Abwärme Hintergrundbeleuchtung

  • Hallo zusammen,


    nach längerer Abwesenheit habe ich mal wieder eine Frage, habe in der Suche zu diesem Thema nichts gefunden.
    Ich möchte für ein Projekt eine Plexiglasplatte (Plexiglas truLED WH72) möglichst gleichmäßig von hinten ausleuchten. Dafür habe ich mir (vorerst) diese LED Stripes eingeplant: http://www.ebay.de/itm/4007262…geName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
    Ich weiß, dass sind mit Sicherheit nicht die besten und keine Markenprodukte, aber als Student muss ich etwas aufs Geld achten. Sollte etwas ausfallen bleiben von den 10 Metern die ich plane zu bestellen auch noch genug zum ausbessern übrig.
    Diese Stripes sollen flächig hinter der Plexiglasplatte im Abstand von ca. 3cm angebracht werden (3cm, da dies dem Abstand der LEDs auf dem LED Stripe entspricht).
    Ich habe mir ausgerechnet, dass ich ca. 6,8 Meter von diesen Stripes brauche. Das würde eine Leistung von etwa 40,8 Watt ergeben. Da ja auch LEDs einen nicht unerheblichen Teil der Energie in Hitze umwandeln Frage ich mich, ob das ganze so funktioniert. Eigentlich hatte ich vor, den Raum zwischen LEDs und Plexiglas relativ luftdicht zu gestalten (auf jedenfall am Rand geschlossen, mit dünnen Aluplatten), allerdings bin ich mir nicht sicher, ob sich auf einem Raum von ca. 60cmx60cmx10cm die Luft nicht zu Stark erhitzt und das ganze zu heiß wird. Hat jemand so etwas ähnliches vielleicht schon mal gemacht oder kann mir eine grobe Einschätzung geben, ob das so funktioniert.
    Ich habe diesbezüglich schon mit der Wärmekapazität herumgerechnet, komme da aber auf Erwärmungen jenseits von gut und böse. Diese Rechnung bezieht auch natürlich nicht die Wärmeenergie ein, die nach außen an den Raum abgegeben werden, was vorallem durch den Alurand nicht unerheblich sein dürfte.


    lg
    Andy

  • Jau, die werden gut warm, vor allem wenn sie nicht die effizientesten sind.
    Hinzu kommt, dass billige Stripes auch gerne mal schnell altern / ausfallen weil sie vom Hersteller über Limit betrieben werden, oder die 3er Gruppen nicht zusammenpassen / schlecht selektiert werden.
    Ich würde die Stripes vielleicht nicht auf 12V sondern auf 11,5V oder so betreiben, musste mal schauen was geht ohne dass es ungleichmäßig wird.
    Hitzeabfuhr würde ich über die Montagefläche machen, also eine Alurückwand.
    Unten und oben dann noch Lüftungslöcher, wenn die Optik das zulässt. Ganz edel wirds mit einem Streifen Filtermatte für die Küchen-Abzugshaube.

  • edel ja, aber das schadet der Luftzirkulation dann doch gehörig.


    Also: Hinter dem Gebilde Platz lassen, damit die Luft zumindest hinten zirkulieren kann - wenn du hast kannst du da auch billige Kühlkörper dran pappen - in China gibts da durchaus welche, musst mal Aliexpress durch suchen

  • Danke euch beiden schon mal für eure Antworten - ich hatte es befürchtet.
    Löcher in der Umrandung wären sehr unschön, wenn dann vielleicht oben drauf wo man es nicht ganz so sieht (das ganze soll an der Wand hängen). Dahinter Platz lassen ist aus optischer Sicht auch nicht optimal, aber wenn es nicht anders geht muss ich es wohl so machen.
    Noch eine Frage zur Hintergrundbeleuchtung: würde es denn auch reichen, wenn man einfach einzelne LEDs so anordnet, dass sich deren Lichtkegel überschneidet, aber der Abstand dennnoch größer als 3cm ist. Bei 10cm von LEDs zu Plexiglas und einem Abstrahlwinkel von angenommen 120 Grad müssten doch 10cm Abstand für eine gleichmäßige Ausleuchtung reichen oder? Mir kommt es weniger auf Helligkeit an als mehr darauf, dass das Plexiglas weiß strahlt.


    lg
    Andy

  • Hallo,
    Pro 1 W LED-Leistung sollte man gut 20cm2 Kühlfläche haben. Mehr ist immer gut
    40W benötigen also gut 800cm² effektive Kühlfläche.


    Ein Körper mit 60cm x 60cm hat eine Grundfläche von 3600 cm².
    Wenn du also die LED auf diese Grundfläche aus nicht zu dünnen ALU-Blech montierst,
    dann ist die Kühlfläche reichlich bemessen, sofern da Luft gut ran kommt.
    Gruß Helles Licht

  • Mit 10cm Abstand müsstest du eine sehr gute Ausleuchtung erreichen können. 5cm Abstand zwischen den Stripes sollten da locker möglich sein.


    Wenn es dir nicht auf die Helligkeit ankommt kommst du auch die Spannung leicht senken, das hilft dann der Kühlung schon stark.


    Lüftungslöcher unten und oben wären völlig in Ordnung - an der Seite sind die gar nicht nötig.

  • Die Spannung etwas niedriger als 12V anzusetzen hatte ich auch schon überlegt, es kommt im Prinzip wirklich nur drauf an, dass man es leuchten sieht. Und da das bei weiß tagsüber sowieso recht schwer sein wird, reicht es auch wenn man es nur im dunkeln sieht. Bei den 5cm Abstand hätte ich trotzdem keine unregelmäßige Ausleuchtung? Denn in Richtung der LED Stripes haben die LEDs ja weiterhin einen Abstand von 3cm. Meine Idee wäre gewesen, einzelne LEDs so anzuordnen, dass deren Abstand immer gleich ist. Ich habe dazu mal eine Grafik erstellt, welche die Sicht von oben, also im Prinzip von der Plexiglasplatte aus, Richtung LEDs zeigt. Die Kreise stellen den Lichtkegel dar:


    [Blockierte Grafik: http://abload.de/img/ledcwu1t.png]


    Geht man von einem Abstrahlwinkel von 120 Grad aus, so hat der Lichtkegel in Abstand von 10cm einen Radius von gut 17cm. Da ja am Rand die Leuchtstärke abnimmt, habe ich in der Grafik einfach mal einen Radius von 10cm angenommen. Damit könnte ich die Anzahl der LEDs natürlich dramatisch reduzieren. Dass das ein erhöhter Arbeitsaufwand ist ist mir bewusst, aber da sowieso grade Semesterferien sind wäre das kein Problem. ;)
    Meint ihr, dass das so funktionieren würde oder ist Abstrahlung der LEDs dafür zu ungleichmäßig und direkt über den LEDs bilden sich helle Spots?


    lg
    Andy

  • Mein Bauchgefühl sagt mir, daß dein Plan B ganz gut funktionieren sollte, bei dem erwähnten TrueLED Plexi mit 31% Transmission.
    Bedenkt man den Arbeitsaufwand und die Kosten, würde ich doch Plan A mit den Stripes wählen. Möglicherweise lässt du die Frage nach der Tiefe/dem Abstand zw. LEDs und Plexi solange offen, bis du durch ausprobieren den optimalen Abstand herausgefunden hast?
    Eine Kühlung durch Aluprofile an den Seiten ist in beiden Fällen irrelevant, du solltest auf jeden Fall eine metallene Rückwand zur Montage der LEDs verwenden. Ob es dann noch zusätzliche Lüftungslöcher braucht, glaube ich nicht einmal.

  • Ich denke auch, das müsste so passen - vor allem hat ja das Plexiglas sehr gute Streueigenschaften (denk dran, den Innenraum möglichst weiß/spiegelnd zu gestalten damit dein kostbares Licht nicht irgendwo absorbiert wird)


    Lüftungslöcher etc kann man sich dann mit beschäftigen wenn man die endgültige Menge an Wärme kennt

  • Okay danke. Ich denke ich werde das Plexiglas einfach mal bestellen und dann etwas rumexperimentieren, was anderes bleibt mir wohl nicht übrig. Ist angesichts des Preises von 40 Euro zwar ein teures Experiment, aber die Erfolgsaussichten sind ja gar nicht so schlecht.
    Danke nochmal an alle!


    lg
    Andy

  • Ich hätte nun nochmal eine Frage zur Auswahl der LEDs. Ich habe diese hier gefunden, die besonders für Hintergrundbeleuchtung geeignet sein sollen: http://www.led1.de/shop/flat-t…s-1300mcd-webpw02-hm.html
    Mir wären bedrahtete LEDs lieber, da sich diese für mich besser verarbeiten lassen. Durch das Größere Gehäuse dürfte die Kühlung auch etwas besser sein. Brauch ich bei denen überhaupt eine Alu Rückwand? Holz wäre für die Installation natürlich einfacher, da ich da einfach Löcher bohren kann und die Drähte durchstecken, was bei Alu wesentlich schwieriger sein dürfte, ohne einen Kurzschluss zu erzeugen. Bei großzügig berechneten 70 LEDs wären das gerade mal 4,5 Watt.


    lg
    Andy

  • Mit solchen bedrahteten LEDs wirst du keine besonders große Freude haben - die Technik ist für BELEUCHTUNGszwecke (das Gegenstück wären Signalzwecke wie bspw "wenn LED an, dann hat Schalter Strom" oder ähnliches) schon längst überholt - unter anderem eben wegen der benötigten Kühlung. Durch die Beine bekommt man keine nennenswerte Wärme abgeführt und auch das Gehäuse ist da nicht so dolle, weshalb bei solchen Bauteilen idR bei 20mA, in seltenen Fällen auch etwas darüber, schon schluss ist.


    Nimm Stripes oder LEDs auf StarPlatine (siehe bspw http://www.led-tech.de) und mach die Verdrahtung vorne dran - dann bohrst du nur irgendwo ein einziges Loch, wo du die Drähte nach hinten führst und gut ist. Sehen tut man das ganze durch die matte Scheibe sowieso nicht.


    Du hast dort zwar grade mal 4,5W - aber damit du das auf deinem 0,36m² siehst muss es außenrum schon wirklich stockfinster sein.

  • Ich würde eben so gerne wie möglich irgendwelche Löcher im Alu am Rand vermeiden, das würde die Optik sehr stören. Die LED Stripes kann ich ja vermutlich nicht mit mehr Abstand verlegen, da der Abstand ja durch die LEDs auf dem Stripe vorgegeben ist.
    LEDs auf Star-Platinen habe ich bis jetzt nur relativ teure gefunden, und um das ganze gleichmäßig zu gestalten brauche ich ja schon einige oder?
    Bei den LEDs aus meinem Link käme ich auf eine Gesamtlumenzahl von knapp 300lm. Das ist zwar nicht viel, sollte aber bei etwas Dunkelheit relativ gut sichtbar sein oder? Bei Tageslicht muss das ganze nicht beleuchtet oder sichtbar sein.


    lg
    Andy

  • Wenn du keine Löcher im Alu willst ist das okay ;) Stripes mit verringerter Spannung machen immernoch mehr Licht als die 5mm LEDs. Und das Loch zur Kabeldurchführung kann man ja auch ruhig in der Mitte der Platte machen.


    Und warum sollte man die Stripes nicht mit mehr Abstand verlegen? Klar der Abstand innerhalb des Stripes ist fest vor gegeben, aber niemand zwingt dich zwischen den verschiedenen Stripes 3cm einzuhalten. Wenn du auf bspw 5 gehst wird man garantiert keinen Unterschied sehen und bei 10cm vermutlich immer noch nicht.
    Die Rollen die man kaufen kann sind immer 5m, wenn du also 55cm Stücke machst hast du genug LEDs für 9 Stücke. Also gehen da 6cm Abstand zwischen den Stripes wunderbar und du machst einfach die Spannung so weit runter, bis dir die Lichtmenge und die Temperatur passen.

  • Alles klar, vielen Dank Fakrae! Habe jetzt mal eine Rolle der LED Stripes bestellt, denn werde ich einfach etwas rumexperimentieren.
    Ich hatte die Befürchtung, dass die Ausleuchtung dann eher ungleichmäßig wird und sich evtl. hellere Streifen abzeichnen.
    Eine Frage hab ich noch: brauche ich für diese Anwendung ein LED Netzteil oder tut es auch ein universellen Netzteil. Diese scheinen mir deutlich günstiger, vorallem wenn sie einstellbar sein sollen.


    lg
    Andy

  • Ich würde mir dieses mal genauer anschauen. Die 50W reichen für dich ewig und du kannst über ein kleines Poti die Spannung bis runter auf 10,8V verringern.


    Ein einstellbares Netzteil wird aber wahrscheinlich auch funktionieren, solltest halt schauen, dass das mindestens 2A kann, besser 3A. Die Spannung die du einstellst wird wohl zwischen 9 und 12V liegen, wenn das also nur diese beiden Stufen hätte, wäre es nicht unbedingt geeignet.


    Ich habe eine Lampe gebaut mit 2cm LED-Abstand im Stripe und 5cm zwischen den Stripes, mein Plexiglas war ist nur 5cm entfernt und hat bedeutend schlechtere Streueigenschaften. Und man sieht keinerlei Streifen dabei ;)

  • So ich bin es dann nochmal. Das Plexiglas und die LEDs sind mittlerweile eingetroffen und das Plexiglas auch schon in die entsprechende Form gelasert. Ein Abstand von 7 cm scheint bei den Streifen tatsächlich sehr gut zu sein, man sieht wenn überhaupt nur sehr, sehr schwach, dass sich leicht hellere Streifen bilden, das muss man aber schon wissen, damit einem das auffällt. Außerdem habe ich die Hinterleuchtung erstmal nur mit 3 Streifen getestet, wenn dann nachher alles fertig ist und das Alu außen rum, wird das Licht vermutlich noch etwas besser verteilt.
    Die Streifen brauchen übrigens scheinbar deutlich weniger als 2,5A. Ich habe die 5 Meter spaßeshalber mal an ein 12V 1A SNT gehängt wider erwarten war das ganze schon recht hell. Die Leerlaufspannung von 11.75V sinkt wenn ich den Stripe anschließe auf 11.15V und es fließt ein Strom von ca 0,76A, wobei ich mir nicht sicher bin in wie weit ich mich auf diese Messung verlassen kann, habe den Verdacht, dass die Strommessung bei meinem Multimeter nicht mehr ganz sauber arbeitet. Daher würde ich gerne statt dem von Fakrae vorgeschlagenen Netzteil dieses nehmen: http://www.reichelt.de/Schaltn…D=4959&artnr=SNT+RS+25+12
    Dieses würde mir von den Abmaßen sehr viel mehr entgegenkommen. Was meint ihr, reicht dieses aus?


    Und eine zweite Frage: Ich möchte jetzt das Alu für den Rand und die Rückwand bestellen: Was meint ihr, reicht eine Dicke von 2mm für die Rückwand, also die Kühlung der LEDs? Das ganze wird mit zunehmender Dicke natürlich gleich sehr viel teurer, daher würde ich gerne die Platte so dünn wie möglich aber so dick wie nötig dimensionieren. Die Leistung scheint sich ja doch eher im Bereich von 12W abzuspielen (vermutlich sogar noch etwas weniger, falls meine Messungen nicht total daneben sind).


    lg
    Andy