воскресенье, 7 декабря 2014 г.

Самодельный светодиодный профиль. Тонкости и нюансы установки необычной практичной подсветки.

Решил немного отвлечься от политики, тем более что  еще полгода назад грозился выложить  результат моих работ по установке оригинальной и  удобной подсветки из светодиодов на кухне. К тому же при прочтении моих предыдущих статей может сложиться впечатление, что я безнадежный теоретик. Но то, что у меня нет времени описывать множество своих наработок в различных направлениях не должно быть причиной таких необоснованных выводов, поскольку я не однократно упоминал, что на все просто физический не хватает времени.  Тем не менее, для разнообразия все токи уделю внимание такой мелкой, но полезной мелочи как светодиоды.

 Увы, как это у меня обычно бывает, статья получилась довольно подробной и развернутой. Тем, кому она не интересно, но заинтересовали сами идеи подсветки, могут просто посмотреть фото или видео (которое я возможно выложу). Но надеюсь, что и само описание пригодится. Может даже кто-то предложит, какие-то свои идеи, доработки, замечания. Так же будет интересно почитать конструктивную критику по данному вопросу. Но не судите строго, поскольку подсветку подобного типа я делал первый раз, и естественно можно было бы сделать на много лучше, но за неимением времени и трудности с материалами, инструментами получилось то, что получилось.
1 изменение угла освещения

Актуальность
Раньше, как правило, для подсветки использовали люминесцентную лампу, но как известно у неё иногда бывает проблема со стартером, да и к тому же светодиоды на много более экономны и (если не врут производители) - долговечны.  Поэтому я естественно решил использовать их. Тем более что светодиодная лента, как материал для творчества имеет очень большие перспективы. Хотя многие ими не пользуются в полной мере, просто размещая светодиоды вдоль шкафчиков рядом со стеной. Да, и это за частую, получается красиво, оригинально и практично, но я пошел дальше… Как известно необходимость – мать изобретений. В данном случае  меня мучал вопрос как разместить светодиоды, что бы они светили именно туда, куда мне нужно.  Например, если я стою возле стола и что то делаю, держа руки на уровне груди, было бы удобно, что бы свет был направлен практический горизонтально, а если сижу за столом и руки на столе, то вертикально -  на стол.
2 свет горизонтально и вертикально

 Конечно, можно было бы повесить  ту же лампу, или купить светодиоды, у которых большой угол освещаемой поверхности, но тогда они бы светили в глаза: если что-то делать рядом со столом. Например, так светит галогеновая лампа, от которой свет распространяется во все стороны.
3 люм лампа 
Поэтому я решил использовать подсветку более экономную и направленную в определенное место. Но придумать, что то, что бы направление света можно было менять.  Т.е. как то попробовать закрепить на  подвижной опоре, с возможностью регулировки угла падения света. Для этого подошли не использование  фиксаторы от  оконных жалюзи,
4 фиксаторы для оконных жалюзей
  которые оказались под рукой. В качестве самой основы, на которой будет располагаться лента, я планировал использовать пластмассовый профиль шириной около 1 см (по ширине ленты).
5 пластмассовый профиль
Но долго блуждая по базару в поисках такового, чисто случайно нашел лучший вариант, который уже реализовал один из продавцов. Поразительно что он додумался практический до того же что и я. Впрочем, не стоит удивляться: так часто бывает в инновациях и науке. У него в качестве образца светила 10 см. светодиодная ленточка, закрепленная на тех же фиксаторах от окон, но вот профиль использовался металлический с заглушками.
 Оказалось металлический профиль использовать лучше, т.к. как это не странно  в самой ленте есть  маленькие конденсаторы, которые греются. Температура конечно не высокая, но лучше что бы они отдавали тепло хорошему тепло проводнику. Как известно, метал лучше проводит, чем пластик, тем более он прочнее. Поэтому я приобрел данный профиль. После неудачных поисков купил и заглушки. За них пришлось отдать тому же продавцу аж 2 грн. за каждую ((. Для сантиметровых кусочков пластмассы, мне кажется, это весьма дорого. Жалею, что взял не подумав, можно было бы их заменить, чем не будь  другим. Хотя до сих пор не знаю, как правильно называется именно такой профиль и заглушки к нему.
6 металлический профиль 

Увы не нашел маркировку профилей на просторах интернета. Если кто подскажет, буду рад.
Так я приобрел самое необходимое.
Подготовка
Вот все что нужно. Список в порядке от самого необходимого к менее необходимому:
  1. – светодиодная лента.
  2. – блок питания на 12 вольт (ампераж в зависимости от количества светодиодов) можно уточнить у продавцов или рассчитать по формуле (или тут). А вот калькулятор для светодиодной ленты
  3. – провод. Я использовал медный, т.к. медь лучший проводник, чем алюминий. Провод с двух жилистым сечением,  где то 0,3-0,5 см. Его лучше брать с запасом. Мне, к примеру, еле хватило.
  4. – металлический профиль (в зависимости от длинны светодиодной ленты желательно рассчитывать на сантиметров 5-10 длиннее ленты)
  5. – фиксаторы для жалюзи  2 шт. на 1ну ленту.
  6. саморезы – 1 см. длинной (не толще стенок шкафчика).
  7. – болты диаметром, где то 0,4 см. толщиной и длинной 2 см. по 2  с каждой стороны.
  8. -  гайки. Соответственно 2м болтам, на каждый болт по 3и гайки, т.е. всего 6
  9. – выключатель и регулятор яркости. По вкусу )) Можно и не использовать т.к. он довольно дорогой, но с ним интереснее и можно доп. сэкономить в дальнейшем на электричестве если часто им пользоваться.
  10. – скотч, прозрачный + можно белый.
  11. – заглушки для металлического профиля.
  12. клемы для светодиодной ленты (не обязательно).
Дополнительно для выдвижной съёмной подсветки. 
  1. – деревянную рейку и пластмассовый двутавровый (Н-образный) профиль. Последний должен входить в металлический, а соответственно составлять шириной примерно 0,7-1 см.
7  профиля - 2- 

  1. 1н болт 8ка. Длинной соответствующей толщине дна шкафчика + толщина рейки и 3 шайбам с  пластмассовым профилем. Т.е. если у меня стенка шкафчика 1,5 см. то + толщина рейки 1 + шайбы и профиль приблизительно 0,5 получается, что болт нужен длинной примерно (1,5+1+0,5) = 3 см.
8 расчет длинны болта 
по формуле – приложил - отрезал.
  1. Лучше взять с запасом 3,5 – 4 см. потом можно обрезать.
  2. Шайбы желательно  по шире, но что бы не на много больше ширины рейки, т.е. около 1 – 1,5 см. Так же если есть возможность  можно усилить конструкцию  вставив между рейкой и пластмассовым профилем металлическую пластину. Но у меня конструкция не более 40 см и не более 1 м в раздвинутом состоянии, поэтому держится прочно и так. А если кто захочет установить более 1 м. то стоит подумать.
  3. И естественно нужна гайка на 8 мм или лучше 2е (с контргайкой).
Из инструментов понадобиться:
  1. – рулетка
  2. – ножовка по металлу.
  3. – паяльник (припой, олово)
  4. -  нож
  5. – дрель и сверла по металлу на 6 и 8 мм.
  6. – плоскогубцы, отвертка
  7. – может пригодиться пинцет и .т.
  8. трезвая голова свободное время и пара волосатых не очень кривых рук. ))
Где лучше разместить ленту?
 Вначале думал разместить на стене у основания шкафчика, но потом решил на самом шкафчике. Оптимальный вариант размещения  определил с помощью светодиодного фонарика, который прикладывал к шкафчику, ориентируясь на направление света и область, освещаемую предполагаемой подсветкой.
Поэтому если у вас есть фонарик вы так же можете с помощью него приблизительно посмотреть заранее, как будет падать свет на рабочую поверхность. Изменяя расположение фонарика, стоит обратить внимание: не будет ли лента светить в глаза, не будет ли мешать брать что-то расположенное под шкафчиками или в них, в каком положении она будет оптимально освещать раковину, столешницу и т.д. Для себя я обнаружил, что оптимальная зона для ленты это середина поперечного сечения шкафчика. Свет с ленты, если она светит ровно вниз, падает  перпендикулярно и наиболее эффективно освещает поверхность. Но если разместить ленту на стене, то свет падал бы косо и часть его рассеивалась. А так он как солнце, которое светит на экватор, а не на полюсные шапки  (при перпендикулярном падении света (под углом 90° ).
2 изменение-угла-света-
 Конечно, шкафчики короче, чем рабочая область и можно было бы ленту разместить еще ближе к дверцам шкафчиков (дальше от стены). Но в таком случае она могла бы мешать, что-то брать из шкафчика.  К тому же я специально разместил край, ленты над раковиной непосредственно над краном (ближе к дверцам шкафчиков), а край, который возле печки ближе к стене. Т.е. отступил от стены около 10 см. возле плиты и около 30 см возле раковины (там, где широкий угловой шкафчик).
9 лента над раковиной и возле плиты 


 Может, кому то не понравиться, что лента располагается не параллельно стене и шкафчикам, а немного косо, тем не менее, я руководствовался в первую очередь практичностью, а уже потом эстетикой. И благодаря такому не ровному расположению край ленты возле плиты оказался дальше от горячих конфорок, а край ленты возле мойки оказался почти над краном, что обеспечило лучшее освещение во время мытья.
9.1 лента над раковиной и возле плиты


Установка
1 Отмеряем и отрезаем ножовкой, металлический профиль по длине поверхности которую предполагается освещать.
После того как окончательно определитесь как будет располагаться лента маленькими саморезами под размер профиля ввинчиваем крепеж для профиля (фиксаторы для жалюзи) в дно кухонных шкафчиков. Я ввинчивал вначале по одному саморезу. А уже потом, когда все сделал, отрегулировал, закрепил еще одним.
9.2 саморезами к шкафу

2 Примеряем и отрезаем светодиодную ленту к профилю. Отрезаемая лента должна естественно быть короче профиля + надо оставить место для пайки проводов и болтов. У меня это было примерно по 5 см с каждой стороны. 10 лента с кабелем в профиле
Т.е лента должна быть на 5-10 см короче самого профиля.  Отрезаем светодиодную ленту. Резать надо именно там, где на ленте изображены маленькие ножнички.
11  резать тут
 Как правило, они расположены через каждые 10 см. Поэтому лучше заранее прикинуть, как лента будет размещаться и отрезать немного короче, а не длинннеее необходимого участка.
3. Отрезаем и припаиваем кусочек провода. Он не должен быть слишком длинным т.к. его потом нужно просовывать в металлический профиль,  и не слишком короткий. Около 5 см. Хотя можно было бы попробовать и не отрезать, а протянуть весь провод через профиль и подсоединить к выключателю. Но я решил, что будет проще вначале припаять кусочек провода, а уже потом к нему прикрутить основной.   Сами оголенные провода (места контакта провода со светодиодной лентой)  должны быть достаточно короткими, поскольку длинные могут, выходя за пределы ленты, замыкаться друг с другом. 12  провода контакты
Контакты на самой ленте  с помощью лезвия, столярного ножа и пинцета оголяем, снимая силикон.
 Это нужно делать осторожно, что бы снять силикон, но не повредить контакты. Я специально между анодом и катодом (+ и -) оставил силикон, для того что бы было удобно паять, да и в дальнейшем это дополнительная защита от замыкания. 
13 силикон. контакты
Пайка мне далась особенно тяжело. В чем причина так и не понял. Жалею, что не нашел специальные клемы, для светодиодных лент. Хотя на базаре мне все же советовали именно паять, и разные продавцы говорили, что клемы не так надежны как пайка.  Тем не менее, мне кажется, с ними было бы намного проще, т.к. запаять с первого разу не удалось. Провода постоянно отваливались, не смотря на то, что перед пайкой я залудил контакты в фосфорной кислоте и тщательно зачистил паяльник. 
Особенно было неприятно когда контакты переставали работать после того как их заизолируешь. До сих пор не могу определить, в чем причина плохого соединения. То ли из-за пайки, то ли возможно из-за того, что я слишком усиленно пытался вставить провод в профиль, просверлив очень маленькое отверстие. В общем, когда проверяю запаянные провода – все нормально, но стоит мне их заизолировать и установить они начинают периодически мигать и замыкать.  Поэтому  рекомендую, всем кто последует моему примеру, и захочет сделать такой профиль остановиться на данном этапе более подробно. После пайки, слегка зафиксировав изоляцией все тщательно проверить с нагрузкой подключив светодиоды к блоку питания и пошевелив кабелем. Если лента будет работать, не будет мигать при движении кабеля и светить в полной мере - можно продолжить изолировать основательно и устанавливать ленту в профиль.  Хотя у меня барахлить светодиоды начинали именно тогда, когда я уже все основательно заизолировал и собрал.
В то же время приятно удивило то, что подключать светодиоды можно с любой стороны ленты, но главное не перепутать полярность. Впрочем, если её перепутать, подав номинальное напряжение  - «Большого взрыва», не произойдет и  светодиоды не перегорят; просто не будут светить. Если к данной ленте у вас будет подключаться следующая то необходимо просто вывести контакты с обоих сторон (одна сторона к источнику питания, другая к другой ленте). После того как к ленте припаяны провода прикидываем её к профилю и отмечаем где данные провода будут с него выходить.
4 Сверлим профиль. Я вначале сверлил пластмассовые заглушки, которые вставляются в торец профиля: пробовал, где и как будет располагаться болт.
14 сверление пластмассовых заглушек
После чего за ним сверлил дырку для провода, который у меня выходит с тыльной стороны профиля (сзади). 15 на торце заглушка провод выходит сзади 

Конечно, можно было бы вывести провод через заглушки, но там расположен болт, к тому же если их вывести непосредственно рядом с болтом это может нарушить подвижность конструкции. Поэтому провода лучше выводить в том месте, где они будут меньше всего мешать, к тому же они естественно не должны быть внатяжку, т.к. будут ограничивать подвижность профиля. Сам провод не должен сильно перегибаться не при выходе с профиля не дальше. Т.к. может плохо контачить, о чем я писал выше. Поэтому возможно лучше просверлить 2е дырки рядом соединив их  с помощью надфиля или плоскогубцев. Сделав овальное отверстие, расположенное вдоль профиля, через которое под тупым углом будет выходить провод. 16 угол провода
5 Собираем всю конструкцию: вставляем светодиоды в профиль, последний фиксируем на болты; закрепляя гайками к фиксатором от жалюзей  и изолируем провода припаянные к светодиодной ленте ( я это делал с помощью скотча). Можно использовать белый или обычный. Главное, что бы он не мешал при вставке светодиода в профиль,  и в то же время надежно фиксировал и изолировал контакты проводов на ленте. Если профилей несколько закрепив их на шкафчике, соединяем провода между собой  и с выключателями, регуляторами освещения и блоком питания. Тут как я уже писал главное не перепутать полярность, т.к. светодиоды не будут гореть.
Еще очень важно, перед тем как соединять провода к питанию и выключателям, продумать, как они будут располагаться. Мне, к примеру, пришлось просверлить пару дырок в шкафчиках, что бы скрыть провода внутри и удобно их провести. Но если вам не хочется сверлить дырки, можно пустить провода за шкафчиками или в другом месте, где они не видны и не мешают. Закрепить их можно с помощью фиксаторов или в  специальном пластиковом канале для проводов, или как я – банально скотчем. Для большего удобства можно было бы использовать переходные выключатели.  Жалею, что не купил эти выключатель, было бы очень удобно. Хотя у меня, по сути, расположены 2а выключателя в разных местах. При входе, и с противоположной стороны - рядом с плиткой. Только при входе просто выключатель, а возле плиты регулятор яркости который если покрутить до минимума выключает свет. Так что выключить его можно и там и там, но вот включать, в отличие от проходных, приходится в том же месте. 
Сам схема подключения такова: розетка → блок питания 12 вольт → регулятор яркости расположенный возле плиты (можно собрать или купить) → провод до двери (расположил над шкафом и внутри)  →выключатель → 1я светодиодная лента → 2я длинная светодиодная лента →  длинны провод → выдвижная съёмная светодиодная подсветка.
Выдвижная съёмная подсветка.
После того как я собрал всю конструкцию у меня еще остался кусочек светодиодной ленты. Вначале планировал её поместить над духовкой, но опасался, что тепло с духовки будет нагревать светодиоды. Поэтому решил сделать выдвижной профиль. Он бы располагался рядом с печкой и мог при необходимости выдвигаться над нею.
Помимо этого его можно снять с подвижной рейки и использовать как фонарик. Например для подсветки духовки. 16.5 в духовку
 Задумка оказалась очень кстати т.к. теперь у меня данный кусочек может освещать как духовку, так и столешницу над одним из шкафчиков. Хотя в основном светильник повернут и выдвинут над подоконником, на котором размещено растение.
17 растение
Но освещение растений светодиодами это уже отдельная тема. Пока скажу лишь, что данного света для растений очень мало, к тому же не та длинна волн которая необходима растениям. Да и как известно диапазон светодиодных волн очень узкий, поэтому для растений нужны другие специальные светодиоды с длинной волны если не ошибаюсь 450, 650 нм.  Но  это уже тема других исследований, которые я планирую провести в будущем, пока вернусь к выдвижной подсветке. Для того что бы собрать подобную подсветку был использован квадратный брусок для жесткости. На брусок с помощью двустороннего скотча прикреплен пластмассовый профиль, по которому ездит уже железный (с вмонтированными в него светодиодами). 18 брусок на скотч
Как вставлять светодиоды в железный профиль описывал выше, единственное, что хотелось бы добавить так это то, что в данном случае в профиле нет заглушки и фиксатора с торца. поэтому с одной стороны светодиоды свободно выходят с профиля свисая над ним, а с другой в торец профиля входит провод питания, прикрепленный к светодиодной ленте. Т.к. данная конструкция более подвижна и соответственно склонна  к износу провод после пайки и изоляции я дополнительно обработал клеем от клеевых пистолетов.
А потом, с помощью того же клея, заплавил основание провода возле профиля. 19 доп. фиксация провода клеем 
 При креплении пластмассового профиля к рейке помимо двустороннего скотча были использованы капроновые нитки. Профиль был просверлен вместе с рейкой в дорсо-медиальном направлении (ближе к верху и центру) и закреплен на нитках в 3х местах.
20 фиксация нитками.
Сверлить и пропускать нитки надо именно ближе к центру и верху пластмассового профиля, т.к. в противном случае железный профиль при прохождении по пластмассовому может тереться о нитки либо вовсе не войдет. В самой рейке, и пластмассовом профиле, который на ней зафиксирован, я просверлил дырку для болта, которым она будет крепиться к навесному шкафчику. Дырку не стоит сверлить очень близко к краю рейки т.к. конструкция будет хлипкой. Лучше отступить от края сантиметров 10 если профиль около 40-50 см.
Так обеспечится дополнительный упор (по принципу коромысла). 22 упор коромысло
Таким образом, из-за того, что рейка зафиксирована всего на 1м болте её можно поворачивать, по окружности. 10 см рейки перед болтом не дают ей сильно провисать, а установленные широкие шайбы препятствуют тому, что бы она треснула. К том же, из за того, что металлический профиль ездит как по рельсе по пластмассовому, его можно выдвинуть над плитой, если нужен дополнительный свет над кастрюлями и задвинуть если есть опасность что пламя горелки может повредить светодиоды.
23 свет над кастрюлями
(в кастрюле кулинарное ноу хау кризисное блюдо вызванное подорожанием круп и доеданием последних остатков - грече-рисовая каша)).
Более того этот «фонарик» можно снять и куда то повесить, или подсвечивать им при необходимости внутри духовке если там что то печется. Но опять же естественно его не следует помещать в духовку более чем на пару секунд т.к. это может привести к выходу из строя светодиодов. К тому же если вы собираетесь его использовать и как подсветку духовки, необходимо сразу продумать какой длинны, должен быть провод, что бы он и до духовки доставал и не мешал, когда будет висеть над духовкой. У меня данный провод прячется за крышку печки, поэтому практический не виден.   В целом данная конструкция в чем то даже удобнее предыдущей, но имеет один недостаток: не смотря на большую подвижность и возможность легко снять и вновь поставить на место нельзя изменить угол под которым будет падать свет. Хотя этот недостаток вполне компенсируется тем, что конструкция подвижна.
поворачиваю подсветку
  Саму рейку я перед тем как сверлить и прикреплять к пластмассовому профилю обмотал белым скотчем для большей эстетичности.
24 обмотал белым скотчем
Если у вас есть возможность  найти хорошую ровную рейку, и она подойдет к интерьеру вашего шкафчика то обматывать скотчем естественно не обязательно.
Вывод
В целом я подсветкой доволен.

Тем более что уже последнее время она перестала мигать. Как это не странно, но теперь контакты как то сами собой исправились. Тем не менее, есть и ложка дегтя… Например даже максимальной яркости света иногда не хватает. Но я уже не буду переделывать, а возможно просто добавлю еще одну светодиодную лампу на кухне.  Хотя данные лампы до сих пор все еще весьма дорогие. Интересно было бы провести расчеты, что бы явно увидеть через, сколько светодиодная лампа, за счет своей экономности себя окупит. Так же хорошо было бы найти гигиенические нормы освещенности помещения и при покупке и модернизации, уже точно определять какие светодиоды брать, т.к. при покупке определить визуально, будет хватать яркости или нет, практический не возможно.
Кстати как назло буквально недавно у меня накрылась светодиодная лампа, которая от настольного светильника. Буквально недавно закончилась на неё гарантия. Так что все токи вопрос долговечности светодиодов весьма спорна. Точнее сами светодиоды прочнее обычных ламп, но к примеру в данной сломанной лампе по видимому проблема оказалась в конденсаторах. Хотя я не силен в данных вопросах и надеюсь, что кто то подскажет.
Так же остается много других общих вопросов. К примеру – не перегорят ли светодиоды, если включать регулятор света на минимум (т.е. они ели-ели светят)? Обычные лампы от такого, если не ошибаюсь, могут сгореть. Какую еще нагрузку с запасом выдержит блок питания? Хотел после светодиодов на тот же провод повесить маленький портативный миксер для перемешивания чая и др. жидкостей. Не опасно ли то что светодиоды мигают? Не сократит ли плохой контакт их срок службы.
В дальнейшем хотелось бы сделать подобную но более интересную подсветку в ванной, комнате, но увы с моей зарплатой это удовольствие не из дешевых… Возможно за пару лет накоплю на подсветку в ванной, и если будет время и желание напишу…

Комментариев нет:

Отправить комментарий