Beleuchtungsumstellung eines Ladens auf LED

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

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johann-
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Mi, 11.05.11, 18:18

Hallo,
mein Name ist Johann und ich bin neu hier. Ich habe zur Zeit ein kleines Projekt und wollte dieses vorstellen, um mir Anregungen und Hilfe aus dem Forum zu holen.
Zu meinem Projekt: Mein Vater besitzt einen Laden, der mit 60x50W Halogeneinbauspots (MR16/G5.3) und einigen Leuchtstoffröhren ausgeleuchtet wird. Diese sind am Tag etwa 10 Stunden an und verbrauchen so Unmengen an Strom(2000€ im Jahr bei ca. 260 Tagen). Da ich gerne "Bastel" habe ich es mir zur Aufgabe gestellt, die Stromkosten für die Spots mit LEDs zu senken. Ich habe schon einige fertige Led-Spots getestet, bin mit dem Ergebnis aber nicht sehr zufrieden.

Getestet wurden:
-eSmart HIGH POWER LED SPOT | warmweiß , 9W, 420lm von Amazon
-LED Strahler 3x3W Cree | warmweiß , 9W, 390lm von Kauflux
-Philips Master LED Spot | warmweiß , 10W, 410lm von Amazon

Die eSmart gefällt vom Licht her am besten und ist auch die Günstigste, aber sie ist sehr groß, was einen Umbau der Anlage mit sich brächte.
Der LED Strahler war eindeutig nicht hell genug und auch vom Licht her unangenehm.
Der Philips Master hat gut gefallen, hatte aber ein etwas zu bläuliches Licht und wurde beim Test sehr Laut(Kühlung mit Oszillierender Membran).

Rein aus Interesse hatte ich noch eine Cree MT-G EasyWhite, warmweiß, 1188lm bei LEDs bestellt. Diese LED war mit Abstand das Beste was ich bis jetzt gesehen habe. Farbtemperatur und Helligkeit waren genau das, was ich suche. Leider habe ich noch keine Spots mit dieser LED gefunden, da sie noch so neu ist. Deshalb habe ich mir Gedanken gemacht was ich bräuchte, wenn ich es selber bauen wollte. Da alle Spots zusammen zur Zeit ca. 72'000lm (3600Wx20lm)produzieren, war meine Überlegung, dass ich 4 MT-G pro Spot nehme, 2 in Reihe und das 2 mal ca. 25W. Diese würde ich mit 12 V bei 2 A betreiben und so (4x440lm=1760lm) genügend Licht haben + Reserve. Als Kühler hatte ich mir gedacht, da ich nichts anderes gefunden habe, einen Northbridgekühler mit Heatpipe zunutze, da dieser die Abwärme hoffentlich schnell wegtransportieren kann und von der Größe her schon ungefähr passt (50x50x65mm). Errechnet habe ich einen Wärmewiderstand von 4,3 K/W pro LED ((85°C-55°C)/7W->Sperrschichttemp- Umgebungstemp.+Reserve/Watt pro LED), das macht ca. 1 K/W gesamt.
Über die Elektrifizierung habe ich mir bis jetzt wenig Gedanken gemacht, da ich erstens wenig Ahnung von Stromversorgung von Leds habe und zweitens, erstmal die Lampe an sich fertig haben wollte. Was auf jeden Fall möglich sein soll ist, die LEDs zu dimmen. Wenn jetzt nicht jemand sagt, dass es sehr schwierig und kostspielig seitens der Stromversorgung ist würde ich erstmal versuchen, den Spot zu bauen und mich dann mit dem Rest beschäftigen. Angestrebt ist ein Gesamtpreis von 4000-5000€, wobei ich viel selber machen würde.
Was sagt ihr dazu? Falls es Vorschläge für bessere Lösungen oder andere Varianten gibt, bitte schreiben. Vieleicht kann mir auch jemand sagen, wann die ersten Spots mit MT-G Emittern rauskommen und ob sich das warten lohnt.

Vielen Dank
Johann
Borax
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Mi, 11.05.11, 20:11

Hallo Johann,
welcome on board!

Wow, da hast Du Dir ja echt was vorgenommen.
Fangen wir mal 'hinten' an:
wann die ersten Spots mit MT-G Emittern rauskommen
Keine Ahnung. Du könntest direkt bei Lumitronics nachfragen (per E-Mail), vielleicht ist da schon was bekannt.
Wegen Selbstbau... Stromversorgung ist nicht soo ein Problem.
Aber ob Du pro Spot 25W vernünftig weg kühlen kannst, wage ich zu bezweifeln.
Stromversorgung: LEDs am besten immer nur in Reihe schalten und mit einer KSQ versorgen. Solche KSQs gibt es mit verschiedenen Strömen.
Beispiel: http://www.leds.de/en/Accessories/Power ... xid-1.html
Diese kann bis zu 42V liefern, also bei 6V pro LED reicht das für 7 Stück (blöder Wert :( ) Aber vmtl würden auch 3 MT-G Emitter pro Spot reichen, so dass Du je zwei Spots mit einer KSQ betreiben könntest (wenn es verdrahtungstechnisch sinnvoll machbar ist). Bei den Mengen die Du brauchst, ist bestimmt auch noch Rabatt möglich. Diese KSQs sind allerdings nicht dimmbar. Wie hast Du denn die 'Dimmung' geplant? Standard-230V Dimmer?
jkunz
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Mi, 11.05.11, 21:09

Mit High-Power LEDs hast du immer Kühlungsprobleme. Es wird viel Leistung auf kleinem Raum verheizt und das obwohl LEDs wärmeempfindlich sind. Deshalb sind Glühobst-Surugate mit LEDs prinzipbedingt ein fauler Kompromiss.

Wenn es dir ernst ist mit dem Beleuchtungsumbau, dann nutze ein komplett anderes, LED kompatibles Beleuchtungskonzept. Verabschiede dich von den Spots, Glühlampen und ähnlichen Altlasten. Je nach dem was in dem Laden verkauft wird spielt der CRI (Farbwiedergabeindex) eine große Rolle. Ich würde Aluleisten, die als Kühlkörper dienen, mit LED Modulen mitlerer Leistung bestücken. Z.B. die "Citizen Chip on Board LED Module" mit 4W. Oder die "High-Power SMD LED Leiste warmweiß 600mm, 950lm, 12V" oder "Extreme-Line Plus warmweiß, 8 Cree Q2 LEDs, 960lm" nebst dem passenden "Aluminium-Profil Set, 600mm". Ähnliche Auswahl hat man bei den "SuperFlux-LED Leisten".... Mit vielen, kleineren LEDs hat man einfach wesentlich weniger Kühlungsprobleme, da die Wärme schon bei der Entstehung gut verteilt wird. Je mehr LEDs um so gleichmäßiger ist auch die Ausleuchtung. (Keine Blendwirkung, keine Schlagschatten.)

Wenn die Lampen immer lange eingeschaltet sind gibt es noch eine andere, gute Alternative: Halogen-Metalldampf-Gasentladungslampen. Ähnlich effizient wie LEDs und auch Typen mit gutem bis sehr gutem CRI erhältlich. Grad wenn man viel Licht braucht sind Gasentladungslampen in der Anschaffung günstiger als LEDs.
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strenter
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Mi, 11.05.11, 21:31

Herzlich Willkommen im Forum, Johann!

Wenn es um E27-Fassungen geht habe ich in Punkto warmweiß bislang die Philips Master LED 12W als so ziemlich das Non-Plus-Ultra empfunden, wobei die auch angebotenen Toshiba nicht schlecht sind; nur ist dieses Licht nicht so warmweiß wie das der Philips. Aber die Lampengehäuse müssen eine gute Luftzirkulation und Luftaustausch zulassen. Diese Leuchtmittel werden recht warm! Und LEDs lieben es nunmal kalt.
Ansonsten tendiere ich auch eher zum Selbstbau. Ob nun mit normalen LED-Leisten mit SuperFlux, den High-Power Versionen, den Ultraslim Panels oder den Matrix Modulen. Oder halt selbst was gemacht, notfalls mit Platine und SuperFlux-LEDs.
Wer kreativ ist, über ein wenig handwerkliches Geschick und technisches Verständnis verfügt kann nicht nur eine Menge Geld (und Frust!) sparen, sondern hat danach auch noch Lampen die sonst keiner hat. :)
4UService
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Mi, 11.05.11, 22:21

Hi Johann, Hi an alle,

ich bin auch neu hier im Forum und habe mir gerade das ganze hier mal etwas genauer überlegt.
Evtl. sehe ich das vielleicht etwas zu nooby, aber sollte man nicht erstmal die Raumhöhe rauskriegen ? Da die HALO GU5.3er LEDs ja in cd
gerechnet werden und die Lumenangabe nicht viel bringt.
Desweiteren sollte man sich mal überlegen in welchem Abstand die Strahler sind oder sein sollen, damit man einen passenden Abstrahlwinkel der LED zusammen rechnen kann.
Wenn ich Deko haben will, reicht so ein Philips "0815" 26° Strahler, will ich aber Licht haben sollte ich an die 42° Abstrahlwinkel haben.
Mitlererweile kann man mit einer 230cd GU5.3 LED ( 4 Watt / 12.99 EURO) reichlich Licht machen OHNE sich Temperaturgedanken zu machen, selbst im 10 Stunden Dauerbetrieb.

Nachteil - Nicht dimmbar !

Korrigiert mich bitte wenn ich mich zu weit aus dem Strahler gelehnt habe, aber klingt doch logisch, oder ?

MFG

Wolle / 4uService
turi
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Mi, 11.05.11, 23:28

Meine Meinung dazu: mit LEDs wirst Du nach heutigem Stand nur bedingt glücklich. Warum? ich habe zwei Beispiele. Bei einem habe ich aktiv mitgewirkt und versucht, einen Umbau von Spots mitzugestalten. Die Lichfarbe haben wir dabei gut hinbekommen und auch scheinbar die Helligkeit. Aber eben nur scheinbar. denn in der Praxis konnt von den vielen Lumen nicht so viel am Produkt an.

Beispiel 2 ist eine Tankstelle, die komplett auf LED umgerüstet wurde. Da sind vielleicht 80-100 Spots mit je 6 HighPower mit Linse verbaut. Machte mir auf den ersten Blick einen guten Eindruck. Ein Gespräch mit der Pächterin war ernüchternd. Sie sagte, dass man Abends denkt, das Licht wäre abgeschaltet im Vergleich zu einer zwiten Tankstelle. Das beste Beispiel ist das Zeitschriften-Regal, wo man fast nichts sieht. Das war vorher mit HQI angestrahlt, ein ganz anderes Licht.

Klar, die Technik entwickelt sich rasant weiter und in einem Jahr sieht das vielleicht auch ganz anders aus. Aber momentan würde ich nicht zur Komplett-Umstellung in einem Laden raten, wo Licht eine große Rolle spielt. Eine gute Grundbeleuchtung bekommt man aber sicher hin.
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benkly
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Mi, 11.05.11, 23:58

Hi,

hmmm, da muss ich widersprechen. Ich hatte 2 Projekte bei denen das sehr gut geklappt hat mit dem Wechsel auf LEDs. Klar, man kann nicht die bisherigen Leuchten nehmen und da einfach LED-Leuchtmittel rein setzen -> das kann nichts werden. Man muss da halt die "Leuchten" für das jeweilige Leuchtmittel neu Erfinden und optimal auf diese anpassen und dann kann das sehr wohl klappen.

Das eine Projekt war ein Bowlingcenter. Da wurden ca. 100 bis 150 von den 50W Downlights ausgetauscht. Klar, es wurde ein bissel dunkler, was dem Besitzer allerdings sehr recht war da es da vorher eh schon viel zu hell war und nun das etwas dunklere Licht ein angenehmeres Ambiente erzeugt.

Das andere waren Konferenzräume, teils mit Regalfächern zur Produktpresentation. Natürlich reicht es da nicht aus die Produkte von der Decke aus zu beleuchten wie es mit einem HQI möglich wäre, da muss man dann halt nochmals ran und eine direkte Produktbeleuchtung in der Nähe der Produkte schaffen. Ist ein bissel mehr Arbeit, aber dafür kann man dann z.B. auch die Weißtöne der Anwendung anpassen, z.B. die Raumbeleuchtung in warmweiß und die Produktbeleuchtungen in neutralweiß damit diese optisch sofort herausstechen.

Möglichkeiten gibt es genug -> geht nicht gibts nicht.

Aso, der vom Bowlingcenter ist nun nach über einem Jahr überglücklich und freut sich heute noch über eine Stromeinsparung von ca. 10.-€ pro Tag -> und da sind die Materialkosten schon mit eingerechnet :wink:

Gruß, Benny.
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Achim H
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Do, 12.05.11, 08:27

4UService hat geschrieben:Evtl. sehe ich das vielleicht etwas zu nooby, aber sollte man nicht erstmal die Raumhöhe rauskriegen ? Da die HALO GU5.3er LEDs ja in cd gerechnet werden und die Lumenangabe nicht viel bringt.
Warum sollte eine Lumenangabe nicht viel bringen? - Candela ist doch Lumen, allerdings unter Abhängigkeit eines Abstrahlwinkel und in Abhängigkeit eines bestimmten Abstandes. Wenn Du keine Abhängigkeiten haben willst, dann muss der Abstrahlwinkel und die Höhe weg, übrig bleibt das gesamt abgestrahlte Licht. Und dieses wird in Lumen angegeben.
jkunz hat geschrieben:Je nach dem was in dem Laden verkauft wird spielt der CRI (Farbwiedergabeindex) eine große Rolle. Ich würde Aluleisten, die als Kühlkörper dienen, mit LED Modulen mitlerer Leistung bestücken. Z.B. die "Citizen Chip on Board LED Module" mit 4W. Oder die "High-Power SMD LED Leiste warmweiß 600mm, 950lm, 12V" oder "Extreme-Line Plus warmweiß, 8 Cree Q2 LEDs, 960lm" nebst dem passenden "Aluminium-Profil Set, 600mm". Ähnliche Auswahl hat man bei den "SuperFlux-LED Leisten".... Mit vielen, kleineren LEDs hat man einfach wesentlich weniger Kühlungsprobleme, da die Wärme schon bei der Entstehung gut verteilt wird. Je mehr LEDs um so gleichmäßiger ist auch die Ausleuchtung. (Keine Blendwirkung, keine Schlagschatten.)
Die Superflux-Led-Leisten haben aber keinen guten CRI. Und auch die Extreme-Line mit ihren 8 Cree Q2 hat nicht gerade einen hohen CRI (nur 80).

Um Produkte ins rechte Licht zu setzen, kann man Leisten oder auch einzelne Leds mit einem hohen CRI verwenden. Für die Allgemeinbeleuchtung reicht auch ein Licht niedrigerer Qualität. Hier würden sich zum Beispiel die Led-Matritzen anbieten (obwohl: mit einem CRI von 85 ist das Licht schon recht gut und keinesfalls minderwertig.). Außerdem sind diese Matritzen günstig, benötigen keine aufwendige Kühlung und keine Konstantstromquelle. Das macht die Montage sehr einfach.
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Do, 12.05.11, 10:51

Aber für Leisten, LED-Matrix... gilt auch:
...was einen Umbau der Anlage mit sich brächte.
Und das soll ja anscheinend vermieden werden.
johann-
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Do, 12.05.11, 20:15

Hallo,

vielen Dank an alle für die rege Mitsprache. Die Idee von Borax mit den KSQ finde ich schon nicht schlecht, auch wenn ich gedacht hätte, ich kann alle an ein großes "Gerät" anschließen.
Led-Leisten oder Matrixen kommen erstmal nicht in Frage, da ich die vorhanden Löcher gerne nutzen möchte. An der Wand des gesamten Raumes gibt es eine feste Lichtleiste in ca.2m Höhe mit den Löchern für die Spots. Deshalb sind Spots erstmal die beste Wahl, ich denke aber, dass ein Umbau im nicht sichbaren Teil, odendrauf, möglich ist (Platz für Kühler oder Netzteile).
Für eine Fertig-Lampe wollte ich allerdings nicht alle Anschlüsse nach oben versetzen und dann trotzdem ein nicht optimales Licht und nicht ausreichend Helligkeit haben.
Eigentlich wollte ich erstmal wissen , ob ein Strahler mit 4 MT-G Emittern mit jeweils 5,6V und 1,1A ausreichendes Licht abgibt und ein Ersatz für einen 50W Halogenspot ist. Zu der Frag mit dem CRI habe ich keine Ahnung. Zwar habe ich schon gesucht, aber wie ich mir das mit der Natürlichkeit oder der Unnatürlichkeit des Lichtes vorzustellen habe weiß ich noch nicht.
Die Wärmeentwicklung habe ich schon versucht zu berechnen und komme ja auf einen Wert von knapp 1K/W. Eine Heatpipe hat eine Wärmewiederstand von 0,1-0,6K/W, kann ein Northbridgekühler mit einer Heatpipe und Kühlrippen ausreichen?

Johann
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Do, 12.05.11, 20:55

johann- hat geschrieben:Eine Heatpipe hat eine Wärmewiederstand von 0,1-0,6K/W, kann ein Northbridgekühler mit einer Heatpipe und Kühlrippen ausreichen?
Nein. 1. Die Heatpipe transportiert die Wärme nur. Sie gibt sie nicht an die Umgebung ab. Die Heatpipe brauchst du also nur, wenn Wärmequelle und Kühlkörper getrennt voneinander untergebracht werden müssen. 2. Northbridgekühler sitzen in PeeCee Gehäusen. Die haben alle einen Gehäuse- und einen CPU-Lüfter, die Luftaustausch und -umwälzung erzwingen. Diese Kühler sind nicht darauf ausgelegt durch natürliche Konvektion ohne Lüfter zu funktionieren.

Die Synjet Küler sind eine Option. Aber 60 Stück davon machen auch schon ganz schön Krach.
johann-
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Do, 12.05.11, 21:30

Also so einen Synjet Kühler habe ich schon für Testzwecke, doch der ist leider nur für 15W und ich würde gehren 24W haben. Ich kann leider keine konkrete Angabe aus dem Datenblatt entnehmen in der, der Wärmewiederstand steht.
Wie müsste man, denn ein Kühler richtig berechnet und dimensioniert werden für diese LEDs?
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benkly
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Do, 12.05.11, 21:38

Wie groß sind denn die Löcher in der Decke?
jkunz
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Fr, 13.05.11, 21:06

johann- hat geschrieben:Also so einen Synjet Kühler habe ich schon für Testzwecke, doch der ist leider nur für 15W und ich würde gehren 24W haben.
Dir ist wohl nicht ganz klar welche Unmenge von Licht man mit LEDs aus 24 W elektrischer Leistung machen kann.

Eine Cree XM-L in Maximalbestomung erreicht mit 10 W elektrischer Leistung locker die Lichtleistung einer 50 W Glühlampe.

Eine XM-L auf Stern passt gut in einen MR16 Synjet. Dazu die Reflektoren von Reichelt: FRC-M1-OE2B-0 und FRC-N1-OE2B-0. Der Gastgeber hat leider nur die Carclo Linsen, die nicht gut zur XM-L passen. Siehe meinen Erfahrungsbericht im roten Nachbarforum.
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