1W LEDs über Alu-Flachprofil kühlen

[Marci1]

Hallo zusammen,

da ich leider über keine eigenen Erfahrungen mit der Kühlung von 1W LEDs verfüge, wende ich mich mit meiner kleinen Frage an Euch.
Ich beabsichtige 25 LEDs mit jeweils 1W (Star-Platine) auf ca. 80cm Länge zu betrieben. Könnte man diese Anzahl an LEDs auf ein Alu-Flachprofil mit den Maßen 800mm Länge, Breite 100mm und 5 mm Dicke betreiben? Die LEDs hätten dann einen relativ niedrigen Abstand zueinander, könnten aber versetzt angeordnet werden => siehe Skizze.

Flachprofil z.B. http://www.ebay.de/itm/ALU-Aluminium-Fl ... 19c9e15f27

Oder würden die LEDs deutlich zu heiß für einen Dauerbetrieb?

Danke für Eure Hilfe!

Grüße

Marci1

[Sebi41]

Das kommt darauf an wie das Aluprofil montiert wird und ob du Wärmeleitpaste oder Kleber verwendest.
Aber eigentlich müsste es ausreichend sein

[Sailor]

Herzlich Willkommen im Forum!

Wie ist die Einbausituation, liegend oder stehend?
Wie viel Platz ist für Luftbewegung?
Besteht die Möglichkeit, weitere Alu-Teile für zusätzliche Wärmeableitung anzubringen?
Wie hoch ist die zu erwartende Umgebungstemperatur (z.B. im Sommer, durch andere Wärmequellen)?
Wie sind die Daten der LED´s (evtl. Hersteller und Typ)?

Für Dauerbeleuchtung wird es mit der abgebenden Fläche eng für 25 Watt. Die Dicke reicht zwar für eine gute Wärmeleitung im Material, allerdings kann ich die Legierung nicht abschätzen.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Meine Erfahrung zeigt, dass 25 Watt auf einer Fläche von 800x100 mm überhaupt kein Problem darstellen, Einbaulage sollte auch egal sein, die Temperatur wird wohl immer deutlich unter 60°C bleiben, auch wenn das ganze flach liegt oder an der Wand seitlich hängt. Oder auch unter der Decke.

[Borax]

Sehe ich auch so. Rth-Schätzwert für so ein Blech liegt bei etwa 1-1,5K/W. Bei 25W dürften es also bei waagerechter Anordnung schlimmstenfalls knapp 40° über Raumtemperatur werden. Wahrscheinlich wesentlich weniger.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Lomutronix verkauft z.B. für die SMD-Higp-Power-Leiste mit CRI 93 mit 60 cms länge einen ebenso langen Kühlkörper, der nur ca. 300 mm breit und 10 mm dick ist. Hat zwar Kühlrippen, aber die sind so eng, die dürften fast nichts bringen. Diese Leiste hat 16,8 Watt, das Ding kann man gerade noch so eben anfassen, ohne sich zu verbrennen.

Du hast zwar etwas mehr Leistung abzüführen, aber auch ca. 3x soviel Kühlfläche.

[Sailor]

Die Maße passen sehr genau für die Abdeckhaube (eigentlich der Raum, der für eine Röhre vorgesehen war) eines 80 cm Beckens. Dann ist Wärmeabgabe ohne weiter Maßnahmen nur nach unten möglich - und dort kann es schon 36° bis über 40° sein, wenn die Beleuchtung aus ist. Wenn dann unten noch eine Plexi-Scheibe für Spritz-/Schwitzwasserschutz sorgt ....

Da soll uns Marci1 erst mal die Einbausituation schildern.

[Marci1]

Hallo zusammen,

vielen Dank für die zahlreichen Antworten!

Wie schon richtig vermutet wurde, soll mit dem Profil bzw. den LEDs ein Aquarium mit einer Breite von 80cm beleuchtet werden.
Allerdings wird das Profil nicht in eine bestehende Abdeckung integriert, sondern es soll wie in der nachfolgenden Skizze (Frontansicht) dargestellt frei über dem Aquarium angebracht werden.

Unter den LEDs soll eine 100mm Breite Glasscheibe als Spritzwasserschutz befestigt werden. Nach oben ist die Konstruktion offen.

@Sebi41
Die LEDs sollen mittels WLK auf dem Alu-Profil aufgebracht werden. Bohrungen würden die Optik stören.

@Sailor
Einbausituation gemäß Skizze.
Weitere Alu-KK könnten nur schwer angebracht werden (Optik).
Erwartete Umgebungstemperaturen im Sommer max. 35°C - keine weiteren Wärmequellen in der Nähe.
Es sollen folgende LEDs zum Einsatz kommen: http://www.wayjun.com/index.php?main_pa ... cts_id=645 (vermutlich mit ein paar warm-weißen gemischt).

@CRI 93+ / Ra 93+
Stellt 60°C im Dauerbetrieb ein Problem hinsichtlich der Haltbarkeit dar? Diese wäre mir sehr wichtig...
Die Leiste von Lomutronix werde ich mir einmal als Vergleich ansehen. Danke für den Tipp!

@all
Wie sieht es eigentlich mit der Kühlung bei der nachfolgenden LED Lampe von ELOS (Preis um 800$) aus?
http://reefbuilders.com/2010/06/04/elos-elite-xp-led/
67Watt auf 22x15x2 cm sollte doch wesentlich heißer sein, oder irre ich!?

Beste Grüße

Marci

[ustoni]

@ Borax:

Rth-Schätzwert für so ein Blech liegt bei etwa 1-1,5K/W.

Ohne es anzweifeln zu wollen: wie kommst Du auf diesen Wert? Ist das ein Erfahrungswert oder gibt es da halbwegs nachvollziehbare Berechnungen? Ich suche schon lange - bisher vergeblich - nach einer Möglichkeit, den Wärmeleitwert von Alu-Profilen abzuschätzen. Ich denke, die Materialstärke spielt da eine nicht unerhebliche Rolle. Gedanke: je dünner das Material, desto schlechter wird die Wärme über die Fläche verteilt und umgekehrt.

Wie sieht es z.B. mit den üblichen Baumarkt-Alu-Profilen aus? Irgendwelche Erfahrungswerte? Macht die Angabe eines Wärmeleitwerts bei längeren Profilen überhaupt noch Sinn?

Beispiel:
Nehmen wir mal ein U-Profil mit einer Materialstärke von 2 mm, einer Schenkellänge von je 20 mm und einer Länge von 200 cm. Wenn ich hier jetzt mittig ein COB-Modul mit einer Leistung von 20 W montiere, dürfte sich dieses doch im Dauerbetrieb überhitzen oder zumindest Grenzwertig heiß werden. Wenn ich auf dem gleichen Profil aber 20 1 W-LEDs gleichmäßig verteile müsste die Kühlung doch ausreichen, oder?

Jeder Erfahrungswert oder auch eine Pi-mal-Daumen-Regel wären hilfreich.

[Sailor]

So angebracht, also oben offen, reicht die Wärmeabgabe aus.

Sollen die beiden seitlichen Schenkel links und recht vom Becken die 80 cm verlängern oder ist das Becken schmaler als 80 cm?

@ustoni:

Hier ein Beispiel für eine PowerBar mit 350 mA, HowTo kommt noch.

[Borax]

@ustoni
Bei U-Profilen oder sonst wie gebogenen Flächen ist das IMHO nicht mehr per 'Faustregel' abschätzbar. Für einfache Bleche kann man diese Graphik verwenden:
viewtopic.php?p=137622#p137622
Gilt zwar streng genommen nur für quadratische Bleche mit mittig sitzender Wärmequelle, aber bei verteilten Wärmequellen kann der Wert ja nur besser werden...

[ustoni]

@ Sailor:

Diesen Beitrag hatte ich schon gesehen. Der war auch einer der Gründe, warum ich jetzt nachgefragt habe. Immerhin kühlst Du knapp 5 Watt mit einem relativ kurzen Stück Baumarktprofil weg.

Hintergrund ist einfach, dass Kühlprofile nicht bei allen Projekten schön aussehen. Desto weniger man sieht, desto besser - finde ich jedenfalls.

Trotzdem danke!


@ Borax:

Das ist doch schon hilfreich!

Ebenfalls danke!

Nachtrag:
Sehr schön zu sehen ist in dieser Grafik auch der erhebliche Einfluss der Materialstärke!

[Marci1]

So angebracht, also oben offen, reicht die Wärmeabgabe aus.

Sollen die beiden seitlichen Schenkel links und recht vom Becken die 80 cm verlängern oder ist das Becken schmaler als 80 cm?

Becken ist 80cm lang. Die Schenkel so lang zu belassen, dass sie in die Bodenplatte des Unterschranks gehen, war eine "Design-Idee". Allerdings ist es sehr schwierig Alu-Profile > 1m zu bekommen. Von daher werde ich mir diesbzgl. etwas anderes einfallen lassen müssen.

Da die einhellige Meinung ist, dass die LEDs nicht zu heiß werden kann ich es ja einfach mal testen. So teuer sind die LEDs ja auch wieder nicht...

[eyeled]

Welche Profile länger als 1m sind schwer zu bekommen? Die Baumärkte haben bis 2m normalerweise, dieser:
http://www.aluminium-online-shop.de/de/ ... index.html
liefert bis 5m.

[Sailor]

Da die einhellige Meinung ist, dass die LEDs nicht zu heiß werden kann ich es ja einfach mal testen. So teuer sind die LEDs ja auch wieder nicht...

Die gehen auch nicht gleich kaputt, wenn die Wärmeabfuhr nicht ausreicht. Ihre Lebensdauer verringert sich nur. Das sehe ich bei der Anwendung aber nicht in einem finanziell belastendem Rahmen.

Wenn Du die LED´s auch nach längerer Leuchtdauer noch schmerzfrei anfassen kannst, ist alles im grünen Bereich, wenn es richtig schmerzt wird es gelb und erst ab Brandblasen wird es rot.

Ich schätze die Wärme der LED´s auf Deinem Kühlblech in die späte Grünphase bis frühe Gelbphase.

[stromflo]

Aluprofile größer 1m da gibt es neben der schon genannten Beschaffungsquelle noch einige weitere:

Alu-Verkauf
Zaun-Spezi
Gemmel Metalle

Vielleicht helfen die Links ja auch einigen anderen Nutzern weiter....

Alu-Verkauf und Gemmel Metalle liefern auch genaue Zuschnitte.

Gruß Flo

[tapor]

Wir haben Profile für einen Messestand bestellt. Gute Qualität und pünktliche Lieferung.
http://alu-winkelprofile.de