2 LEDs für unseren Smoker

[Maenneken]

Hi,

wir bauen uns gerade einen Smoker. Zu allerletzt soll noch eine Beleuchtung angebaut werden, damit man auch Nachts beim camping noch ne Runde smokern kann.

Dazu hatte ich mir geradcht 2x Cree R5 zu nutzen. Da wir eine recht große Öffnung für unseren Smoker haben (wie das halt bei den Smokern so üblich ist) wollte ich von rechts und links eine LED zum Ausleuchten des Garraumes benutzen. Damit die LEDs nicht so viel Hitze abbekommen (man spricht so von bis zu 150°C in der Garkammer) hatte ich mir überlegt die LEDs in Rohre zu packen, sodass das Licht aus 2 Rohren scheint. Die Rohre werden dann gebogen. Die Kabel der LEDs verschwinden in den Rohren.

Nun stellt sich die Frage welche Stromversorgung ich benutze. Fein wäre ein Akku. Nur welchen? Brauche ich Widerstände? Auf keinen Fall wollte ich an 230V ran. Unser Smoker wird ja mobil eingesetzt.

Gruß Johannes

[CRI 93+ / Ra 93+]

LEDs sind hier denkbar ungeeignet, aber vermulich steht auch nicht viel energie zu Verfügung... sonst wären Halogenlampen sinnvoller, denen macht die Hitze nix --- wohl aber Fett-Dämpfe.
Duch gebogene Rohre geht Licht schonmal gar nicht und lichleiter schmelzen.

Bei 150°C steht schon fast zu befürchten, dass [EDIT]verbleites[/EDIT] Lötzinn flüssig wird.
Daher am besten bleifrei löten, das schmilzt deutlich später. Wobei die LEDs ohnehin nicht lange halten dürften bei diesen Temperaturen.

Man könnte es vielleicht mal verscuhen, wenn man die LEDs mit maximal 25% (besser nur 10%) des Nennstroms betreibt. Allerhöchstens mit 50%, dann muss man aber sicher mit drastisch verringerter Lebensdauer rechnen.

Vielleicht sterben die LEDs hier sogar dann, wenn sie nichtmal in Betrieb sind...

[Achim H]

Die Cree R5 ist eine Powerled und diese benötigt einen Kühlkörper. Ins Rohr hinein wird der Kühlkörper kaum die Wärme der Led an die Umgebungsluft abgeben können. Auch dürfte das Licht bei 1000mA etwas zuviel des Guten sein (2x 340 Lumen = 680 Lumen). Ich könnte mir vorstellen, dass der Garraum des transportablen Räucherofen/Grill nicht so groß wie ein Zimmer ist und von daher reicht auch ein Licht mit weniger Lumen (bis 100 Lumen). Dafür kannst du andere Leds verwenden, die weniger Strom benötigen.

Spannungsversorgung:
Falls das Auto in der Nähe geparkt ist, die Autobatterie.
Ansonsten:
Akkus (kann man nachladen).

Die Leds über eine Konstantstromquelle anschließen, wenn die Spannung des Akku deutlich über der der Leds liegt.
Bei nur wenig Spannungsunterschied kann man den Strom auch über einen Widerstand einstellen.

mfg Achim

[CRI 93+ / Ra 93+]

Aber eine XP-G hätte den Vorteil a) recht extreme Temperaturen lange zu vertragen b) bei 10-20% Nennstrom immer noch hell genug zu sein.

150°C sind nichtsdestotrotz auch für eine High-End-State-of-the-Art-High-Power-LED wie die Cree XP-G alles anderes als Lebensdauerfördernd, alle LEDs, die so designed sind, dass sie keinen Kühlkörper benötigen kommen mit den durch den Smoker entstehenden Temperaturen und thermischen Spannungen vermutlich nur sehr kurz zurecht.

Daher wäre eine XP-G wohl schon das richtige. Wie gesagt: wenn die bereits von außen 150°C abbekommt, dann ist das ohnehin jenseits der Spezifikation, ich schätze bei 120°C Chiptemperatur sind vermutlich noch 300 mA oder so zulässig. Guckt einfach mal die temperature derating-Kurve im Datenblatt an.

[Achim H]

Da sich der Smoker ohnehin noch im Bau befindet, was würde dagegen sprechen, an geeigneter Stelle ein Fenster (Glasscheibe von einem Kachelofen (Sichtbrenner)) einzubauen und das Licht von außen ins Innere scheinen zu lassen. Dann könnte man die Leds auch mit etwas Abstand anbringen, sodass diese nicht der direkten Hitze des Smoker ausgesetzt sind. Hätte auch den Vorteil, dass keine Dämpfe (Fett und Rauch) auf die Linse gelangen.

Temperiertes Glas (hitzefest bis 800°C) kostet je nach Anbieter ab 10 Cent je Quadratzentimeter (1cm x 1cm).

[Maenneken]

Moin,

mh, ich habe mich falsch ausgedrückt:

Ich meinte das jeweils eine LED in ein Rohr kommt das gebogen wird und von außen in die offene KLappe scheinen kann. In dem Garraum sind ca. bis zu 150°C. Aber die LEDs sind ja nicht in dem Garraum sondern von außen davor. Die bekommen also nicht die volle *Haufen* ab. Ich muss mir noch ma überlegen welchen Abstand ich wähle.

Ich wollte die LEDs nicht mit dem max. Strom betreiben. Das ist bei den ja eh nicht nötig. Die geben ja so ne derbe Lichtleistung ab.

Nur was kann ich denn für Akkus nehmen? Autobatterie wollte ich nicht nutzen. Was könnt ihr mir vorschlagen? 9V Block? Irgendwie sowat?

Edit: Betriebstemperatur bis 100°C. Dann werden wir wohl so einen Abstand von 10 bis 15cm nehmen. An der frischen Luft kommt ja bei dem Abstand nicht mehr viel Hitze über.

Gruß Johannes

[Beatbuzzer]

Mit 300mA bist du bei einer XP-G R5 schon gut bedient. Und bei 100°C sollten die 300mA auch machbar sein. 50.000 Std. hält sie dann natürlich nicht mehr, aber wo halten LEDs schon solange...

Mit dem bisschen Energie, die aus einem 9v-Block kommt, kannst du nichts anfangen. Und auch nicht bei dem Preis für die Dinger. Und schon gar nicht, wenn es um 300mA geht...

Nimm ein Batteriefach mit Eneloop-Akkus oder stell dir einen kleinen Blei-Gel Akku hin, der dann später auch einfach am Zigarettenanzünder wieder voll wird.

Beispiel:
6 Mignon Eneloop-Akkus in Reihe bringen 7,2V und haben 2000mAh.
Deine beiden R5 können in Reihe mit einer 2 Transistor-KSQ an den Akkupack und würden bei 300mA gute 6 Std. leuchten.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Akkus natürlich eneloop in Mignon-Größe (Größe AA), die haben dann EHRLICHE 2000 mAh, die sie auch noch EHRLICHE mehrere hundert Ladezyklen durchhalten (außer das Ladegerät macht keine -delta-U-Abschaltung und auch keine Einzelzellenladung) und man kann sie nach dem Auflafen Monatelang rumliegen lassen, ohne dass sie leer werden. Auf gar keinen Fall sollte man teure nichts leistende 9V-Blöcke verwenden! Die haben IMHO keinerlei Existenzberechtigung, heutzutage sowieso nicht mehr!
Einzelne Mignon-Zellen kann man problemlos mit bis zu 1 C (bei 2000 mAh also 2A) innerhalb einer Stunde laden, alle 9V-Akkus haben neben tausend anderen Nachteilen hier sogar besonders drastisch das Nachsehen: mehr als 1/10 C (also ca. 15-20 mA) sind nicht erlaubt.

Bei 100°C sind für die XP-G übrigens 400 bis 800 mA erlaubt, je nachdem ob die Differenz zwischen Umgebungstemperatur und Chiptemperatur 15 oder 30°C pro Watt beträgt, siehe eingefügtes Bild aus dem Datenblatt.

150° C sind zwar noch gerade so eben erlaubt, aber nur noch bei 0 mA --- das wäre dann nicht sehr hell
Bei 140°C sind noch so ca. zwischen 70 und 180 mA erlaubt (wieder: bei 30°C/W [rote Linie] zwischen Chip und Umgebung eher 70 mA, bei 15°C/W eher 180 mA [schwarze Linie])

Die vollen 1000 mA sind bis maximal 87°C erlaubt, wenn der Chip nur 15°C pro Watt über Umgebungstemperatur kommt. Das hieße dann also 87°C am Kühlkörper und bei 15°C/W und ca. 3 Watt in die LED (1000 mA*3V, durch die hohe Temperatur wird die Vorwärtsspannung eher unter 3V sinken) kommen für den LED-Chip dann also noch pro Watt 15°C, insgesamt also 45°C dazu plus 87°C am Kühlkörper sind das dann 132°C am Chip.

Es steht im Datenblatt nichts dazu, wie sich das auf die Lebensdauer auswirkt, aber es steht da, ein möglichst geringer Wärmewiderstand vom Chip bis zur Umgebung essentiell für hohe Lebensdauer ist. Es ist also sehr stark anzunehmen, dass unter solchen Bedingunen von 50.000 Stunden nur geträumt werden darf und vielleicht nur 100 oder 1000 Stunden drin sind. Für einen Smoker würde das aber immer noch ausreichen.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Und schon ist die Info von eben wieder veraltet.... guckt man beim Hersteller, dann findet sich dort seit 3 Tagen ein überarbeitetes Datenblatt und schon verträgt die XP-G bei 100°C Umgebungstemperatur je nach Wärmeübergang zum Kühlkörper plötzlich: (Danke an Simse für den Hinweis, hier die Pressemeldung von Cree)

Code: Alles auswählen

Maximal zulässiger Strom für die Cree XP-G bei 100°C und 140°C Umgebungstemperatur bei 30°C pro Watt sowie 15°C pro Watt Temperaturerhöhung des LED-Chips gegenüber der Umgebungstemperatur:

Wärmewiderstand   100°C           140°C
30°C/W            450 mA           80 mA
15°C/W           1200 mA          250 mA

[Maenneken]

Hi,

interessant die Änderung. Nuja, ich mache mir keine Sorgen mehr wegen der Hitze. Im Garkessel herrschen maximal 150°C und wir haben eine Klappengröße von 800x400mm. Wenn ich an den Seiten der Klappe LEDs anbringe mit nem Abstand von 150mm kommt da nicht mehr viel Wärme an. Die Klappe wird ja eh nur geöffnet um eben dat Grillgut zu entnehmen oder einzupinseln. Und im dunkeln wird ja auch nicht oft gegrillt.

So, ich gucke mir jetzt erst mal die vorgeschlagenen Stromversorgungen an.

Danke!

Gruß Johannes

PS: Mal so am Rande: Gibt es eine LSR die effizienter als 132 Lumen pro Watt ist? Irgend eine?

[Achim H]

PS: Mal so am Rande: Gibt es eine LSR die effizienter als 132 Lumen pro Watt ist? Irgend eine?

Der Herr beliebt zu scherzen.
In den unteren Wattlagen gibt es nichts effizienteres als Leuchtdioden. Eine Leuchtstoffröhre erreicht vielleicht die Hälfte von 132 Lumen mit jedem Watt. Je weniger Watt die LSR benötigt, umso ineffizienter wird diese (genauso wie Glühlampen).

mfg Achim

[CRI 93+ / Ra 93+]

Leuchtstoffröhren bewegen sich im Bereich 60 bis 90 lm/W, mieserable oder solche mit geringer Leistung auch schonmal unter 50 lm/W. Vor allem die Dinger für den KFZ- und Wohnmobilbereich sind oft sehr ineffizient, genauso die meisten Arbeitsleuchten mit Leuchtstoffröhre. (Da hat man manchmal das Gefühl, die sind gerade mal 2-3x so effizient wie Halogenlampen)

Mit der Effizienz von state-of-the-Art-LEDs mithalten können derzeit wirklich nur noch Halogen-Metalldampflampen oder Schwefellampen. Bei Natriumdampflampen bin ich mir schon nicht mehr so sicher, die haben zwar eine hohe gemessene Effizienz, aber ein trübes oranges Licht...

Bei hoher Lichtmenge kosten Metalldampflampen auch nur einen Bruchteil von LEDs, so wird es sicherlich noch mindestens 10, eher noch 30 Jahre dauern, bis LEDs z.B. in der Stadionbeleuchtung eingesetzt werden, da LEDs für die erforderlichen Lichtmengen bei heutigen Preisen schier unbezahlbar würden. Im Wohnbereich dagegen fängt es ganz offensichtlich ab diesem Jahr an wirtschafltich interessant zu werden oder eben wenn man ein wenig Aufpreis zu zahlen bereit ist, um sofort Licht zu haben (könnte man mit den großen Leuchtstoffröhren allerdings auch schon seit Jahrzehnten haben).

Halogenmetalldampflampe
Schwefellampe
Wirkungsgrad
Leuchtstofflampe#Energieeffizienz