Kupfer leitet die Wärme nur besser als Alu. Alles andere würde der Thermodynamik widersprechen.Kraegge hat geschrieben:...laut Herstellerangaben gäb's die P4 von 2500K-12000K (gesehen habe ich sie allerdings erst in 3000K-warmweiß, 4000K-neutralweiß und 6500K-kaltweiß)...da wird man sicherlich das Richtige fürs Bad finden.gil hat geschrieben:...
Einziges Problem ist die Lichtfarbe, die Seouls haben bis zu 8000K, da bekommst Du Frostbeulen vorm Spiegel....
Zur Temperatur:
Ich würde ne dicke Kupferplatte als Kühlkörper einbauen. Kupfer absorbiert die Wäre und leitet sie nicht "nur" wie Alu - damit dürfte die entstehende Wärme genügend abgeführt werden - sicherlich nur bei rel. kurzzeitiger Benutzung (20min.).
Bei dieser Art von Kühlung gilt - je mehr Volumen desto besser - auf die Oberfläche kommt es dabei nicht an.
Badezimmerlampe: Ist die Wärmeabfuhr für P4 ausreichend?
Moderator: T.Hoffmann
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Ragnar Roeck
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Na ja.. Kommt noch auf die spezifische Wärmekapazität an. Wasser hat ne sehr hohe spezifische Wärmekapazität, das gleiche Volumen Wasser wird bei Zufuhr der gleichen Wärmemenge nicht so warm wie ein Metallblock. Nur so theoretisch betrachtet.. 
...mein Gedankenziel war es auch eher die in ~20min entstehende Wärme zum Teil zu speichern(+natürlich trotzdem an die Luft im Inneren weiterzugeben).
Da es sich bei der Plastikwanne um ein quasi geschlossenes System handelt, dürfte es nur begrenzt zur Konvektion in der Leuchte kommen. Durch das "Zwischenspeichern" würde die Wärme zunächst von der LED wegtransportiert und dann, nach und nach über die Luft und das Plastikgehäuse abtransportiert.....dabei hat CU einige Vorteile ALU gegenüber...
...der Gedanke endet aber auch irgendwie damit, dass die Plastikwanne unter 10kg-Last zerbricht und das Waschbecken zerdeppert & zudem würden die Materialkosten wahrscheinlich die 100€-Grenze sprengen....
...vielleicht kann man ja mit den LEDs seine (lau-)Warmwasseranlage im Bad betreiben.....
Da es sich bei der Plastikwanne um ein quasi geschlossenes System handelt, dürfte es nur begrenzt zur Konvektion in der Leuchte kommen. Durch das "Zwischenspeichern" würde die Wärme zunächst von der LED wegtransportiert und dann, nach und nach über die Luft und das Plastikgehäuse abtransportiert.....dabei hat CU einige Vorteile ALU gegenüber...
...der Gedanke endet aber auch irgendwie damit, dass die Plastikwanne unter 10kg-Last zerbricht und das Waschbecken zerdeppert & zudem würden die Materialkosten wahrscheinlich die 100€-Grenze sprengen....
...vielleicht kann man ja mit den LEDs seine (lau-)Warmwasseranlage im Bad betreiben.....
Also ich würde es durchaus mit den P4 versuchen. Die P4 auf Kühlkörper montieren und diese dann irgendwie am Blech befestigen.
Was die Abführung der Wärme betrifft denke ich mal nicht, dass es so das riesen Problem wird.
Sagen wir du betreibst das ganze bei 350mA bei einer Flussspannung von 3,5V, dann wären das etwa 1,2Watt.
Im worst-case Fall, würde das bei 3 LED's einer "Verlustleistung" von 3,6Watt entsprechen. Da aber auch noch ein "Teil" in Licht umgewandelt wird, wird die Wärme die du abführen musst nicht so hoch sein.
Da das ganze sich im Bad befindet und somit nicht nonstop an ist, dürfte das also auch nicht so das Problem sein, dass das Gehäuseinnere mit der Zeit auch wieder abkühlt, aber ich vermute so wirklich stark wird es sich gar nicht aufheißen.
Ich habe hier bei mir ne Badlampe mit so Energiesparröhren, ich glaube die Leistung insgesamt liegt bei etwas um die 10Watt und ich meine so wirklich warm wird das ganze auch nicht. Der Wirkungsgrad der LEDs ist evtl. etwas schlechter, aber die Leistung ist auch um einiges geriniger. Aber wenn ich heute abend die Lampe mal für ne längere Zeit an hatte, werde ich mal gucken ob es sehr warm geworden ist.
P.S.: Jetzt weiß ich auch wieder, wieso ich dich in StudiVZ habe. Ich sag dann mal bis spätestens Montag zur PA
Was die Abführung der Wärme betrifft denke ich mal nicht, dass es so das riesen Problem wird.
Sagen wir du betreibst das ganze bei 350mA bei einer Flussspannung von 3,5V, dann wären das etwa 1,2Watt.
Im worst-case Fall, würde das bei 3 LED's einer "Verlustleistung" von 3,6Watt entsprechen. Da aber auch noch ein "Teil" in Licht umgewandelt wird, wird die Wärme die du abführen musst nicht so hoch sein.
Da das ganze sich im Bad befindet und somit nicht nonstop an ist, dürfte das also auch nicht so das Problem sein, dass das Gehäuseinnere mit der Zeit auch wieder abkühlt, aber ich vermute so wirklich stark wird es sich gar nicht aufheißen.
Ich habe hier bei mir ne Badlampe mit so Energiesparröhren, ich glaube die Leistung insgesamt liegt bei etwas um die 10Watt und ich meine so wirklich warm wird das ganze auch nicht. Der Wirkungsgrad der LEDs ist evtl. etwas schlechter, aber die Leistung ist auch um einiges geriniger. Aber wenn ich heute abend die Lampe mal für ne längere Zeit an hatte, werde ich mal gucken ob es sehr warm geworden ist.
P.S.: Jetzt weiß ich auch wieder, wieso ich dich in StudiVZ habe. Ich sag dann mal bis spätestens Montag zur PA
Herrlich...die Welt ist so klein.Naja wie schon in der Chemie-Klausur...wir scheinen ja ähnliche Matrikelnr. zu haben
Ich wunder mich ja eh die längste Zeit wie hier manche User zu hohen Temperaturen bei ihren P4-LEDs kommen...ich meine die Leistungsaufnahme ist ja verhältnismäßig gering.
Und selbst davon wird nur ein geringer Teil tatsächlich in Wärmeenergie umgesetzt... :/
Grüße
-
physikphreak
- Mega-User
- Beiträge: 341
- Registriert: Mi, 17.01.07, 17:01
Ein geringer Teil ist in diesem Fall deutlich mehr als die Hälfte[pedda] hat geschrieben:Und selbst davon wird nur ein geringer Teil tatsächlich in Wärmeenergie umgesetzt... :/
Also auf hohe Temperaturen zu kommen mit LEDs ist überhaupt kein Thema. Ich habe zu Hause einige LED Rückscheinwerfer auf Autos, diese sind mit SMD LEDs bestückt, teilweise betreibe ich die mit bis zu 30V, und dann werden die innerhalb kürzester Zeit verdammt heiß.
Aber wenn du interesse an einer K2 oder an einer 1Watt Luxeon hast, kann ich dir nächste Woche mal eine mitbringen, du müsstest dich wenn's geht dann nur um eine passende Konstantstromquelle kümmern.
Dann kannste ja mal testen. Aber ich bin der Meinung, auch aus der Erfahrung mit der K2, dass es gehen sollte.
Aber wenn du interesse an einer K2 oder an einer 1Watt Luxeon hast, kann ich dir nächste Woche mal eine mitbringen, du müsstest dich wenn's geht dann nur um eine passende Konstantstromquelle kümmern.
Dann kannste ja mal testen. Aber ich bin der Meinung, auch aus der Erfahrung mit der K2, dass es gehen sollte.
also, was mir des öfteren auffällt ist, dass hier sehr viel vergleiche äpfel mit birnen und etwas mutmassung
dazu zum ergebnis führen soll, so wird das doch nix! da muss halt mal etwas gegoogelt werden^^
es stimmt durchaus,das genaue berechnungen recht kompliziert sind, für viele anwendungen gibt es aber für die praxis recht gute näherungen. ein wenig überlegung hilft ja auch schon weiter^^
fangen wir mal mit den "birnen" an. in der lampe werden normalerweise 3 x 25W oder 3 x 40W zum einsatz kommen
ergibt 75W oder 120W gesamtleistung, davon werden etwa 95% in wärme umgewandelt. diese wärmemenge führt noch nicht dazu, dass die isolierung schmilzt, was sie aber tun müsste, wenn die wärme nicht nach aussen abgeführt werden könnte. da es viele wege nach rom gibt, müssen wir uns für einen entscheiden. da ja nun nicht gerade jeder ein thermometer mit 200°C im hause hat und damit reale messungen nicht zu machen sind, könnte ein zimmerthermometer zum einsatz kommen, wenn wir davon ausgehen, dass sich die erwärmung in grenzen hält, was eigentlich logisch ist.
am besten wären 3 wiederstände mit je 1,2W und einer für das vorschaltgerät (angenommen 2,4W) ergibt insgesamt 6W.
das entspricht etwa 8,8kohm x 6 ergibt etwa 50kohm je 1W parallel oder 6 x 1,5kohm in reihe ,ran an die 230V und da drin befestigt (verteilen),ein thermometer mit in die röhre und nach 2h kann man eine recht realistische temperatur ermitteln. vermutlich liegt die temperaturerhöhung zwischen 10° und 20°.
für die berechnung der kühlkörpergrösse gilt in annäherung Rtha(thermischer kühlkörperwiederstand zur umgebungsluft)) = (Tjmax (max. sperrschichttemperatur)minus
Tumax(max. umgebungstemperatur)) : Pv - Rthetaj(innerer thermischer widerstand)minus Tthetaü(thermischer übergangswiderstand zum kühlkörper) daraus ergibt sich in unserem fall
145°C - 50°C = 95°C , 95°C/1,2W = ~80°C/W , 80°C/W - 8,5°/W - 0,5°/W = 71°/W
71°/W entspricht im ungünstigsten fall einer fläche von etwa 10cm² Al woher bekommt man nun die werte?
Tjmax= Tj (datenblatt,kann auch anders bezeichnet sein)
Tumax (messen oder festlegen)
Pv = aufgenommene leistung - abgestrahlte leistung (vergleichswert zur groben näherung 683lumen/1W bei 555nm entspricht 100%)für andere farben gelten andere werte (messen + datenblatt)100 lumen wären demnach max.15% wurde hier vernachlässigt
die 8,5°C/W sind dem datenblatt der p4 mit "star" entnommen
die 0,5°C/W sind der übergangswert vom bauteil zum kühlblech (grob 0,1 -1,0 sind normalwerte,tabelle)
die fläche für das al-blech ist einem diagram entnommen,für cu muss der wert mit 0,743 multipliziert werden
da diese rechnung nur in bezug auf ausfall und nicht auf maximale helligkeit ausgerichtet war,müsste für diesen zweck neu gerechnet werden, nach bestimmung der realtemperatur,wie oben beschrieben,bin ich gerne bereit das nochmal durchzurechnen.
bei intermittierendem betrieb kann, wie schon oben erwähnt die masse mit berücksichtigt werden, dabei gilt
für Al 900 J/(kg · K)ist die wärmekapazität höher als bei kupfer 385 J/(kg · K),wenn das gewicht zum vergleich dient,beim volumenvergleich ist es umgekehrt.
zu dem vorschlag mit anderen leds muss gesagt werden, dass z.B. 2,7V x 0,02A = 48mW sind, bei 50 stk wären das
etwa 0,24W, da diese leds insgesamt oft einen niedrigeren wirkungsgrad haben als die P4, können sie nur bei kleinen öffnungswinkeln mit der P4 konkurieren,bei verteilung des lichts (durch streuung) sind sie aber stärker im nachteil.
dazu zum ergebnis führen soll, so wird das doch nix! da muss halt mal etwas gegoogelt werden^^
es stimmt durchaus,das genaue berechnungen recht kompliziert sind, für viele anwendungen gibt es aber für die praxis recht gute näherungen. ein wenig überlegung hilft ja auch schon weiter^^
fangen wir mal mit den "birnen" an. in der lampe werden normalerweise 3 x 25W oder 3 x 40W zum einsatz kommen
ergibt 75W oder 120W gesamtleistung, davon werden etwa 95% in wärme umgewandelt. diese wärmemenge führt noch nicht dazu, dass die isolierung schmilzt, was sie aber tun müsste, wenn die wärme nicht nach aussen abgeführt werden könnte. da es viele wege nach rom gibt, müssen wir uns für einen entscheiden. da ja nun nicht gerade jeder ein thermometer mit 200°C im hause hat und damit reale messungen nicht zu machen sind, könnte ein zimmerthermometer zum einsatz kommen, wenn wir davon ausgehen, dass sich die erwärmung in grenzen hält, was eigentlich logisch ist.
am besten wären 3 wiederstände mit je 1,2W und einer für das vorschaltgerät (angenommen 2,4W) ergibt insgesamt 6W.
das entspricht etwa 8,8kohm x 6 ergibt etwa 50kohm je 1W parallel oder 6 x 1,5kohm in reihe ,ran an die 230V und da drin befestigt (verteilen),ein thermometer mit in die röhre und nach 2h kann man eine recht realistische temperatur ermitteln. vermutlich liegt die temperaturerhöhung zwischen 10° und 20°.
für die berechnung der kühlkörpergrösse gilt in annäherung Rtha(thermischer kühlkörperwiederstand zur umgebungsluft)) = (Tjmax (max. sperrschichttemperatur)minus
Tumax(max. umgebungstemperatur)) : Pv - Rthetaj(innerer thermischer widerstand)minus Tthetaü(thermischer übergangswiderstand zum kühlkörper) daraus ergibt sich in unserem fall
145°C - 50°C = 95°C , 95°C/1,2W = ~80°C/W , 80°C/W - 8,5°/W - 0,5°/W = 71°/W
71°/W entspricht im ungünstigsten fall einer fläche von etwa 10cm² Al woher bekommt man nun die werte?
Tjmax= Tj (datenblatt,kann auch anders bezeichnet sein)
Tumax (messen oder festlegen)
Pv = aufgenommene leistung - abgestrahlte leistung (vergleichswert zur groben näherung 683lumen/1W bei 555nm entspricht 100%)für andere farben gelten andere werte (messen + datenblatt)100 lumen wären demnach max.15% wurde hier vernachlässigt
die 8,5°C/W sind dem datenblatt der p4 mit "star" entnommen
die 0,5°C/W sind der übergangswert vom bauteil zum kühlblech (grob 0,1 -1,0 sind normalwerte,tabelle)
die fläche für das al-blech ist einem diagram entnommen,für cu muss der wert mit 0,743 multipliziert werden
da diese rechnung nur in bezug auf ausfall und nicht auf maximale helligkeit ausgerichtet war,müsste für diesen zweck neu gerechnet werden, nach bestimmung der realtemperatur,wie oben beschrieben,bin ich gerne bereit das nochmal durchzurechnen.
bei intermittierendem betrieb kann, wie schon oben erwähnt die masse mit berücksichtigt werden, dabei gilt
für Al 900 J/(kg · K)ist die wärmekapazität höher als bei kupfer 385 J/(kg · K),wenn das gewicht zum vergleich dient,beim volumenvergleich ist es umgekehrt.
zu dem vorschlag mit anderen leds muss gesagt werden, dass z.B. 2,7V x 0,02A = 48mW sind, bei 50 stk wären das
etwa 0,24W, da diese leds insgesamt oft einen niedrigeren wirkungsgrad haben als die P4, können sie nur bei kleinen öffnungswinkeln mit der P4 konkurieren,bei verteilung des lichts (durch streuung) sind sie aber stärker im nachteil.
In der letzten Zeit habe ich zwei dieser - bei Vermietern scheinbar enorm beliebten Leuchten - in Aktion erlebt.
Fall 1) Der aktuelle Fall (Fotos).
Lampe und Birnen keine 3 Wochen alt und liefen über den Tag verteilt max. 20min.
Zwei davon sind nun defekt...
Fall 2) Alte Wohnung, gleicher Lampen Aufbau, aber älteres Modell.
Als ich eingezogen bin waren 2 Birnen defekt. Ausgetaucht und nach kürzester Zeit hat die Erste versagt, wenig später die Zweite.
Da ich mir bereits gedacht habe, dass die Lampe nicht gerade optimal für den Einsatz von 3 Glühbirnen ist, hab ich sie darauf hin nur noch mit einer Birne genutzt...sobald diese 5min. am Stück in Betrieb war nahm man einen verschmorten Geruch im Badezimmer wahr...nochmal aufgeschraubt und mir die Lampe genauer angesehen.
Tatsächlich haben die Isolierungen der Kabel angefangen zu schmoren.
Nur als Ergänzung zu deiner anfänglichen Bemerkung zum Schmelzen von Isolierungen.
Grüße
Fall 1) Der aktuelle Fall (Fotos).
Lampe und Birnen keine 3 Wochen alt und liefen über den Tag verteilt max. 20min.
Zwei davon sind nun defekt...
Fall 2) Alte Wohnung, gleicher Lampen Aufbau, aber älteres Modell.
Als ich eingezogen bin waren 2 Birnen defekt. Ausgetaucht und nach kürzester Zeit hat die Erste versagt, wenig später die Zweite.
Da ich mir bereits gedacht habe, dass die Lampe nicht gerade optimal für den Einsatz von 3 Glühbirnen ist, hab ich sie darauf hin nur noch mit einer Birne genutzt...sobald diese 5min. am Stück in Betrieb war nahm man einen verschmorten Geruch im Badezimmer wahr...nochmal aufgeschraubt und mir die Lampe genauer angesehen.
Tatsächlich haben die Isolierungen der Kabel angefangen zu schmoren.
Nur als Ergänzung zu deiner anfänglichen Bemerkung zum Schmelzen von Isolierungen.
Grüße
Hmm.. Verschmorte Kabel? Das könnte aber auch an der Feuchtigkeit liegen.. Hatte ich schon mal von berichtet - bei mir im Bad gab es auch zwei Stellen - eine davon hatte ich schon vor geraumer Zeit eliminiert (das war ein Heizlüfter, dessen erste Aktion nach dem Einschalten Stinken war...).