LED bei erhöhter Temperatur betreiben

Krovkolosh · Di, 28.09.10, 11:47

Hallo,

Ich habe vor einen Raum, der bis zu 95°C warm ist mit LEDs auszuleuchten. Ich hatte dabei an folgende gedacht:

http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Lumi ... directed=1

Im Datenblatt steht eine Betriebstemperatur von maximal 75°C drin. Würden diese LEDs trotzdem funktionieren, wenn ich sie auf einen Kühlkörper klebe und diesen belüfte? Gäbe es Effekte wie schnellere Alterung? Kennt ihr eventuell LEDs, die auch bei höheren Temperaturen funktionsfähig sind?

Vielen Dank schon mal für die Hilfe.

sick synonym · Di, 28.09.10, 13:08

würde ich von abraten. Ich denke es würde schon funktionieren nur hast du nicht die gleiche Lebenszeit wie bei einem normalen Betrieb.

Achim H · Di, 28.09.10, 13:12

Willkommen im Forum!

Im Datenblatt konnte ich die von Dir angegebene Temperatur von 75°C nicht finden.
Das Die (das lichtaussendende Element in der Led) darf nur Temperaturen kleiner 150°C erreichen, ab 150°C verreckt die Led. Gelagert (abweichend von der Produktseite, falsch abgeschrieben) darf die Led bis max. 185°C.

Aber wenn der Raum so heiß wird, könnte man irgendwo einen Kanal anbringen und diesen mit Frischluft speisen?
Wenn Ja, dann kann die Led direkt auf den Kanal montiert werden, sodass die Betriebswärme zuverlässig abgeführt würde.

Im Prinzip sowas: Lüfteraggregat
Statt einem Lüfter werden zuerst Schläuche dranmontiert und erst außerhalb des heißen Raum ein Lüfter angebracht. Die Frischluft strömt durch den Schlauch bis zum Lüfteraggregat und bläst die warme Luft am anderen Ende wieder raus. Die Led kann direkt auf das Kühlaggregat montiert werden, da es sich hierbei um einen zwangsgekühlten Kühlkörper handelt.

Krovkolosh · Di, 28.09.10, 15:28

Danke für die schnellen Antworten!

Tut mir leid, dass ich nicht gesehen habe, dass dort 150°C steht, ich weiß auch nicht wie die 75°C in meinen Kopf gekommen sind.

Ich probier das jetzt mit Lüfter und Kühlkörper im Inneren und hoffe, dass es reicht. Der Vorschlag mit dem Kühlaggregat hört sich aber ganz gut an. Das Problem ist nur, dass mein Raum sehr klein ist (<1m³) und ich mühsam das ganze isoliert habe, um nicht so viel heizleistung zu benötigen. Da wäre Kälte von außen rein bringen gerade kontraproduktiv

Sailor · Di, 28.09.10, 15:54

Wie dick sind denn die Wandungen der Sauna?

Grundsätzlich wäre die Ableitung der Wärme z.B. durch einen Alu-Stab 25 mm x 25 mm (oder auch ein vergleichbarer Rundstab von 25 mm oder mehr Durchmesser durch Wand oder Decke möglich. Wenn die LED durch eine vorgesetzte Glasscheibe vom Innenraum etwas getrennt wird, ist auch Deine thermische Isolation in diesem Bereich nicht entscheidend unterbrochen und die Leitungen und Anschlüsse sind vor Korrosion geschützt.

Sollte dies nicht möglich sein, ist ein max. Strom von 350 mA zu empfehlen, da so die von der LED produzierte Wärme relativ gering ist und somit LED-Temperatur nicht allzuweit über die Umgebungstempertur steigt. Jedenfalls nicht bei einem ausreichenden Kühlkörper.

pantau · Di, 28.09.10, 16:28

Gibt es denn etwas im Fachhandel zu diesem Thema ? Mir ist Sauna leider völlig fremd, aber da muss es doch irgendwo ein Versandhaus geben oder einen Lieferanten ?

Achim H · Di, 28.09.10, 17:26

Krovkolosh hat geschrieben:Der Vorschlag mit dem Kühlaggregat hört sich aber ganz gut an. Das Problem ist nur, dass mein Raum sehr klein ist (<1m³) und ich mühsam das ganze isoliert habe, um nicht so viel heizleistung zu benötigen. Da wäre Kälte von außen rein bringen gerade kontraproduktiv

Nur das Aggregat, dort wo die Leds drauf montiert wurden, muss gekühlt werden. Somit an beiden Enden ein Schlauch dranmontieren und beide Enden nach außen legen, dann durchströmt die Frischluft lediglich das Lüfteraggregat und innen in der Sauna bleibt es schnuckelig warm.

Ich habe das Lüfteraggregat auch nur als Beispiel angeführt.
Im Prinzip reicht auch ein Vierkantrohr** aus Aluminium, auf das die Leds montiert werden. An das eine Ende klebst Du einen Lüfter drauf und fertig ist Dein Lüfteraggregat.

** zum Beispiel: 60 x 60 x 3mm, bekommt man im Metallhandel, eventuell auch im Bauhaus für ungefähr 15 Euro je Meter.

mfg Achim

pantau · Di, 28.09.10, 17:43

Wie ist das mit kaltwasser-Leitungen ? Die könnte man doch rein theoretisch in die Kühlung mit einbeziehen ? Wenn das von vornherein eingeplant wird stelle ich mir das als das perfekte Kühlmittel vor - Wasser wird doch in jeder Sauna gebraucht ?

LiVe · Di, 28.09.10, 19:42

Nimm doch sowas hier denn Radiator nach außen, und 2 schlauche in den Innenraum und dann klebst du die Leds auf einen CPU Kühler auf, das wäre die beste Lösung kannst auch mehrere CPU kühler verwenden für viele LEDs

http://shop.aquacomputer.de/product_inf ... ts_id=1013

jkunz · Di, 28.09.10, 20:42

Kinners. LEDs in der Sauna ist kühlungstechnischer Irrsinn. Entweder man macht das LED-Licht vor der Sauna und leitet es rein (Fenster, Lichtleiter) oder man nimt keine LEDs sondern eine Glühlampe. Die sind prinzipbedingt temperaturbeständig, ganz im Gegensatz zu LEDs. 10 W oder max. 20 W Halogenlämpchen rein und gut ist. In 12 V Technik braucht man auch bei einem Aufguss keine Angst zu haben. Bei dem Energieverbrauch des Saunaofens kommt es auf die 20 W nicht an.

Sailor · Mi, 29.09.10, 08:39

jkunz hat geschrieben:Kinners. LEDs in der Sauna ist kühlungstechnischer Irrsinn. Entweder man macht das LED-Licht vor der Sauna und leitet es rein (Fenster, Lichtleiter) oder man nimt keine LEDs sondern eine Glühlampe. Die sind prinzipbedingt temperaturbeständig, ganz im Gegensatz zu LEDs. 10 W oder max. 20 W Halogenlämpchen rein und gut ist. In 12 V Technik braucht man auch bei einem Aufguss keine Angst zu haben. Bei dem Energieverbrauch des Saunaofens kommt es auf die 20 W nicht an.

Mit LED´s können aber schöne Effekte erreicht werden, die mit Halos nicht so einfach möglich sind.

So könnte z.B. die Temperatur in der Sauna und die Temperatur der Lichtfarbe parallel laufen ...

jkunz · Mi, 29.09.10, 21:33

Sailor hat geschrieben:schöne Effekte

Wer solchen Kitsch mag... Wenn ich mir sowas ansehen muss möcht ich einfach nur noch eines: Ausschalten und meine Ruhe haben!

Krovkolosh · Do, 30.09.10, 09:32

Es ist KEINE Sauna, sondern eine Experementier-Box in der ich organische Solarzellen heizen und beleuchten will

jkunz · Sa, 02.10.10, 22:08

Das hört sich so an, als ob du recht viel Licht brauchst. Die Solarzelen sollen ja was zu tun haben. Viel LED Licht bei den Temperaturverhältnissen ist noch schwieriger. Entweder die LEDs mit Wasser kühlen, oder mit Heatpipes, oder keine LEDs sondern HMI Lapen.

T08Y · So, 03.10.10, 20:36

Hei wie wäre es mit einem Thermoelement?
wenn die verbrauchte Energir keine Rolle spielt könnte man doch sowas verbauen damit kannst du dann sogar noch ein wenig heizen und die Led hat's auf der anderen seite schön kühl... Ich kenn mich damit nicht übermäsig aus aber wär doch mal ne idee.
Grüße Tobi

Sailor · Mo, 04.10.10, 06:57

T08Y hat geschrieben:Hei wie wäre es mit einem Thermoelement?

Es ist sicher sehr sinnvoll, die Box zuerst gut zu isolieren, damit die Wärme in der Box bleibt um danach eine Pumpe einzubauen, die sie möglichst schnell wieder rauspumpt.

Entweder müssen die LED´s mit einer Glasscheibe gegen die Innentemperatur geschützt werden (auch dann ist noch ein Wärmeleck) oder die Abwärme von Glühlampen (Halos) wird gleich zum Heizen der Box mitgenutzt.

T08Y · Mo, 04.10.10, 20:34

Sailor hat geschrieben: T08Y hat geschrieben:Hei wie wäre es mit einem Thermoelement?
Es ist sicher sehr sinnvoll, die Box zuerst gut zu isolieren, damit die Wärme in der Box bleibt um danach eine Pumpe einzubauen, die sie möglichst schnell wieder rauspumpt.

Entschuldigung vielleicht habe ich mich falsch ausgedrückt ja eine Pumpe entsteht dadurch wird die Wärme aber nicht abgeleitet sondern nur "umgewälzt" das Element erzeugt je stets hitze und kälte eben nur auf der anderen Seite nur eines geht nicht!
Hier ein Beispiel:

Standard Peltier-Element

Beschreibung

Mit diesem thermoelektrischen Modul lässt sich Wärme und Kälte erzeugen. Beim Anschluss an die Betriebsspannung wird eine Seite des Moduls kalt, die andere heiß. Das Modul ist extrem flach, klein, lautlos und zuverlässig. Deshalb wird es überwiegend in Wärme-/Kälteschränken bzw. Minikühlboxen eingesetzt.

Technische Daten
Typ 1703
Max. Temp.-Differenz ≥ 60 °C
Nennspannung 1.9 V
Max. Strom 3 A
Max. Wärme-Leistung 3.9 W
Abm. (L x B x H) 15 x 15 x 4.9 mm

CRI 93+ / Ra 93+ · Di, 05.10.10, 08:07

Krovkolosh hat geschrieben:Es ist KEINE Sauna, sondern eine Experementier-Box in der ich organische Solarzellen heizen und beleuchten will

Wenn Du Solarzellen untersuchen willst, halte ich das spezielle spektrum weißer LEDs für ungeeignet und auch nicht der Sonne ähnlich genug. Du solltest besser Halogenlampen nehmen, die haben eine kontinuierlicheres und der Sonne viel ähnlicheres Spektrum. (weiße LED haben fast alle einen Peak bei blau, bis auf einige warmweiße und allen weißen LEDs fehlt der UV-Bereich und auch der IR-Bereich!)

Wie schon gesagt: keine Probleme mit der Temperatur, noch dazu heizen die ja mit, das ist doch ganz praktisch in Deinem speziellen Anwendungsfall.

Krovkolosh · Di, 05.10.10, 11:02

Danke nochmal für die Hilfe!
Ich probier es erstmal ohne Peltier-Element, aber wenn das nicht klappt, werde ich es damit versuchen.

Mir ist schon bewusst, dass LEDs kein Sonnenspektrum haben, aber bei diesem Versuchsaufbau geht es um die relative Alterung der Solarzellen und da reicht das aus. Ich muss dazu speziell diese LEDs nehmen, da alle anderen Versuchsaufbauten hier mit den selben arbeiten, und ich so bessere vergleichbarkeit habe. Für Absolut-Messungen haben wir vorher wie nachher natürlich einen Sonnensimulator