Plafoniera a led per nanoreef

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Quando si parla di vasca reef, è ben noto quanto sia importante una illuminazione adeguata. Se questo non è un problema particolarmente complicato da risolvere (a parte la bolletta) in una vasca di grandi dimensioni (dove sono possibili molte soluzioni, con l’uso di lampade HQI o T5 o combinazioni), in un nanoreef, a causa delle piccole dimensioni, diventa un vero rompicapo.

Un nanoreefer che intenda gestire una vasca spinta con SPS trova con difficoltà una luce ideale alla sua vasca. Infatti la potenza della HQI si scontra con l’elevato calore prodotto su così pochi litri, le lampade T5 sono quasi sempre troppo lunghe, e la soluzione a cui quasi tutti convergono è quella di usare lampade PL, di dubbia qualità e prestazioni.

Recentemente hanno fatto parlare di se i LED, soprattutto quelli ad alta potenza, e ho così voluto provare se questa fonte di illuminazione potesse degnamente sostituire quella da me utilizzata.

La vasca da illuminare è un Mirabello 30, allestito principalmente per allevare SPS, illuminato con una lampada 150W HQI a 14000K installata in un faretto modificato. La spinta al test è stata data anche dalla impossibilità di entrare, questa estate, nella stanza dove era la vasca, causa la temperatura superiore ai 40 gradi. La vasca è dotata di refrigeratore (Teco Micro), ma in quelle condizioni non era in grado di mantenere la temperatura richiesta.

L’analisi

Prima di procedere con la realizzazione, mi sono chiesto se il gioco valesse la candela. Ho quindi fatto alcuni calcoli per valutare in quanto sarei, quanto meno, andato in pari con la realizzazione. La plafoniera a LED ha, indicativamente, un costo di 350,00€, tra materiale e un po’ di lavoro. Il consumo annuale di corrente è di circa 20,00€. Non ci sono altri costi di mantenimento, essendo prodotti con una vita dichiarata di 50000 ore, se utilizzati in modo corretto.

La mia lampada HQI è costata, con il fai da te, circa 70,00€ di faretto, a cui aggiungere la lampada, che se voglio sia di qualità costa circa 50,00€. Il costo di corrente elettrica è di 56,30€ all’anno. Complessivamente, se considero di cambiare una lampada ogni 6 mesi, ottengo un costo annuale di circa 226,30€. Dal secondo anno in poi il costo di mantenimento è di 156,30€, salvo ovviamente guasti.

Questi conti mi hanno fatto capire che, se pensavo di tenere a lungo il nano, l´illuminazione a LED si sarebbe dimostrata vantaggiosa in termini di costi di gestione, nonostante il cospicuo investimento iniziale.

A questo c´è da aggiungere che la temperatura nella stanza sarebbe stata più vivibile, e quindi anche il refrigeratore avrebbe consumato meno.

La lista della spesa

Per realizzare la plafoniera sono stati utilizzati i seguenti materiali:

Pannello in multistrato delle dimensioni della vasca, con uno spessore di 15mm (brico center o falegnameria)

Pannello in acciaio inox per rivestire la plafoniera (si trova nei brico center)

6 faretti a led adatti ad essere inseriti al posto di una lampada dicroica

6 led blu montati sulla loro basetta

4 alimentatori da 700mA per led



6 portalampade per lampade dicroiche (faretti da cucina)

 

Aletta di raffreddamento lineare per LED

Alimentatore stabilizzato 220V – 24V

2 Ventole 24V

Biadesivo termoconduttivo per led



Un po’ di cavo elettrico e alcuni morsetti a vite

Comeattrezzatura sono serviti:

Trapano e relative punte

Lame a tazza per fare i fori per i faretti

Seghetto alternativo per tagliare il piano di legno

Taglierino

Riga

Cacciavite a stella e a taglio

Forbici da elettricista

Saldatore a stagno

Un po’ di viteria varia

Il materiale può essere reperito in qualunque centro per il bricolage un po’ fornito. I led e i relativi alimentatori e accessori possono essere acquistati on-line su vari siti. Io, per la precisione, mi sono rifornito da un utente del forum che lavora in una azienda che si occupa di illuminazione a led, che mi ha fornito tutto il materiale, con la caratteristica di avere i led “selezionati”, cioè sicuramente tutti con le stesse caratteristiche di emissione. I led bianchi sono CREE XR-E, con una gradazione di 6500°K (tre all’interno di ogni faretto). I led blu sono LUXEON REBEL. Le foto mostrate sono del materiale disponibile da led-tech.de.

La scelta di utilizzare faretti con le lenti, rispetto a led singoli, come visto in altri progetti, è legato alla volontà di concentrare tutta la luce in vasca. I led ad alta potenza hanno un fascio molto ampio (circa 120°), cosa che rischierebbe di disperdere molta della luce fuori dalla vasca. Inoltre, un fascio così aperto fornirebbe una luce con poca capacità di penetrazione.

I moduli da me utilizzati usano delle lenti concentranti, che portano il fascio ad una apertura di 45°, cosa che concentra tutta la luce sulla vasca e permette di ottenere una buona illuminazione diffusa anche con la plafoniera molto vicina al pelo dell’acqua. Inoltre il montaggio dei faretti è molto semplice e veloce. Tutta la plafoniera, una volta in possesso del materiale, ha visto la luce con 4 ore di lavoro

La struttura della plafoniera è volutamente ispirata ad un altro progetto presente su acquaportal, la plafoniera a PL per nanoreef realizzata da Marco Milanesi.

La realizzazione

1) Prima di tutto ho ritagliato, con il seghetto alternativo, il pannello di multistrato delle dimensioni necessarie (nel mio caso, esattamente la dimensione della vasca). Fatto questo, sempre con il seghetto alternativo ho ricavato un foro rettangolare centrale, idoneo a collocare l´aletta di raffreddamento con i 6 led blu in fila. Questa barra avrà il compito di “tagliare” la luce dei led bianchi, fungendo da attinica (anche se in realtà la luce non è attinica, ma solo blu). Le misure utilizzate sono quelle della figura che segue. Queste sono per il mirabello 30 e devono essere adattate per essere utilizzate su un’altra vasca.

2) Con il trapano e le lame a tazza ho realizzato i 6 fori per i faretti. Questa operazione va fatta con attenzione a lentamente, facendo delle pause per dare modo alla lama a tazza di raffreddarsi. Altrimenti la lama si brucia, diventando inutilizzabile.

3) Ho poi ritagliato un pezzo rettangolare di acciaio inox, di dimensioni superiori (6 cm per lato) del pannello della plafoniera. Per ritagliare l’acciaio, che è molto tenero, l’ho segnato tre volte con il taglierino nel punto dove voglio romperlo, aiutandomi con il righello per fare un segno diritto e sempre sullo stesso punto. Una volta segnato, con dei piccoli movimenti, ho piegato su e giù il pezzo da tagliare sul punto segnato. Dopo poco le due parti si sono separate, con un taglio netto e preciso. Ho usato lo stesso procedimento per rimuovere gli angoli e per ottenere la forma indicata nel disegno.


Illustrazione 2 : Schema per ritagliare il foglio di rivestimento

4) Una volta posto il pannello della plafoniera al centro del pannello in inox del rivestimento, ho segnato con il taglierino (una sola passata) la sagoma del pannello di legno sul rivestimento. Questo segno mi permette di procedere alla piega del rivestimento esattamente nei punti voluti, seguendo con precisione la forma del pannello da rivestire. Ho ripiegato il foglio di inox sopra la plafoniera e bloccato tutto con alcune viti autofilettanti e delle cambre da falegname. Il pannello così è stato rivestito con l´inox.

5) Il passo successivo è stato praticare, anche sul rivestimento inox, il foro rettangolare e i 6 fori rotondi. Per fare questo è stato sufficiente segnare da dietro, attraverso i fori nel legno, il foglio di inox, usando il solito taglierino e i fori nel pannello come guida. I pezzi in più sono saltati via dal pannello senza difficoltà.

6) Ho inserito nei fori rotondo i supporti per i faretti. Questi supporti hanno un aggancio a molla molto robusto e forte che, oltre a tenere bloccato il supporto al pannello, mantiene anche ben saldo il rivestimento, senza che sia necessario fissarlo in altro modo. Ho poi fissato l´aletta di raffreddamento per la barra centrale con i led blu. Al centro di questa ho realizzato un foro di 3mm di diametro, per far passare il filo di alimentazione.

7) Sulla barra centrale ho incollato i led blu con l´apposito foglio adesivo termoconduttivo. Ho poi saldato fra di loro i piedini dei led, facendo in modo che siano collegati in serie. In foto si vede il particolare della saldatura.


Particolare della barra a led e di un faretto a 3 led bianchi

8) Nei supporti dei faretti ho inserito le lampade bloccandole con l´apposita molla fornita con il supporto stesso. A questo punto la plafoniera appare come in foto, e il grosso del lavoro, quello meccanico, è terminato.


Illustrazione 4 : La plafoniera con tutti i led montati

9) Ho poi proceduto al cablaggio elettrico, usando i morsetti a vite. Ogni alimentatore è in grado di gestire 6 led. Quindi ho un alimentatore ogni 2 faretti, più uno a parte per la barra dei led blu. Ho fornito due linee di alimentazione separate, perché in futuro penso di integrare in controllo dimmerabile per alba e tramonto separato per le due luci (bianca e blu).

10)A questo punto è possibile fare la prima prova di accensione, collegando alla plafoniera l’alimentatore 220V – 24V.

 
Illustrazione 1: La plafoniera accesa

11)La plafoniera di per se è pronta e finita. Resta da realizzare il coperchio. Per fare questo ho utilizzato l´inox rimanente, e l´ho sagomato realizzando due spalle e il coperchio. I disegni da me utilizzati sono i seguenti, che devono essere adattati vasca per vasca. Nei fianchi ho ricavato una serie di fori per far uscire l´aria di raffreddamento.

12) Nel coperchio ho ricavato una serie di buchi per due ventole di raffreddamento, che, soffiando aria all’interno della plafoniera, mantengono raffreddati i led. Le ventole sono a 24V, e si accendono assieme ai led.


Illustrazione 9 : Particolare dei fori per le ventole

13) Coperchio, fianchi e plafoniera sono stati uniti utilizzando viti autofilettanti. Nella foto che segue la plafoniera finita posizionata sopra la vasca.


Illustrazione 10 : la plafoniera sopra la vasca

Le Prove

Facendo le misure con vari strumenti, la plafoniera così realizzata è risultata equivalente ad una lampada HQI da 150W nuova. Lo spettro è molto simile a quello solare. I risultati sulla vasca li potete vedere nelle foto che seguono. I coralli hanno apprezzato molto il cambio, e anche io, che posso finalmente tornare nel mio studio, dove la temperatura è diminuita, sono molto soddisfatto.
Nelle foto seguenti si vede la differenza tra la vasca illuminata con HQI 150W 14000K (sopra) e LED (sotto).

Dopo 4 mesi di led la vasca si presenta in questo modo (direi quindi che i risultati sono molto positivi):



ATTENZIONE!

Negli articoli dedicati al fai da te vengono descritte esperienze di appassionati italiani che vogliono, unicamente a titolo dimostrativo, mostrarci e renderci partecipi dei loro risultati nella costruzione artigianale di accessori di acquariofilia.
Ricordiamo che molti progetti avendo a che fare con impianti elettrici e l’utilizzo di macchinari e strumenti di lavoro possono essere pericolosi, e che le modifiche apportate ad accessori già esistenti, rendono l’accessorio non più a norme CE e pertanto con la garanzia non più valida.
Nel caso qualcuno volesse ugualmente cimentarsi nella realizzazione di questi progetti, sia Acquaportal sia gli autori del progetto stesso non si assumono in alcun modo responsabilità in caso di incidenti o guasti di qualsiasi tipo essi siano. Nel caso di realizzazione ricordiamo infine che alcune lavorazioni necessitano di strumenti di protezione.


 





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