LED über 54 Liter Pflanzenbecken

[Biotoecus]

Hallo,

ich habe nun mal gerechnet.

Anzahl LEDs 1 Stk.
Max. Sperrschichttemp. 150°C
Max. Umgeb. Temp. 25°C
Strom 0,70A
Spannung 3,20V
Verlustleistung 80%
RthG 6K/W
RthM 0,1K/W
RthGM 6,10K/W
Leistung 1,8W
Kühlkörper min. 63,65K/W
Kühlkörper max. Temp.35,9°C

Meine bestellten Kühlkörper haben einen Wärmewiderstand von 4,5K/W und sollten so mit den LEDs klar kommen.
Oder habe ich nun einen Denkfehler?

Beste Grüße
Martin

 

[Anonymous]

Hallo,

Oder habe ich nun einen Denkfehler?

Ja: Du rechnest mit der maximal zulässigen Sperrschichttemperatur, aber nicht mit der sicheren. Bei 150 °C Tj wird die LED nicht mehr lange leben. Ich würde nicht über 80 °C gehen.

Viele Grüße
Robert

 

[Biotoecus]

Hallo Robert,

ich habe nun noch einmal neue Zahlen in das oben verlinkte Excel Blatt eingetippt:

Anzahl LEDs 1 Stk.
Max. Sperrschichttemp. 80°C
Max. Umgeb. Temp. 30°C
Strom 0,70A
Spannung 3,20V
Verlustleistung 80%
RthG 6,0K/W
RthM 0,1K/W
RthGM 6,10K/W
Leistung 1,8W
Kühlkörper min. 21,80K/W
Kühlkörper max. Temp.40,9°C

Und der Kühlkörper liegt dann noch innerhalb der 21,80K/W

Zur Kontrolle noch die Version mit 6 LEDs auf dem oben verlinkten Conrad Kühlkörper, der mit 1,4 K/W angegeben ist:

Anzahl LEDs 6Stk.
Max. Sperrschichttemp. 80°C
Max. Umgeb. Temp. 30°C
Strom 0,70A
Spannung 3,20V
Verlustleistung 80%
RthG 6,0K/W
RthM 0,1K/W
RthGM 1,02K/W
Leistung 10,8W
Kühlkörper min. 3,63 K/W
Kühlkörper max. Temp. 40,9°C

Beste Grüße
Martin

 

[Anonymous]

Hallo Martin,

ich beziehe mich der Einfachheit halber mal auf einen Beitrag von weiter oben...

Oder habe ich nun einen Denkfehler?

Nicht gerade einen Denkfehler... Aber 0,1 K/W für RthM ist sehr optimistisch. Ja, ich weiß, daß das Kalkulationstool das vorgibt, aber realistisch ist das nicht. Bei sorgfältiger Montage und sehr planer Kühlkörperoberfläche sind für den Wärmewiderstand LED-Gehäuse zum Kühlkörper Werte um 1 K/W erreichbar. Den Wert habe ich nicht etwa gerade aus meiner Kristallkugel abgelesen, sondern das steht in irgendeinem Sheet von Cree.

Viele Grüße
Robert

 

[Biotoecus]

Hallo Robert,

ich weiss das Du dir nicht irgendwas aus den Fingern saugst und bei technischen Beurteilungen sehr objektiv bist, da brauchen wir nicht drüber debattieren.

Ich sag nun mal was ich nun tue:
Ich werde die LEDs auf die Kühlkörper schrauben inclusive Wärmeleitpaste und die Dinger mal in Betrieb nehmen.
Ein guter Freund von mir hat ein Laser-Thermometer und das werde ich mal auf die Kühlkörper richten.

Ein kurzzeitiger Betrieb, so etwa 10 Minuten, wird bestimmt Aufklärung bringen.
Wenn sich die Kühlkörper zu stark erhitzen breche ich ab. Ich habe mir da 60°C eingebildet.

Ich will nun nicht um Teufel komm raus auf meinem bestellten Kram bestehen und mit dem Kopf durch die Wand.
Darum geht es nicht. Dafür sind die ausgegebenen Gelder nicht hoch genug. Die Technik an sich ist ja eigentlich ziemlich günstig.

Und laerning by doing ist manchmal auch ganz nett. :mrgreen:

Beste Grüße
Martin

 

[Biotoecus]

Und hier ist der Grund warum ich da eine LED Beleuchtung hin haben will:



8)

 

[Anonymous]

Hallo Martin,

Wenn sich die Kühlkörper zu stark erhitzen breche ich ab. Ich habe mir da 60°C eingebildet.

Ja, 60 °C sind ein guter Richtwert für die Kühlkörpertemperatur bei Halbleiterkühlaufgaben. Und praktisch sind diese 60 °C auch noch dazu: In diesem Bereich liegt die sogenannte "Anfaßtemperatur", das ist die Temperatur, bei der man einen Gegenstand gerade noch anfassen kann. Bei untrainierten Menschen liegt diese Temperatur in der Gegend um 60 °C. Du brauchst also nicht mal ein Laserthermometer, um das festzustellen, die bloße Hand genügt.

Ich will nun nicht um Teufel komm raus auf meinem bestellten Kram bestehen und mit dem Kopf durch die Wand.

Darauf wollte ich partout nicht hinaus und Entschuldigung dafür, falls meine Einwendungen so rüber kamen. Im bin im Gegenteil der Meinung, daß die von Dir ausgesuchten Kühlkörper mit ihren 4,5 K/W für Deine Aufgaben noch deutlich Reserven besitzen, wenn Du nicht gerade die LEDs mit wärmeisolierendem Material darauf montierst.

Viele Grüße
Robert

 

[Biotoecus]

Hallo Robert,

bloß keine Entschuldigungen. So zimperlich bin ich ja nun auch nicht.
Das passt schon alles.
Auch der Verweis auf die großen Kühlkörper. Man muss halt drüber reden.
Hart in der Sache, weich im Kern.

Rechnerisch ist alles im Lack und nun will das in der Praxis umgesetzt werden.

Und da bin ich ziemlich optimistisch.

Beste Grüße
Martin

 

[wolfgangw]

Hallo Martin,

Theorie und Praxis, zwei Welten.

Da ich Praktiker bin und 4 AQ mit LED beleuchte (eins schon seit über drei Jahre) kann ich aus eigener Erfahrung reden.

Einige können nur gelesene Theorien Anderer zitieren, dadurch erhält man natürlich andere Einblicke und Denkansätze. Aber in der Praxis hilft Das einem nicht wirklich weiter. Also selber testen!

Mein Tipp zum Versuch: So praxisnah wie möglich, Nimm alle LED in Betrieb und platziere Sie in eine Kiste, Lade oder ähnliches. Am besten über Deinem AQ oder in ähnlicher Position.

Wie Robert schon schrieb: Handwarm. So überwache ich auch meine LED-Bauten.

 

[Anonymous]

Hallo,

da erstens LEDs zwar immer wirkungsgradstärker werden, aber trotzdem zwischen 55 und 80 Prozent der zugeführten elektrischen Leistung in Wärme umsetzen, die irgendwohin weg muß (möglichst weit weg von der LED) und zweitens ich auch Praktiker bin und inzwischen mehr LEDs ausprobiert habe, als andere, die immer die gleiche Type über dem Aquarium haben, weiß ich, daß die LEDs heiß werden, wenn man sie in eine Kiste sperrt :wink:.

Und da LEDs, wie alle Halbleiter, umso besser funktionieren, je kühler sie bleiben, sollte man sie nicht ohne Not irgendeinem Wärmestreß aussetzen - wobei ich heute ziemlich interessante Gespräche mit Herstellern von LEDs und LED-Zubehör auf der electronica führen konnte. Zum Beispiel macht es bei ein- und derselben Kühlkörpergeometrie einen Unterschied in der Kühlleistung, wenn der eine Kühlkörper stranggepresst und der andere spritzgegossen wurde.

Viele Grüße
Robert

 

[Biotoecus]

Hallo Robert,

ich könnte mir gut vorstellen, dass die stranggepressten Kühlkörper besser abschneiden.

Nur so aus dem Bauch raus.

Beste Grüße
Martin

 

[Anonymous]

Hallo Martin,

richtig geraten: Stranggepresste Kühlkörper sind (zwar nicht viel, aber immerhin) besser als spritzgegossene. Ich hab heute aber noch andere interessante Dinge gesehen: 4 mal der gleiche LED-Chip auf 4 unterschiedlichen Metallkernplatinen, die alle auf einem gemeinsamen Kühlkörper montiert waren, der per Wasserkühlung nahe Umgebungstemperatur gehalten wurde. Die LEDs wurden mit 6 Watt betrieben. Auf dem besten Substrat blieb der Chip 10 Grad kühler als auf dem schlechtesten (das war übrigens FR4, das ist eigentlich das Standardsubstrat), obwohl die Basis immer die gleiche Temperatur hatte.

Wie so oft: Auch hier steckt der Teufel im Detail.

Viele Grüße
Robert

 

[wolfgangw]

Hallo,

Nein. Die Masse des Kühlkörpers ist für seine Kühlwirkung uninteressant und zwar schon so was von.

Nein, für die Funktion des Kühlkörpers ist seine Oberfläche und seine Wärmeleitfähigkeit entscheidend.

und dann

richtig geraten: Stranggepresste Kühlkörper sind (zwar nicht viel, aber immerhin) besser als spritzgegossene.

und was ist ein Alu rechteck Profil?

auch Praktiker bin und inzwischen mehr LEDs ausprobiert habe, als andere

von Wuestenrose» 05 Nov 2010 19:06
Über einen reinen Funktionstest bin ich mit den Modulen noch nicht hinausgekommen

weiß ich, daß die LEDs heiß werden, wenn man sie in eine Kiste sperrt .

Ja Robert, das ist das Problem mit der Lebensdauer der LED.
Jede Leuchte ist eine Kiste wo die LED eingesperrt werden. Auf der Interzoo habe ich auch die Leuchten im Visier gehabt, einige gute Ansätze gefunden.
Aber fast Alle die ich mit meinem Handthermometer getestet habe waren einfach zu warm. Auch jene die mit starken Lüftern ausgestattet waren.
Mein Fazit, die Leuchtenhersteller sind noch nicht so weit und werden noch Probleme bekommen.
LED mit Wasserkühlung waren schon in Duisburg zu bestaunen,

 

[Anonymous]

Hallo,

Nein. Die Masse des Kühlkörpers ist für seine Kühlwirkung uninteressant und zwar schon so was von.

Genau. Und was hast du daran auszusetzen?

Nein, für die Funktion des Kühlkörpers ist seine Oberfläche und seine Wärmeleitfähigkeit entscheidend.

Richtig. Und was passt dir daran nicht?

richtig geraten: Stranggepresste Kühlkörper sind (zwar nicht viel, aber immerhin) besser als spritzgegossene.

Richtig, weil in spritzgegossenen Kühlkörpern winzige Lufteinschlüsse enthalten sind, die die Wärmeleitfähigkeit herabsetzen. In strangepressten nicht.

Und weil Bilder mehr sagen als tausend Worte: Dies hier ist eine Katalogseite für stranggepressete Kühlkörper und das hier ist ein Foto eines spritzgegossenen Strahlergehäuses mit integriertem Kühlkörper.

und was ist ein Alu rechteck Profil?

Ein Alu-Rechteck-Profil ist ein Alu-Rechteckprofil. Und? Sag mal, kannst du eigentlich auch in vollständigen Sätzen formulieren, was du von mir willst, oder ist das zuviel verlangt?

von Wuestenrose» 05 Nov 2010 19:06
Über einen reinen Funktionstest bin ich mit den Modulen noch nicht hinausgekommen

So ist es: Ich habe sie ausprobiert. Und jetzt zeig uns einfach mal, was du außer der einen selbstgebauten LED-Leuchte weiter schon so bei dir zuhause ausprobiert hast. Das ist doch fair, nicht?

Jede Leuchte ist eine Kiste wo die LED eingesperrt werden.

Nein. Du warst doch auf der Interzoo, nicht? Bei einigen Herstellern war das Leuchtengehäuse selbst der Kühlkörper. Und die, die Kisten waren, waren mit Lüfterkühlung ausgestattet. Das hat man inzwischen gut im Griff, jeder 0815-PC-Schrauber weiß, wie das geht, und der hat mit größeren Wärmemengen zu tun als die paar Watt LED.

Aber fast Alle die ich mit meinem Handthermometer getestet habe waren einfach zu warm.

"Fast alle" ist wohl etwas übertrieben. Ich habe auf der Interzoo bestimmt 10 LED-Leuchten in den Fingern gehabt und nur bei einem Hersteller waren die LEDs viel zu warm, die Anfaßtemperatur überschritten, und zwar deutlich. Die anderen hatten das Thermodesign ganz gut im Griff.

 

[wolfgangw]

Hallo Robert.

Dann will ich mal mit meinen einfachen Worten versuchen zu sagen das auch Du das verstehst.

wolfgangw hat geschrieben:
Loong hat geschrieben:
Nein. Die Masse des Kühlkörpers ist für seine Kühlwirkung uninteressant und zwar schon so was von. Genau. Und was hast du daran auszusetzen?

Loong hat geschrieben:
Nein, für die Funktion des Kühlkörpers ist seine Oberfläche und seine Wärmeleitfähigkeit entscheidend.Richtig. Und was passt dir daran nicht?

Ist ja nicht ganz unrichtig, aber ohne genügend Masse zum Abtransport der Wärme zur schnellen Verteilung an die Oberfläche zum Wärmeaustauch geht das nicht. Fakt ist, Masse und Oberfläche müssen zusammenpassen.

Loong hat geschrieben:
richtig geraten: Stranggepresste Kühlkörper sind (zwar nicht viel, aber immerhin) besser als spritzgegossene. Richtig, weil in spritzgegossenen Kühlkörpern winzige Lufteinschlüsse enthalten sind, die die Wärmeleitfähigkeit herabsetzen. In strangepressten nicht.

Am nächsten Tag schreibst Du das, weil man Dir den Unterscheid von Spritzguss und gepresstem erklärt hat. Ein Metaller lernt das schon früh in der Ausbildung und ich habe einen Facharbeiterbrief schon seit 1969 in einem Metallberuf.

und was ist ein Alu rechteck Profil?Ein Alu-Rechteck-Profil ist ein Alu-Rechteckprofil. Und? Sag mal, kannst du eigentlich auch in vollständigen Sätzen formulieren, was du von mir willst, oder ist das zuviel verlangt?

Nun Robert das war eine einfache Frage, die Du Dir und Anderen genauestens beantwortet hast. Das Profil ist gepresst und hat somit eine höhere Dichte, Masse und Leitfähigkeit.

von Wuestenrose» 05 Nov 2010 19:06
Über einen reinen Funktionstest bin ich mit den Modulen noch nicht hinausgekommenSo ist es: Ich habe sie ausprobiert. Und jetzt zeig uns einfach mal, was du außer der einen selbstgebauten LED-Leuchte weiter schon so bei dir zuhause ausprobiert hast. Das ist doch fair, nicht?

Du schreibst das Du ein Praktiker bist, hast die LED „ausprobiert“. Wie? Einfach mal angeströmt und gleich wieder zurück in die Schachtel oder länger in einer Anwendung betrieben? In meinen Augen ist das nicht wirklich ein Praktiker, nur ein Tester. Die Ansichten sind ja unterschiedlich und jeder hat eine andere Meinung.

Aber fast Alle die ich mit meinem Handthermometer getestet habe waren einfach zu warm."Fast alle" ist wohl etwas übertrieben. Ich habe auf der Interzoo bestimmt 10 LED-Leuchten in den Fingern gehabt und nur bei einem Hersteller waren die LEDs viel zu warm, die Anfaßtemperatur überschritten, und zwar deutlich. Die anderen hatten das Thermodesign ganz gut im Griff.

Entweder habe ich nur die Schlechten erwischt oder meine Hand ist empfindlicher. Meine bescheidende Meinung, wenn das Gehäuse Handwarm ist, wird das LED im Innern wesentlich heißer, was wiederum die Leistung und die Lebensdauer herabsetzt.

Und jetzt zeig uns einfach mal, was du außer der einen selbstgebauten LED-Leuchte weiter schon so bei dir zuhause ausprobiert hast. Das ist doch fair, nicht?

Nein Robert, ich kann Dir nicht zeigen was ich so Alles“ zuhause“ ausprobiert habe.

Denn ich habe das nicht alles in Bildern festgehalten. Desweitern würde die Aufzählung der Versuche den Rahmen des Forums sprengen.

Und vor allem nicht, weil ich nicht zuhause getestet habe.

Die Endergebnisse meiner „Bastelei“ sind Alle öffentlich. Nur mal suchen.

Von der ersten Leuchte mit LED 2006 in Duisburg habe ich leider keine Bilder mehr, aber Martin kann eventuell aushelfen sollte Er Bilder gemacht haben.

Schau mal:

http://www.korallenriff.de/artikel/252_ ... sburg.html
http://www.meerwasserforum.com/thread.p ... richshafen
2008, Beitrag 4-5
http://www.scalareonline.de/sco/viewtop ... =4&t=13518
http://www.aquaristik-blomberg.de/20.html
http://www.seaqualux.de/?is=seaqualux-f ... alux-f-led

 

[Anonymous]

Hallo,

Am nächsten Tag schreibst Du das, weil man Dir den Unterscheid von Spritzguss und gepresstem erklärt hat. Ein Metaller lernt das schon früh in der Ausbildung und ich habe einen Facharbeiterbrief schon seit 1969 in einem Metallberuf.

Ja, du bist ja auch ein ganz toller Hecht. Daß es Unterschiede in der Wärmeabgabe zwischen stranggepressten und spritzgegossenen Kühlkörpern gibt, habe ich tatsächlich am Freitag auf der electronica zum ersten Mal erfahren. Ich fand das so interessant, daß ich im Gegensatz zu dir, der hier höchstens mit nebulösen Andeutungen glänzt, das erfahrene Wissen hier weitergegeben habe.

Schau mal:

Achso, du bist also Händler/Hersteller. Das erklärt so einiges.

Schönen Sonntag,
Robert

 

[wolfgangw]

Hallo Robert,

Ja, du bist ja auch ein ganz toller Hecht. Daß es Unterschiede in der Wärmeabgabe zwischen stranggepressten und spritzgegossenen Kühlkörpern gibt, habe ich tatsächlich am Freitag auf der electronica zum ersten Mal erfahren.

ich war davon ausgegangen Du wüstest Das.
So gesehen was es gemein und ich entschuldige mich, daher kam auch eine andere Sichtweise bei Dir über Nacht.

Achso, du bist also Händler/Hersteller. Das erklärt so einiges.

Nein
Ich bin Mitte 2008 dort ausgestiegen und beschäftige mich erst wieder seit der Interzoo intensiv mit LED für den Eigenbedarf.

 

[Biotoecus]

Moinsen,

Achtung, Kalauer des Tages: Cool down. :lol:

Leider ist mein bestellter Kram noch nicht geliefert worden und so sitze ich hier und bohre imaginäre Löcher in Leisten, Kühlkörper und Bleche. :?

Bei der ganzen Wärmeproblematik komme ich ja nun aus der gegenteiligen Ecke und bemühe mich immer den Leuten Energie einzusparen und klebe denen einen ganzen Haufen ummantelter Luft ans Haus.
Das man Energie auch abführen muss um ein Bauteil nicht zu schädigen ist also für mich eine Absurdität. :mrgreen:

OK. Spass beiseite.

Mit meiner "Bauchmeinung" lag ich ja nun richtig.
Luft ist eben ein sehr guter Wärme-Isolator und je weniger Luft in einem Kühlkörper selbst steckt, desto besser funktioniert er.
Nur um mal ein ganz krasses Beispiel zu nennen.
Man nehme ein Stück Styropor und ein Stück Aluminium.
Beide mit den gleichen Maßen. Der Einfachheit halber 200/200/20mm.
Und nun einfach flächig die Hand drauf halten.

Nach nur wenigen Sekunden meint man, dass Styropor würde sich erwärmen. Dem ist aber nicht so. Es wird nur keine Wärme der Hand abtransportiert. Tatsächlich erwärmen sich nur die obersten Zehntelmillimeter auf Handtemperatur.
Mehr wie Handtemperatur geht nicht, da ja nur eben diese Wärmeenergie eingesetzt wird.
Es findet auch ein Wärmetransport statt, nur ist dieser extrem klein. Wärmeleitfähigkeit 0,04W/mK.

Beim Aluminium ist es gänzlich anders. Man muss schon längere Zeit die Hand darauf halten um eine Erwärmung fest zu stellen. Die Handwäre wird direkt ins Material transportiert und die Masse des Materials nimmt diese Wärme auf. Bis es die 36-37°C erreicht dauert es eine Zeit lang und man muss eben sehr viel Wärmeenergie da reinpacken.
Wärmeleitfähigkeit 150W/mK.

Die Wärmeleitfähigkeit von Alu-Spritzguss wird nun etwas darunter liegen.

Beste Grüße
Martin

 

[Biotoecus]

Moin,

sodele, heute hat GLS hier das lecker Paket abgeworfen.

Alter Verwalter, diese LEDs sind ja echter Fitzelkram. Da mag ich Grobmotoriker ja gar nicht richtig anfassen. :mrgreen:

Hatte aber zumindest ne nette "Bohrlocharie" und habe jedem Kühlkörper erst einmal drei Löcher verpasst.
Morgen dann die Gewinde da reinschneiden und die LEDs auf die Kühlkörper schrauben.

Frage wegen Verdrahtung:
Ist doch richtig, dass die ganz einfach parallel geschaltet werden?

Beste Grüße
Martin

 

[Anonymous]

Hallo Martin,

nein, Du musst die LEDs in Reihe schalten.

Viele Grüße
Robert