Deckenfluten auf LED umrüsten

Haben Sie produktspezifische Fragen ?

Moderator: T.Hoffmann

Antworten
ledric
User
User
Beiträge: 25
Registriert: Sa, 07.11.15, 20:24

Sa, 07.11.15, 20:40

Hallo, zusammen,
ich möchte die Leuchte Twilight auf LED umrüsten. Sie verfügt über je einen normalen Dimmer für die Downlights GU10 und den Deckenfluter.
Einen Retrofit für den Halogenstab habe ich im shop nicht gefunden. Für Matrix-Elemente stehen oben ca 11x19cm zur Verfügung.
Sind diese geeignet? Bei 2 Stück 2x2 km ich dann auf nur 1280Lumen gegenüber 5000lm bei einer Halogenröhre.
Müsste man über den LEDs eine Glasscheibe anbringen wegen des Staubs?
Welche Alternativen gibt es sonst?
Grüße
Richard
Benutzeravatar
Handkalt
Hyper-User
Hyper-User
Beiträge: 1732
Registriert: Do, 17.12.09, 11:40

So, 08.11.15, 14:13

Hallo Richard,

ein 230-W-Halogenstab mit seiner brachialen Leistung ist nicht so leicht zu ersetzen. Ein sinnvoller weg wäre, ein COB-Modul zu verwenden, wie in diesem Selbstbau von ustoni (in Deinem Fall mit einem statt drei Modulen). Das ergibt zwar keine 5000 Lumen, aufgrund der gerichteten Abstrahlung der LEDs wäre ich aber optimistisch, dass man in einen ähnlichen Helligkeitsbereich wie mit dem Halogenstab kommt.

-Handkalt
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

So, 08.11.15, 16:05

Ein sinnvoller weg wäre, ein COB-Modul zu verwenden, wie in diesem Selbstbau von ustoni (in Deinem Fall mit einem statt drei Modulen). Das ergibt zwar keine 5000 Lumen, ...

Wenn die Led (allerdings in warmweiß) mit 1050mA bestromt wird, kommen auch dort 5000 Lumen heraus.
Max. erlaubt sind 1620mA und davon wäre man noch ein Stück weit entfernt.

Geeignete Konstantstromquelle: Meanwell PCD-40-1050B
ledric
User
User
Beiträge: 25
Registriert: Sa, 07.11.15, 20:24

So, 08.11.15, 22:16

Hallo,
das sind ja komplette Antworten, Danke!
Also würde ich die vier Downlights mit http://www.leds.de/LED-Lampen-Leuchtmit ... 0-DIM.html bestücken
und die Wanne für den Fluter mit dem http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... weiss.html, Dazu das Meanwell Netzteil unter den Chip. Dieser müsste wohl auf einen Kühlkörper montiert werden, möglichst flach (ca 10mm) , damit der Chip nicht oben aus der Wanne schaut. Sie ist ca 5cm tief.
der vorhandene doppelte (Fuß-)Dimmer könnte weiter verwendet werden
Grüße Richard
Benutzeravatar
Handkalt
Hyper-User
Hyper-User
Beiträge: 1732
Registriert: Do, 17.12.09, 11:40

So, 08.11.15, 22:58

Der von ustoni verwendete Kühlkörper ist 80mm hoch. Er verwendet aber nur einen Strom von 700mA und die Konvektion ist nahezu optimal. Wenn Du auf 1050mA gehst und vermutlich eine eingeschränkte Konvektion hast, brauchst Du eine noch stärkere Kühlung.

Ob die vorhandenen Dimmer weiterverwendet werden können, ist nicht sicher! Möglicherweise kommen diese nicht mit der geringeren Last zurecht oder sind anderweitig nicht kompatibel.

-Handkalt
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mo, 09.11.15, 08:21

Wenn Du auf 1050mA gehst und vermutlich eine eingeschränkte Konvektion hast, brauchst Du eine noch stärkere Kühlung.

Dafür könnte man einen der Passivkühlkörper für das LMH02-Modul von Cree nehmen.

Heatsink3 (Ø 138 x 100 mm) ist für ein Cree Modul mit bis zu 6000 Lumen (für Leistungen bis zu ca. 73W):
Direktlink zum Produkt bei Mouser

Heatsink4 (Ø 153 x 100 mm) für ein Cree Modul mit bis zu 8000 Lumen (für Leistungen bis zu ca. 94W):
Direktlink zum Produkt bei Mouser

Diese Kühlkörper sind aber alle deutlich höher als 10mm. Ein Umbau des Deckenfluter ist erforderlich.

Hinweis:
Alle Preise @ Mouser sind Netto, zuzüglich 19% MwSt. + Versandkosten. Versandkostenfrei ab 65 EUR Netto.
ledric
User
User
Beiträge: 25
Registriert: Sa, 07.11.15, 20:24

Mo, 09.11.15, 19:20

Hallo,
wäre folgendes möglich?
Die Wanne ist ca 19x11x5cm groß. Den Chip auf eine Aluschiene setzen und diese auf zwei runde ca 4-5cm hohe Kühlkörper montieren, die nebeneinander in die Wanne passen. Alternativ zwei Chips je einen auf einen Kühlkörper. Der Boden der Wanne könnte durchlöchert werden. Die KSQ könnte im Fuß der Leuchte untergebracht werden.
Grüße Richard
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mo, 09.11.15, 23:55

Die Umgebungsluft muss an die Rippen des Kühlkörper heran kommen können, ansonsten wird die Led ihre Betriebswärme nicht los.
Dazu wäre es förderlich, wenn die Wanne verschwinden würde, sodass der Kühlkörper möglichst von sehr vielen Seiten frei ist.

Die Ausrichtung des Kühlkörper spielt auch eine sehr große Rolle. Nur wenn die Rippen senkrecht stehen beträgt der Wirkungsgrad 100%. In allen anderen Ausrichtungen ist der Wirkungsgrad <100%.

Bild

Mit 1050mA bestromt beträgt die Vorwärtsspannung der Led ungefähr 37,5V (Wert laut Datenblatt, siehe Seite 13)
37,5V x 1,05A = 39,375 --> aufgerundet 40 Watt.

Davon werden ca. 30% in Licht und ca. 70% in Wärme umgewandelt.
40W x 0,7 [70%] = 28W

Unter der Annahme einer max. Raumtemperatur von 30°C und einer max. Kühlkörpertemperatur von 70°C würde die Temperaturdifferenz
70°C - 30°C = 40°C --> gleichbedeutend 40K ausmachen.

40K / 28W = 1,4285 --> abgerundet 1,42K/W (je kleiner der Wert, desto besser).

Hier drauf wird der Wirkungsgrad des Kühlkörper aufgrund seiner Ausrichtung gerechnet.
Bei Horizontal Down (siehe letztes Bild) wären das 60%.

1,42K/W x 0,6 [60%] = 0,852K/W

Geeigneter Kühlkörper (Link zu Reichelt): V 6506 K (0,7K/W; Maße: 160 x 100 x 40mm)

Hinweis:
der Kühlkörper ist nicht plan, sondern leicht konkav.
Wie heftig diese in der Mitte durchhängt kann man mit einem Metallwinkel sehen.
Notfalls muss der KK plan gefräst werden.
ledric
User
User
Beiträge: 25
Registriert: Sa, 07.11.15, 20:24

Mi, 11.11.15, 23:00

Hallo,
danke für die Berechnung. Die Kühlung scheint also das Hauptproblem zu sein. Natürlich möchte ich das Erscheinungsbild der oben verlinkten Leuchte nicht zerstören durch so monströse KK. Nun frage ich mich, ob es was bringen würde, statt eines dicken Chips mehrere kleinere oder z. B. vier solcher Arrays zu nehmen und die auf kleinere KK zu bringen. Aber vielleicht ist das auch ein Irrtum? Nur so nebenbei. Ist es für die LEDs gefahrlos möglich, sie im Probebetrieb auf einem KK mit einem Strom-geregelten Labornetzgerät zu betreiben? Man könnte dann bequem die Temperaturen messen und den maximal möglichen Strom herausfinden.
Grüße richard
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mi, 11.11.15, 23:56

Nun frage ich mich, ob es was bringen würde, statt eines dicken Chips mehrere kleinere oder z. B. vier solcher Arrays zu nehmen und die auf kleinere KK zu bringen.

Unter Umständen kann es etwas bringen.

Mit den von Dir ausgesuchten Arrays sieht es sogar schlechter aus.
Um auf 5000 Lumen zu kommen müssten die Arrays mit 500mA bestromt werden. Die Vorwärtsspannung beträgt ca. 28,5V.

Leistungsaufnahme:
4 Arrays a 28,5V x 0,5A = 57 Watt.
Das sind 17 Watt mehr als die Nichia Led (siehe ein paar Beiträge früher) benötigen würde.
Oder insgesamt 39,9 Watt (ca. 12 Watt mehr), die weggekühlt werden müssen.

Der erforderliche Kühlköper müsste noch größer als das fette Teil sein, welches Du bereits abgelehnt hast, weil es das Erscheinungsbild zerstören würde.
Nur so nebenbei. Ist es für die LEDs gefahrlos möglich, sie im Probebetrieb auf einem KK mit einem Strom-geregelten Labornetzgerät zu betreiben?
Ja.
Den Strom bitte nur sehr langsam hochdrehen.

Der Test sollte über einen längeren Zeitraum (mindestens 1 Stunde) durchgeführt werden.
Mit Erhöhung des Stroms wird mehr Betriebswärme produziert. Diese Wärme braucht eine gewisse Zeit, um von der Led über Wärmeleitpaste/-kleber zum Kühlkörper übertragen zu werden, bis sie fühl- bzw. messbar ist.
Benutzeravatar
Handkalt
Hyper-User
Hyper-User
Beiträge: 1732
Registriert: Do, 17.12.09, 11:40

Do, 12.11.15, 09:46

Mit einer aktiven Kühlung mit einem Lüfter, wie bei einem CPU-Kühler, sollte man mehr Kühlleistung auf kleinerem Raum hinbekommen. Aber natürlich handelt man sich eine Menge anderer Nachteile damit ein (Geräuschentwicklung, Ausfallwahrscheinlichkeit, zusätzliche Stromversorgung des Lüfters notwendig).

Wie ich schon geschrieben habe: ein Halogenstab ist nicht so leicht durch LEDs zu ersetzen. Es hat schon seine Gründe, warum das nur selten bzw. nur mit wenig Erfolg oder hohem Aufwand gemacht wird.

-Handkalt
Antworten