Aluprofil mit Led-Modulen bestücken, wie effizient kühlen?

1. offizieller Beitrag

    Hi folks,
    ich habe zwei Alu-Profile maßanfertigen lassen, in die ich meine led-module mit Folienkleber anbringen werde siehe Foto



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    das alu-profil ist ca 2 m lang und hat eine stärke von 3 mm und wiegt ca 2,3 kg
    jetzt möchte ich das Profil mit 14 Led-Modulen austatten wie auf dem Bild dargestellt.
    wenn es fertig ist hänge ich es hier zwischen den Rahmen
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    ich hatte das alles schon vorher nur war mir das alles nicht optimal genug.
    vorher hatte ich 10 Module(also immer 5 parallel), das Licht war schon sehr stark, nur will ich jetzt einen drauf setzen.
    Jetzt die Frage, wie kühle ich das Alu-Profil am besten?
    ich habe hier mal den querschnitt
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    benutzen tue ich zum befeuern ein netzteil mit 1,1 ampere für 7 module.diese wurden schon vorher sehr heiss (musste sie runterdimmen, das will ich jetzt vermeiden)daher mein gedanke sie mit papst lüftern zu kühlen
    was meint ihr
    dort wo ich die fläche von 6 cm habe wollte ich über das aluprofil lüfter montieren, auf eine länge von 2 metern dachte ich so an 6 stück um das komplette Blech zu kühlen.
    Es handelt sich um diese Module


    http://www.led-tech.de/de/High…tine-LT-1779_120_117.html


    ich hoffe die Anfrage kommt nicht so wirre rüber, bin gerade auf arbeit und kunden "stören" ständig


    vielen dank


    (ich versuche seit einer halben stunde fotos einzufügen aber sorry aber klatsche gleich meinen pc......

    • Offizieller Beitrag

    Was hast du denn für Temperaturen an der Platine?
    Das Problem an deinem Profil ist, dass du (auch wenn das Profil sehr groß ist) relativ wenig Oberfläche hast. Wenn deine Temperatur sehr hoch ist, wirst du wohl kaum um eine aktive Kühlung herum kommen. Du müsstest versuchen deine Oberfläche zu vergrößen (Kühlrippen) und dann mit einem Lüfter arbeiten.

    Noch ein paar Sachen zum klären...

    Zitat

    Folienkleber

    Was meinst du damit? Doppelseitiges Klebeband?


    Zitat

    benutzen tue ich zum befeuern ein netzteil mit 1,1 ampere für 7 module.

    Das is so uneindeutig..was meinst du damit. 7 Module in reihe an einer Konstantstromquelle mit 1,1A?

    genau


    doppelseitiges klebeband von led-tech speziell für die module.


    bei dem netzteil handelt es sich um eine konstantstromquelle bis zu 194 volt und 1,1 ampere output
    die module ziehen ca 168 volt , könnten eigentlich bis zu 1,5 ampere hoch gehen aber denke da brauch man schon ne wasser kühlung :)


    also mit kühlrippen wollte ich nicht mehr arbeiten da es hässlich ist, ich wüsste auch nicht wie ich das machen sollte,
    ich dachte einfach ich montiere die papst lüfter auf das blech(es gibt papst-lüfter 50 mal 50 mm) mit einem abstand von einemhalben cm(abstandshalter)
    und wenn ich da genug von drauf hätte wprde das reichen?
    temperaturen kann ich nicht messen da ich es ja nicht montiert habe

    boaaahh
    das ist echt viel arbeit,
    ich hatte gehofft jemand mit erfahrung kann mir da einen tipp geben bevor ich loslege und alles umsonst war,
    naja, wenn alle stricke reissen nehme ich wieder die 10 module pro alu-blech und da habe ich ein netzteil mit 0,7 ampere


    aber ich warte noch fleissig auf vorschläge
    thx

    Tja, du hast da 14 Module à 8 LEDs mit rd 3,3V Spannung bei 1.1A also um die 400W LED-Leistung installiert. Ich würde aus der Hüfte sagen, die schafft dein Profil nicht wegzukühlen. Nicht nur dass es wenig Fläche zur Verfügung stellt, bei waagerechter Aufhängung kannst du die Fläche nochmals getrost halbieren, da sich die heiße Luft unter dem Profil stauen wird. Auf der Rückseite mit ein paar Lüftern zu arbeiten, schätze ich auch als nicht ausreichend ein. Die Fläche die dann angeströmt wird, ist ohne Kühlrippen einfach zu klein. Vielleicht wird es verbessert, wenn du unterhalb der Lüfter noch einige Löcher bohrst, dann kann wenigstens die unterseite auch Kühlwirkung entfalten. Aber bei der Leistung wäre meine Vermutung, kommst du um Kühlrippen nicht rum. Die kann man aber auch verstecken/abdecken, bzw sollte man sogar, wenn es aktiv gekühlt wird, um die überströmte Fläche zu erhöhen. Mal q&d gezeichnet was ich meine:

    Ist es denn vielleicht möglich, daß du noch ein paar Module mehr dazuhängst und dafür den Strom etwas reduzierst? Ich frage, weil der Wirkungsgrad von LED ist bei niedrigeren Strömen etwas höher. Dadurch erreichst du bei gleicher Lichtleistung eine geringere Erwärmung. Also wenn's wirklich zu heiß wird.

    also ich habe deine zeichnung nicht ganz verstanden(leider) ich muss aaber auch sagen das die konstruktion mit kühlrippen, ich habe es gerade nachgewogen, viel zu schwer wird. eine rippe wiegt knapp 300 gramm,
    das schafft mein montagekleber bestimmt nicht.
    ihr müsst wissen das ich einen speziellen lack auf dem rahmen habe und das aluprofil darf nur geklebt werden da ich vom vermieter aus nicht bohren darf. das ist eigentlich mein grosses problem, ansonsten haette ich vielleicht sogar ein 5 mm profil genommen etc.


    zurück zum lack, dieser ist speziell beschaffen, auf ihm bleibt nichts haften, ist extra für graffitti spray aufgetragen worden, das wenn mal was ist, das es weggewischt werden kann.
    das gewicht sollte nicht 4 kilo überschreiten da ich schiss habe das mir das profil runterknallt.


    mehr module gehen nicht, 7 module ist das absolute maximum längs aufgereiht.


    ich habe jetzt erstmal 11 module aufgeklebt
    http://www.directupload.net][Blockierte Grafik: http://s7.directupload.net/images/130821/y5tel5rq.jpg]
    werde diese montieren und mal schauen wie heisst die werden, mein netzteil hat 285 volt und läuft mit 0,7 ampere.


    bzgl löcher bohren
    daran habe ich auch gedacht, das zumindest die luft besser an die module kommt, wüsste aber auhc nihct direkt wo genau ich den bohrer ansetzen soll



    danke bis hierhin

    Hallo,
    für ein Watt braucht man mindestens ca. 10cm² als effektive Kühlfläche.
    Besser sind aber ca. 20cm²., damit die LED nicht zu heiß werden und lange halten. Das sind einfache Erfahrungswerte.
    Dein Profil hat eine Oberfläche von ca. 7000cm² . Also könntest du damit ca. 350...400W Verlustleistung abführen.


    Man kann es auch physikalisch herleiten.
    Zum Berechnen des Wärmeüberganges Festkörper-Luft kann man die Formel : Pv = (6+4v) in W/(m² x grd) nutzen (mit v= 0...6m/s Luftgeschw.)
    Bei A=0,7m² und einer max. Oberfl.-Temp von 80°C (Tdiff ca. 60grd) kommt man auf ca. 250W Belastbarbeit.
    Die Wärmeleitung im Alu ist dabei eher unkritisch und wird vernachlässigt.


    Die Befestigung mit Klebeband ist suboptimal. Da bekommst du einen unnötigen Temperaturgradienten zwischen LED und Profil.
    Besser ist direkte Befestigung auf dem Profil mit etwas Wärmeleitpaste dazwischen.
    Kleine
    Schrauben z.B. M2,5 mit Senkkopf in A2 (Edelstahl) wären auf der
    Rückseite kaum sichtbar. Auch kleine Niete wären möglich.
    Bei 3mm Alu habe ich auch schon Sacklöcher ca. 2,5mm tief gebohrt (Di ca. 2,5...2,7mm und dann kurze M3-Schrauben (A2) eingeschraubt
    Hier ist das zu sehen (von oben , von unten ). Man muß nur sehr vorsichtig bohren, am besten auf Bohrmaschine mit exaktem Tiefenanschlag.


    Die max. 250W liegen etwas niedriger, aber es berücksichtigt nicht, dass man in der Regel bei Erwärmung einen gewissen Kamineffekt hat.
    Vor allem, wenn die Profile hochkant stehen. Mit einer Strömung von 1m/s käme man schon auf über 400W.
    Ich würde schätzen, dass das Profil sich bei knapp 200W nur um ca. 40 grd erwärmen wird.


    Darin liegt auch die Lösung bei zu starker Erwärmung: Einfach eine forcierte Strömung erzeugen.
    Aber mit solchen jämmerlichen 50mm Quirlen macht das nicht viel Sinn. Die machen jämmerlichen Lärm aber wenig Strömung.
    Besser größere Lüfter (92....120mm) so anbringen, dass sie eine merkliche Strömung längs zur Schiene erzeugen.
    Die müssen dann auch nicht mit hoher Drehzahl laufen und sind nicht so laut.


    Gruß Helles Licht

    Zitat

    Sehe ich nicht so. Im Gegenteil wird um die richtige Wärmeleitpaste oder
    den richtigen Wärmeleitkleber viel zu viel Trara gemacht, wie ich hier schon einmal gezeigt habe.

    Denke ich auch..zumindest bei Anwendungen wie LEDs wo die Leistungsdichte relativ gering ist. Bei LeistungsMOSFETS oder CPU/GPUs, wo auf 1/15 der Fläche einer Streifenplatine allein 250W abgeführt werden wollen sieht die Sache schon ganz anderst aus. Da denk ich, dass man durch hochwertige WLP was rausholen kann.

    hallo,
    erstmal vielen dank für die resonanz, super forum hier.


    also ich habe schon ein Alu-Profil befestigt, das ganz sieht jetzt so aus.(mache nochmal ein Bild wenns dunkler ist, allerdings bin ich da schon nicht mehr im Laden, dauert also ne Weile)


    http://www.directupload.net][Blockierte Grafik: http://s1.directupload.net/images/130822/ro9vlfgr.jpg]


    ich habe 11 Module mit dem Folienkleber befestigt. Ich muss sagen das die Folie ihre Arbeit gut verrichtet, denke die WlPaste wäre vielleicht marginal besser,
    aber um ein vielfaches mühsamer aufzutragen.Muss auch sagen das ich noch nicht mal Hobby-LEDler bin.
    Deine physikalische/mathematische Ausführung konnte ich leider nicht verstehen, aber schon was mit den anderen Angaben.
    Also das Alu-Blech wird bei 11 Modulen, 0,7Ampere und leicht runtergedimmt auf 150 Watt so ca 45 Grad warm, ich kann meine Hand locker drauf lassen, dazu kommt das die Sonne direkt
    drauf scheint, also bei schlechtem 'Wetter wirds dann noch nicht mal so heiss.
    HellesLicht- du hast also schon gut geschätzt.
    Die Frage war ja ob ich nicht 14 Module laufen lassen kann bei 1,1 Ampere? vielleicht werde ich die andere Seite des Schaufensters damit bestücken um zu gucken ob es hinhaut oder nicht.
    Damals sagte man mir das die LEDs bis zu 70 Grad heiss werden dürfen, danach nehmen die Schaden. Habe zwar ein Thermometer aber gescheit messen kann man trotzdem nicht.


    Also wenn man mir von den Lüftern abrät, mache ich das natürlich nicht, nochmehr Geld ausgeben für Sachen die nicht funktioniern kann nicht mehr.
    Grössere Lüfter geht leider nicht da ich keine Fläche auf den Profilen habe, siehe mein Superskizze weiter oben.



    Vielen Dank erstmal euch

    Zitat von Cossart

    Sehe ich nicht so. Im Gegenteil wird um die richtige Wärmeleitpaste oder den richtigen Wärmeleitkleber viel zu viel Trara gemacht, wie ich hier schon einmal gezeigt habe.

    Was den Rth betrifft, stimme ich Dir definitiv zu!


    aber geht ja bei "suboptimal" nicht nur darum, das hier:

    Zitat von Cossart

    Als ich heute vom Nachmittagskaffee nach Hause kam, hat mir schier der Schlag getroffen: Zwei der mit Wärmeleitkleber verklebten Nichia-Starplatinen haben sich vom Kühlkörper gelöst. Obwohl ich Kühlkörper und Platine vor dem Verkleben entfettet habe.

    wäre mit WLP + Schrauben wohl eher nicht passiert... ;)


    bei mir zumindest genauso, LEDs mit Wärmeleitkleber (noch "übler" bei Pads) haben sich hier und da schon mal gelöst, verschraubte jedoch noch nie... :thumbup:

    It's only light - but we like it!


    Da es sich in letzter Zeit häuft: Ich beantworte keine PNs mit Fragen, die sich auch im Forum beantworten lassen!
    Insbesondere solche von Mitgliedern mit 0 Beiträgen, die dann meist auch noch Sachen fragen, die bereits im entsprechenden Thread beantwortet wurden.
    Ich bin keine private Bastler-Hotline, technische Tipps etc. sollen möglichst vielen Lesern im Forum helfen!

    Zitat von Cossart

    Auf verschraubte Star-Platinen läßt sich kein üblicher Linsenhalter mehr montieren. Diese Methode scheidet also aus.

    Für den Fall vom Threadersteller jedoch kein Problem, da er keine Starplatine nutzt. Er hat die Alustreifen mit Linsen drauf, welche er auch jetzt wunderbar schrauben könnte. Ich könnte mir vorstellen dass der Kleber/die Pads noch schlechter halten wenn dieser spezielle Lack drauf ist, wo man alles runterwischen kann.