diumenge, 5 de desembre de 2010

EL TRI / LLUM.


Com en tot, les obsessions poden ser dolentes, però durant bastant temps he anat donat cops al carburer per totes les coves que he explorat. I qui digui que el carburer li anava de nassos....bé algú hi haurà. Cal reconeixer que era el que hi havia, però tampoc em serveix que diguin que la flama del carbur fa espeleologia, he sentit dir que produeix aquella llum intimista, calida, àdhuc magica (surten follets? o fades?, jo diria que pudor i fum, però...... hi ha qui li agraden l'olor dels seus pets) bé en qüestions d'intimitat tanco la llum, m'enteneu oi! poder també aure d'explicar això!!!.
Un cop va sorgir la possibilitat de l'enllumenat amb leds, com dic ha estat una obsessió, això si sana. He cercat nous productes per a tenir una il·luminació que sigui d'acord amb les necessitats que tenim els espeleos i en el cas de gaudir d'una llum prou potent però amb una autonomia respectable, (és un punt feble per aquesta tecnologia) tots el leds il·luminen més o menys. La cosa ha evolucionat bastant, diria que molt del primers Nichia o com és diguin, fins els darrers, http://shoptronica.es/1066-led-ssr-50-de-luminus-con-pcb-circuito-impreso-de-aluminio.html , poder això ja sera massa llum? o no.
Ens calen un seguit de paràmetres que resulten d'on ens movem, la primera la facilitat d'ús, sempre he pensat que el més senzill és el que val i el més fàcil d'arreglar, encara recordo quan el DIANE6 s'espatllava amb un tros de qualsevol cosa sorties del pas i anar-hi anant, així que facilitat primera premissa, segona, el mateix, però d'ús senzill, oberta, tancada, més, menys llum. Que duri prou estona 10 a 12 hores efectives i en un moment donat tenir molta llum, pel que sigui.
Resumint un llum ha de ser senzillà que il·lumini amb dos nivells, no calen masses nivells, amb un focus per poder desenvolupar-se amb certes garanties, i un segon feix de llum que permeti observar detalls. I una cosa molt important i que passa una mica desapercebuda orientable en l'eix, per evitar enlluernaments i poder enfocar quant per exemple llegim una topografia o fem topografia. Un estil, i ara algú pensarà ara si que........ el DUO de Petzel, aquesta llumenera si l'analitzem, té aquestes condicions. Facilitat d'ús, un llum menys potent i un altre amb més potencia, amb carències vist com esta el nivell lluminós actual. La ULTRA, també estaria dins els paràmetres......poder més pensada per l'espeleo?.
Seguint els paràmetres comentats he fet un prototipus per fer proves, he intentat que la circuiteria no sigui gens complicada i amb materials assequibles, com sempre aquestes coses no tenen preu. La idea era obtenir una llum amb una bona il·luminació sobre tot per desenvolupar-se amb bona visió, en el cas he utilitzat tres tipus de leds he obviat col·locar cap circuit electrònic regulador, tot va directe sense electrònica de regulació, posat que en la gran majoria d'aquests circuits acabem deixant de funcionar o perdent propietats de regulació, directe, fàcil, senzill:
Un led de 10'5 mm que serveix simplement per tenir un llum de referència, fa relativament poca llum prou per poder llegir, preparar menjar, etc. S'encén directament així també quan fem el canvi de potència no quedem a les fosques.  http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.3190 .
El segon led, he utilitzat un Luxeon star/O, http://www.ledsupply.com/docs/Luxeon-StarI.pdf aquests estan descaragolats, tinc entès però encara podem aconseguir en alguna comercial d'electrònica. Hi ha de similars amb més potencia o amb la mateixa. Podeu trobar aquí aquest component juntament amb reflectors i lents, http://shoptronica.es/784-led-1w.html , http://shoptronica.es/414-lentes-para-led.html . Aquesta llum podem utilitzar per moure'ns amb certa facilitat per qualsevol indret d'una cavitat, gaudeix d'un bon focus i l'autonomia amb les bateries esta prou bé. Més endavant parlarem del sistema d'alimentació i recarrega de tot plegat i autonomia.
Un tercer led que utilitzarem seria el de gran potencia, model Seoul SSC P7 http://shoptronica.es/279-led-seoul-p7-montado-en-circuito-impreso-de-aluminio.html de 12 watts de potència i entre 800 a 900 lúmens, ja he parlat d'ell en altres articles, bé és obi que la utilització d'aquesta bèstia d'una potencia lumínica extraordinària ens farà servei per veure més enllà del que els nostres ulls puguin gaudir http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.12721 .



Ha estat muntat en un reflector tallat a mida evidentment perquè càpiga a la caixa i tenir un focus centrat, una part important, en tenir molta potència cal que dissipi l'escalfor en tot moment,  http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.13803 .


El conjunt en principi  per tractar-se d'un prototipus vaig decidir de muntar-ho dins d'una caixa plàstica, de totes maneres funciona de la mateixa manera el que passa que l'escalfo del P7 va marcant tant la part posterior com el vidre de metacrilat que fa de pantalla estanca. Dins les cavitats i si són fredes, aquest factor és minimitza, però existeix el risc de cremar el Led o trencar la pantalla si no utilitzem un  sistema d'evacuació de l'escalfor que genera. Ho posarem a funcionar amb un interruptor de tres posicions ON-OFF-ON, la central serà tot tancat amb l'excepció de com comentàvem el led de 10,5 mm que el tindrem sempre encès. Al que li farem passar un corrent d'uns 50 mA i ho farem limitant el voltatge amb una resistència de 10 ohms en sèrie amb el díode, aquest element ha de rebre una tensió d'alimentació d'uns 3,3 volts. Els dos altres elements lumínics els farem funcionar mitjançant un interruptor de tres posicions, un circuit. No limitarem el pas de corrent si no que els fem anar directament amb la tensió generada per la bateria, cosa que fa que haguem de refrigerar bé tot el conjunt, amb especial atenció el P7. La tensió màxima que treballen aquest dos components esta sobre de 3,8 volts en luxeon passarà un corrent de 350 mA i pel P7 uns 2800 mA, que donaran 90 i 800 lm respectivament.
Bé anem, doncs a l'alimentació o el que fa que tot això llueixi i no pas de goig, o faci llum. Per evitar volums excessius de bateries farem servir bateries 18650  de Io-liti http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.5790 que ja ve sent un clàssic en aquesta pagina, i 2500 mAh i les utilitzarem protegides, per evitar falses descarregues o sobre tensions tant en l'ús com en la recarrega posterior aquest. El muntatge el farem en sèrie de tres bateries on obtindrem entre 3,7 i 4,2 volts i una capacitat de 7500 mAh, el que ens donarà una autonomia bastant bona.
Aquest grup de bateries desprès de donar-li voltes i més voltes i provar diverses andròmines per contenir les bateries, àdhuc fer provatures varies, casualitats de la xarxa vaig veure en un fòrum una idea que ja en voltava al cap però no acabava de veure amb claredat. Col·locar les bateries dins del portapiles de la DUO, prou resistent per dur a terme aquesta funció i fa de compartiment estanc, per al cas, immillorable. Així que un cop buidat el contenidor podem col·locar tres bateries i el connector per unir-les a la llum.





El següent, diguéssim escull a superar era el de la recarrega dels elements que subministren l'electricitat o sigui les bateries ja que un cop unides mitjançant soldadura d'estany no les estarem connectant i desconnectant ja que penso més convenient soldar-les que fer-les anar amb contactes, que segons l'experiència no deixen de ser un niu de falsos contactes i una complicació devant de cops i sacsejades. Doncs amb els mateixos connectors que fem la connexió de la bateria al sistema d'il·luminació i aprofitant el carregador a l'ús per a les bateries tipus 18650, he tret dos cables amb un dels costats del connector per carregar les tres bateries a l'hora. Hi ha varis models a escollir, hem escollit el model, OEM 2x18650 Lithium Battery Charger 240V http://shoptronica.es/962-nuevo-cargador-inteligente-baterias-de-litio-18650-ue.html amb un corrent de càrrega de 500 mAh, la recarrega té durada de bastant temps, però he vist i comprovat resulta més efectiva una carrega lenta que una carrega massa rapida, el temps aproximat esta en unes +/-10 hores si esgotem la capacitat de la bateria, tinguem en conte que el voltatge no pot baixar del 2'7 volt de voltatge mínim, cosa que faria que la bateria es feu mal bé, per això que les bateries han de ser protegides.



L'autonomia calculada, per aquesta llumenera esta de calcular el voltatge d'alimentació, partit de la potencia de cada element lumínic utilitzat, juntament amb la capacitat de les bateries que utilitzem. I més o menys aquest seria el temps que sera operatiu. Evidentment hem de pensar que si utilitzem molt seguit el led més potent, aquests números tendiran a baixar molt.

Led de 10,5 mm potencia calculada 0,160 w corrent necessària 0,03 A autonomia de 250 hores
Luxeon 1w potencia calculada 1,33 w corrent necessària 0,23 A autonomia 32 hores
Seoul P7 potencia calculada10,64 w corrent necessari 2,85 A autonomia 2,63 hores

Desprès d'haver utilitzat el prototipus durant unes sortides........... Vaig decidir de fer un model definitiu. A primat en el muntatge l'evacuació de l'escalfor que pugi produir el SSC P7, pel que, perquè estigui fresc he posat un bon radiador d'alumini darrere dels components lumínics ( podem utilitzar un radiador d'ordinadors vells com en el cas) que a l'hora l'utilitzarem com a suport de tot plegat, a banda per evitar cops i altres problemes l'he tancat dins una caixa d'alumini de 40 X 60 mm. Un eix per poder bascular tot el conjunt, podent orientar el focus allà on ens vagi bé. Un altre canvi ha estat la substitució del reflector d'alumini degut al canvi esmentat abans per un lent que fa la mateixa funció que el reflector, http://www.shoptronica.es/528-lente-acrilica-38mm-15-para-seoul-p7.html . És pot millorar..........segur. Seguim explorant les posibilitats.


 

  
Salut i al forat.

15 comentaris:

Anònim ha dit...

La electricitat sempre en sera la electricitat
O sigui un conjunt de electrons posats en moviment els cuals en donen unes certes aplicacions
La relacio de tenperatura amb la potencia que ens dona es directament proporcional a lo que necesitem per disipar
No cal donarli tantes voltes que si aquest disipador al casc i.. etc no te cap de aplicacio el volguer tirar la tenperatura la cual es podria aprofitar
Almenys amb el carburer la tenperatura de la reaccio si que en te un sentit practic ( almenys per mi )
En tots els aparells el rendiment ens be donat per la potencia de sortida menys les perdues produides per roçaments tenpeatures i etc
Cordialment J Coma

Lluís ha dit...

Amic Jordi, torna a llegir l'article que no estic parlant d'una estufa, si no de la escalfor que genera el led, que tu també dus al cap, li cal disipar aquesta calor per que no es fagi mal bé. Simplement. No faig cap lliço magistral d'electrons, ni voltatges, culombis ni res semblant. Parlo d'una llum i resalto la sencillesa que penso ha de tenir aquest estri. El carbur ja gaire bé no el fa servir ningu pelque hem de utilitzar, crear, comprar lumms que tinguin prou autonomia, si has d'estar hores dins una cavitat, inclus dies.
I quin sentit practic té la llum del carburer, més que donar llum, o si has de fer una tortuga. Si no tens carburer per fer la tortuga pots dur una espelma que no pessa tant, en el fons de la sac o dins el pot estanc.
Estufa he ideat una per els vivacs de dies.
Molt cordialment Lluís.

Anònim ha dit...

Amic lluis He tornat ha llegir el article i personalment nomes et buy dornarte entendre que tot te la seva aplicacio en el lloc en questio
Abui dia es totalment incogruent portar carburer a les cavitat de rodalies
Pero es congruent portalo al lloc on toca
ordialment J Coma

Josu ha dit...

que tal se comporta con la humedad, se puede sumergir?

Lluís ha dit...

Hola Josu, ante todo gracias por hacer una pregunta como dios manda i no entrar en berengenales, de verdad gracias.
En el ambiente de una cavidad no hay problemas, con algo de agua no hay problemas, he intentado que quede lo mas hermetica posible, no la he sumergido, pero si se sella todo lo posible, creo que no habria problemas, de todas maneras estoy intentando mejorarla en varios sentidos. Decir tambien que si no ponemos el led de 10'5 fijo hay que calcular la resistencia de los otros dos leds pueden fundirse por avalancha. gracias

Josu ha dit...

No me des las gracias, simplemente hago una pregunta a la espera de una respuesta, tu eres el que hace el invento y lo expones para que otros lo vean.
Paso de flojos

Mi casa es mi castillo ha dit...

Hola Lluis
Me he iniciat fa gens en el mon de la espeleo i finalment me he decidit a construir un petit sol d'estos. Però llegint el teu post tinc alguns dubtes...
Les bateries les poses en paral.lel o en serie? Entinc que si les poses en serie (un darrere l'altra) se suma el voltatge y la capacitat no varia, si son tres de 3,7V tindries 11,1V i 2500mAh; en canvi si les poses en paral.lel tiendries 3,7V y 7500mAh con lo cual la duracio seria major. No?
Apart d'aixo he vist altres que han muntat frontals pareguts i posen uns circuits entre les bateries y els led. Creía que aquestos circuits eren indispensables per fer funcionar els led, però tu no els has posat, no?. De esta manera, ¿els circuits eixos unicament proporcionen modos de llum i no son indispensables?
Moltes gracies pel teu exemple i la teu ajuda

Lluís ha dit...

Les bateries estan en serie pel que els positius de les bateries han de ser junts, i els negatius junts, quantes més bateries poses en serie més capacitat tindràs, que no amperatge. No he posat cap electrònica simplement una resistència en serie per a tots els leds de 1ohm 3wats , he tractat de simplificar la llum com dic en l'article. Els reguladors o dimers serveixen per equilibrar la corrent que passa pel led d'aquesta manera pots tenir diferents modes de llum, però si s'espatlla et quedes a les fosques. Gaire bé porto un any fent el servir i cap problema.
Salut i al forat.

Mi casa es mi castillo ha dit...

Vale. Pero em crec que en serie es suma la diferencia de potencial (el voltatge) y en parallel sumes la capacitat. Mira aquest dibuix http://www.tecnicsuport.com/enerenov/taulesconsulta/bateries/bancos2.gif
Tot això ja estic amb la búsqueda dels components... ara estic calfant-me el cap amb la carcasa. Avore si faig alguna cosa.
Adeuuu

Lluís ha dit...

Perdona era "paral·lel" he anat massa de pressa a escriure la resposta. I no he repasat l'escrit
serie, augmenta el voltatge i manté la capacitat.
paral·lel, manté el voltatge però augmenta la capacitat.
El savi és savi per que sap que no ho és.
El tema carcassa resulta complicat però té moltes solucions, cal que sigui metàl·lic.
Si et cal ajuda posam el teu correu.
pels materials http://www.shoptronica.es/
tenen gaire bé de tot i en dos dies ja ho tens a casa.
Disculpa per la errada, soc electricista que vols?.

Mi casa es mi castillo ha dit...

Je,je
Es que estic molt perdut amb voltatges, capacitats i resistencies i mai aconseguix grabarme els conceptes be. He estat mirant altres webs que has posat a la teua pagina i continue aclarint-me coses... per exemple que per regular la llum (i el consum) que fara el led basta posarle una resistencia (o un grapat de elles en circuits que selecciones) i au.
Moltes gracies pel ellaç a shoptronica... tenen mijor pinta que dealextreme.

Mi casa es mi castillo ha dit...

Hola una altra vegada. He estat veient el foro aquest http://www.tuplaneta.es/foros/viewtopic.php?t=14959&postdays=0&postorder=asc&start=345
i la veritat es que aclaren moltes coses, però qué va pasar amb el frontal de cnc? el van construïr?
yo intentaré ferlo també amb cnc, al taller d'una amiga, que m'el fa gratis. Lo que no se es què leds posar: un P7 amb òptica cerrada, un P4(sense òptica) y 4 bateríes 18650 en paral·lel estaría be?

Lluís ha dit...

Hola company: Jo vaig utilitzar un P7 amb la òptica que dic en l'article va prou bé. l'altre un que estigui entre 1 i 3 watts de potencia entre 100 a 200 lumens.
http://www.shoptronica.com/219-power-led-edixeon-1w.html
http://www.shoptronica.com/1420-led-3w-con-o-sin-pcb.html.
Hi ha amb llum blanc càlid, aquesta llum tira a groga. O blanc fred color blavosa, la llum tipica
jo porto tres bateries en paral·lel. Si no les vols soldar hi ha això http://www.shoptronica.com/1093-clip-metalico-para-baterias-18650.html i una placa de circuit imprès.

salut i ja saps.

Mi casa es mi castillo ha dit...

Hola Lluìs
Per a conectar les bateries estaba pensant en agafar açò: http://www.dealextreme.com/p/14-8v-4-x-18650-battery-holder-case-box-with-leads-103855 y modificar els conexions per ferles en paral·lel
el problema ara el tinc amb la caixa estanca ue volia posar aquesta: http://www.decathlon.es/caja-estanca-sc-25-id_8133326.html
que m'agradaba molt, pero però si vull posar 4 bateríes tindré que utilitzar altra d'alumini que he vist.

Lluís ha dit...

És una opció, però les modificacions poden ser un fracàs. La caixa pot anar bé sempre que tingui les mides que calen, compta amb que has de passar el cablejat i etcètera. Pensa que les bateries de Io-Liti son susceptibles de als curt circuits i amb aigua exploten.