Beleuchtungstechnik

Welche Wechselstrom-Geräte können durch Gleichstrom-Geräte ersetzt werden? Gibt es alternative Geräte, die komplett ohne Strom funktionieren?
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Helgoland
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Beleuchtungstechnik

Beitrag von Helgoland »

Nachdem sich mehr und mehr die LED's als Leuchtmittel durchsetzen und diese intern mit kleinen Gleichspannungen arbeiten bietet es sich an, im Haus für die Beleuchtung ein 12V Gleichspannungsnetz zu installieren. Damit können 12V LEDs und auch 12V Halogenlampen direkt betrieben werden. Dadurch verringern sich sowohl die Stärke der elektrischen Felder als auch die Funkbelastung durch Schaltnetzteile (die üblicherweise bei jedem dieser Leuchtmittel benötigt werden).
Ich werde die nächsten Wochen an einem Konzept für mein Häuschen basteln hier darüber berichten.
Vielleicht hat schon jemand Erfahrungen dazu gesammelt, ich freue mich über Beiträge :)
Stuttgi
Beiträge: 7
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Stuttgi »

Guter Gedanke. Die einfachste Variante davon wäre eine Stirnlampe zu benutzen. Nachteil ist man hat das E-Magnetfeld direkt am Kopf, oder Hals auch wenn es schwächer und gleichförmig ist.

Für eine Verkabelung im Haus muss der Kabelquerschnitt beachtet werden. Da es sich ja um niedrige Gleichspannung von 12V und nicht um Wechselspannung von 230V handelt, wird der Leiter-/Kabelquerschnitt größer ausfallen als man vielleicht denkt.
Will man z.B. 10 Leds mit je 3 Watt (12V * 0,5Ampere) * 10Leds betreiben, fließen 2,5Ampere.
Zum Vergleich bei 10 "normalen" Glühbirnen aus der Steckdose mit je 50Watt (230V * 0,21Ampere) * 10Glühbirnen, fließen 2,1Ampere. Wechselspannung braucht jedoch weniger Querschnitt als Gleichspannung, da hier der Strom nicht durchgehend fließt. (50Hz)
Die Stromleitungen im Haus sind deshalb, für niedrige Gleichspannung, nur bei sehr kleinen Strömen/Leistung nutzbar.

10m, 230V Wechselstrom, 2,1A, Leistung 0,5kw, cos 0,9, Spannungsabfall 3% = 0,05 mm2
https://www.zaehlerschrank24.de/berechnungen

https://electronicbase.net/de/leitungsq ... berechnen/
10m, Spannungsabfall: 8%, 2,5A, 12v, 0,9mm2

10m, Spannungsabfall: 8%, 1,75A, 24v, 0,31 mm²

Ich bin mir nicht ganz sicher was Spannungsabfall bedeutet. Aber als grobe Richtung geht die Rechnung.

Wegen dem Leiterquerschnitt sollte man überlegen vielleicht auf 24Volt (Lkw) statt 12Volt (Pkw). Eine Möglichkeit dafür ist z.B. ein Gleichrichter über die Steckdose zu betreiben. Was auch geht ist z.B. eine, oder zwei Autobatterien je 12V in Reihe zu schalten und diese z.B. über die Steckdose aufzuladen.
Helgoland
Beiträge: 6
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Helgoland »

Hallo Stuttgi, die Berechnungsseite ist prima :-) danke für den Link.

Der von dir angesprochene Spannungsabfall ist die Spannung, die auf Grund des ohmschen Widerstandes an der Leitung verloren geht. Je höher der Spannungsabfall um so höher die Verlustleistung der Leitung. Für Kleinspannungen gibt es keine Begrenzung für den Spannungsabfall.

Kurzer Zwischenbericht zu meinem 12V Lichtinstallationsprojekt:
(Meine Referenzkonstellation: 15m Leitung, 1,5mm², 1Phasen Ringkerntrafo 500kvA mit 16V Leerlaufspannung.)

- Bestehende Elektroinstallationen sind nur bedingt verwendbar. 230V~ und 12VDC müssen in voneinander getrennten Leitungen geführt werden und auch in separaten Dosen (Abzweigdosen, Unterputzdosen, etc.) verklemmt werden. Die Verwendung des Verteilerkastens für beide Spannungen sollte kein Problem darstellen.
- Bei einer Neuinstallation empfehle ich Leitungen ohne Schutzleiter zu verwenden, das verringert die Verwechslungsgefahr mit 230V Leitungen
- Die Leitungsquerschnitte (Bei Hausinstallationen üblicherweise 1,5mm²) lassen Ströme bis ca. 20 A zu, darüber hinaus kommen keine 12V mehr am Verbraucher an. Damit können Verbraucher bis insgesamt 240W betrieben werden. Das reicht für LED's im ganzen Häuschen, aber nur für eine kleine Handvoll Halogenlampen.

Größtes Problem an der Sache:
Ich finde keine geeigneten Leuchtmittel für 12VDC!
GU5,3 ist der geläufigste Lampensockel, der auf 12V genormt ist. Alle LED-Lampen für 12V haben einen eingebauten DC/DC Wandler, der wiederum HF im Bereich von 500kHz erzeugt. Mal sind die Wandler besser, mal schlechter entstört.
Halogenlampen wären HF-frei, benötigen jedoch sehr viel Strom, den der Trafo und die Leitungen liefern müssen.
Bisher habe ich noch keine zufriedenstellende Lösung gefunden.
Stuttgi
Beiträge: 7
Registriert: 10. Sep 2019 20:37

Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Stuttgi »

Hast du schon Led-Lichterketten für 12v ausprobiert? Ich glaube die haben kein Vorschaltgerät/Wandler o.ä. bin mir aber nicht sicher. Die sind günstig und gibt es auch mit analoger Funk- bzw. Infrarotfernbedienung, so dass man keinen Schalter installieren braucht.

https://www.amazon.de/Lichterkette-Lich ... 761&sr=8-5

Zur Not kann man auch die Leds nutzen die auch in batteriebetriebenen Ledlampen (Stirnlampen) verwendet werden. Daraus kann man sich dann was eigenes zusammen löten.

https://www.aliexpress.com/item/3272444 ... b201603_55

Ich persönlich würde die Gleichstromkabel nicht in der Wand verlegen, sonder die Led-beleuchtung mit großen Autobatterien 100Ah betreiben. Dadurch spart man Kabellänger ein. Die Batterie kann in einen Schrank gestellt und jede Woche einmal von der Steckdose aufladen werden. Ladestrom sind bis zu 10% der Kapazität. Ich würde aber eher weniger empfehlen, so 5A. Es kann manchmal beim Laden der Batterie in geringen Mengen CO (Kohlenstoffmonoxid) frei werden. Mein CO Warner wurde schon mal ausgelöst. Aus dem Grund empfiehlt sich so ein CO Warner in der Nähe der Batterie. Eine Ladung dauert bei 5A ca. 20 Stunden. Eine Batterie hat 100Ah*12V=1200Wh eine Led hat 10 Watt und entspricht einer Glühbirne mit 60 Watt. Damit 120 Stunden Leuchtdauer. Pro Abend/Nacht braucht man im Winter (18Uhr-23Uhr) ca. 5 Stunden. 1 Lampe hält also 24 Tage, 2 Lampen 12 Tage, 3 Lampen 8 Tage, 4 Lampen 6 Tage usw. Das kann schon ausreichen.
Patchouli13
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Patchouli13 »

Mir ist gar nicht so wichtig, was "sich durchsetzt". Ich hatte mich ohnehin rechtzeitig mit Glühbirnen eingedeckt, aber bei "Gluehbirne.de" gibt es immer noch alles, was man sich wünschen kann -> https://www.gluehbirne.de/gluehbirnen
Helgoland
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Helgoland »

Kurzer Rückblick zu meinem Experiment mit der Gleichstrominstallation:
Der eingebaute Trafo in meiner Unterverteilung ist an sich eine Sender mit 50Hz inkl. den aufmodulierten Netzschwankungen. Das leise Brummen erinnert mich gelegentlich daran. Zudem enthalten alle gängigen 12V Leuchtmittel einen DC/DC Wandler und verhalten sich genauso wie die 230V Varianten. Markenprodukte wie Osram sind relativ gut entstört. Produkte aus Fernost dagegen z.B. von Amazon stören teilweise sogar den Radioempfang.
Der Installationsaufwand ist auf Grund der größeren Leitungsquerschnitte erheblich.
Alles in allem haben sich für mich keine nennenswerten Vorteile ergeben. Sinnvoller erscheint mir tatsächlich eine Lösung mit Netzfreischalter.
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elijah
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von elijah »

Helgoland hat geschrieben: 11. Jun 2020 10:57 Kurzer Rückblick zu meinem Experiment mit der Gleichstrominstallation: ...
@Helgoland: Vielen Dank für deinen Bericht und die Rückmeldung. Was für LED Lampen hast du am Ende verwendet? Es gibt ja z.B. solche mit 12V und normalem E27 Sockel, der auch z.B. auf Schiffen verwendet wird. Dadurch können normale Lampen verwendet (umgebaut) werden.
Helgoland
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Helgoland »

Hallo Elljah,

Ich bin mit meinem Rückbau noch nicht fertig.
Ich werde meine Beleuchtung wieder auf 230V zurück rüsten, weil die Installation deutlich einfacher ist und die 12V Leuchtmittel keinen Vorteil bringen wegen den angesprochenen DC/DC Wandlern.
An den LED-Lampen von Osram haben rel. geringe Oberwellen gemessen, ich denke dass Phillips Lampen auch nicht schlechter sind. Problematisch waren bisher alle meine China-Importe über Amazon. Davon kann ich leider nur abraten.

Genaueres gibt's wenn ich umgebaut habe.
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elijah
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von elijah »

Alles klar. Welche Lampen von Osram waren das? Mich würde vor allen der Sockel interessieren (und wegen dem DC/DC Wandler). Oder waren das welche ohne Sockel nur mit 12V Leitungen?
Helgoland
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Re: Beleuchtungstechnik

Beitrag von Helgoland »

Hallo Elljah,

bitte entschuldige die Verspätung, ich war schon einige Zeit nicht mehr im Forum.
Meine Lampen hatten alle eine GU5.3 Sockel. Ich gehe davon aus, dass Der Aufbau von LED-Lampen für 12V einheitlich und vom Sockel unabhängig ist.
Das Problem bei LED's ist, dass sie extrem empfindlich auf Spannungsschwankungen reagieren und deshalb Elektronische Spannungs bzw. eigentlich Stromregler brauchen. Das wäre am verträglichsten mit analogen Transistorschaltungen machbar. Der Nachteil daran ist eine relativ hohe Verlustleistung über Widerstände. Effizienter sind DC-DC Wandler (kleinere Bauform, weniger Wärme) die bei allen mir bekannten LED-Lampen verbaut sind. Aber diese arbeiten mit getaktetem Zwischenkreis, der eben strahlt. Abhängig von der Qualität der Lampe ist der dieser Zwischenkreis mit zusätzlichen Spulen und Kondensatoren besser oder schlechter entstöhrt. Mit den Importprodukten aus China hatte ich wie gesagt schlechte Erfahrungen gemacht (Licht an -> Radio rauscht -> Lampe wegwerfen).

Viele Grüße.
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