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PN's Forum \ weitere interessante Themen \ Elektronik / Elektrik \ Tageslichtlampen zur Sonnensimulation (Sunlight-Simulator)


 Poison Nuke  *

#1 Verfasst am 22.11.2017, um 22:50:56



Ich will hier einfach mal meine Erfahrungen zu dem Thema niederschreiben, Ergänzungen gern gewünscht.


die im Handel erhältlichen Tageslichtlampen sind eigentlich allesamt Schrott. Zum einen ist die Anhabe "10.000 Lux" auf einer Lampe völlig fehl am Platz, da Lux die Beleuchtungsintensität auf einer Oberfläche angibt und eine Lampe nur einen Lichtstrom haben kann, zum anderen sind auch 10.000 Lux noch zu wenig, reales Sonnenlicht hat mindestens 20.000 bis 40.000 und kann Mittags über 100.000 Lux erreichen.
Und diese Lampen beleuchten meist nur das Gesicht und das auch noch aus dem falschen Winkel. (Sonne kommt von oben und nicht von vorn).


Farbspektrum ist ein großes Thema bei der Geschichte. Geringe UV-Anteile sind durchaus nützlich, aber Tageslicht besteht fast gleichmäßig aus allen Spektren.
LEDs haben prinzipbedingt aber nur viel Anteil in einem schmalen blauen Band (weil fast alle weißen LEDs als Grundfarbe reines Blau abstrahlen und damit zusätzlich eine Phosphorschicht zum Leuchten anregen, welche ein etwas breiteres Spektrum im grünen und roten Spektrum abdeckt).

Warmweiße LEDs sind zu bevorzugen, weil hier der Anteil von blau und rot meist gleich ist und vergleichbar zum richtigen Sonnenlicht, wenn auch die Farbtemperatur niedriger ist (das liegt aber an dem schmalen blauen Band).
Viel wichtiger als die exakte Farbtemperatur ist aber prinzipiell erstmal die Helligkeit und der CRI (Farbindex). Je höher der CRI Wert ist, am besten über 90, desto gleichmäßiger ist das abgegebene Farbspektrum der LED.


Flimmern ist ein Problem bei vielen größeren LED Strahlern. Es werden billige Netzteile verbaut die keine ausreichende Siebung haben, bzw zum Teil werden einfach nur simpelste Thyristoren-Schaltungen eingesetzt, die die zweite Halbwelle hochklappen und damit eine gepulste Gleichspannung erzeugen. Dadurch flimmern die LEDs mit 100Hz



Mein Zielwert für eine ausreichende Leuchtstärke sind 250.000 Lumen. Damit liegt man im Stromverbrauch etwa bei 2000-2500W je nach Effizienz der LEDs.

Aufgrund der notwendigen Kühlung werden vermutlich 100W CoB Varianten ausscheiden, da ich bisher keine geeignete Kühlfläche finden konnte, bzw das Fräsen einer Kühlplatte sehr teuer ist.
Fertige LED-Strahler in diesen Leistungsklassen (400W, 500W, 1000W) haben eine sehr große Fläche von meist so 50cm * 35cm bis zu 75*75cm. Der Vorteil ist, durch die sehr große Fläche ist der Blendeffekt nicht so extrem wenn man 1-2m davon entfernt ist. Aber solch große Lampen muss man erstmal irgendwo in der Wohnung unterbringen, auch wenn sie sehr flach sind.

to be continued ...


greetz
Poison Nuke

de0815de

#2 Verfasst am 22.11.2017, um 23:45:04



Habe neulich 5 Stück 1.000W mit 120.000 Lumen/Stück bei Amazon "gekauft" und dann hatten die sich bei der Preisauszeichnung vertan

Dann habe ich überlegt ob ich mir einfach das baue was ich benötige, da ich mit über 5.000€ deutlich über dem Budget lag.
Bauen/Kaufen hat sich aber eigentlich nichts genommen. Ich hab es dann anders gelöst und musste auch etwas bescheidener werden.

Bei deinem Ziel, auch wenn es offensichtlich für innen ist, müssten immer noch pro Watt 1 € kalkuliert werden, oder?



Der Weisheit letzter Schluss ist das, was letzten Endes unwiderlegbar ist, um zu überleben, und muss nicht die Wahrheit sein, wenn es sich nicht lohnt zu überleben. Insofern waren die Dinosaurier nicht der Weisheit letzter Schluss. by www.deweles.de

 Poison Nuke  *

#3 Verfasst am 23.11.2017, um 06:09:49



es gibt haufenweise günstige/billige Chinaware. So findet man z.B. 500W Strahler mit 60k Lumen für 90€ bei Amazon. Die Frage ist jetzt die Spreu vom Weizen zu trennen und die günstigen Teile zu finden. Hab mal einen 300W Strahler für 120€ gehabt, der hatte keine Siebung im Netzteil, flimmerte also wie Sau. Aktuell die Beleuchtung im Arbeitszimmer realisiere ich über 7 Deckenleuchten a 50W mit gesamt >30k Lumen und da flimmert nichts, trotz dass die nur 26€ pro Stück gekostet hatten.


Hauptproblem der Chinaware sind die billigen LEDs und damit geringere Effizienz und geringer CRI.
Gute Leuchten liegen aufjedenfall noch über 1€ pro Watt. So z.B. ein 1kW Strahler aus Deutscher Produktion für 1250€ aber dafür auch HighEnd in jeder Hinsicht und 140k Lumen.


greetz
Poison Nuke

ferryman

#4 Verfasst am 09.12.2017, um 10:01:39



Hier bin ich doch direkt am Start.

Endlich wieder was im alten PN-Style, schön abgefahren und extrem

1.) Willst Du immer diese extreme Helligkeit haben? Oder eine Möglichkeit zur Dimmung oder die Elemente nur teilweise einschalten?

2.) Hast Du Dir mal Metalldampflampen angeschaut? (Ich weiß dass LED's aktuell absolut "der Shit" sind...)

3.) Wie gehst Du mit dem Kilowatt Abwärme um? Zusammen mit einem PC und so weiter kann ich mir vorstellen dass das im Zimmer nicht immer angenehm sein könnte. Darüber hinaus hängen alle Elemente an der Decke und heizen sich gegenseitig auf - Wärmestau und verringerte Lebensdauer/Leuchtkraft wären die Folge.


Lamello rulez :p

 Poison Nuke  *

#5 Verfasst am 09.12.2017, um 10:12:02



ich klecker halt nicht

1.) Dimmen ist optional mit hohem "Will-haben" Faktor. Im Endeffekt ist das aber nur eine Sache der Gleichspannungsquelle. Es gibt von Meanwell Netzteile mit aktiver Spannungsregulierung, das RSP-3000 wäre da eine Variante, man müsste es aber etwas überhalb des erlaubten Ausgangsstromes betreiben, da bei ~37V natürlich sehr viel mehr Strom fließen muss. Oder ich hab genug Geld und hole mir 2 solche Netzteile, da man bis zu 3 davon parallel schalten kann.


2.) das Spektrum von denen ist zu stark eingeschränkt. Sie haben zwar eine sehr hohe Effizienz aber eben nur in einem extrem schmalen Bereich. LEDs können durch die Phosphorschicht da schon ein größeres SPektrum abdecken, vorallem im Blau-Bereich sollte einiges kommen, natürlich nicht zu unausgewogen


3.) aktueller plan ist eine 300*300mm große Kupferplatte mit 20-30mm Dicke. Auf die kommen die LEDs vorn drauf. Auf die Kupferplatte versuche ich dann großflächig Kühlkörper weich anzulöten (Vorhaben ist, alle Flächen plan schleifen, sofort Flussmittel drauf, ordentliche Ladung Lötzinn dazwischen legen und dann ab in den Ofen, mit Grill erreicht man locker 350-400°C nach 20min, sprich das sollte recht gut gehen.
Die Kühlkörper werden aktiv durch 3x 92mm Lüfter gekühlt. Das reicht dann mehr als locker aus um die 2kW Wärme abzuführen.


greetz
Poison Nuke

Andreas87

#6 Verfasst am 09.12.2017, um 18:05:54



Wieder mal herrlich abgefahren!

Aus Neugier und ich frag auch nur ganz vorsichtig: wenn du scharf auf einen möglichst hohen CRI bist, warum greifst dann nicht auf Neonröhren zurück? Imho die momentan einzige Variante, um im Vollspektrum-Bereich deutlich über einen 90iger-Wert zu kommen...


"Der Bankraub ist eine Initiative von Dilettanten. Wahre Profis gründen eine Bank."


 Poison Nuke  *

#7 Verfasst am 09.12.2017, um 21:37:44



gute LEDs erreichen mittlerweile auch CRI >90, z.B. Philips Lumileds LUXEON 3030 2D gibt es als >90 spezifiziert. Denn im Endeffekt ist das Funktionsprinzip der Erzeugung des Lichts bei LED und bei Leuchtstoffröhre identisch. Beide regen mithilfe von hochenergetischem Licht eine Phosphorschicht zum Leuchten an, bei der LED hat man zusätzlich noch einen Teil des originalen blauen Lichts dabei, bei einer Leuchtstoffröhre wird das UV-Licht großteils gefiltert. Daher sollte es prinzipiell rein vom CRI her keinen Unterschied geben.

Und mit normalen Leuchstofflampen im bezahlbaren Bereich schafft man keine so hohe Lichtleistung auf kleinem Raum. Bzw mir ist noch nie eine untergekommen die überhaupt einen großen Lichtstrom erzeugen kann. Das einzige was der LED Konkurrenz bei viel Licht auf wenig Raum machen kann, sind Lichtbogen-Gasentladungslampen, also Xeon-Kurzbogen usw. Aber die haben extrem viel UV-Anteil, was ich gerne vermeiden würde.


greetz
Poison Nuke

ferryman

#8 Verfasst am 11.12.2017, um 10:00:05



Ich denke ich werde es mal mit 150cm LED Röhren (23W neutralweiss) probieren. Die gibt es für ca. 10€ anschlussfertig und aufgrund der recht großen Fläche erwarte ich eine brauchbare Wärmeabfuhr.

Die bestelle ich demnächst; wenn es fürs Arbeitszimmer nicht gut genug ist kommen die einfach in den Keller.

T8 Leuchtmittel von Osram sind auch interessant, da ich dort dann kein Flackern und stimmige Farben erwarte.


Lamello rulez :p

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