Umlaufende Lichtvoute, ca.20m - Generelle Fragen

Hallo alle,
ich plane zur Zeit ein kleines Heimkino bzw. einen Raum in dem ich mich mit meinen Kollegen aufhalten möchte. Da ich LED-Beleuchtung generell sehr mag, habe ich mir in den Kopf gesetzt eine umlaufende Lichtvoute mit einzeln adressierbaren LED's zu bauen.

Allerdings bin ich bei diesem Thema ein absoluter Neuling. Ich habe zwar ein generelles Verständnis für Elektronik an sich, aber nachdem ich bei meiner Recherche auf dieses Forum stieß und einige ältere Beiträge gelesen habe, stellte ich fest, dass mein Wissen vermutlich nicht ausreicht.

Ich hoffe daher, dass mir hier erfahrenere Bastler Tipps geben und vielleicht einige Fragen beantworten können.

Zur Erläuterung füge ich auch ein paar Skizzen bei.

Folgendes stelle ich mir vor:

Der Raum ist nicht symmetrisch und hat einen Umfang von ca. 20,3m. Der Umfang der LED-Strip ist dann natürlich, abhängig von den Maßen der Voute, geringer.

Da ich eine fest integrierte Leinwand einbringen möchte, muss ich ohnehin zwei Anschlüsse für Wandleuchten versetzen. Eine der Leitungen wollte ich dann in den toten Raum der Lichtvoute verlegen und daraus eine Steckdose machen, welche ich mit Hilfe des Lichtschalters an und aus schalten kann. Daran würde ich dann ein Netzteil anschließen, welches in Kombination mit einem Mikrocontroller(Arduino, ESP8266 o.ä.) und der WLED-Firmware die Lichtvoute steuert.

In den beiden ersten Bildern des Anhangs ist dies dargestellt. In blau ist die Lichtvoute zu erkennen. Die rote Markierung zeigt die Stelle an der ich das Netzteil und den Controller setzen würde.

Zur Beleuchtung wollte ich LED-Strips mit 9W/m verwenden und diese auf Alu (Abtransport der Wärme) oder Holz in einem 45° Winkel verbauen. Aufgrund des hohem Umfangs hätte ich mindestens 2 Strips verwendet.

Somit käme ich bei einem 24V Netzteil, mit 90W Ausgangsleistung auf einen Strom von ca. 3,75A (Je Strip natürlich und ohne Berücksichtigung der Leitungsquerschnitte). Des Weiteren würde ich die Einspeisung auf der Hälfte der Strips realisieren wollen, um die effektive Länge der Leitung auf dem Strip zu reduzieren. Die beiden Strips wären, aufgrund der Asymmetrie des Raumes, auch nicht exakt gleich lang, da ich gerne mittig über der Leinwand beginnen würde und auf der anderen Seite des Raumes dann aufhören. Im dritten Bild des Anhangs habe ich das Ganze mal skizziert.

In einem anderen Forumsthread laß ich allerdings etwas von Spannungsabfällen aufgrund der Leiterlänge der Zuleitung, Leitungsquerschnitte etc.. Damit kenne ich mich absolut nicht aus und weiß nicht wie ich dies berücksichtigen muss.

Nun zu meinen primären Fragen:
1 ) Kann ich mit einem Netzteil beide Strips versorgen und was muss ich bei den techn. Daten beachten? Verdoppelt sich die nötige Ausgangsleistung? Wenn es nicht geht, welche Alternativen gäbe es?

2 ) Brauche ich dann auch zwei Mikrocontroller oder kann ich die zwei Strips als "einen" steuern und muss nur die Versorgungsleitung von einander trennen? In dem Fall könnten natürlich auch beide Strips gleich lang gehalten werden, da es nur für die Versorgung einen Unterschied machen würde.

3 ) Ist es ok bei der Berechnung nur von dem längeren Strip (~10m) auszugehen oder sollte ich diese gleich lang gestalten?

4 ) Was muss ich bei den Längen der Leitungen beachten hinsichtlich Spannungsabfall, Leistungserhöhung etc.?

5 ) Was für einen Leitungsquerschnitt sollte ich verwenden?

6 ) Wie verhält es sich mit der Wärmeentwicklung des Netzteils? Kann man dieses Gefahrlos innerhalb der Lichtvoute installieren oder muss ich eine Alternative finden? (z.B. eine Art "Tasche" in der Konstruktion, sodas das Netzteil nicht in einem abgeschlossenen Raum liegt) -> eine weitere Alternative wäre das Netzteil in Bodennähe zu installieren und von der "Steckdosen-Idee" weg zu gehen. Dann würden die Leitungen jedoch nochmals um ca. 2,2m länger.

7 ) Wie groß sind solche Netzteile? Wie viel Platz muss dafür in der Lichtvoute eingeplant werden?

8 ) Zur Zeit habe ich eine Lichtvoute mit ca. 150mm Deckenabstand und 250mm Wandabstand geplant, bei der ein toter Raum von 150x180mm entstehen würde. Ich habe das ganze in 3D modelliert und mir dazu einen kleinen Dummy aus Holz gefertigt, aber selbst damit kann ich es mir nur schwer vorstellen. Gibt es "Standardmaße" die gut aussehen oder habt ihr da generell Erfahrungswerte?

9 ) Gibt es generell Punkte bei der Überlegung von denen mir jemand abraten würde oder kann man das so wohl umsetzen?

Ich hoffe sehr das mir hier jemand helfen kann und bedanke mich schonmal im Voraus.
Sollte ich irgendwelche wichtigen Informationen vergessen haben, lasst es mich wissen.

MfG

Zitat von angerdan

1. Bei 9W/m und 20m wohl kaum.
   Selbst 90W Netzteile sind für LED-Streifen unüblich und die 4A Strom sind recht viel um sie durch den halben Streifen zu leiten.
   Eine Einspeisung je 60W Leistungsaufnahme ist eher üblich.
2. Je Stromzufuhr wird ein Controller benötigt.
3. Ich würde alle Streifen gleich lang planen. Also 3x 7m.
4. Von welchen Leitungen sprichst du?
   Für Gleichstrom gibt es entsprechende Rechner: https://www.rapidtables.org/de…tage-drop-calculator.html
5. AWG18 oder besser
   https://www.rapidtables.org/de/calc/wire/awg-to-mm.html
6. Bei 60W Leistungsaufnahme wird das netzteil gut warm - eine offene Lagerung ist also empfehlensert.
7. Dieses Netzteil bietet einen guten Eindruck über die gängige Größe: https://www.led-tech.de/de/Net…MeanWell-ELG-75-C350AB-3Y
8. Ich würde nach dem Prinzip "so groß wie nötig und so klein wie möglich" gehen.
9. Wie hoch ist das Budget oder gibt es keine Obergrenze?

Hast du Fotos von deinem Holzmodell der Voute?

Hi angerdan,
danke schomal für die Antwort

1. Gut. Dann werde ich meine Planung dahingehend wohl abändern müssen.

2. Schade, aber dann muss das wohl sein. Gibt es keine Controller die mehrere Leitungen abdecken können? Ich stelle es mir schwierig vor nachher 3 Controller synchronisiert zu bekommen.

4. Ich sprach von den Zuleitungen, also vom Netzteil zur LED-Streifen-Mitte. Ich weiß leider nicht mehr wo ich das gelesen hatte, aber auch in diesem Forum wurde in einem Thread mal darüber "diskutiert", dass der Themenersteller eben Spannungsabfälle nicht berücksichtigt hätte. Mit so etwas hatte ich bislang eben auch keinen Kontakt. Überall wo ich bisher elektrische Leistungen etc. berechnen durfte, wurden solche Verluste ignoriert (die klassichen "optimalen Zustände" für Übungsaufgaben, die wenig mit der Realität gemein haben)

5. Danke!

6. Das habe ich befürchtet. Mal schauen wie ich das realisert bekomme, ohne das es nachher die Optik stört.

7. Danke! Ich hatte mir ebenfalls einige Netzteile angesehen, aber oftmals keine Größenangaben finden können und da ich ohnehin noch unschlüssig war, ob es überhaupt die richtigen Eckdaten hat, waren meine Funde wenig hilfreich.

8. Dann sollten die Maße schon gut passen. Wenn das Netzteil/die Netzteile nicht in die Voute eingelagert werden, müssen dort nur Kabel verlegt werden. Die benötigen ja nicht viel Platz.

9. Ich hoffe, dass ich mit ca. 500€ hinkomme. Kalkuliert (für die Unterkonstruktion, den Trockenbau an sich und die LED-Streifen) hatte ich etwa 350€. Da waren jedoch noch keine Netzteile inbegriffen, keine Leitungen, keine Controller. Beim ersten Mal geht auch immer etwas daneben, von daher wird es ohnehin eher mehr als weniger werden.

Ist der Preis realistisch oder ist das Wunschdenken?

Da ich das zum ersten Mal mache kann ich auch gar nichts zu den LED-Streifen sagen, die ich mir dazu angesehen habe. Ob der Preis von 15€/m auf schlechte Qualität schließen lässt oder in Ordnung ist (Einen Link habe ich nicht zur Hand. Das ist schon länger her)

Bzgl. des Holzmodells. Vielleicht habe ich zu große Erwartungen mit der Aussage geweckt.
Ich habe lediglich Bretter in der Form aneinander geschraubt, damit ich es mir unter die Decke halten und ansehen kann (alleine aber etwas schwierig). Da ist nichts von der Unterkonstruktion, der Kante zum Verdecken der LED-Streifen o.ä. vorhanden. Ebenfalls ist das Modell auch nur mit einem Deckenabstand von 100mm gefertigt. Daraufhin habe ich meine Planung auf 150mm verändert (im 3D-Modell und bei der Materialplanung), da mir der Platz im "toten Raum" etwas gering vor kam.
Ich hänge trotzdem mal Bilder an, aber ich bezweifle, dass diese hilfreich sind.

PS.: Das Holz war auch mal gerade, hat sich leider verzogen.

Zitat von Pesi

ich bringe „einzeln adressierbare LEDs“ und 24 V irgendwie nicht so recht zusammen… oder gibt es da schon wieder was neues…?!

Hi Pesi,

ich bezweifle nicht, dass ich unter Umständen gefährliches Halbwissen in meine Überlegung einfließen lassen, mich blöd ausgedrückt oder einfach nur Unsinn geschrieben habe.

(Konnte keine Forenetikette finden, ich hoffe mal Links zu Videos sind erlaubt)

Gemeint habe ich LED-Streifen wie die, die in folgendem Video gezeigt werden: Adressierbare LED Strips mit WLED ansteuern (6min 5sek)
Bei 9W/m und 2 Streifen zu je 10m kam ich dann auf 90W je LED-Streifen.
Wie der nette Olaf in diesem Video: LED-Strips für indirekte Bleuchtung - worauf muss man achten? (10min 20sek) für einen Leihen wie mich erklärt, ist es besser die Stromstärke gering zu halten, damit die Leitungen einen kleineren Querschnitt benötigen (Wärmeentwicklung) und das ganze mit der Sicherung des Hauses/der Wohnung zusammenpasst.

Zur Berechnung der Ströme bin ich dann der grundlegenden Formel P=U*I gefolgt und habe mit I=P/U eben die Ströme ausgerechnet und versucht diese zu reduzieren. Die 24V kamen daher in erster Linie aus den Überlegungen des vorgenannten Videos.

Ebenfalls aufgrund des Videos war ich auch überrascht, dass angerdan 4A als "recht viel" bezeichnete, während im Video 5A als "relativ unkritisch" bezeichnet wurden.

Edit: Ich habe gerade festgestellt, dass in dem zuerst genannten Video erwähnt wird, dass diese Art LED-Streifen mit 5V arbeiten. Ich vermute mal, dass das der Grund für die Verwirrung war.
Also lag es an meinem Halbwissen.

Da gebe ich dir auf jeden Fall recht, aber wenn man wenig bis gar keine Ahnung hat, sind die extra Minuten nicht unbedingt verkehrt

Ich habe gestern eine Seite gefunden auf der die verschiedenen Strips verglichen wurden (also SK 6821, WS2812, WS2812B,...), allerdings hat mich das eher weiter verunsichert bei der Entscheidung.

Ich möchte schon gerne "Digitale" Stripes verbauen, da ich gerne Sachen wie "laufende Lichter" (also als Beispiel ein statisches Blau, in dem dann ein grüner "Punkt" durch den Stripe "läuft") und andere Spielerein damit anstellen können möchte.

Mir fehlt nur einfach das Verständnis, um wirklich sinnvoll zu planen. Ich bin nicht an die 24V des Ausgangspost gebunden. Das waren nur die ersten Überlegungen.

Wenn ich jedoch auf die 5V gehe und wie angerdan empfahl 3x7m einplane, steigen die Ströme auf ca. 24A. Das ist ja deutlich höher als die Absicherung im Haus. Als Nicht-Elektriker würde ich denke, dass das ungesund ist.

Ein Bekannter hat Beispielsweise folgendes mit der WLED-Firmware kombiniert:
Strip: WS2812B 5M mit 60LED/m

Netzteil: Spannung:5V; Strom:10A; Ausgangsleistung:50W

Kontroller: D1 Mini NodeMcu mit ESP8266-12F

Der Stripe hat laut Angaben 18W/m (also 90W gesamt) und es wird eine Stromversorgung von DC5V20A(100W) empfohlen. Er betreibt sie jedoch mit 5V und 10A. Das passt für mich überhaupt nicht zusammen. Leuchten die LED dann einfach nur weniger hell, weil nicht die volle Leistung erbracht werden kann?

Leider hat er dies auch nur nach einer Anleitung im Netz gemacht und selbst genauso wenig Ahnung davon wie ich. Er kann mir daher nicht wirklich helfen.

Natürlich könnte ich das Schema einfach kopieren und 4mal auf den Umfang bei mir einsetzen, aber ich dachte, dass es da eine schönere Lösung geben müsste. Man möchte ja auch möglichst das volle Potenzial ausschöpfen.

Zitat von angerdan

Mit nur 350€ Budget 20,3m einzeln ansteuer- und regelbare RGB-LEDs???
Wenn du das hinbekommst, wirst du das Staunen der erfahrenen Foristen auf deiner Seite haben...

2m Philips Hue Gradient Ambiance Lightstrip kosten ohne Netzteil 150€ - 20,3m wären hochgerechnet 1.650€:

hueblog.de/2021/09/28/der-ambiance-gradient-lightstrip-steuert-seine-leds-digital-an/

Challenge accepted - Aus dem Kostengrund wollte ich auch auf keinen Fall die Stripes von Philips nehmen.

Ihr habt mir hier jetzt schon ein gutes Stück weitergeholfen, danke dafür.

Einen wirklichen "Fahrplan" habe ich aber noch nicht. Da muss ich mich wohl noch etwas länger mit der Materie auseinandersetzen.

Es wird wohl nicht mehr dieses Jahr klappen, aber wenn ich dann mal so weit bin, werde ich meine Billanz dazu hier veröffentlichen. Bin gespannt mit wie viel ich letztlich auskomme.

Zitat von angerdan

Du verwechselst die Hausinstallation (230V AC Netzspannung) mit Schwachstrom (24V DC Konstantspannung vom Netzteil).

Das sind völlig unterschiedliche Welten!

Die Ströme welche bei einem 60W Netzteil zwischen Sicherung und 24V-Netzteil fließen sind nicht 24A sondern 0,2A.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz

Verwechselt habe ich es (leider) nicht. Ich habe einfach nicht genug Ahnung davon.
In meiner schulischen Laufbahn kam ich nun mehrfach mit Elektrotechnik in Berührung, aber das will einfach nicht in meinen Kopf. Es liegt mir nicht.

Hi HBB,

vielen Dank für den Beitrag

Zitat von HBB

Selbstverständlich lassen sich einem mittels einem (!) WLED-ESP alle LEDs steuern; bei Verwendung mehrerer Netzteile muss man die Installation dann halt in enstprechende Segmente aufteilen; neben der Data-Leitung muss dann aber auch der sekundärseitige Masseanschluss der Netzteile verbunden werden

Nur um sicher zu gehen, dass ich das richtig verstehe. Wenn ich alle LED's dann über einen Kontroller steuern würde, wäre es möglich jeden Streifen seperat anzusteuern oder wäre es eine Übertragung des Schaltsignals auf alle Streifen? Also quasi eine Parallelschaltung, bei der jeder Streifen das gleiche Steuersignal bekommt und somit bei jedem Streifen dann z.B. die 5-10 LED leuchtet, statt nur die 5-10 des ersten Streifen?

Verstanden habe ich es nämlich so wie in der angehangenen Skizze (als Beispiel für 12V, bei 5V könnte man den ESP ja direkt versorgen)

Zitat von HBB

Deshalb bitte vorher unbedingt schlau machen hinsichtlich dieser Fragen (Spannung/Strom/Sicherungen/Querschnitte etc.), damit nichts schiefgeht. Gibt ja auch viele, viele Topics hier zu genau diesen Punkten. Eine ordentlich gemachte und sichere (!) Installation dieser Größe ist nicht so trivial wie es machmal suggeriert wird, allerdings auch kein Hexenwerk. Man sollte sich aber mit den Basics auskennen.

Einer meiner Onkel hat allgemein wohl ein Händ'chen für Elektrik, nur eben auch keinerlei Erfahrung mit LED-Strips. Ich denke dabei wird er mir aber weiterhelfen können

besagte Topics werde ich mir auch mal anschauen. Vielen Dank

Danke Lora und HBB

Bzgl. der Elektronik habe ich jetzt ja einiges in den Händen und belagere dann mal meinen Onkel. Wenn er sich die Beiträge hier durchließt sollte er meine Verständnislücken ausmerzen können.
Bei der Programmierung mache ich mir eigentlich keine Sorgen. Da habe ich schon ein wenig mehr Übung drin (Also programmieren von Mikrokontrollern meine ich).

Ich sollte mir abgewöhnen solche Kommentare zu verfassen - Erzeugt nur Missverständnisse.
Ich habe bisher noch keinerlei Hardware oder Software. Das ist alles bisher reine Planung.

Gemeint war lediglich, dass ich schon den ein oder anderen Mikrocontroller programmiert habe (Projekte in der Uni z.B.) bzw. generell hier und da schon programmiert habe (kleinere Add-ins für CAD-Programme) und ich mir daher zumindest dabei wenig Sorgen mache

Wenn ich dann mal so weit bin werde ich gerne alles posten was mit diesem Projekt am Ende zu tun hat (Kostenplan, Software(einstellung), Sketchs,...)

Grüße