HowTo: Deckeneinbauspots auf LEDs umrüsten / Arbeitszimmerbeleuchtung

Hallo!

"Vorgeschichte"
Hier nun mal ein weiteres HowTo von mir. Das Problem war, dass wir im Arbeitszimmer ursprünglich 9 Deckeneinbauspots mit jeweils 40W Glühbirnen hatten. Das ganze verbraucht dann am Ende
9*40W = 360W
... also schon ne Menge (vor allem war das Licht dann auch an, um nur Licht in der hintersten Ecke zu haben zum Arbeiten am Computer - also sehr verschwenderisch). Zum Vergleich: Eine typische Kühl-Gefrier Kombination (A++) verbraucht so ca. 150W. Noch ein Problem war, dass so ungefähr jede zweite Woche wieder eine Birne kaputt war, also war das ganze noch nervtötend dazu.
Vor ungefähr 3 Jahren (zu diesem Zeitpunkt waren die Lampen aber schon ungefähr 9 Jahre vorhanden) haben wir die dann nach und nach mit 25W Glühbirnen ersetzt. Ersten wurde die volle Helligkeit sowieso nurnoch selten gebraucht (Schreibtischlampe mit Energiesparlampe und so weiter sind dazu gekommen) und die Lampen wurden öfters gedimmt betrieben (was ja aber soweit ich weiß auch nicht besonders effizient ist bei Halogen- und Glühlampen). Davor war ein Dimmer von Busch-Jaeger geschaltet. Der ging in regelmäßigen Abständen immer wieder kaputt. Zweimal war es das Drehrad, welches man nur sehr teuer und schwer nachbekommen konnte und letztendlich hat der ganze Dimmer seinen Geist aufgegeben. Von der darin enthaltenen Sicherung, die nahezu immer beim Kaputtgehen einer Birne ausgewechselt werden musste mal ganz abgesehen.
Wie auch immer. Als dann kurz nach Weihnachten 2008 der Dimmer nicht mehr funktionierte, hat mein Vater erstmal einen Schalter stattdessen eingebaut und wegen des Stromverbrauchs das ganze auf "Minimalverbrauch" geändert: Alle Glühbirnen bis auf zwei raus, damit man wenigstens noch den Weg zur Schreibtischlampe etc. finden konnte. Dort fiel der Beschluss - als der die Cree Q5 die ich dort bekommen hatte einmal gesehen hat - die Beleuchtung auf LEDs umzurüsten. Vorher kannten wir beide nur die "Luxeon Star" in kaltweiß und warmweiß (Wie hell sind die? 20 - 50 lm?). Naja, ein paar Bedenken blieben noch wegen der Farbtemperatur. Wir hatten vor Jahren einmal zwei warmweiße Luxeon Star LEDs bei Conrad gekauft und die Lichtfarbe war bei beiden sehr unterschiedlich. Es war kaum zu sehen, dass es sich um die gleichen LEDs handelte. Ein vorweg: Zumindest wenn man alle LEDs auf einmal kauft und sie ein Bin sind, dann sind diese Bedenken heute unbegründet, denn ich kann nicht den geringsten Unterschied zwischen den 9 LEDs sehen.
Ein weiteres Problem war, dass die Lampen weniger zum Umbau geeignet waren als alle anderen die ich bisher im roten und blauen LED-Forum gesehen hatte. Da galt es mal wieder sehr viele Probleme zu lösen. Deshalb hat es letztendlich fast ein ganzes Jahr gedauert, bis alles fertig ist (naja, fast).

Eine Weitere Überlegung war auch auf Energiesparlampen zu benutzen, aber erstens waren diese in der Bauform etwas zu kurz und man konnte sie nicht mehr rein- oder rausschrauben (!) und wir hatten jüngst mal wieder schlechte Erfahrungen mit ESLs gemacht. Leider. Sie sind alle (ja, wird haben nur die "drei" großen Marken probiert, nicht irgendwelche "Billigteile" vom Discounter!) viel zu kurzlebig und brauchen nach einigen Stunden Brenndauer schon 10 Minuten um so hell zu werden, dass man wenigstens etwas sehen kann. Wohlgemerkt soll sowas dann 60 Watt entsprechen. Das einzige Einsatzgebiet wo ESLs bisher auch gehalten haben, was sie versprechen ist unsere Treppenbeleuchtung, wo eine 4 und eine 5 W ESL drin ist - die halten lange und sind schnell hell. Obwohl sie die ganze Nacht über brennen müssen sie nur ungefähr alle 5 Jahre (Billighersteller) oder sogar noch später (ca. 7 Jahre --> Osram, Megaman) ausgewechselt werden. Also eigentlich kann man ihnen nichteinmal den Vorteil lassen, in höheren Leistungstufen den LEDs überlegen zu sein...

Also hier nun zum Umbau:

Material:

• Kühlörper (http://www.led-tech.de/de/High…51mm-LT-1461_106_114.html)
• Cree Q2 Warmweiß auf Starplatine (http://www.led-tech.de/de/High…atine-LT-1497_120_77.html)
• Schrauben zur LED-Befestigung auf dem Kühlkörper
• Plastik Unterlegscheiben zur LED-Befestigung auf dem Kühlkörper
• Schrauben, genau so viele Hutmuttern (Messing) und doppelt so viele Muttern zu Befestigung des KK in der Lampe
• Lochband
• Plexiglas Rundscheiben (Durchmesser etwas größer als Spots) (http://shop.strato.de/epages/6…nittRund/ZuschnittRund2mm - AcrylFormen Peer Bartel)
• Matter Klarlack
• Servietten (weiß)
• Kleine IC-Kühlkörper
• Aluschiene, natur
• (Einbauspots)

Die LEDs hatten wir günstig in der letztjährigen "Januar Aktion" bei leds.de erstanden (weil damals dort warmweiß und bei led-tech.de nur neutralweiß). Die Kühlkörper hatte ich deshalb natürlich dort gleich mitbestellt. Allerdings gibt es die baugleichen LEDs und Kühlkörper ja auch bei led-tech.de.

Abdeckscheibe
Als erstes habe ich die Plexiglasscheiben vorbereitet. Dazu habe ich erstmal die Schutzfolie auf einer Seite abgezogen. Dann habe ich eine Serviette genommen und auseinandergefledddert, so dass ich nurnoch eine einzige Schicht davon hatte. Dabei sollte man aufpassen, sie möglichst nicht zu knicken.
Diese Serviette wird dann auf die abgezogene Seite des Plexiglases gelegt und mit mattem Klarlack "rauflackiert". Eigentlich läuft das alles so wie bei der Serviettentechnik (mehr dazu auf Google).
Das ganze muss jetzt gut trocknen.
Wenn dies geschehen ist, sollte man die überstehenden Teile der Serviette abschneiden. Das ging bei mir mit einer kleinen scharfen Nagelschere am besten.
Das ganze sollte jetzt so aussehen:
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Die Abdeckscheibe ist später dafür da, dass Licht zu streuen und somit vor dem starken Blenden der HP-LEDs zu schützen.

Kühlkörper
Da der Kühlkörper so nicht in das Spotgehäuse passt, muss dieser noch etwas "modifiziert" werden. Sprich: Etwas wird abgesägt und die Kanten werden abgeschliffen und die Verletzungsgefahr zu minimieren.

Auch wird an einer Seite noch eine kleine Vertiefung zwischen zwei der "Arme" des Kühlkörpers geschliffen, damit die Kabel dort auch leicht durchpassen.

LEDs befestigen
Jetzt werden noch die LEDs auf dem Kühlkörper befestigt. Das habe ich mithilfe von Schrauben und Wärmeleitpaste gemacht. Hierzu wird ersteinmal die Starplatine auf den KK gelegt und die Position der nötigen Löcher angezeichnet. Das geht z.B. mit einem Permanentmarker. Die Löcher werden nun gebohrt und man befestigt den Star mit Schrauben und Muttern. Eine Plastikunterlegescheibe wird unter den Schraubenkopf gelegt um einen Kurzschluss über den KK zu vermeiden.
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Bei der Befestigung der Star-Platine muss auch aufgepasst werden, dass man die (+) und (-) Kontakte richtig ausrichtet, also auf die Kabeldurchführung am Kühlkörper. Eine mittige Befestigung ist natürlich auch nicht schlecht.

Kühlkörper - Kühlleistung optimieren
Soweit so gut, die LED ist jetzt auf dem KK, aber eins ist noch nicht so optimal: Die Kühlleistung. Vor allem in dem fast geschlossenen Lampengehäuse wird das so nichts und die LED würde innerhalb kürzester Zeit den Hitzetod sterben. Deshalb musste ich hier auch noch eine Lösung finde.
Nach langer Grübelei und einem Besuch beim Baumarkt bin ich bei folgender Lösung hängengeblieben, die auch sehr gut funktioniert:
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Man nehme solche Aluleisten, die man beim Baumarkt bekommen und schneide diese in kleine Stücken. Danach werden sie in rechte Winkel gebogen. Dazu nimmt man noch folgende Kühlkörper:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_2979dhe7.jpg]
und kürzt sie evt. ein kleines Stück und halbiert sie.
Die gibt es z.B. bei Reichelt (http://www.reichelt.de/?ARTICLE=22259)
Das ganze kombiniert mit Wärmeleitpaste, 2-Komponentenkleber und dem ursprünglichen Kühlkörper sieht dann so aus und bringt eine wesentlich bessere Kühlleistung:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3009hd6p.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_30070g6r.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_30038dlz.jpg]
Achtung: Das ist ne Menge Arbeit, das zu machen, aber ich würde sagen - genug Klemmen zum Zusammenhalten vorausgesetzt, kann man alle 9 an einem Tag so hinbekommen.

Kühlköper + Lampe zusammenbauen
Das war einer der schwierigsten Parts und der hat - alleine um auf die Idee zu kommen - Wochen gebraucht. Inkl. diesem Schritt bis zur Fertigstellung eines Spots dauert es jetzt noch so ungefähr eine Stunde (pro Spot wohlgemerkt und auch nur, wenn man nicht rumbummelt und keine Probleme auftreten...).
Erstmal wird das Lochband in eine entsprechende Länge zugeschnitten:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3012deht.jpg]

Jetzt musste ich den Spot erstmal aus der Decke aufbauen und etwas dran rumbasten. So wurden z.B. die Lampenkontakte rausgeschraubt und damit der Weg für eine Durchleitung des Kabels frei gemacht.

Jetzt kann man erstmal ein Kabel durchfädeln und danach das Lochband einsetzen:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_30100eg5.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3011td39.jpg]
Das Lochband habe ich durch die Spalten Links und rechts durchgeschoben.

Von den nächsten Schritten habe ich leider keine Fotos machen können, denn man braucht eigentlich schon so mehr als 2 Hände, denn sonst rutscht sofort wieder alles weg und man muss neu anfangen... Also versuche ich es mal möglichst gut zu beschreiben.

Durch die äußeren Löcher des Lochband kommen Schrauben von unten durchgesteckt. Drauf kommt jetzt der Kühlkörper, wobei darauf geachtet werden muss, dass die Kabel an der richtigen Seite durch die Lücken kommen. Hieraus kommen jetzt auf jede Seite je eine Unterlegscheibe und noch eine Mutter zur Fixierung. Das muss jetzt alles erstmal schön festgezogen werden (am besten mit zwei Zangen, die die die Schraube hält mit Taschentuch oder ähnlichem gepolstert). Mit etwas Abstand als Abstandshalter wird jetzt je noch eine weitere Mutter draufgeschraubt. Diese sollten sich auf gleicher Höhe befinden.
Die Kabel kann man jetzt auch schonmal am Star festlöten.

Scheibe befestigen
Jetzt hält man die Scheibe mit der matten Seite nach außen möglichst mittig auf die herausstehenden Schrauben und zeichnet mit Bleistift an. Die zu den Schrauben passenden Löchern werden jetzt gebohrt und man setzt Scheibe auf die Schrauben und sicher sie mit den Messing Hutmuttern.

So, endlich sind jetzt die Spots fertig!

Anschluss und Elektronik
Hier mal eine Schaltung und ein paar Daten wie ich mir das gedacht habe:
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Nur anstatt der Widerstände habe ich stattdessen doch eine KSQ eingebaut vor jedem parallelen Strang. Die findet sich hier: http://www.ledhilfe.de/viewtopic.php?p=107694#p107694

Als Stromversorgung habe ich folgendes Netzteil verwendet, weil es sehr effizient ist (http://www.ledhilfe.de/viewtopic.php?f=37&t=7453&p=103987) und wenig kostet bei großer Leistung die es liefert: http://www.reichelt.de/?ARTICLE=87341

Hier das Netzteil, welches an eine neue gesetzte Steckdose angeschlossen ist, die über den Schalter eine Etage tiefer im Arbeitszimmer geschaltet wird:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3032efae.jpg]

Das Ende des Drahtes wurde natürlich abgeschnitten und an die KSQs angechlossen, welche derzeit noch etwas provisorisch herumliegen. Natürlich wird das später noch geändert, aber 3 von den 9 Lampen müssen sowieso noch fertig gebaut werden und dann kommt noch ne 3. KSQ dazu.
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3030fdux.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3031ldqx.jpg]

Fertig!
Alte und neue Lampen im Vergleich - wir sind uns einig, die neuen sehen wesentlich besser aus!

Neu:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3025wf3p.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3023whwd.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3024keju.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_2990sf3g.jpg][Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_29824eh7.jpg]
Auf dem linken Bild kann man meiner Meinung nach am besten sehen wie es in Realität aussieht (natürlich ist das Bild etwas unterbelichtet um überhaupt noch etwas sehen zu können und nicht nur einem weißen Flecken). Was ich hier auch ganz lustig finde ist das Muster, dass die Spots an der Wand machen (siehe 2. Bild). Auf dem dritten Bild kann man die Farbtemperatur am besten erkennen. Vielleicht ist es noch ein bisschen warmweißer, aber die Q2s auf 700mA sind schon ziemlich neutralweiß...

Alt:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_29874ep5.jpg]

Was mir beim Ausschalten gefällt, ist dass es relativ sanft ist. Das muss wohl durch das Netzteil kommen? Hier mal ein Video:

Hier noch der Anschluss der Lampen:
[Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3028mhra.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3029oeru.jpg] [Blockierte Grafik: http://www.abload.de/thumb/img_3027dfis.jpg]

Fazit: Wir sind alle damit zufrieden. Endlich gibt es mal wieder eine vernünftige Helligkeit im Arbeitszimmer. Vor allem die Tatsache, dass der Stromverbrauch jetzt wesentlich geringer ist, hinterlässt natürlich auch ein gutes Gewissen. Das ganze verbraucht jetzt ja weniger als früher eine einzige Lampe! Klar, die Helligkeit kommt nicht ganz mit, aber wie gesagt: Zum Arbeiten werden ja auch noch zusätzliche Lampen verwendet, die mit Kompaktleuchtstoffröhren oder Leuchtstoffröhren ausgerüstet sind.
Wenn ich den Umbau erst jetzt begonnen hätte, würde ich wahrscheinlich aber folgende LEDs aufgrund einer höheren Effizienz und Lichtstärke benutzen: http://www.leds.de/High-Power-…L183-warmweiss-258lm.html oder auf die XP-G in Warmweiß hoffen und mal sehen wie die Daten im Vergleich zu der Nichia sind.
Noch einen Tipp: Im Winter oder Hochsommer auf dem Dachboden rumzuklettern ist nicht angenehm! Schön warm anziehen bzw. kurz anziehen ...
Was ich noch gelernt habe: Sekundenkleber zum Kleben von Kühlkörpern hält ne Sekunde und ist nicht geeignet zum Verkleben von Metall. Entweder 2-Koponentenkleber oder garnicht. Auch werde ich nie wieder eine 1*3W KSQ kaufen, die werden viel zu heiß und sind mega ineffizient (http://www.ledhilfe.de/viewtopic.php?f=24&t=7036&p=98027)!

Ich hoffe, es gefällt euch!

Gruß,
katze_sonne

EDIT: Super. Jetzt nimmt man Abload.de um die max. Anzahl der Bilder pro Beitrag zu umgehen und was passiert dann? Max. 10.000 Zeichen und man muss es doch in zwei Beiträge aufspalten
EDIT2: Fehler korrigiert: Ich hatte ein Bild von neuen Spots unter "Alt" eingeordnet gehabt...
EDIT3: Video hinzugefügt, hier sieht man auch die Helligkeit ganz gut + die Lichtfarbe auch.

Zitat von Ibis93

Zum Beispiel die Idee mit der Serviette finde ich super

Erst hatte ich die Scheiben mit ganz feinem Schleifpapier anschleifen wollen, da haben mich die Ergebnisse aber nicht überzeugt. Dann habe ich hier im Forum den Tipp mit Frostspray gelesen, konnte es aber weder beim Biber-Baumarkt noch beim 20% auf alles Baumarkt bekommen.
Irgendwann mal brauchte ich schnell ein Taschentuch und natürlich - ich hatte wieder mal nur eine Schicht in der Hand, der Rest war abgerissen. Dabei ist mir diese Idee gekommen Auch wenn ich von Servietten hier noch nichts gelesen habe, denke ich schon, dass irgendjemand diese Idee doch schonmal gehabt haben muss

Zitat von Ibis93

Ausserdem scheinst du das ganze recht gut zu planen und nicht einfach drauflos zu basteln, im gegensatz zu mir...

Naja... Ich habe lieber mal kein Foto gemacht von den ersten Ideen, die ich zusammengebastelt habe mit dem Kühlkörper als Zusatzkühlung usw. ... Außerdem haben wir vorher schon eine 8*3W und eine 1*3W KSQ für 230V gekauft gehabt - die sind jetzt übrig, nachdem wir gesehen haben wie verdammt heiß die 1*3W KSQ doch wurde und deswegen haben wir uns letztendlich für die viel Effizientere und trotzdem billigere Lösung mit dem Netzteil entschieden. Naja, etwas hab ich schon geplant, ok Z.B. den Schaltplan... Auf jeden Fall sieht es aber geplanter aus als es ist - sonst wäre ich auf viele Probleme schon während der Planung gestoßen und nicht erst beim Bau

Zitat von Ibis93

Beim lesen des Beitrags und betrachten der Bilder, hab ich manchmal gedacht, dass das ganze zum Teil ein rechtes "Gebastel" ist.

Und genau das ist es auch... Wenn ich alleine schon an das Lochband denke grusel vor allem fummelig ist das... zwei Schrauben, den KK mit LED und noch die Kabel zu halten ohne auch nur eines eine Sekunde lang loszulassen. Dabei natürlich noch die Muttern festschrauben.

Zitat von Ibis93

Was mir etwas zu denken gibt, sind die Kabel direkt bei der Isolation.

Nee, kein Problem. Erstens ist es Glaswolle, die ja sowieso nicht besonders brennbar ist (siehe http://www.ursa.at/faq.html --> bei 750°C brennt es noch nicht), darüber sind (werden) OSB-Platten liegen, die durch die Dichte sicherlich auch nicht zum brennbarsten Holz gehören. Außerdem liegen nur 12V an.

Zitat von Ibis93

Sind das 230V Kabel, oder kommt vorher noch die KSQ?

Siehe oben, es liegen nur 12V an. Die 230V Kabel gehen nur bis zu der Steckdose mit dem Netzteil (siehe Foto weiter oben). Ich versuche immer mit möglichst wenig "Änderungen" an der primären Seite auszukommen. Wenn möglich wird alles an der sekundären Seite mit 12V / 24V gebastelt bei mir (ich würde z.B. nie ganz viele COBs in Reihe an 230V anschließen wie einige andere User hier (nicht bös' gemeint ) und ne Acriche würd ich wahrscheinlich auch nie benutzen )

Zitat von Ibis93

Ich schätze wir sind etwa gleich alt, da du ja noch zu Schule gehst

Ich bin zur Zeit 16

Zitat von Ibis93

Mach auf jeden Fall weiter so.

Danke, mache ich garantiert

Zitat

Was hat es denn mit dem Steckernetzteil auf sich? Hat sich das nicht umgehen lassen?

Bitte was? Entschuldigung, aber irgendwie versteh' ich deine Frage nicht? Das ist dazu, damit man 12V bekommt oder wie?

Gruß,
k_s

Achso, das meinst du
Das hat den Grund, dass ich erst daran gedacht hatte vielleicht ein Hipro zu nehmen, da günstig und viel Leistung bei 12V. Allerdings konnte ich dazu nirgends einen Wirkungsgrad finden. Zu dem Steckernetzteil von Reichelt schon. Klar, es gibt noch diese MeanWell Netzteile im "Käfig" und so, die haben aber einen schlechteren Wirkungsgrad als dieses Steckernetzteil - und sind teurer. Auch ist dieses Steckernetzteil geschützter als die anderen. Zwar kommt dort kein Wasser auf den Dachboden normalerweise (genau: Bisher noch nie), aber Birkenpollen etc. - die passen so schön in die Löcher eines solchen Netzteils wie dem hier: http://www.reichelt.de/?ARTICLE=57482
Auch habe ich mir gedacht, sowas ist schneller mal ausgetauscht wenn doch mal was sein sollte.

Sonst fallen mir jetzt keine Argumente mehr ein, warum. Du kannst ja auch mal welche nennen, warum nicht?

Achso, jetzt glaub ich ich weiß was du meinst. Also das Kabel, was zur Steckdose geht? Das ist einen Centimeter höher auf dem Balken entlang gelegt und geht dort zum Verteiler, wo ein Kabel von untem vom Schalter reingeht. Ist halt auf dem Foto nur nicht zu sehen, dass es ein Balken ist...
EDIT: Hab jetzt mal im Ausgangsbeitrag ein Video hinzugefügt vom ein- und ausschalten.

Gefühlsmäßig... Ich bin nicht besonders gut im Schätzen, aber ich würde sagen so 15 - 20 %. Zum Vergleich: Eine satinierte Plexiglasscheibe lässt (in diesem Beispiel PLEXIGLAS® Crystal Ice - Farblos 0M001 DC) 92% des Lichts durch, also dürfte natürlich noch etwas besser - allerdings auch gleich wieder wesentlich teurer - sein. Wenn sie nicht so teuer gewesen wäre hätte ich sie ja genommen...

Gruß,
k_s

Danke für die Blumen!

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