Volt egyszer egy álmom...

Pov-Ray világítás szimuláció

Szeretem a scifiket, már egészen kisgyermek koromban tetszettek azok a leírások és megragadták a fantáziám, amikben olyan belső terekről írtak az írók, ahol a fény mindenhonnan jön. A szobában egyenletesen mindenhol ugyan olyan világos van.

Lakás felújítás előtt ezerrel törtem a fejem, hogy valamilyen módon megvalósíthassam eme régi álmomat. Aztán rájöttem: szórt fény kell, amit az egész mennyezet áraszt magából. Ehhez pedig az egész mennyezetet bevilágító, sok-sok fényforrás. De legyen energiatakarékos is, ha már nekiveselkedünk.


Pov-Ray, délelőtti fényviszonyok
szimulálása

Ekkor került képbe a LED. Hogy miért LED? A fénycsőben utálom hogy vibrál, ha kezd tönkremenni akkor villog, egyébként 5-10 perc míg bemelegszik és eléri a teljes fényerejét. A LED ezzel szemben: azonnal 100% fényerőn világít, nem villog/vibrál, bírja a fel-le kapcsolgatást, többszöröse az élettartama, stb... Gyorsan csináltam is POV-Ray segítségével néhány szimulációt, aminek segítségével a fény indirekt tükröződéseket, világosítását tudtam modellezni, és amivel - mint látványterv -, asszonyt is meg tudtam győzni.



Készül a ledfüzér, azok a picik az
1W-os teljesítmény LEDek

Ahogy a látványterv első változata megvolt, jöhetett a tervezés. Egy kis wikipedia, egy kis google segítségével felszívtam a tudást. Azt nagyjából tudtam, hogy hány wattnyi hagyományos izzó fényével lehet bevilágítani a nagyszobát, tehát annak fényáram értéke jó kiindulási alap volt. Csak át kellett számolni lm (lumen)-re, majd olyan teljesítmény LED-et találni, ami jó ár/teljesítmény arányú.



5db-os fehér ledfüzér tesztje

Gyorsan meg is lett, rendeltem belőle mintát. Elkezdtem forrasztgatni, majd elkészítettem a prototípus tápegységet, bedugtam a konnektorba, és működött! Igen ám de a 3300K színhőmérséklető "meleg fehér" iszonyú kékesfehér kriptafényt árasztott.



Félkész világítás alkatrészek

És akkor álljunk itt meg egy szóra! Miért nem öntapadós LED füzért vettem? Miért nem bolti LED izzókat vettem? Az okok: 1.) Drága, 2.) Rosz hatásfok, 3.) Kicsi élettartam, 4.) Kriptafény. Ezen kívül a LED füzérnek nagyon halovány fénye van, ha több sorba rakom sem tud egy szobát fő fényforrásként bevilágítani. Az izzókörte helyettesítő LED lámpa pedig nagyon drága, és pont szerű fényforrás (naná, mindegyikben van egy saját LED meghajtó áramkör is).



A tápegység

Ekkor jöttek mindenhonnan az ötletek: rakj elé egy színezett üveglapot. Ahha, persze: ezzel bizonyos részeit a fénynek kiszűrjük, vagyis halványítjuk, vagyis ugyan akkora fényáram előállításához több LED kell, tehát rontjuk a hatásfokát. Ehelyett én azt választottam, hogy mellé raktam narancssárga LED-et. Mindegyik fehér mellé. A kettő LED-nek összekeveredik a szine, és közösen már nagyon kellemes fényt adnak. Ráadásul nem romlott egy szemernyit sem a hatásfoka. Kiszámoltam mennyi kell a szoba bevilágításához, ezt egyenletesen elosztottam a két 5 méteres falon, és kijött, hogy olyan 15cm-enként kell őket párosával (fehér+sárga) elhelyezni.



Tápegység belülről

Amit sokan nem tudnak, a LED-nek csak akkor nagy az élettartama, hogyha megfelelő hűtésükről gondoskodnak (pl nagyfelületű hűtőborda), és 40 Cfok főlé nem nagyon engedik melegedni. Ezért terveztem alumíniumból neki egy szép kis lécet, amire felszereljük. Ezen kívül, ez az alu lemez a megfelelő tartó felületet is biztosítja a LED-ek számára. Ezt készen nyilván nem lehetett kapni, így hajtogatni, vágni, fúrni, kötözgetni kellett.



Beszerelve a fali vájúba

Minden LED sorhoz külön tápegység kellett, amit szintén nem a piacról szereztem be, hanem én állítottam elő. Nagyon egyszerű megint a képlet: olcsóbban, jobb hatásfokút tudtam készíteni. Ebből nem engedtem. Ugyan érintésvédelmileg megbukna... ezért aki nem ért hozzá, semmi esetre sem ajánlom ezt a megoldást! A tápegység kapacitív: egy kondenzátoron a 230V váltakozó feszültségből fakadóan pont annyi áram folyik át, amennyi a LED-ek meghajtásához kell. Utána egyenirányítás, majd egy nagyméretű puffer kondi hogy kisimuljon a feszültség, és kész is. Ugyanis a váltóáramban a kondi ellenállásként funkcionál, a fáziseltolásának köszönhetően. A LED-nek pedig pont konstans áramra, és nem pedig feszültségre van szüksége! Hogyha végig nézzük az áramkört, kb az egyenirányító az, ahol a legtöbb veszteség keletkezik. kb 98%-os hatásfokú lett a táp.

Ez már nem szimuláció...

A megvalósítás kicsit pepecs munka. Egy 5m-es falhoz szükséges LEDsor legyártása nettó 14 ember óra, akkor amikor a "gyártás technológia" már bejáratott, pl.: a lécre a lyukakat 6-osával egy minta illsztésének a segítségével fúrtam.

A végeredmény fantasztikus! Olyan érzés, mintha enyén felhős időben, fentről, szórttan jönne a fény. Soha sem süt az ember szemébe, nincsenek árnyékok, és mindenhol egyenletes! Az álmom valóra vált. :)) Ja, és 300W helyett 75W világítja be a szobát...