Der LED Pflanzenlampen Prototyp entsteht – Part 2

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Der LED Pflanzenlampen Prototyp entsteht

-Part 2

Design 1

Im letzen Beitrag haben wir ein wenig darüber erzählt, welche Teile für unsere LED Pflanzenlampen zum Einsatz kommen und was bisher zu unserer Türschwelle getragen wurde. Diesmal soll es ein wenig um die Konstruktion und die Gedankengänge, die uns über die vergangenen 6 Wochen zu unserem aktuellen Designkonzept geführt haben.

Wenn man einen einfachen Weg sucht, nutzbare LED Pflanzenlampen zu entwerfen kann man auf die Idee kommen, fertige LED Strahler als Gehäuse zu verwenden wie sie schon zu Hauf auf dem Markt in 20, 50 oder 100W Versionen erhältlich sind. Ein Vorteil wäre, dass man ohne viel Aufwand ein fertiges, bewährtes Gehäuse nutzen könnte inklusive Kühlung und aufgrund vorhandener hoher Stückzahlen günstige Preise.

Vier oder Acht Stück davon als Modul zusammengeschlossen, in die Mitte ein Rechteckrohr für Treiber und Verkabelung und fertig ist eine Klasse Pflanzenleuchte, richtig? Nicht ganz…

Es entsteht hierbei ein sehr industriell angehauchtes Produktdesign dass aufgrund der fertigen Gehäuse leider nur wenig Spielraum für Änderungen lässt. Auch wenn man eigene, bessere COBs einsetzen möchte, sind die angebotenen Reflektoren für unseren Einsatz nicht optimal.

Um uns eine maximale Flexibilität auf dem Weg zu unseren Pflanzenlampen mit optimalem Wirkungsgrad zu erhalten, haben wir uns daher sehr schnell dazu entschieden nicht auf vorhandene Industrieleuchten aufzubauen, sondern unser eigenes Gehäusekonzept zu erarbeiten.

Wie soll unser Basismodell aussehen? Nach ausgiebigem Brainstorming zu den grundlegenden Produktanforderungen sind die ersten Entwürfe entstanden.

Das kleinste Modell soll aus zwei Cree CXB 3590 auf großzügig dimensionierten Kühlkörper und einem LED Treiber bestehen. Es wurde ein erster Entwurf gezeichnet, in dem beide LEDs auf einem durchgehenden Strangkühlkörper montiert wurden, darum ein Blechgehäuse mit ausreichend Platz für zwei weiße Reflektoren und den LED Treiber.

Design 2

Als erster Entwurf OK, aber vom Design her überzeugt es leider noch keinen von uns. Optisch noch sehr „klobig“ und dafür sogar noch aufwändig herstellbar. Im Laufe unserer Überlegungen und Gespräche mit Lieferanten haben wir uns auch gegen Reflektoren und für Linsen für unsere LED Pflanzenlampen entschieden.

Am Konzept haben wir anschließend folgende Änderungen vorgenommen

  • Zwei einzelne Kühlkörper anstelle eines durchgängigen
  • Linsen anstatt Reflektoren
  • 1 mittiges, angepasstes Treibergehäuse anstelle „Luft um den Kühlkörper herum“

 

Im nächsten Entwurf nur wenige Tage später haben wir zusätzlich mit verschiedenen Materialien experimentiert. Wir haben beispielsweise auch eine Grundplatte aus Plexiglas getestet. Für diesen Entwurf haben wir uns die Einzelteile auch aufbauen lassen, um einen besseren Eindruck zu bekommen und bessere Entscheidungen fällen zu können.

Design 3

Schnell wurden uns aber auch die Nachteile dieses Entwurfs klar

  • Plexiglas-Optik für unsere LED Pflanzenlampe hat uns noch nicht überzeugt, das Gehäuse soll statt dessen lieber aus Alu- oder Stahlblech werden
  • Aufhängungskonzept für modulares System wäre zu aufwändig
  • Treibergehäuse aus Alu-Rechteckrohr ist knapp bemessen und schlecht installierbar, soll etwas größer werden und mit Deckel ausgeführt werden

Unser aktueller Prototyp entsteht gerade aufgrund der Erfahrungen, die wir aus den bisherigen LED Pflanzenlampen Entwürfen gesammelt haben. In einem der nächsten Blogbeiträge kannst Du schon unseren ersten gebauten Pflanzenlampen Prototyp begutachten! Dann handelt es sich nicht mehr nur um digitale Entwürfe, sondern um eine funktionierende LED Pflanzenlampe, die nur darauf wartet auf Herz und Nieren getestet zu werden  🙂

Bitte nicht auf das Design achten, es handelt sich bei unseren ersten Prototypen um Zweckmodelle, die aber schon alles können sollen, was unser Endprodukt auch können muss. 

4 Comments
  1. KleinerKritiker 1 Jahr ago

    Hallo!

    Bitte bedenkt, dass das Gehäuse des Netzsteils „atmen“ können muss und besser nicht in ein geschlossenes Gehäuse gepackt werden sollte, ohne Lüfter, das wird ein Backofen. Über den Daumen halbiert sich die Lebensdauer elektronischer Bauteile alle 10°C um 50%! Ebenso kann in dem Design von der Mitte keine Luft in die Kühlkörper strömen, da dort das Netzteil sitzt, das verschlechtert den theoretisch erreichbaren K/W zusätzlich zu dem Verlust, den man durch den horizontalen Aufbau erleidet, was (wieder über den Daumen) schon alleine 20% gegenüber dem Herstellerwert sind.

    Das Design ist cool und ich hoffe ihr kriegt das Panel schnell und langlebig zum Laufen!

    • Pro-emit 1 Jahr ago

      Hallo Kleiner Kritiker, vielen Dank für Deinen konstruktiven Input. Unser Gehäuse wird später laut unserem Techniker Lüftungsöffnungen haben, da Ihm das auch schon beim Bau des ersten Prototypen aufgefallen war. Aber genau deswegen baut man ja Protoytypen – damit man noch Verbesserungen vornehmen kann, bevor es in die Serienproduktion geht. Zu den Kühlern – die Kühlleistung wird mehr als ausreichend dimensioniert – den Verlust den wir in der Mitte erleiden, gleichen wir durch die Höhe der Kühlkörper wieder aus. Wir sind gerade dabei zu messen wie die Hitzeentwicklung verläuft um dann den optimalen passiven Kühlkörper zu errechnen und auszusuchen. Wenn Du weitere Anregungen hast, diese sind uns immer willkommen! Wir wollen ja letztendlich eine LED Pflanzenlampe bauen, mit der unsere Kunden langfristig zufrieden sind. Dabei hilft uns solches Feedback enorm. Danke nochmal dafür und stay tuned 🙂

  2. Andreas Hartmann 1 Jahr ago

    Hallo liebes proemit Team,

    Euer Entwurf sieht ja schon mal ganz gut aus!
    Da ich mir selbst, für den eigenen gebrauch auch solche Lampen hergestellt habe, bin ich an diesem Thema sehr interessiert. Und habe mir viel Input in Amerikanischen Foren zu diesem Thema gesammelt.

    In meinem Fall sind die Lampen zwar für Korallen aber vom Design her das gleiche…
    Man findet zum Thema Pflanzen aber deutlich mehr… woran das wohl liegt???

    Um ein einfaches Gehäuse bzw. eine einfache Konstruktion zu gewährleisten, sollte man definitiv auch darüber nachdenken den bzw. die Treiber Netzseitig und nicht im Gehäuse der Lampe zu platzieren. So wie bei Vorschaltgeräten von NDLs.

    Allerding weiß ich natürlich nicht, ob das in euer Bild einer High end Lösung passt, aber es wird dadurch definitiv einfacher zu designen und auch leichter in der Bauweise, was beim aufhängen durchaus einen Vorteil bietet.

    nur so als Idee…

    MfG,
    Andreas Hartmann

    • Pro-emit 1 Jahr ago

      Hallo Andreas,
      vielen Dank für Dein Feedback. Das die LED Technik im Pflanzenbereich stärker vertreten ist liegt wahrscheinlich daran, dass es mehr kommerzielle Gärtnereien als kommerzielle Korallenvorzuchten gibt. Aber Du hast Recht, die COB-Technik ist für viele Einsatzbereiche super geeignet. Über Deinen Denkansatz haben wir uns im Team Gedanken gemacht.

      Hier unser Fazit:

      „Der Treiber macht bei unserem aktuellen Design nur etwa 15% vom Gewicht aus, diesen auszulagern bringt gewichtstechnisch nicht viel. Da LED Treiber kleiner und leichter sind als konventionelle NDL Vorschaltgeräte (EVG, VSG), können wir sie im Gegensatz dazu integrieren. Zum anderen ist es unser modularer Ansatz, eine 1-Gehäuse Plug&Play Lösung zu bieten.“

      Grüße
      pro-emit Team

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