Deckenfluter eigenbau auf LED Basis

Jacob-frisch · Do, 02.05.13, 11:40

hallo,

ich möchte gerne einen deckenfluter, welcher von der raumausleuchtung mit einem handelsüblichen 500W Halogendeckenfluter vergleichbar ist, oder diesen übertrifft, selbst bauen. Die Lichtfarbe /-temperatur der handelsüblichen Modelle gefällt mir auch ganz gut.

da dies mein erstes LED Projeckt ist bitte ich um eure Hilfe.

welche LED sind geeignet?
ich habe eine Fläche von ca. 7x 30 cm zur verfügung
welche Kühlung ist erforderlich?
Welcher dimmer werden verwendet?
und welches netzteil ist zu verwenden um entsprechende ergebnisse zu erreichen?
Da ich das netzteil gern im fuß des deckenfluters verbergen möchte habe ich eine Leitungslänge von ca 200cm zwischen led und Netzteil.
ist das ein problem?
und welcher Kabelquerschnitt ist zu empfelen?

ich bitte bezüglich meiner fragen um eure nachsicht da ich holzgestalter bin und mich mit den technischen deteils kaum auskenne.

Borax · Do, 02.05.13, 13:11

Hallo Jacob-frisch,
welcome on board!

Um 500W Halogen zu ersetzen sind etwa 100W LED-Leistung erforderlich*. Die sind aber (passiv) nicht mehr mit einem Kühlkörper in der Größenordnung von 7x30cm hinreichend kühlbar. Ein guter Kühlkörper wie z.B. dieser hier:
http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerp ... ICLE=22272
(2 Stück davon ergeben 7,5x32cm) schafft unter idealen Bedingungen (die bei einem Deckenfluter nicht gegeben sind) etwa 30W. Bei den angenommenen 'Deckenfluterbedingungen' (Kühlrippen nach unten, geringfügig eingeschränkte Konvektion) schafft er vmtl. nur etwas mehr als die Hälfte. Also etwa 20W. Zwei Stück reichen dann für 40W. Das entspricht ca. 200W Halogen. Wenn es mehr Power sein soll/muss, dann sind Lüfter erforderlich oder es muss ca. doppelt so groß werden...

*Diese Beispielrechnung geht von 'idealisierten' Verhältnissen aus. Also von den 500W Halogen kommt auch etwa 90% Licht an der Decke an. Wahrscheinlich ist es bei ' handelsüblichen 500W Halogendeckenflutern' doch wesentlich weniger, aber ich hab keine Ahnung wie groß die Lichtverluste da in der Realität sind.

Jacob-frisch · Do, 02.05.13, 16:55

Danke Borax,
für die rasche Antwort ich bin von einem aktiven Kühlsystem nicht abgeneigt, solange es nicht (kaum) hörbar ist.
Auch da bin ich für entsprechende Empfehlungen sehr dankbar.
Kann ich die einfach an die Stromquelle mit anklemmen oder gleich mit dimmen so das bei schwachem Licht auch der Lüfter langsam lauft?

Wenn ich einen solchen wie von dir verlinkten Kühler von unten mit einem kleinen Lüfter beblasen würde, wäre der Wärme Abtransport doch wesentlich besser oder?

jacob

Achim H · Do, 02.05.13, 17:13

Lüfter arbeiten spannungsgesteuert (zum Beispiel: 5V, 12V, 24V oder ähnlich). Ein Anschluss an einer Konstantstromquelle (diese liefert einen konstanten Strom) ist eigentlich nicht möglich. Mit etwas Tricksem geht es aber doch.

Aber mal 'ne Frage:
Was macht man mit einem 500 Watt Deckenfluter? Das Leuchtmittel produziert (je nach Hersteller etwas abweichend) ein Licht in der Größenordnung um 9500 Lumen. Auch wenn das Licht nur indirekt beleuchtet, 9500 Lumen sind mächtig viel Holz.
Kommst Du nicht möglicherweise auch mit weniger Licht aus?

Nur mal zum Vergleich: eine 100 Watt Glühlampe produziert ein Licht um 1500 Lumen.
Für die meisten Raumen (direkt beleuchtet) reicht das.

Je weniger Lumen Du brauchst, desto weniger Leistung musst Du zum Erzeugen dafür aufwenden.

Aktives Kühlsystem (Link zu Elpro):
Sunon Lüfter + Kühlkörper (0,26K/W, nur 13,9dB(A))

Jacob-frisch · Do, 02.05.13, 18:48

Bei einem so intensiv über die Decke ausgeleuchteten Raum habe ich das Gefühl von einem sonnigen Tag, es macht mich froh und lässt mich auch in der Nacht unbeschwert arbeiten.

Ich würde gern eine Skizze hochladen habe aber noch nicht ganz verstanden wie das möglich ist.
Ich versuche es nochmal.

Jacob-frisch · Do, 02.05.13, 21:57

was ist zu dieser led zu sagen?
http://www.ebay.de/itm/100W-Watt-LED-Ch ... %26ps%3D54

der Preis erscheint mir niedrig für die angegebene Lichleistung

jacob

Borax · Do, 02.05.13, 23:17

Diese Leistung für den Preis kommt mir mindestens 'fragwürdig' vor. Vor allem sind nur wenig Daten über diese LED bekannt und die Aussage ca. 10000 Lumen ist nicht gerade 'belastbar'. 100 Lumen/W sind in dieser Kategorie auch schon schwer erreichbar (und gelten vmtl. hier auch nur für ein paar ausgesuchte Exemplare und unter Laborbedingungen). Wenn es so viel Leistung sein soll, dann würde ich eher CREE oder Bridgelux empfehlen. Gibt es hier im Shop: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip-On-Board-LEDs/
Die CREE CXA2530 hat eine besonders gute Farbwiedergabe (RA 90). Für 10000 Lumen bei guter Effizienz wären aber schon 4 Stück erforderlich (bei 800mA und ~36V). Die angegebenen 2500 Lumen gelten bei einer LED-Temperatur (nicht Kühlkörpertemperatur!) von 85°C, sind also 'ehrlich'. Ich denke aber eigentlich auch, dass 2 oder 3 Stück reichen sollten.
Auch sehr zu empfehlen sind die 'Smart-Arrays'. Das 4W Modul gibt es in allen Farbtemperatur-Varianten: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip ... ED-4W.html
Für 10.000 Lumen wären (bei 3000K) etwa 20 Stück erforderlich die mit 350mA betrieben werden sollten. Ich verarbeite auch gerade 30 Stück davon als Küchenbeleuchtung (allerdings die 2700K Variante und ich betreibe sie bei 175mA - sollte insgesamt etwa 6500 Lumen ergeben).

Garfield · Fr, 03.05.13, 07:24

Hallo,

wenn Du eine billig LED willst, kannst Du die auch gleich in China kaufen.
Gibts z. Bsp. hier.
Allerdings haben diese LEDs eine bescheidene Farbwiedergabe (Ra=72).
Damit kannst Du vielleicht Deinen Hof beleuchten, aber in einem Wohnraum würde ich das Zeugs niemals aufhängen.

Gruß

Jacob-frisch · Di, 07.05.13, 14:42

Hallo nochmal,

also ich habe mich ausgiebig umgesehen und bin auf das verlinkte Miniaturlüfteraggregate 16db(A) gestoßen. (Link zu fischerelektronik) http://www.fischerelektronik.de/web_fis ... ndex.xhtml
reicht es die LED mit Arctic Silver Wärmeleitkleber auf zu kleben?

Bitte sagt mir ob das für meine Bedürfnisse ausreichen ist.

Ist es sinnvoller 10x die CXA1512, warmweiß, 1400lm für ins. 129,00Euro http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip ... 260lm.html oder

wie von „Borax“ auch empfohlen 4x die CXA2530, warmweiß, 3800lm für ins. 139,60Euro zu nehmen http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip ... 800lm.html

...mit der größeren Anzahl an LEDs lässt sich sicher die Wärme besser auf dem Kühlkörper verteilen. Welche Argumente giebt es noch?

Welche Konstantstromquellen wäre für die beiden Varianten ein zu planen?
Und welcher Dimmer ist für derartige Leistungen ausgelegt? (liegen dem Dimmer Anschlusspläne bei welche ich verstehen könnet?)

Ich versuche mich in die Materie ein zu arbeiten doch mir fehlen einige Grundlagen und so muss ich immer noch solche fragen stellen... für euer Verständnis und die kurzen Rechenbeispiele bin ich dankbar.

gebastelt habe ich schon einiges doch musste ich bisher derartige Leistungsmerkmale nicht berechnen..

ziemlich fiele fragen... ich freue mich auf jede Antwort

mfg Jacob

Borax · Di, 07.05.13, 16:11

Ob das für meine Bedürfnisse ausreichend ist, kannst nur Du selbst entscheiden.
Und ob Du 10x die CXA1512 oder 4x die CXA2530 nimmst, gibt sich nicht viel. Eine Serienschaltung ist in beiden Fällen nicht mehr machbar, da wird die Spannung zu hoch. Bei den 4 CXA2530 ginge es zwar theoretisch noch (wären etwa 150V und da gibt es noch KSQs dafür), praktisch darf das dann aber nur ein ausgebildeter Elektriker anschließen. Also parallel schalten. Ist zwar für Dich ungefährlich (max. Spannung etwa 40V), aber gefährlich für die LEDs. Wenn man LEDs parallel an einer Konstantstromquelle betreibt und eine LED ausfällt, bekommen die anderen den zusätzlichen Strom (den die eine ausgefallene ja nicht mehr verbraucht) zusätzlich ab und wegen dem zu hohen Strom fallen dann gleich weitere aus...
Also ist sehr sorgfältiges Arbeiten angesagt (sauber verlötet und gut gekühlt fallen die LEDs ja auch nicht aus).
Eine geeignete dimmbare KSQ wäre z.B. diese hier:
http://www.elpro.org/shop/shop.php?p=HLG-100H-36B
Gedimmt werden kann dann mit einem ganz normalen Poti.

Falko87 · Fr, 10.05.13, 04:04

Borax hat geschrieben:Die CREE CXA2530... Die angegebenen 2500 Lumen gelten bei einer LED-Temperatur (nicht Kühlkörpertemperatur!) von 85°C, sind also 'ehrlich'.

Nein, die CXA2530 im Q4 Bin gibt bei 85°C nur 2260Lumen ab. Die Werte von Lumitronix sind Schönmalerei! Im Kurzdatenblatt wurden der Lumenwert für 800mA bei 25° genommen und dann mit Hilfe der Daten bei 85°(Forward Voltage und Relative Luminous Flux) die Lumen und Effizienswerte berechnet.
Die CXA2530 macht bei 800mA 25°C 84L/W und bei 85°C 76L/W.
Von wegen "ehrlich"

ben_c · Fr, 10.05.13, 11:06

800mA - 2260lm @ 85 °C
800mA - 2549lm @ 25 °C (Flux values @ 25 °C are calculated and for reference only.)

Es steht allerdings extra dabei "Es kann sich um Maximalwerte handeln". Dazu auch noch mal den Infoblock daneben durchlesen.
Das Datenblatt ist natürlich wie immer die Informationsquelle Nummer 1, wenn man es ganz genau wissen will.

Borax · Fr, 10.05.13, 11:31

Das gilt aber für andere LEDs genauso. 'Ehrlicher' als die China Werte ist es wahrscheinlich trotzdem. Und ich denke es wird Jacob-frisch hier nicht darum gehen, ob es jetzt 2250lm oder 2549lm sind, sondern nur darum 'richtig viel' Licht zu haben. Und da kommt es nicht auf jedes einzelne Lumen an.

Falko87 · Fr, 10.05.13, 17:33

ben_c hat geschrieben:"Es kann sich um Maximalwerte handeln".

Bei den Spannungen haben sie aber die Minimalwerte(sogar niedriger als im Datenblatt bei 85°C) angegeben und damit Lumen/Watt-werte errechnet die die LED so nie erreichen kann. Die Vorwärtsspannung bei 25°C ist höher und damit ist auch ein Betrieb an einem 36V NT nicht mit voller Leistung möglich.
Ich würde ehr ein Konstantspannungsnetzteil wählen und jeder LED einen DC/DC oder LowDrop Treiber spendieren und dann per PWM dimmen.