Je eigen LED-verlichting maken                                                        Loek van der Klugt

Led boven je bak heeft grote voordelen:

·         Gaat heel veel langer mee dan TL;

·         Nauwelijks terugval in lichtproductie;

·         Veel efficiënter gebruik van het uitgezonden licht;

·         Nauwelijks elektriciteitsverbruik voor het voedingsapparaat. Dat is vooral een groot voordeel ten opzichte van het traditionele voorschakelapparaat.

·         Hoewel wij dat niet zo duidelijk zien (wel in een video!), is TL onrustig. Hoe dat op dieren overkomt, weet ik niet.

In de handel is veel fraais te koop, maar dat heeft wel zijn prijs. Net als bij TL zit je verder vast aan bepaalde maten en vermogens die niet altijd zijn zoals je die zou willen.
Met via internet aan te schaffen losse onderdelen is zelfbouw tegen lage prijs heel goed mogelijk.

Enige basiskennis

LED staat voor Light Emitting Diode ofwel voor Licht Emitterende Diode. Emitteren is een technische term voor uitzenden. In het Engels schrijft men LED, in het Nederlands led.

Een diode is een elektronisch element dat maar in één richting stroom doorlaat. Normaliter wordt een diode dus met gelijkstroom bedreven. Alleen als de + van de diode aan de + van de stroombron ligt, vloeit er stroom. Leg je wisselstroom aan, dan krijg je maar in de helft van de tijd licht! Niet elke diode geeft licht. Of dat gebeurt, hangt af van de materialen die bij het vervaardigen van de diode werden gebruikt. Die (zeldzame en daardoor relatief dure) materialen bepalen ook de kleur die de LED uitzendt. Zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Led voor meer info.

Bekend zijn de led spotjes van bijvoorbeeld 4W. Die lijken veel licht te geven, maar dat komt alleen doordat het licht sterk gebundeld is. Om daarmee een aquarium te verlichten heb je toch echt veel van die spotjes nodig!
Wat wij nodig hebben, zijn zogeheten power-leds. Dat zijn leds met vermogen vanaf 1W. Van belang is ook hoeveel licht een led per opgenomen Watt uitstraalt. Bij de huidige power-leds ligt de lichtproductie op het niveau van TL. Dat is 90-100 lumen per Watt. De vergelijking is echter niet zo simpel te maken. TL zendt het licht namelijk rondom uit, terwijl led dat in een nauwe bundel doet. Bij TL maakt het daarom nogal wat uit hoe je lichtkap er van binnen qua reflectie uitziet, dan wel of je een reflector gebruikt en wat daarvan dan de effectiviteit is. Bij led maakt dat weinig uit. Led zendt het licht namelijk in een bundel uit. Hoe sterk het licht daarbij gebundeld is, wordt vooral bepaald door het lensje dat voor de led gemonteerd is.

Wil een led goed functioneren, dan dient er over de diode een bepaalde (gelijkstroom)spanning te worden aangelegd. Voor de 1W-leds die ik gebruik geldt een optimale spanning van 3V. Omdat vermogen W (in Watt) = spanning V (in Volt) x stroomsterkte I (in Ampère ), dus W = V X I, vloeit er door zo’n 1W-led bij een aangelegde spanning van 3V een stroomsterkte van 1/3 = 0,33A.

Deze gegevens betekenen dat als je een voedingsbron van bijvoorbeeld 12V hebt (zoals een uit een computer gesloopte voeding die levert), dan kun je daarop een groep van 4 in serie geschakelde leds laten branden. Immers: 4x3V = 12V. Die gebruiken dan gezamenlijk 4x1= 4W. Omdat zo’n computervoeding doorgaans heel wat Watts kan leveren, kun je daarop veel van zulke groepen kwijt. Die moet je dan wel parallel schakelen. Stel je hebt een voeding 400W, dan kun je daarop in principe tot 400/4 = 100 parallel geschakelde groepen van elk 4 1W-leds op kwijt. Geadviseerd wordt niet meer dan tot 90% van het nominaal vermogen van de voeding te benutten. Dat is dit geval dus 0,9 x 400 = 360W.

Bied je een led minder spanning aan dan wat optimaal zou zijn, dan geeft hij minder licht. Leds zijn tot op zeker niveau dus dimbaar. Bied je te weinig spanning aan, dan houdt de lichtproductie op. Er is dus een drempelwaarde waarboven je moet blijven. Bied je meer spanning aan dan optimaal, dan geeft de led wel meer licht, maar dan gaat hij minder lang mee. Ook neemt dan de effectiviteit af. Bij hogere stroomsterkte wordt de led warmer en dat gaat ten koste van de effectiviteit. Het is een misverstand dat ledverlichting niet warm wordt. Hoe hoger het vermogen van een led, hoe beter die gekoeld moet worden, respectievelijk hoe beter je de warmte moet laten afvloeien. Dat betekent ook dat je de leds op een goede warmtegeleider moet monteren en dat ze dan ook niet al te dicht op elkaar moeten worden gemonteerd.

Praktijk

Ik maak dankbaar gebruik van het ontwikkelingswerk van Thom van Rooijen, lid van zowel LATV ‘De Natuurvriend Leiden’ als van Studievereniging HET PALUDARIUM. Hij bestelt zijn onderdelen op Ebay, waarbij hij zoekt via Advanced search (uitgebreid zoeken). Zo bestelde ik onlangs op ebay.com - uitgebreid zoeken op power leds 1W/3V:
- 50 leds, 1W/3V kleur warmwit en 50 leds 1W/3V kleur koelwit voor in totaal US $ 7,20


- 1 voeding 120W/24V ad US $ 16,50


 

 

 

 

 

 

 

 


- 1 tube warmte geleidende kit HeatSink plaster ad CAD $ 0,99. HeatSink is overigens een merknaam.

Alles werd na betaling per Paypal zonder verzendkosten binnen 2 weken in afzonderlijke zendingen afgeleverd. Paypal is een veilig en betrouwbaar betalingsmedium. Eén keer een account aanmaken en je kunt internationaal van alles bestellen. Na een paar dagen zie je dat de kosten in € van je betaalrekening zonder extra kosten zijn afgeschreven. De kosten van retourzendingen worden zelfs vergoed!

Thom monteert de leds op aluminium U-profiel 3cm hoog bij 4cm breed. Ik kocht bij Hornbach 2m U-profiel 2x3cm ad € 11,20. Dat voldeed prima. Thom maakt het aluminium matzwart voor betere warmteafstraling. Omdat de balk niet warmer dan lauw werd, heb ik daarvan afgezien.
De werkwijze is dan:
- zaag het U-profiel op gewenste lengte(n);
- leg de leds alvorens die op te lijmen met de + dezelfde kant op. Ik doe dat door ze stuk voor stuk even een spanning 3V op te leggen. Dan weet ik ook meteen of er niet een fout exemplaar bij zit. Daarvoor gebruik ik een afgedankte voeding welke die uitgangsspanning levert. Je kunt ook gebruikmaken van een universeelmeter die je op weerstandsmeting zet en dan kiest voor een laag bereik. Ook kun je natuurlijk twee 1,5V batterijen in serie aan elkaar solderen en van draadjes voorzien.
- plak de leds met de HeatSink plaster in het midden van het brede vlak van het ontvette U-profiel. Houd daarbij een hart-op-hart afstand van minimaal 3cm aan. Houd er rekening mee dat het enige tijd duurt eer de leds goed vastzitten;
- knip van zogeheten monteerdraad (dun stijf draad met vaste kern) stukjes van zodanige lengte dat die op de contacten van de leds gesoldeerd kunnen worden. Dat komt bij hart-op-hart 3cm neer op stukjes van 2cm die aan beide einden van 3mm mantel worden ontdaan. Vertin die eindjes;
- soldeer de draadstukjes op de contacten van de leds. Gebruik daarvoor dunne harskernsoldeer en liefst een in temperatuur instelbare soldeerbout met fijne punt.

Ik wilde voor een 80cm aquarium 2 balken van 75cm maken. Na afzagen daarvan hield ik dus 50cm over. Om ervaring op te doen, heb ik dat stuk eerst maar gebruikt om er een balk voor boven een plantenkweekbak van te maken. Op die balk was ruimte voor 48:3 = 16 leds. Daarvan heb ik dus 2 groepen van elk 8 leds gemaakt. Daarbij heb ik afwisselend een warmwitte en een koelwitte led gebruikt. Door die groepen qua polen tegengesteld op de balk te monteren, dus de ene groep met de + naar rechts en de andere met de + naar links, kan de bedrading wat eenvoudiger blijven. Zo had ik de - van beide groepen in het midden van de balk en de + aan de einden. Daardoor kon ik met één -draad vanuit het midden en één +draad vanaf het ene eind samengenomen met één +draad vanaf het andere eind van de balk naar een kroonsteentje waarop vervolgens de uitgang van de voeding met + aan + en - aan - werd gekoppeld. Door de draden via geboorde gaatjes aan de binnenkant van het U-profiel te leiden, krijg je een fraaier en minder kwetsbaar geheel. De balk kun je vervolgens in je lichtkap schroeven. Doordat ik met een Juwel lichtkap van kunststof van doen  had, heb ik de balk met Tie-wraps bevestigd.