Berechnungen durchgeführt
Abhängig davon, welche der oben genannten Parameter einer detaillierten Untersuchung unterzogen werden, wird eine entsprechende Berechnung durchgeführt. Zum Beispiel die Bestimmung der benötigten Leistung einer Pumpe oder eines Gasboilers.
Darüber hinaus ist es sehr oft notwendig, Heizgeräte zu berechnen. Bei dieser Berechnung müssen auch die Wärmeverluste des Gebäudes berechnet werden. Dies liegt daran, dass man nach einer Berechnung beispielsweise der erforderlichen Anzahl von Heizkörpern bei der Auswahl einer Pumpe leicht einen Fehler machen kann. Eine ähnliche Situation tritt auf, wenn die Pumpe nicht in der Lage ist, alle Kühler mit der erforderlichen Kühlmittelmenge zu versorgen.
Formel für genaue Berechnung
Es gibt eine ziemlich komplizierte Formel, mit der Sie die Leistung eines Heizkörpers genau berechnen können:
QT = 100 W/m2 × S(Raum)m2 × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, wobei
q1 - Art der Verglasung: gewöhnliche Verglasung - 1,27; Doppelverglasung - 1; dreifach - 0,85.
q2 - Wanddämmung: schlecht - 1,27; Wand in 2 Ziegeln - 1; modern - 0,85.
q3 - das Verhältnis der Fensteröffnungsflächen zum Boden: 40% - 1,2; 30 % - 1,1; 20 % - 0,9; 10% - 0,8.
q4 - Außentemperatur (Minimum): -35 ° C - 1,5; -25 °C - 1,3; -20 °C - 1,1; -15 °C - 0,9; -10 °C - 0,7.
q5 - Anzahl der Außenwände: vier - 1,4; drei - 1,3; eckig (zwei) - 1,2; eins ist 1.1.
q6 - Art des Zimmers, das sich über dem berechneten befindet: kalter Dachboden - 1; beheizter Dachboden - 0,9; beheiztes Wohnen - 0,8.
q7 - die Höhe der Räumlichkeiten: 4,5 m - 1,2; 4 m - 1,15; 3,5 m - 1,1; 3 m - 1,05; 2,5 m - 1,3.
Lassen Sie uns die Heizkörper nach Fläche berechnen:
Ein Raum von 25 m 2 mit zwei zweiflügeligen Fensteröffnungen mit Dreifachverglasung, 3 m hoch, Umfassungskonstruktionen aus 2 Ziegeln, ein kalter Dachboden befindet sich über dem Raum. Die minimale Lufttemperatur im Winter beträgt +20°C.
QT = 100W/m 2 × 25m 2 × 0,85 × 1 × 0,8(12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05
Das Ergebnis sind 2356,20 Watt. Diese Zahl wird durch 150 Watt geteilt. Für unsere Räumlichkeiten werden also 16 Abschnitte benötigt.
Design-Merkmale
Strukturheizkörper werden in zwei Gruppen eingeteilt:
- Nadel;
- gerippt.
Der erste Typ wird hauptsächlich zur natürlichen Kühlung von LEDs verwendet, der zweite - zur Zwangskühlung. Bei gleichen Gesamtabmessungen ist ein passiver Nadelstrahler um 70 Prozent effizienter als ein gerippter.
Nadelkühlkörper für Hochleistungs- und SMD-LEDs
Dies bedeutet jedoch nicht, dass Lamellenradiatoren nur für den Betrieb mit einem Lüfter geeignet sind. Abhängig von den geometrischen Abmessungen können sie auch zur passiven Kühlung verwendet werden.
LED-Lampe mit geripptem Kühlkörper
Beide Heizkörpertypen können im Querschnitt quadratisch, rechteckig oder rund sein.
Merkmale aus dem Chinesischen
Ein fürsorglicher Verkäufer platziert eine Tabelle mit den Parametern von LED-Matrizen auf der Produktseite. Wenn diese Daten nicht angegeben sind, rate ich vom Kauf an dieser Stelle ab, da es zu großen Qualitätsunterschieden kommen kann.
In der Tabelle für 24*24mil können Sie sehen, dass der Verkäufer die Standardleistung von 10W, 20W, 30W, 50W, 70W, 100W und die Anzahl der installierten Kristalle angibt. Achten Sie genau auf Spannung und Strom. Bei 100W beträgt die Voltzahl 30-32V, Ampere 2-2,1A.
Wir berechnen die Leistung für 24 * 24mil:
- mindestens 30 V*2 A = 60 W;
- maximal 32 V * 2,1 A = 67,2 W;
- Das heißt, statt der versprochenen 100 W werden es 60-65 W sein.
Der Wert von 60-65W ist immer noch zu hoch, da 1 Chip pro 0,5W, dann sind es wirklich 50W da, aber sie haben es uns als 100W verkauft. Kristalle sind bereits die billigsten und schlechtesten, daher ist jede Übertaktung für sie kontraindiziert.
Berechnen für 24*44mil:
- mindestens 30 V * 2.850 A = 85,5 W;
- maximal 32V * 3A = 96W;
- Der Durchschnitt beträgt 90 W.
Laut Tabelle haben wir 90 W, in Wirklichkeit sind es 75 W, sie haben es um 15 W überschätzt.
Lassen Sie uns für 30*30mil rechnen:
- mindestens 32 V * 2,8 A = 89,6 W
- maximal 34 V * 3,5 A = 119 W
- durchschnittlich 105W
Die Größe 30*30mil bietet die versprochenen Spezifikationen. Die gleichen Chips werden in gewöhnlicher hochwertiger Single-Wool 1W mit einer Leistungsaufnahme von 10W, 20W, 30W, 50W, 70W, 100W platziert
Kühlung zum Selbermachen
Das einfachste Beispiel für einen Heizkörper wäre eine aus Blech oder Aluminiumblech geschnitzte „Sonne“. Ein solcher Radiator kann 1-3W LEDs kühlen.Indem Sie zwei solcher Blätter durch Wärmeleitpaste miteinander verdrillen, können Sie die Wärmeübertragungsfläche vergrößern.
Dies ist ein banaler Strahler aus improvisierten Mitteln, er erweist sich als ziemlich dünn und kann nicht für ernstere Lampen verwendet werden.
Auf diese Weise ist es unmöglich, mit eigenen Händen einen Strahler für eine 10-W-LED herzustellen. Daher ist es möglich, für solch starke Lichtquellen einen Strahler von der Zentraleinheit des Computers zu verwenden.
Wenn Sie den Kühler verlassen, können Sie durch aktive Kühlung der LEDs leistungsstärkere LEDs verwenden. Eine solche Lösung erzeugt zusätzliche Geräusche vom Lüfter und erfordert zusätzliche Energie sowie eine regelmäßige Wartung des Kühlers.
Die Strahlerfläche für eine 10-W-LED ist ziemlich groß - etwa 300 cm2. Eine gute Lösung wäre die Verwendung von fertigen Aluminiumprodukten. In einem Baumarkt oder Baumarkt können Sie ein Aluminiumprofil kaufen und damit Hochleistungs-LEDs kühlen.
Nachdem Sie aus solchen Profilen eine Baugruppe des erforderlichen Bereichs erstellt haben, können Sie eine gute Kühlung erzielen. Vergessen Sie nicht, alle Fugen mit mindestens einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste zu beschichten. Erwähnenswert ist, dass es ein spezielles Kühlprofil gibt, das in den unterschiedlichsten Ausführungen industriell hergestellt wird.
Wenn Sie keine Möglichkeit haben, einen LED-Kühlkörper zum Selbermachen herzustellen, können Sie in alten elektronischen Geräten, sogar in einem Computer, nach geeigneten Artikeln suchen. Es gibt mehrere auf dem Motherboard. Sie werden zur Kühlung von Chipsätzen und Leistungsschaltern für Stromkreise benötigt. Ein hervorragendes Beispiel für eine solche Lösung ist auf dem Foto unten zu sehen. Ihre Fläche beträgt normalerweise 20 bis 60 cm2. Dadurch können Sie die LED mit einer Leistung von 1-3 Watt kühlen.
Eine weitere interessante Möglichkeit, einen Heizkörper aus Aluminiumblechen herzustellen. Mit dieser Methode können Sie fast jede erforderliche Kühlfläche gewinnen. Schau Video:
10-W-LED
Heute kam eine leistungsstarke Zehn-Watt-LED des Modells Cree XM-L-H für Forschung und Experimente zu uns. Das Design der LED ist ein Standard-Aluminium-Stern mit Patches zum Löten von Drähten und Ausschnitten zum Anschrauben des LED-Geräts an den Strahler.
Sie verstehen natürlich, dass das Design dieser LED nicht darauf ausgelegt ist, eine so große Menge an Leistung zu verbrauchen. Während der Versuche verursachte bereits ein halbes Watt eine leichte Erwärmung des Gehäuses.
Die technischen Parameter der Cree XM-L-H LED sind auf der Website aufgeführt.
Nehmen wir zunächst die Strom-Spannungs-Kennlinie des angegebenen LED-Geräts und tragen die Ergebnisse in die Tabelle ein.
LED-Spannung | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,57 | 2,63 | 2,72 | 2,81 | 2,95 3,1 |
LED-Strom, mA | 1 | 10 | 50 | 100 | 250 | 500 | 1000 | 2000 3000 |
Wie Sie sehen können, ist die Steigung der IV-Kennlinie ziemlich groß, und eine kleine Spannungsabweichung innerhalb von 0,1 V führt sofort zu einer starken Änderung des Stromverbrauchs. Und da der Betriebsstrom 3 Ampere erreicht, entfällt der Einsatz eines Löschwiderstands zur Stromstabilisierung. Tatsächlich müssten Sie für eine normale Stromversorgung dieser LED mit 10 Watt, sagen wir aus einer 12-V-Autobatterie, einen 3-Ohm-Widerstand mit einer Leistung von 35 Watt installieren!
Der Einsatz eines speziellen Konverter-Treibers ist in diesem Fall also alternativlos. Darüber hinaus liegt der Preis innerhalb von 2-4.
Und jetzt testen wir die LED im Duell mit einer Glühlampe 220V 60W. Die folgenden Fotos zeigen Beleuchtungsoptionen mit beiden Lichtquellen.
Nur 10-Watt-LED
Nur 60-Watt-Glühlampe
Ziehen Sie Ihre eigenen Schlüsse. Natürlich verliert die LED an Farbtemperatur (immerhin 6000K), aber in Sachen Helligkeit pro Watt Leistungsaufnahme übertrifft sie ihren Konkurrenten um ein Vielfaches.
Eine weitere gute Eigenschaft ist ein sehr breiter Lichtwinkel von fast 170 Grad. Die Ära der LEDs mit Linsen ist vorbei, jetzt ist nicht einmal ein Reflektor erforderlich, um eine normale Beleuchtung zu erhalten. Das Design des Lichtsenders des LED-Geräts ist so, dass das Licht gleichmäßig über die gesamte Halbkugel abgegeben wird.
Es scheint interessant, diese 10-Watt-LED entweder in einer leistungsstarken LED-Taschenlampe (was getan wurde) oder zusammen mit einem LED-Treiber in einem ausgebrannten fluoreszierenden Energiesparlampengehäuse zu verwenden. Vergessen Sie jedoch nicht die ausreichende Wärmeableitung - die Abmessungen des Heizkörpers müssen mindestens 10 Quadratmeter betragen. cm.
Ich werde nicht über den Preis der LED sprechen, da die Kosten für LED-Geräte ständig sinken. Überprüfen Sie Online-Shops. In den folgenden Artikeln werden wir interessante Experimente mit der stärksten LED von mehreren zehn Watt durchführen! LED Forum
Anwendungsgebiet
Superhelle 10-W-LEDs werden häufig in verschiedenen Beleuchtungsanwendungen eingesetzt. Alle Bereiche können bedingt in allgemeine und spezielle Zwecke unterteilt werden. Der allgemeine Verwendungszweck umfasst den Betrieb von LEDs in Lampen, Lampen, Scheinwerfern und der spezielle Verwendungszweck ist die Verwendung zur Beleuchtung in Gewächshäusern und Aquarien. Die zweite Option sind die sogenannten Phytolampen und nicht nur. Der Clou: Das Emissionsspektrum dieser LED ist optimal für das Pflanzenwachstum, sowohl an Land als auch im Wasser. Und neben Algen und Fischen wirkt sich eine Beleuchtung mit 10-Watt-LEDs positiv auf die Entwicklung von Korallen aus, sodass Aquarienfreunde häufige Konsumenten dieser Funkkomponente sind. All diese wunderbaren Eigenschaften manifestieren sich in einer bestimmten Kombination von Kristallfarben. Was die Verwendung der beschriebenen Halbleitervorrichtung für Allzweck-Beleuchtungsvorrichtungen betrifft, wird die LED zusätzlich zu Haushaltslampen hervorragend für die Herstellung von Scheinwerfern für ein Auto, Ampeln und Straßenbeleuchtung verwendet.
Zu Dekorationszwecken werden mehrfarbige 10-Watt-LEDs in der Landschaftsgestaltung, zur Beleuchtung von Gebäuden, Schwimmbädern und Straßenwerbung eingesetzt.
Standard-Auswahlverfahren
Es wird nur verwendet, wenn die Raumhöhe weniger als 3 m beträgt, und wird wie folgt implementiert:
- Bestimmen Sie die Fläche des Raumes. Beispielsweise sind es 25 m².
- Multiplizieren Sie die resultierende Zahl mit 100 Watt. Laut SNiP ist diese Zahl die Norm. Das Dokument besagt, dass für jeden Quadratmeter 100 Watt erzeugt werden sollten. Es stellt sich heraus, dass die Wärmequelle 2.500 W oder 2,5 kW erzeugen sollte.
- Die empfangene Leistung wird durch die Wärmeübertragung eines Abschnitts der Batterie geteilt. Dieser Schritt wird durchgeführt, wenn der Einbau eines Gliederheizkörpers oder einer Batterie geplant ist. Wie Sie wissen, haben Heizgeräte aus Gusseisen, Aluminium und Bimetall ein solches Design. Wenn der Akku einen Abschnitt mit einer Wärmeabgabe von 150 W hat, müssen Sie ein Gerät mit 17 Abschnitten kaufen (2500/150 = 16,6, nur aufgerundet).
Bei Flachheizkörpern ist die Situation etwas anders. Sie sind eine einteilige Struktur, die nicht erhöht oder verringert werden kann. Daher wird ihre volle Leistung berücksichtigt. Die Installation eines großen 2,5-kW-Kühlkörpers wäre jedoch ein kleiner Fehltritt. Dies liegt daran, dass für diese Batterien eine andere Berechnungsmethode verwendet wird.
Einige Merkmale der Standardmethode
Wenn der Raum jedoch einen erhöhten Wärmeverlust hat, muss die Gesamtleistung der Heizgeräte (in unserem Fall 2,5 kW) angepasst werden.
Die Anpassung sollte so sein:
- Eine Erhöhung der endgültigen Zahl um 20%, wenn der Raum ein Eckraum ist (dh zwei Wände sind außen).
- Erhöhung der Gesamtleistung um 10 % bei unterem Anschluss des Heizkörpers.
- Reduzierung der Gesamtwärmemenge um 15-25%, wenn Metall-Kunststoff-Fenster im Raum installiert sind.
https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw
Materialien für die Herstellung
Radiatoren zum Kühlen von LEDs unterscheiden sich in Design und Material.
Umgebungsluft kann nicht mehr als 5-10 W von einer einzelnen Oberfläche aufnehmen
Bei der Auswahl eines Materials für die Herstellung eines Heizkörpers sollte folgende Bedingung berücksichtigt werden: Seine Wärmeleitfähigkeit muss mindestens 5-10 W betragen.Materialien mit einem kleineren Parameter können nicht die gesamte Wärme übertragen, die Luft aufnehmen kann.
Für die Herstellung von Heizkörpern werden traditionell Aluminium, Kupfer oder Keramik verwendet. In letzter Zeit sind Produkte aus wärmeableitenden Kunststoffen erschienen.
Aluminium
Der Hauptnachteil eines Aluminiumheizkörpers ist der mehrschichtige Aufbau. Dies führt zwangsläufig zum Auftreten transienter Wärmewiderstände, die durch den Einsatz zusätzlicher wärmeleitender Materialien überwunden werden müssen:
- Klebstoffe;
- isolierende Platten;
- Materialien zum Füllen von Luftspalten usw.
Aluminiumkühlkörper für 1W LEDs
Kupfer
Kupfer hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium, daher ist seine Verwendung zur Herstellung von Heizkörpern in einigen Fällen gerechtfertigt. Im Allgemeinen ist dieses Material Aluminium in Bezug auf Leichtigkeit der Konstruktion und Herstellbarkeit unterlegen (Kupfer ist ein weniger biegsames Metall).
Es ist unmöglich, einen Kupferheizkörper durch Pressen herzustellen - das wirtschaftlichste - Verfahren. Und das Schneiden ergibt einen großen Prozentsatz an Verschwendung von teurem Material.
Kupferheizkörper
Keramik
Eine der erfolgreichsten Optionen für einen Kühlkörper ist ein Keramiksubstrat, auf dem stromführende Leiterbahnen vorab aufgebracht sind. LEDs werden direkt darauf gelötet. Mit diesem Design können Sie im Vergleich zu Metallradiatoren doppelt so viel Wärme abführen.
Birne mit Keramikkühlkörper
Wärmeableitende Kunststoffe
Zunehmend gibt es Informationen über die Möglichkeiten, Metall und Keramik durch wärmeableitenden Kunststoff zu ersetzen. Das Interesse an diesem Material ist verständlich: Kunststoff kostet viel weniger als Aluminium und seine Herstellbarkeit ist viel höher. Die Wärmeleitfähigkeit von gewöhnlichem Kunststoff überschreitet jedoch nicht 0,1-0,2 W / m.K. Durch den Einsatz verschiedener Füllstoffe ist es möglich, eine akzeptable Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen zu erreichen.
Beim Austausch eines Aluminiumheizkörpers gegen einen Kunststoffheizkörper (gleicher Größe) erhöht sich die Temperatur in der Temperaturversorgungszone nur um 4-5%. Angesichts der Tatsache, dass die Wärmeleitfähigkeit von wärmeableitendem Kunststoff viel geringer ist als die von Aluminium (8 W/m.K gegenüber 220-180 W/m.K), können wir schlussfolgern, dass das Kunststoffmaterial durchaus konkurrenzfähig ist.
Glühlampe mit thermoplastischem Kühlkörper
Berechnung der Kühlerfläche
Ganz am Anfang müssen Sie herausfinden, wie viel Grundierung und Farbe Sie zum Lackieren der Batterie benötigen. Dies kann durch Berechnung der Fläche des Heizkörpers ermittelt werden. Sehen Sie sich als nächstes die Empfehlungen an, die auf der Farbdose angegeben sind. Sie geben immer an, wie viel Farbe auf 1 Quadratmeter passt. m. Es ist unmöglich, die Fläche der Batterie unabhängig zu messen. Dies ist nicht erforderlich, da die Hersteller die Heizfläche des Abschnitts angeben. Da jeder Quadratzentimeter des Abschnitts erwärmt wird, ist dieser Bereich und der Bereich die gesamte Oberfläche des Abschnitts.
Eine Kante des Akkus MS-140-500 hat eine Fläche von 0,244 m². m. Die Modifikation dieses Modells mit einem Achsabstand von 300 mm hat Abschnitte mit einer Fläche von 0,208 Quadratmetern. m.
Um die Gesamtoberfläche einer Gusseisenbatterie zu bestimmen, müssen Sie:
- Informieren Sie sich über die Modellbezeichnung des verbauten Akkus und am besten über den Hersteller (da die von Herstellern produzierten Profile gleicher Modelle unterschiedliche Tiefen und Breiten haben).
- Heizbereich 1 Lamellen einstellen .
- Multiplizieren Sie die Anzahl der Abschnitte mit der Fläche. Wenn der MS-140-500-Kühler 10 Lamellen enthält, beträgt die Oberfläche 2,44 m². m.
Bestimmen Sie nach der Berechnung die Menge an Zusammensetzung und Grundierung, kaufen Sie sie und malen Sie sie. Farbe sollte mit einem Rand genommen werden, da jeder eine Schicht mit einer anderen Dicke aufträgt.
Methoden zur Berechnung von Heizkörpern
Es lohnt sich also, mit der Berechnung von Batterien zu beginnen. Die erforderliche Mindestanzahl kann von mehreren Parametern gleichzeitig abhängen:
Schema der Installation von Heizkörpern.
- Bereich der Räumlichkeiten;
- Deckenhöhe;
- Wandmaterial, das Vorhandensein von Löchern, die Anzahl der Fenster, dh vom Wärmeverlust des Hauses.
Die einfachste Berechnung, die viele der oben genannten Faktoren nicht berücksichtigt, kann als diejenige angesehen werden, die nach der folgenden Formel durchgeführt wird:
- K ist die erforderliche Anzahl von Batterieabschnitten;
- P ist die Gesamtfläche der beheizten Räumlichkeiten, für die die Auswahl getroffen wird;
- M1 ist die Potenz eines Abschnitts.
In der Formel wird die Differenz mit 100 multipliziert. Diese Zahl ist kein Zufall. Die langjährige Praxis hat gezeigt, dass die Mindestleistung, die für eine Flächeneinheit (1 m²) eines beheizten Raums erforderlich ist, um darin normale Temperaturbedingungen aufrechtzuerhalten, etwa 100 Watt beträgt.
Es ist erwähnenswert, dass diese Zahl für Nichtwohngebäude, die jedoch beheizt werden müssen, einen Wert von 50 Watt annehmen kann.
Um die Auswahl nach der Formel durchzuführen, fehlt eine Konstante - die Heizleistung eines Abschnitts. Natürlich kann es auch berechnet werden, aber es ist ziemlich kompliziert und zeitaufwändig.
Da alle gusseisernen Heizakkus etwa gleich groß sind, wurde über viele Jahre Praxis ein durchschnittlicher Leistungswert von etwa 150 Watt angenommen.
Nachdem Sie nun alle Daten haben, können Sie die erforderliche Anzahl von Heizkörperabschnitten auswählen.
Dies ist jedoch nur die einfachste Formel. Da jeder Raum individuell seine eigenen Wärmeverlustindikatoren hat, werden der Formel normalerweise zusätzliche Koeffizienten hinzugefügt. Wenn der Raum beispielsweise zwei Außenwände hat, also eckig ist, dann wird ein Faktor von 1,2 eingetragen.
Dann nimmt die Formel die Form an:
Lassen Sie das Zimmer eine Fläche von 9 Quadratmetern haben und sich in der Mitte des Hauses befinden, jedoch mit zwei Außenwänden. Es ist notwendig, die Auswahl der Heizelemente für diesen Raum durchzuführen.
Also K \u003d (9/150) * 100 * 1,2 \u003d 7,2, also 8 Abschnitte.
Es ist erwähnenswert, dass diese Berechnung nur für Decken mit einer Höhe von höchstens 2,7 Metern gilt. Es sollte auch gesagt werden, dass es richtiger ist, basierend auf dem Volumen des Raums zu rechnen.
Etwa das gleiche Prinzip liegt der zweiten Näherungsrechnung zugrunde. Es wurde lange berechnet, dass ein Abschnitt der Batterie ungefähr 1,8 Quadratmeter heizen kann. m Wohnfläche. Außerdem gilt diese Zahl nur für Decken, die eine Höhe von 2,7 m nicht überschreiten.
Hersteller
Die führenden Hersteller von Hochleistungs-LEDs wie LED 10 W sind in drei Teilen der Welt verstreut, darunter das amerikanische Unternehmen Cree (das wir bereits erwähnt und ein Beispiel seiner Produkte demonstriert haben), die Japaner Nichia (ein Pionier auf dem Gebiet der LED-Technologie) sowie das deutsche Osram (bekannter für den heimischen Käufer).
LED-Markenprodukte sind teurer als ihre Noname-Pendants, aber im zweiten Fall garantiert niemand die Qualität.
Überlegen Sie, auf welche Merkmale Sie stoßen werden, wenn Sie sich für den Kauf billiger chinesischer 10-Watt-LEDs entscheiden. Erstens, wenn Sie sorgfältig vergleichen, dann sind 9 Matrix-Kristalle selbst kleiner als die von hochwertigen Modulen. Dies wirkt sich natürlich auf die Lichtleistung während ihrer Arbeit aus. Zweitens die starke Ungleichmäßigkeit des Leuchtens jedes Kristalls. Dies macht sich allerdings nur bei reduziertem Strom bemerkbar, wirkt sich aber dennoch auf die Degradationsrate des gesamten LED-Moduls aus.
10 Watt Fälschungen aus China
Auf dem Bild sieht man das ungleichmäßige Leuchten der einzelnen Kristalle des Moduls und wie es sich bei steigendem Strom ausgleicht
Drittens sind bei minderwertigen LEDs die Leiter, die die Kristalle verbinden, sehr dünn und können durch unvorsichtige Bewegung brechen, was die Funktion von mindestens einem Tripel aufeinanderfolgender Kristalle unterbricht.
Zusammenfassend möchte ich die für das Auswendiglernen wichtigen Thesen des Artikels hervorheben. 10-W-LEDs als Lichtquellen werden in der Praxis häufig für die Herstellung von Autolampen, Taschenlampen, Scheinwerfern und anderen Beleuchtungseinrichtungen verwendet.
Die Kühlerkühlung ist entscheidend für die richtige LED-Leistung. Die Stromversorgung erfolgt aus einer 12-V-Quelle über einen Treiber (Spannungsstabilisator).
Eine bekannte Marke garantiert einen unterbrechungsfreien Betrieb während des gesamten angegebenen Zeitraums, und bei billigen chinesischen Gegenstücken können Probleme auftreten.
LED-Design, Optionen
Die COB 10 W LED ist ein kompaktes Chip-on-Board-Modul. Der grundlegende Unterschied zu SMD besteht darin, dass mehrere Kristalle zusammen auf einer Platine platziert und mit einer gemeinsamen Leuchtstoffschicht bedeckt werden. Dies reduziert die Kosten der Matrix erheblich. Es besteht aus 9 Kristallen: drei parallele Ketten mit jeweils drei in Reihe geschalteten Kristallen. Äußerlich kann sich die LED 10 W in der Form des leitfähigen Substrats unterscheiden. Beispielsweise sieht eine Cree-LED wie in der Abbildung gezeigt aus. Sein Substrat hat die Form eines Sterns und besteht aus Aluminium.
Der Körper des Moduls besteht aus hitzebeständigem Kunststoff und die Linse aus Epoxidharz. Classic LED 10 W sieht so aus, wie es in der Abbildung dargestellt ist, aber in der Praxis variieren die Gesamtabmessungen je nach Hersteller.
Vergessen Sie nicht, dass die LED ein polares Element ist, achten Sie daher bei der Installation auf die Markierungen. Voraussetzung für die einwandfreie Funktion der 10 W LED ist das Vorhandensein eines Kühlkörpers
Sie können es mit einem Aluminium- oder Kupferheizkörper organisieren. Schmieren Sie das LED-Substrat mit Wärmeleitpaste oder Schmelzkleber für eine bessere Wärmeableitung. Manchmal ist zusätzlich ein Kühler montiert, der für eine Luftzirkulation zur Kühlung der Kühlerlamellen sorgt.
Im Video sehen Sie den Test der 10-W-LED und Empfehlungen zum Anschluss eines solchen Elements. So sollte das 10-W-LED-Anschlussdiagramm aussehen.
Die Stromquelle kann eine Autobatterie, ein Computernetzteil oder eine speziell erworbene 12-Volt-Quelle sein. Um eine Überhitzung (trotz Kühlkörper) zu vermeiden und die LED zu schützen, ist es zwingend erforderlich, sie nicht direkt an die Quelle, sondern über einen beliebigen Spannungsregler anzuschließen. Das Diagramm zeigt den integrierten Spannungsregler LM-317, aber Sie können einen anderen mit geeigneten Parametern verwenden. Mit Hilfe einer herkömmlichen Rolle und eines Widerstands stellen Sie sich garantiert 12 V am Ausgang zur Verfügung und der Strom wird 1 A nicht überschreiten, was der Schlüssel zur Langlebigkeit Ihres Geräts ist.
Die Kombination aus einem Widerstand und einem Stabilisator wird als LED-Treiber bezeichnet.
Warum Dioden gekühlt werden müssen
Trotz der hohen Lichtausbeute geben LEDs etwa ein Drittel der verbrauchten Energie ab, der Rest wird in Wärme abgegeben. Wenn die Diode überhitzt, wird die Struktur ihres Kristalls gestört, beginnt sich zu verschlechtern, der Lichtstrom nimmt ab und der Erwärmungsgrad steigt wie eine Lawine.
Ursachen der LED-Überhitzung:
- Zu viel Strom;
- schlechte Stabilisierung der Versorgungsspannung;
- schlechte Kühlung.
Die ersten beiden Gründe werden durch die Verwendung eines hochwertigen Netzteils für LEDs gelöst. Solche Quellen werden oft als LED-Treiber bezeichnet. Ihr Merkmal liegt nicht in der Spannungsstabilisierung, sondern in der Stabilisierung des Ausgangsstroms.
Tatsache ist, dass bei Überhitzung der Widerstand der LED abnimmt und der durch sie fließende Strom zunimmt. Wenn Sie einen Spannungsstabilisator als Stromversorgung verwenden, entpuppt sich der Prozess als Lawine: mehr Erwärmung - mehr Strom und mehr Strom - das ist mehr Erwärmung und so weiter im Kreis.
Indem Sie den Strom stabilisieren, stabilisieren Sie teilweise die Temperatur des Kristalls. Der dritte Grund ist die schlechte Kühlung der LEDs. Betrachten wir diese Frage genauer.
Für Motoren mit Fremdzündung 140180 Wm2deg
φ
- Koeffizient unter Berücksichtigung der Verschmutzung
Kühleroberfläche
v
Berechnungen wird gleich genommen 0,7…0,8;
ΔT
– Temperatur
Unterschied zwischen Kühlmittel u
äußere Umgebung (Luft), in Berechnungen
akzeptiert - ΔT=40…45.
Berechnung der Flüssigkeit
Pumpe
Verkehr
Kühlmittelfluss bestimmt
nach der formel:
,
m3/Mit;
wo
MITGut
– Wärmekapazität
flüssig, j/kg·Heil,
Pro
Wasser MITGut
\u003d 4,2 J / kg·Heil,
für Frostschutz
MITGut
\u003d 2,09 J / kg·Heil;
PGut
ist die Dichte der Flüssigkeit, kg/m3,
für Wasser RGut
=1000kg/m3
ΔtR
–Temperatur
Flüssigkeitstropfen im Kühler, aufgenommen
in Berechnungen gleich 10…12
Grad
Geschätzt
Pumpenleistung:
vR
=vC
/ ηn
, m3/Mit;
wo
ηn-Pumpenförderkoeffizient unter Berücksichtigung
Austritt von Flüssigkeit aus der Druckkammer in
Saugen, gleich genommen wird0,8…0,9.
Macht für
Pumpenantrieb:
,
kW;
wo
Δp -Druck,
von der Pumpe erzeugt (in Berechnungen
akzeptiert 0,05 ... 0,1 MPa);
ηm
– mechanischer Wirkungsgrad Pumpe (0,7…0,9).
Fan-Berechnung
Leistung
Lüfter wird durch die Formel bestimmt:
,
m3/Mit;
wo
Rv
- Luftdichte im Durchschnitt
Temperatur im Kühler:
,
kg/m3;
TCWohnmobil
– durchschnittliche Lufttemperatur im Kühler,
berücksichtigt 320…330K,
Rv
–Spezifisch
Gaskonstante für Luft
–287J/kg.Grad,
MITv
—
Wärmekapazität der Luft1000J/kg.Grad,
ΔTv
—
Temperatur
Luftunterschied im Rost
Kühler - (25 ... 30).
Leistung,
Ausgaben für den Lüfterantrieb:
,
kW;
wo
ηv
- Effizienz Fan,
Pro
gestanzte Fans - ηv=0,2…0,4,
Pro
Cast-Fans - ηv=0,55…0,65;
Δpfroh
– Luftwegwiderstand
Heizkörper, wird in rkaccounts akzeptiert -
600…1000 Pa.