвилі світла

При зростанні, в рослини (водорості) під впливом світлової енергії одночасно протікає три процесу – фотосинтез, фотоморфогинез і синтез хлорофілу.

При фотосинтезі відбувається перетворення неорганічних речовин органічні речовини з виділенням або поглинанням водню або кисню. Фотоморфогинез зазвичай відбувається під час проростання рослини з насіння і розвитку кореневої системи. Хлорофіл є зеленим пігментом рослин, забарвлює їх листя в зелений колір. Таким чином, на активність росту водоростей головним чином відіграє процес фотосинтезу і синтез хлорофілу.

На графіку, наведеному вище видно, що для активного росту рослин джерело світла для освітлення акваріума повинен забезпечувати хороше випромінювання тільки на ділянках спектра 400-500 нм і 600-700 нм.

Спектральна характеристика інтенсивності випромінювання світлодіодів LED

Для визначення придатності світлодіодів для освітлення акваріума розглянемо Графік залежності випромінювання LED від довжини хвилі. Як видно на графіку, максимальна потужність світлового випромінювання світлодіодів лежить у межах 420-460 і 480-650 нанометрів. Завдяки цьому ефективна потужність освітлення, за рахунок концентрації випромінювання в необхідному для забезпечення активного росту рослин діапазоні, буде ще вище.

Результати проведеного аналізу дозволяють зробити висновок, що світильники, в яких встановлені світлодіоди в якості джерела світла, ідеально підходять для освітлення акваріума. Завдяки вузьким спектром випромінювання світлодіодної лампи, при заміні лампи розжарювання в підсвічуванні акваріума світлодіодним її потужність можна зменшити не в 8 раз, як при освітленні приміщень, а в 12. Наприклад, для повноцінної заміни лампочки розжарювання для освітлення акваріума потужністю 25 Вт знадобиться світлодіодна лампа потужністю 2 Вт.

Як замінити люмінесцентну лінійну лампу Aquael F15T8/D в підсвічуванні акваріума світлодіодним

На перший погляд заміна встановленої в підсвічуванні для акваріума люмінесцентної лінійно лампи не становила труднощів. У продажу є лінійні світлодіодні лампи, які по габаритних і приєднувальних розмірів повністю відповідають лінійним люмінесцентним лампам. Досить видалити пускорегулюючий пристрій і безпосередньо подати напругу мережі на висновки світлодіодним лінійної лампи.

На мій превеликий подив, виявилося, що світлодіодних лінійних ламп з цоколем G13 довжиною 43,8 см, відповідних довжині F15T8, у продажу немає. В асортименті представлені тільки світлодіодні лампи ціною від $3 з мінімальною довжиною 60,5 см, призначені для заміни люмінесцентних ламп в стельових світильниках Амстронг.

Ремонт акваріумної кришки з освітленням можна було виконати двома способами: заміною люмінесцентної лампи герметичній світлодіодною стрічкою або установкою зменшеною до довжини 43,8 см світлодіодним трубки довжиною 60,5 див. Але, не хотілося, вносити зміни у заводську конструкцію кришки Aquael і встановлювати додатковий зовнішній блок живлення. Тому було вирішено розглянути можливість реалізації другого варіанту ремонту.

Електрична схема лінійної світлодіодним LED лампи

Електрична схема світлодіодним трубки, як видно з наведеної вище схеми, являє собою драйвер, до якого послідовно підключені дві групи тріад світлодіодів. Тому можна було при вкороченні лампи скоротити кожну з гілок на кілька тріад без наслідків для надійної роботи лампи. Трубка світлодіодної лампи зроблена з оптичної пластмаси, і скоротити її до необхідної довжини не представляло труднощів.

У наявності була лінійна світлодіодна лампа типу G13 СЛ (Т8) потужністю 8 Вт, довжиною 60,5 см, виготовлена на базі 138 світлодіодів холодного білого світла типу LED-HK5H4ULC-W. Розрахунок показав, що для укорочення довжини трубки потрібно видалити 36 світлодіодів. У результаті потужність лампи для освітлення акваріума зменшиться до 6 Вт, що цілком достатньо для повноцінної заміни лампи Aquael F15T8/D. Драйвер світлодіодної лампи-трубки являє генератор струму, тому після зменшення кількості світлодіодів в лампі до 102 штук в схему драйвера вносити зміни немає необхідності.

Як зменшити довжину лінійної світлодіодної лампи-трубки

Для того щоб зменшити довжину світлодіодним лінійної лампи її необхідно попередньо розібрати. Розбирання лампи починається зі зняття чашок-цоколів з її торців.

Цоколь знятий з лінійною LED лампи

На фотографії одна з чашок, знята з лампи. Чашки виготовлені з тонкого листового алюмінію штампуванням і приклеєні до прозорої трубки з оптичної пластмаси. Для зняття чашки потрібно лезом викрутки сильно натискати на її торець по колу, щоб не було перекосу. Якщо зусилля руки, щоб зрушити чашку з місця не вистачає, то можна легенько постукати по викрутку молотком. Коли обидві чашки зняті від штирьков цоколя отпаиваются дроти.

Друковані плати в лінійній LED лампи

Друкована плата зі світлодіодами вставлена в пази, які є всередині трубки і легко виймається разом з драйвером. Плата драйвера зафіксована на платі зі світлодіодами з допомогою силікону і виймається з нею одночасно. Після виїмки світлодіодним плати драйвер потрібно акуратно від'єднати від неї.

Розмітка трубки LED лампи

На наступному кроці трубка прикладається до люмінесцентній лампі і на неї наноситься позначка для відпилювання зайвої частини. При розмітці треба врахувати, що частина трубки увійде в чашки, глибина яких на 2 мм менше, ніж їх зовнішній розмір.

Нанесення лінії розпилювання на трубку LED лампи

Для того щоб торець трубки після відпилювання був рівним, потрібно попередньо на ній нанести лінію розрізу. Лінію зручно наносити, обернувши трубку у місці позначки аркушем паперу, як на фотографії. Тоді по краю листа легко нанести маркером лінію, паралельну торця трубки.

Відпилювання частини трубки LED лампи

Трубка лампи зроблена з пластмаси і, відпиляти її можна будь пилкою з дрібними зубцями, наприклад мо металу або лобзиком. Щоб скло не подряпати під трубку потрібно підкласти тканину. Лещата тут не знадобляться, достатньо буде сили кисті руки.

Вид розпилу трубки LED лампи

Як видно на фотографії пив вийшов рівним з бахромою. Для її видалення можна скористатися ножем або дрібним наждачним папером. Необхідно простежити, щоб тирса не залишилися усередині трубки.

Розмітка друкованої плати з LED діодами

На наступному кроці потрібно вставити печатну плату зі світлодіодами всередину трубки таким чином, щоб з обох кінців трубки плата виступала на однакову довжину. Потім нанести маркером мітки для відпилювання зайвої довжини. Щоб плата не впиралася в пайку до штирів цоколя при установці чашок довжина її повинна бути коротше довжини трубки не менше, ніж на 6 мм

Відпилювання друкованої плати з LED діодами

Друковані плати зазвичай виготовляють з склотекстоліти або гетинаксу, які добре пиляються ножівкою по металу або лобзиком. Так як плата вузька, то її зручно при відпилюванні затиснути в лещатах. Для можливості відпилювання заважає діод з частини плати, яка більше не буде потрібна, довелося випаяти. З отпиленного торця друкованої плати потрібно за допомогою наждачного паперу або напилка з дрібною насічкою зняти задирки.

Встановлення перемички на друкованій платі з LED діодами

Для подачі живлячої напруги на світлодіоди необхідно відновити перепиленные струмопровідні доріжки. Для цього з доріжок зіскоблюється захисне покриття, і припаюються перемички, як на фотографії.

Перевірка роботи друкованої плати з LED після укорочення

Перед складанням світлодіодної лампи для освітлення акваріума потрібно перевірити її працездатність. Для цього з виходу драйвера до контактів світлодіодним плати, дотримуючись полярності, потрібно паяти дроти. На вхід драйвера з допомогою виделки зі шнуром подати напругу 220 В. Як видно на фотографії, лампа запрацювала. Споживаний світлодіодами струм склав 116 мА. Так як світлодіоди підключені до драйвера двома гілками і з'єднані за три паралельно, то середній струм через світлодіод склав 19,3 мА при допустимому 20 мА. Світити світлодіоди будуть не на повну потужність, зате в такому режимі прослужать довше.

Розточування ущільнювального кільця

Примірка зібраної світлодіодної лампи показала, що діаметр її трубки на міліметр більше, ніж діаметр люмінесцентної трубки. Тому ущільнювальні кільця на лампу не надевалось. Конструкція кільця дозволяла збільшити його внутрішній діаметр шляхом розточування круглим напилком.

Сточування буртика чашки цоколя

Додатково довелося ще на наждачним колонці сточити виступаючі буртики на торцях чашок. Після цієї доопрацювання ущільнювальні кільця вільно одягли на світлодіодну лампу, і настала пора за допомогою супер-клею «Контакт» остаточно закріпити чашки на трубці лампи.

Примірка світлодіодним трубки для правильної установки чашок

Для того, щоб світло від світлодіодної лампи був направлений у воду акваріума необхідно чашки при закріпленні правильно зорієнтувати щодо трубки. Для цього потрібно надіти чашки на трубку і встановити лампу в патрони кришки для освітлення акваріума. Виставивши правильний напрямок світлового потоку від світлодіодів потрібно нанести ризики на трубку і чашки, щоб була можливість точного позиціонування їх відносно один одного при приклеюванні чашок.

Зовнішній вигляд корпусу драйвера з боку проводів

Після закінчення роботи з укорочення світлодіодної лампи необхідно відключити пускорегулюючий пристрій, так як для роботи світлодіодним лінійної лампи в ньому немає необхідності. Пускорегулюючий пристрій знаходиться в пластмасовому корпусі, закріпленому двома саморізами до кришки акваріума. Для забезпечення герметичності корпус закривається гумовою пробкою, яка в ньому утримується за рахунок сил тертя і виймається з корпусу з незначним зусиллям.

Зовнішній вигляд драйвера люмінесцентної лампи

На фотографії зовнішній вигляд пускорегулювального пристрою, вийнятого з корпусу. З правої сторони плати пускорегулювального пристрої підключені дроти, по яких подається напруга живлення від мережі 220 В. З лівої сторони, підключені дроти, що йдуть на патрони.

Клемна колодка в драйвері люмінесцентної лампи

Для від'єднання проводів від клем пускорегулювального пристрою необхідно втопити головку фіксатора клеми з допомогою леза викрутки, як показано на фотографії. Тепер якщо потягнути за провід, то він легко витягнеться.

З'єднання проводів скручуванням в електропроводці підсвічування

Живляча напруга 220 В можна було подати безпосередньо на патрони, до яких підключається світлодіодна лампа, але я вирішив не змінювати конструкцію кришки і з'єднав дроти скручуванням з подальшою їх пропайкой припоєм і розміщенням в корпусі пускорегулювального пристрою. Якщо є під рукою малогабаритні клеми Ваго, то з'єднання проводів можна виконати за допомогою них.

Ізоляція скруток проводів в електропроводці підсвічування

Для виключення короткого замикання скрутки проводів необхідно покрити трьома шарами ізоляційної стрічки. Залишилося, правильно зорієнтувавши, вставити пробку в корпус і закріпити його в кришці саморізами.

Підсвічування акваріума Aquael перероблена під роботу зі світлодіодним лінійної лампою

Робота по заміні люмінесцентної лампи на світлодіодну лампу в кришці з освітленням акваріума Aquael закінчена. Як видно на фотографії зовнішній вигляд кришки з внутрішньої сторони після переробки практично не змінився, тільки замість люмінесцентної лампи для освітлення з'явилася, лінійна світлодіодна. Настав час установки кришки на акваріум і оцінки достатності освітлення для рослин і мешканців акваріума.

Вигляд мешканців акваріума при включеній світлодіодним підсвічуванням після модернізації кришки

Очікуваний теоретичними розрахунками результат підтвердився в повній мірі. Як видно на фотографії, мешканці акваріума і рослини висвітлені в достатній мірі. Час показав, що рослини при світлодіодному висвітленні добре ростуть і зберігають насичений зелений колір.

Слід зазначити, що освітлення приміщення, в якому встановлений акваріум, в темний час доби при включеній підсвічуванні після установки в кришку світлодіодним лінійної лампи стало на багато нижче, ніж з люмінесцентною лампою. Це пояснюється обмеженим 160 градусами кутом випромінювання світла світлодіодами, на відміну від люмінесцентних ламп, у яких кут 360°. Але спостерігати за життям рибок і ростом рослин в акваріумі при такому освітленні стало ще приємніше.



25-05-2017, 18:44
Нашли ошибку?