Wärmewiderstand Aluminium U-Profil

    Hallo Leute,
    ich habe zum Discount-Preis diese Profile hier gekauft (http://www.aliexpress.com/item…-end-caps/1091666670.html), weiß aber nicht, wieviel Leistung ich da drauf geben kann, ohne meine LEDs zu grillen.


    Die Forumsuche ist zum Thema Wärmewiderstand und U-Profil leider etwas unspezifisch, deswegen die Frage hier - hat jemand eine Idee?
    Gedacht ist das ganze für meine IMS-Platinen und soll an die Decke geschraubt werden, also ist nicht mit allzuviel Konvektion zu rechnen - Schaffe ich es da auf dem einen Meter 20W oder 30W zu kühlen, oder sollte ich da mit etwas mehr Aluminium nachhelfen? (Sicherheitshalber geht man in so einem Fall von einer LED-Effizienz von 35% aus, oder? Wären also 13-20W Wärmeleistung?)

    Würd mich für morgen auch interessieren ^^


    Ich würde über die beiden Seitenflächen maximal 15w kühlen.

    A Christian telling an atheist he is going to Hell is about as scary as a small child telling an adult they wont get any presents from Santa.

    Bin kein RGB-Freund

    Der Händler hat (unaufgefordert *grr*) den Warenwert auf 10x1,5$ = 15$ angesetzt, deswegen gar nichts... (Bei mir stand das als Bemerkung zum Versand in Aliexpress drin, könnt ja mal nachschauen)


    Rein kommen meine IMS Platinen mit XH-G, bestromt wird entweder mit 100mA oder mit 140mA, muss ich mal schauen, deswegen die 20-30W

    Gibt es jemanden der die Dinger nicht bestellt hat :D


    Zitat

    (Bei mir stand das als Bemerkung zum Versand in Aliexpress drin, könnt ja mal nachschauen)


    Bei mir auch, allerdings 25$ weil ich 30m bestellt habe.


    Würde mich auf für Daten interessieren, aber ich wüsste nicht wie ich das messen könnte.

    Genau meine auch mit 1.5$ auf der Rechnung und DHL hat dann 20.72€ Umsatzsteuer an der Tür gewollt. Ich war leider in der Arbeit daher wurde das an der Tür gezahlt. Nächstes mal echt in die Firma schicken lassen weil jetzt kann ich dem Geld wieder nachlaufen.


    Der Wisch von DHL ist auch absolut nix wert, da stehen 0 Infos drauf wie sie da draufgekommen sind, einfach nur 20.72€.
    Und die Rechnungstelle geht natürlich jeden Tag um 16 Uhr heim X(

    OK was sag ich dem morgen also um nix zahlen zu müssen?


    Edit:
    Verstehe, es steht als Warenwert 15$ auf dem Paket, und davon zahl ich 19% EUST - keinen Cent mehr?

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    Bin kein RGB-Freund

    Ich schicke bei solchen Sachen dem DHL einfach vorher die "Kreditkartenrechnung" und meine EORI, dann wird es bequem vom Konto abgebucht und ich brauch nicht an der Tür mit krummen Beträgen rumeiern.


    Weiterer Vorteil ist dass die Nachbarn es einfach annehmen können, weil es bereits "gecleart" ist.

    Dann musst du aber für die vollen 47$ zahlen und nicht nur für das, was auf dem Paket steht, oder?

    A Christian telling an atheist he is going to Hell is about as scary as a small child telling an adult they wont get any presents from Santa.

    Bin kein RGB-Freund

    Du Zahlst 19% vom ausgewiesenen Warenwert (solange der unter 150€ ist, darüber wird es mehr). Aber unter 22€ musst du garnichts zahlen, weil dort die Einfur noch frei ist.


    Ich überlege grade noch, wie ich am sinnvollsten zum Zoll gehe "Ich hab da ein Paket bekommen, das war falsch deklariert, wieviel wollt ihr von mir?"



    Meintest du mit den 15W die Verlustleistung oder die komplette Leistung?

    Zitat

    Ich überlege grade noch, wie ich am sinnvollsten zum Zoll gehe "Ich hab da ein Paket bekommen, das war falsch deklariert, wieviel wollt ihr von mir?"


    Beantrage einfach eine freiwillige Nachverzollung


    Deswegen sende ich immer im Vorneherein die Daten an DHL, nach dem Motto, da kommen bald x m LED Streifen mit dem und dem Wert und der und der TARIC.


    Dann hast du da keinen Stress und kannst ohne Probleme auch die Rechnungen absetzen etc.

    Ich unterbreche euch ungern, aber ich hätte was zum Thema beizutragen :P (alles ohne Gewähr)


    Der thermische Widerstand R_th ist der Kehrwert aus dem Produkt aus der Wärmedurchgangszahl (U, gängig ist aber der Name "k-Wert") und der Fläche, an der Konvektion stattfindet:


    --> Rth = (U*A)^-1


    A ist leicht zu berechnen, bei 1 Meter Aluprofil muss man nur die drei Außenseiten zusammenzählen, wenn man annimmt, dass die Innenflächen nichts zur Kühlung beitragen.


    U bzw. k berechnet man mit der Formel U = (1/alpha_i + t/lambda + 1/alpha_a)^-1


    t ist die Dicke des Profils


    alpha_i bzw alpha_a sind die Wärmeübergangskoeffizienten an der Innen bzw. Außenseite. Wobei mit "Innenseite" die Fläche zwischen Platine und Aluprofil gemeint ist.
    Ich gehe erstmal von einem optimalen Kontakt zwischen Platine und Profil aus, wodurch alpha_a unendlich groß wird und somit der erste Bruch gegen 0 geht.
    alpha_a kann man berechnen, ich gehe aber der einfachheitshalber von einem üblichen Alltagswert von 10 W/(m²K) (Übergang zwischen Metall und ruhende Luft) aus


    lambda ist die Wärmeleitfähigkeit, für Aluminium ist dieser Wert bekannt (lambda = 236 W/(m*K)).


    Tippt man alles in den Taschenrechner ein, kommt ein thermischer Widerstand von 3,97 K/W raus.


    13W könnte man damit noch gut wegkühlen, 20 Watt wird eher knapp. Die effektive Kühlfläche von dem flachen Profil ist natürlich auch nicht sonderlich groß.


    Was nicht beachtet wurde, ist wie gesagt der Wärmeübergang zwischen Platine und Aluprofil.
    Außerdem wird davon ausgegangen, dass das Profil in der Luft "schwebt", besteht bspw. Kontakt zur Wand, wird sich der thermische Widerstand verringern.

    Soll das heißen, wenn ich das gute Stück an die Decke schraube führt es mehr Wärme ab? Wobei die thermische Verbindung da eher gering ist (die Decke ist bei weitem nicht plan ^^)...


    Aber alles in allem ist ja die "Luft-Kühl-Fläche" nur 0,012m² - dazu stehende Luft an der Decke, kaum Luftverwirbelungen, etc... Klingt alles nicht so wirklich dolle. Da werden dann schon 100mA = 18,4W elektrische Leistung an der Grenze oder drüber sein, nicht wahr?


    Wenn ich die Leiste unter (nicht in, sondern das U-Profil tatsächlich so wie ein U, mit der Öffnung nach oben und die Leiste als ^ darunter) schraube... Habe ich dann durch die zusätzlichen 0,08m² mehr Kühlung gewonnen als durch den zusätzlichen Wärmeübergang verloren? (Im Profil könnte ich dann nen uC verstecken zum Steuern, dann ist der Platz nicht verschwendet ^^)


    U wird bei Aluminium näherungsweise immer 10 W/m²K sein, da t bei 1,5mm liegt und damit t/lambda -> 0 geht, oder nicht?
    Also haben wir als Rth = 0.1/A - bei 0,012m² also 8,33 K/W und bei 0,092 (mit extra U-Profil) nurnoch 1,08 K/W? Ist der Unterschied wirklich so krass? Dann hätte ich ja (bei 1,08K/W) mit 20W elektrischer Leistung, 11W Wärmeleistung, Umgebungstemperatur und 2K/W bei jedem Übergang (U-Profil auf LED-Profil auf IMS) eine IMS-Temperatur von 81°C? Aber in der Rechnung/Schätzung ist die Größe der wärmeableitenden Fläche fast egal, durch die ganzen Übergänge... (Die LED wird damit wohl etwa 90°C warm)

    Zitat von Fakrae

    Soll das heißen, wenn ich das gute Stück an die Decke schraube führt es mehr Wärme ab? Wobei die thermische Verbindung da eher gering ist (die Decke ist bei weitem nicht plan ^^)...

    Ja, Luft ist einer der besten Isolatoren, wenn du kannst, versuche das Profil so dicht wie möglich an die Wand zu schrauben.

    Zitat von Fakrae

    Aber alles in allem ist ja die "Luft-Kühl-Fläche" nur 0,012m² - dazu stehende Luft an der Decke, kaum Luftverwirbelungen, etc... Klingt alles nicht so wirklich dolle. Da werden dann schon 100mA = 18,4W elektrische Leistung an der Grenze oder drüber sein, nicht wahr?

    Nunja, ich habe die Unterseite noch mit eingerechnet. Dass die Luft steht, ist in dem Wärmeübergangskoeffizienten schon berücksichtigt. Wenn die Luft sich lokal erwärme, diffundiert sie schon von allein weg ^^
    Bei 30% Effizienz hast du einen Wärmestrom von 12,9W abzuführen, das müsste noch im Rahmen liegen. (Du hast dann an der Unterseite der Platine 51K mehr als Raumtemperatur).

    Zitat von Fakrae


    Wenn ich die Leiste unter (nicht in, sondern das U-Profil tatsächlich so wie ein U, mit der Öffnung nach oben und die Leiste als ^ darunter) schraube... Habe ich dann durch die zusätzlichen 0,08m² mehr Kühlung gewonnen als durch den zusätzlichen Wärmeübergang verloren? (Im Profil könnte ich dann nen uC verstecken zum Steuern, dann ist der Platz nicht verschwendet ^^)

    Wo soll da ein zusätzlicher Wärmeübergang entstehen? ^^
    Wenn du mit der Öffnung nach oben das Profil an die Decke schraubst, wird die Luft nicht sonderlich gut aus dem "Tunnel" rauskommen, schätze ich. Ob das eine Verbesserung mit sich bringt ist fraglich :D



    Edit: zu deiner Ergänzung:


    Der Wärmewiderstand verhält sich reziprok zur Kühlfläche - hast du die vielfache Fläche, hast du auch einen Bruchteil des Wärmewiderstandes.

    Naja, dann muss meine Wärme auch noch vom LED-Profil ins U-Profil... Wobei das mit Wärmeleitpaste auf dieser Fläche vermutlich tatsächlich nahezu nichts ist... (Und aus dem gleichen Grund müssen wir vermutlich auch keine 2 K/W als Übergang vom LED-Profil auf die Platine rechnen, oder?)


    Die Wärme kommt zwar aus dem Tunnel nicht raus, aber dafür über die Seitenwände weg... Deswegen auch nur die als Kühlfläche ;)


    Ja, der Denkfehler lag darin, dass ich für die Übergänge ja 2 K/W angenommen hatte, weil ich das mal in irgendeinem Thread gelesen habe ^^ Aber da ging es glaube ich um HP-LEDs, die ihre 3W über ne Fläche von 4cm² oder so auf ne Platine bringen müssen, wozu ich ja fast 20cm² habe.



    Mist, eigentlich wollte ich das U-Profil verlinken... https://www.gemmel-metalle.de/…inium-u-profile-1146.html