محاسبه مقدار ال ای دی LED و نوع لنز مورد نیاز جهت نورپردازی آکواریوم آب شیرین

محاسبه مقدار ال ای دی LED و نوع لنز مورد نیاز جهت نورپردازی آکواریوم آب شیرین

به در خواست یکی از مراجعه کنندگان گرامی سایت این محاسبه را قرار می دهم.

قبل از هر چیز باید متذکر شد که مقدار شار نوری مورد نیاز برای یک آکواریوم آب شیرین حدودا چند لوکس است،مقدار این شار نوری عموما برابر با شار نوری نور غیر مستقیم خورشید است.این مقدار چیزی بین ۱۰۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰ لوکس می باشد.لذا ما بر اساس مقدار ۱۰۰۰۰ لوکس محاسبات خود را انجام می دهیم و در صورت نیاز به لوکس نوری بیشتر محاسبه را می توان با اعمال ضریب برای لوکس های نوری بالاتر تعمیم داد.

بسیاری از کسانی که آکواریوم ها را نورپردازی می کنند ،عموما از یک نوع لنز جهت نورپردازی آکواریوم توسط ال ای دی LED بهره می برند.این امر پسندیده است،لیکن با توجه به عمق آکواریوم تفاوت لوکس نوری سطح آب و کف آب بسیار زیاد خواهد بود.لذا پیشنهاد من بهره گیری از سه نوع لنز با سه زاویه متفاوت است.

به عکس زیر توجه کنید:

نورپردازی مناسب جهت آکواریوم آب شیریندر این تصویر یک آکواریوم آب شیرین با عرض ۴۵ ، طول ۱۶۰ و ارتفاع ۷۳ سانتی متر فرض شده است که منبع نور در ۳۰ سانتی متری سطح آکواریوم نصب گردیده است.در این مثال سعی شده است ال ای دی LED ها با سه زاویه نور خروجی مورد استفاده قرار گیرند تا نوری یک دست تر در سطوح مختلف آکواریوم داشته باشیم.طبیعی است که نور زیادتر ناشی از لنز مخصوص سطوح پایین تر تاثیر منفی بر سطوح بالایی ندارد.

در این محاسبه رفلکشن ها صفر در نظر گرفته شده است تا با هر آکواریومی سازگار باشد.همین طور جهت محاسبه لوکس نوری متوسط مقدار لومن هر ال ای دی LED ضرب در بازده لنز و فاکتوری کثیفی لنز می شود و بر مساحت خروجی نور تقسیم می گردد.

ابتدا جهت محاسبه مقادیر لنز ها در نرم افزار AutoCad (جهت سرعت بخشیدن به محاسبات) خطوط نور را رسم می کنیم و از ابزار Dimension برای محاسبه زوایا بهره می بریم.سه خط نور به قسمت های بالای آکواریوم،میانه آکواریوم و کف آکواریوم رسم شده اند که مقدار لنز برآورد شده مقادیر ۲۵ ، ۳۷  و ۷۴ درجه محاسبه می شود.از آنجا که لنزهای موجود در بازار چنین زوایایی را ندارند ، به جای آن ها از لنز های ۳۰ ، ۴۵ و ۹۰ درجه بهره می بریم که خطوط تقریبی خروجی نور آن ها نیز رسم شده است.

برای محاسبه توان مورد نیاز ابتدا قطر دایره حاصله از هر لنز را در هر سطح اندازه گیری می کنیم.فرض می کنیم جایگذاری نهایی ما به گونه ای باشد که این ال ای دی ها بتوانند تمام ۱۶۰ سانتی متر ما را روشن نمایند، لذا مساحت حدودی خروجی لنز ۹۰ درجه در سطح بالایی حدودا ۶۰ ضربدر ۱۶۰ سانتی متر مربع و به قول دیگرحدودا یک متر مربع می باشد.لذا جهت حاصل شدن مقدار ۱۰۰۰۰ لوکس نور در این سطح با این لنز به حدود ۱۰۰۰۰ لومن نور نیاز داریم.

در سطح میانی لوکس ناشی از منبع نوری با لنز ۹۰ درجه برابر است با ۱۰۰۰۰ ضربدر (۳۰ (فاصله تا سطح آب) تقسیم بر ۵۵ (فاصله تا سطح میانی زرد رنگ)) به توان دو  که مساوی است با ۲۹۷۵  لوکس،لذا جهت تامین ۷۰۰۰ لوکس حدودی باقیمانده  باید مقدار لومن مورد نیاز در سطح میانی را حساب کنیم.مساحت این سطح حدودا ۴۵ در ۱۶۰ سانتی متر و به عبارتی حدودا ۰٫۷۲ متر مربع است که با احتساب ۷۰۰۰ لوکس مورد نیاز ۵۰۴۰  لومن خواهد بود

در کف آکواریوم ترکیبی از سه نور داریم.

نور سطح بالایی که در این عمق مقدار ۱۰۰۰۰ ضربدر (۳۰ تقسیم بر ۱۰۳) به توان ۲ خواهد بود که ۸۴۸ لوکس می باشد ، نور سطح میانی که مقدار آن ۷۰۰۰ ضربدر (۵۵ تقسیم بر ۱۰۳) به توان ۲ خواهد بود که برابر است با ۱۹۹۵ لوکس ، که مجموع آن ها  برابر با ۲۸۴۳ لوکس خواهد شد.لذا ما حدودا ۷۲۰۰ لوکس نوری کم داریم.مقدار لومن مورد نیاز در سطح کف (۵۵ در ۱۶۰ سانتی متر برابر بر ۰٫۸۸ متر مربع) برابر است با ۷۲۰۰ ضربدر ۰٫۸۸ = ۶۳۳۶ لومن

با بهره گیری از ال ای دی LED 105 لومن بر وات با ضریب بازده لنز ۸۵ درصد و ۸۰ درصد ضریب کاهش نور LFF مقدار لومن خروجی هر ال ای دی LED نهایتا حدود ۷۲ لومن خواهیم داشت

لذا توان لنز ۹۰ درجه ۱۰۰۰۰/۷۲=۱۳۸٫۹ وات ، توان لنز ۴۵ درجه ۵۰۴۰/۷۲ =۷۰ وات ، توان لنز ۳۰ درجه ۷۲۰۰/۷۲=۱۰۰ وفت برآورد می گردد.

روش دوم :

مساحت داخلی آکواریم = ۱٫۶*۰٫۷۳*۲ (دو سطح طولی) + ۰٫۴۵*۰٫۷۳*۲ (دو سطح عرضی) + کف (۱٫۶*.۴۵) جمعا برابر با  ۳٫۷۱۳ متر مربع ، لومن مورد نیاز برابر با مساحت ضربدر لوکس نوری مورد نیاز = ۳٫۷۱۳ * ۱۰۰۰۰=۳۷۱۳۰ لومن

مقدار ال ای دی LED مورد نیاز = ۳۷۱۳۰/۷۲ برابر با ۵۱۵ وات ال ای دی LED

جایگذاری ال ای دی LED های روش اول نورپردازی آکواریوم:

بنا بر تصویر مذکور در سه سطح مورد بحث خروجی نور ال ای دی ها طولی به مقدار :

  • ۶۰ سانتی متر ال ای دی LED های دارای لنز ۹۰  درجه
  • ۴۵ سانتی متر ال ای دی LED های دارای لنز ۴۵ درجه
  • ۵۵ سانتی متر ال ای دی LED های دارای لنز ۳۰ درجه

لذا می بایست ترجیحا از سه ردیف هیت سنک با سایز های:

  • ۱۶۰-۶۰-۶۰ تقریباً برابر ۴۰ سانتی متر  حدود ۱۳۹ وات(که ترجیحا بهتر است برای داشتن نور یک دست تر طول بیشتر و وات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.)
  • ۱۶۰-۴۵-۴۵ تقریباً برابر با ۷۰  سانتی متر حدود ۷۰ وات(که ترجیحا بهتر است برای داشتن نور یک دست تر طول بیشتر و وات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.)
  • ۱۶۰-۵۵-۵۵تقریبا برابر با ۵۰ سانتی متر حدود ۱۰۰ وات (که ترجیحا بهتر است برای داشتن نور یک دست تر طول بیشتر و وات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.)

در نهایت باید ذکر کرد که مقادیر فوق برای رسیدن به نور حداقل ۱۰۰۰۰ لوکس (حداقل نور غیر مستقیم خورشید) در تمام سطوح در بدترین حالت ممکن محاسبه شده است و طبیعی است می توان برای مقادیر مورد نیاز کمتر و یا بهره وری از ال ای دی LED با بازده نور بیشتر ضریب در آن اعمال نمود.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به گفتگو بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

65 − = 63