Охлаждение светодиодного модуля., Помогите советом. Опции

[Bellerofont]

Суть вопроса - требуется охлаждение сверхмощного светодиода.
Имеется - Светодиод-1шт. Потребляемая мощность 300Ватт(в описании производителя) 48ВХ6.5А

По правде говоря, понятия не имею о том, сколько тепла выделяет данный девайс.
На ум приходт, лишь Пельтье, ибо голый радиатор, будет неприемлимых размеров.
Возможности использовать водяное охлаждение, или применять вентилятор нет, поскольку использоваться будет на улице.

Помогите рассчитать, какой мощности должен быть Пельтье и радиатор для оного.

Заранее благодарен!

[kovigor]

Помогите рассчитать, какой мощности должен быть Пельтье и радиатор для оного.

В первом (возможно, и во втором) втором издании "Силовой электроники" Семенова есть глава о тепловых расчетах, от нее вполне можно оттолкнуться:
http://bamper.info/view_news.php?id=687
И почему охлаждение должно быть именно водяным ? Есть же и другие жидкости, которые не боятся морозов ...

[Bellerofont]

В первом (возможно, и во втором) втором издании "Силовой электроники" Семенова есть глава о тепловых расчетах:
http://bamper.info/view_news.php?id=687
И почему охлаждение должно быть именно водяным ? Есть же и другие жидкости, которые не боятся морозов ...

Не имею возможности уместить в корпус дорожного фонаря, жидкостного охлаждения.
Ограничен по расмерам.

[Microwatt]

Да почти все 300 ватт он теплом и выделит. Пельтье - плохое решение. Придется радиатор вдвое больше, только еще 300 ватт дополнительно отдать на пельтье.
Гектарный радиатор с обдувом , пожалуй ничего более. Водяное охлаждение на улице...наверное, антифриз нужен. Давайте поймем, что сама по себе жидкость ничего не поменяет, для ее охлаждения потребуется все тот же радиатор. Жидкость может только отвести хорошо тепло от точки небольших размеров, но дальше сбрасывать его куда-то нужно обычным путем.
И зачем такие светодиоды экзотические? Рекордомания? Попроще десяток-другой намазать на лист дюраля не получится?

[kovigor]

Не имею возможности уместить в корпус дорожного фонаря, жидкостного охлаждения.
Ограничен по расмерам.

Что значит "дорожного" ? Он на столбе стоит, вместо ламп ДРЛ ? Или на транспортном средстве ? И вообще, я подозреваю, что вы еще ничего не считали и даже не прикидывали, так откуда вы знаете, какие потребуются размеры ?

[Bellerofont]

И зачем такие светодиоды экзотические? Рекордомания? Попроще десяток-другой намазать на лист дюраля не получится?
[/quote]

За рекордами не гонюсь. Вопрос практичности.
Стоял у нас в городе один фонарь на 100 светодиодах, в качестве эксперемента. Итог = освещённости никакой, сняли через 4 дня.
Использовать три сотни таких же диодов... греться будет, думаю, не на много хуже чем один на 300Ватт.
Вот и ищу способ отвода тепла.

Что значит "дорожного" ? Он на столбе стоит, вместо ламп ДРЛ ? Или на транспортном средстве ? И вообще, я подозреваю, что вы еще ничего не считали и даже не прикидывали, так откуда вы знаете, какие потребуются размеры ?

Использование - освещение автомобильных шоссе.
Вы правы, не считал, планирую использовать уже готовые корпуса. Не без опеделёной модификации, конечно.
Использование жидкости оставил на самый крайний вариант. Много мороки и не безопасно с эллектричеством.

[kovigor]

Вы правы, не считал, планирую использовать уже готовые корпуса. Не без опеделёной модификации, конечно.
Использование жидкости оставил на самый крайний вариант. Много мороки и не безопасно с эллектричеством.

Трансформаторы для электроэнергетики часто охлаждают в трансформаторном масле, и ничего. А уж там напряжения в тысячи раз повыше ваших.
А считать-таки придется. И при этом учтите, что на шоссе радиатор очень быстро запылится, и эффективность его снизится. Зимой можно опасаться обледенения. Кто будет эти радиаторы чистить ?

[Guest_@Ark_*]

Не имею возможности уместить в корпус дорожного фонаря, жидкостного охлаждения.
Ограничен по расмерам.

При таких тепловых раскладах, радиатором должен быть весь металлический корпус прибора целиком. Из этого расчета его и нужно разрабатывать.
Задача несколько упрощается, если прибор крепится стационарно на какую-то несущую металлическую конструкцию, достаточно массивную. Ее тоже можно задействовать в отводе и рассеянии тепла. В общем, радиатором должно служить все металлическое, что находится в пределах досягаемости. Тогда еще возможно найти приемлемое решение...

[V_G]

Использование одного мощного светодиода - плохая идея. Даже 1 Вт светодиод с суммарным световым потоком 120 лм слепит глаз, приходится ставить рассеивающую линзу. Ее свойств для 300 вт-светодиода я даже представить не могу. Плюс работа с ним требует соблюдения техники безопасности - легко ослепнуть.
Ваш эксперимент с сотней светодиодов неудачен не из-за сотни светодиодов, а из-за сотни ПЛОХИХ светодиодов. Используйте хорошие, и будет вам щастье!
Сотня - число условное. Поднимите ГОСТы на дорожное освещение, посчитайте потребный световой поток, разделите его на поток одного светодиода. Современные диоды с нейтральным белым свечением имеют световую эффективность 100-120 лм/Вт. Китайские ноунейм - дай бог 30 лм/Вт

[Bellerofont]

Трансформаторы для электроэнергетики часто охлаждают в трансформаторном масле, и ничего. А уж там напряжения в тысячи раз повыше ваших.
А считать-таки придется. И при этом учтите, что на шоссе радиатор очень быстро запылится, и эффективность его снизится. Зимой можно опасаться обледенения. Кто будет эти радиаторы чистить ?

Поправьте меня, если я не прав, но обледенение, разве не помогает охлаждению?
С запылением чуть другая ситуация. Фонарные столбы, высотой в 12м + постоянный ветер с моря + открытое пространство. Вкупе должны решить проблему с запылением.

[Microwatt]

Если ребра радиатора нормальные. с шагом 3-6мм, то проблем с запылением не будет.
А вообще, в таких конструкциях для сброса тепла используют все. что можно, корпус в том числе.
Наращивать единичную мощность светодиода - плохой путь. Задача по теплу не упрощается, а усугубляется. То же тепло нужно отвести с малой поверхности.
Похоже, тут вообще никаких расчетов не проводилось. Ни тепловых, ни светотехнических. Спаяли, включили - не годится, а давайте как-то еще...
Почитать нужно и про конкретные светодиоды и про освещенность, нормы . Рассчитать все хотя бы грубо.

[cant]

А какова мощьность обычной лампы в фонаре???

Вики говорит о той же мощности (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5)

тогда зачем городить огород со светодиодами: экономии энергии нет, стоит значительно дороже??

смысл светодиодов какраз снизить потребление энергии при той же освещенности. вот и копайте в этом направлении

еще один совет: не используйте чистый белый свет, а желтый.

Почему его используют в освещении надеюсь понятно?

вот готовое решение на 120Вт (а не на 300) http://www.optogan.ru/products/led_lamps/s...treet-40-80-120

про освещение с ращетами у них же http://www.optogan.ru/products/cases/street_lighting

[Guest_@Ark_*]

... смысл светодиодов как раз снизить потребление энергии при той же освещенности.

Экономия электричества тут не главное, как и стоимость лампы.
Дело в том, что процедура замены лампы стоит больше самой лампы.
Светодиоды служат дольше - реже менять. В этом и смысл.

[V_G]

еще один совет: не используйте чистый белый свет, а желтый.

Плохой совет, если речь о светодиодах. Световая эффективность светодиодов теплого белого свечения 60 лм/Вт, нейтрального - в 2 раза выше. Т.е. на тот же световой поток потребуется в 2 раза меньше светодиодов. А для уличного освещения пойдет даже и холодный белый (ГОСТ допускает вроде).

вот готовое решение на 120Вт (а не на 300) http://www.optogan.ru/products/led_lamps/s...treet-40-80-120

А это как раз пример использования устаревших светодиодов с эффективностью 55 лм/Вт.

[cant]

Экономия электричества тут не главное, как и стоимость лампы.
Дело в том, что процедура замены лампы стоит больше самой лампы.
Светодиоды служат дольше - реже менять. В этом и смысл.

исхожу из расчетов в последней ссылке http://www.optogan.ru/products/cases/street_lighting . почитайте, очень интересно. и не такая уже дорогая замена - 2000р на лампу

А это как раз пример использования устаревших светодиодов с эффективностью 55 лм/Вт.

я и не спорю. но это лучше чем предлогает ТС.

Плохой совет, если речь о светодиодах. Световая эффективность светодиодов теплого белого свечения 60 лм/Вт, нейтрального - в 2 раза выше. Т.е. на тот же световой поток потребуется в 2 раза меньше светодиодов. А для уличного освещения пойдет даже и холодный белый (ГОСТ допускает вроде).

сдесь с Вами поспорит любой дальнобойщик и тот кто часто ездит по ночам. Лучше видно как раз желтый свет, причем в любую погоду. Это факт.

Сообщение отредактировал cant - Nov 5 2012, 11:12

[Guest_@Ark_*]

исхожу из расчетов в последней ссылке http://www.optogan.ru/products/cases/street_lighting . почитайте, очень интересно.

Это все теория, оторванная от жизни. На практике, галогенка, условно говоря, пару месяцев горит, затем полгода ожидает замены в перегоревшем состоянии. Светодиодная же будет гореть все это время. Поэтому оценка экономии электричества сильно завышена. Ни что так не экономит электроэнергию, как перегоревшая лампочка.

[Microwatt]

Плохой совет, если речь о светодиодах. Световая эффективность светодиодов теплого белого свечения 60 лм/Вт, нейтрального - в 2 раза выше. Т.е. на тот же световой поток потребуется в 2 раза меньше светодиодов. А для уличного освещения пойдет даже и холодный белый (ГОСТ допускает вроде).

Это как раз пример когда эффективность путается с эффектом. Рекламным.
Да, формально белые холодные имеют светоотдачу отдачу выше. Но если на спектр излучения наложить кривую чувствительности глаза, то оказывается, что почти весь свет желтого (теплого белого) светодиода глазом используется. А 30-40% светового потока холодного белого человеку бесполезны, он эту часть спектра не видит. Поэтому, хоть желтоватые светодиоды и не так красиво светят, но с большей практической пользой.

[V_G]

сдесь с Вами поспорит любой дальнобойщик и тот кто часто ездит по ночам. Лучше видно как раз желтый свет, причем в любую погоду. Это факт.

1. Речь не о фарах, а об удовлетворении определенных норм освещенности на дороге.
2. Глупые японцы (и европейцы за ними вослед) в фары на автомобили стали ставить синюшные светодиоды либо галогенки с синеватым отливом. Вернее, это цвет воспринимается как синеватый в сравнении с обычными лампами накаливания. Подозреваю, что спектр там все-таки более соответствует солнечному. Совсем не заботятся о безопасности дорожного движения!

Это как раз пример когда эффективность путается с эффектом. Рекламным.

Почему-то сертифицированный люксметр тоже показывает бОльшую яркость. Не рекламную. Сертифицированный для замеров освещенности в том числе на рабочем месте, где важна верность цветопередачи.
Кстати, я веду речь о нейтральном белом, т.к. светодиоды холодного белого по яркости не превышают современные нейтральные. И нейтральный потому так и называется, что спектр его ближе к солнечному, чем у теплого. Теплый - дань привычке жить при лучине и при лампе накаливания.

P.S. У меня не отвлеченное теоретическое мнение, а мнение как результат наблюдений (глазом) и измерений (прибором) яркости светодиодных модулей на диодах LXML-PWW1-0060 (теплый белый) и LXML-PWN1-0120 (нейтральный белый)

[cant]

1. Речь не о фарах, а об удовлетворении определенных норм освещенности на дороге.
2. Глупые японцы (и европейцы за ними вослед) в фары на автомобили стали ставить синюшные светодиоды либо галогенки с синеватым отливом. Вернее, это цвет воспринимается как синеватый в сравнении с обычными лампами накаливания. Подозреваю, что спектр там все-таки более соответствует солнечному. Совсем не заботятся о безопасности дорожного движения!

Вы правильно высказались :речь не о фарах авто, а об освещении улицы.

Ради интереса прогуляйтесь под фонарями с желтым и белым светом. А еще лучще сделайте это в дождь, туман и т.п. увидите разницу даже невооруженным глазом, ну а как там прибор покажет хз.....

глупые японцы боролись за люм/Вт. и поэтому сейчас борятся за глаза у встречных - можете ознакомиться с конструкцией авторегулировки угла атаки фар и почему она присутсвует только на ксеноне

[In_an_im_di]

Суть вопроса - требуется охлаждение....
По правде говоря, понятия не имею о том, сколько тепла выделяет данный девайс.
... голый радиатор, будет неприемлимых размеров.

Вот примеры: рабочие конструкции по ссылкам. Для охлаждения 100Вт (набрано из 3-х ваттных СД) используется литой из алюминия корпус весом около 5кг(остальные полкило весит крепление на мачту).
http://ledpower.ru/index.php?option=com_co...=7&Itemid=5
http://ledpower.ru/index.php?option=com_co...6&Itemid=12
Причем, для уличного фонаря на 100Вт такой размер радиатора, что называется, "впритык".

[MrAlex]

Вы правильно высказались :речь не о фарах авто, а об освещении улицы.

Ради интереса прогуляйтесь под фонарями с желтым и белым светом. А еще лучще сделайте это в дождь, туман и т.п. увидите разницу даже невооруженным глазом, ну а как там прибор покажет хз.....

глупые японцы боролись за люм/Вт. и поэтому сейчас борятся за глаза у встречных - можете ознакомиться с конструкцией авторегулировки угла атаки фар и почему она присутсвует только на ксеноне

Максимум чувствительности при дневном освещении лежит при 555—556 нм, а при слабом вечернем/ночном смещается в сторону фиолетового края видимого спектра и равен 510 нм (в течение суток колеблется в пределах 500—560 нм). Объясняется это (зависимость зрения человека от условий освещённости при восприятии им разноцветных объектов, соотношение их кажущейся яркости — эффект Пуркинье) двумя типами светочувствительных элементов глаза — при ярком свете зрение осуществляется преимущественно колбочками, а при слабом задействуются предпочтительно только палочки.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D1%80%...%B5%D0%BA%D0%B0
Желтые фонари это ДНаТ-250,-400 с отдачей ~120Лм/Вт мощностью 250,400Вт. Белые ДРЛ-250,-400 ~60Лм/Вт

Сообщение отредактировал MrAlex - Nov 12 2012, 10:07

[Белый дед]

Долговечность мощных светодиодов сильно преувеличена в рекламных целях.
У Osram видел данные, что реальный срок службы может быть 2000-5000 часов при уменьшении светового потока до 30-50% от начального.
Естественно, чем мощнее светодиод и напряженнее тепловой режим, тем быстрее деградирует люминофор.

Сообщение отредактировал Белый дед - Nov 29 2012, 05:07

[RGB]

Долговечность мощных светодиодов сильно преувеличена в рекламных целях.
У Osram видел данные, что реальный срок службы может быть 2000-5000 часов при уменьшении светового потока до 30-50% от начального.
Естественно, чем мощнее светодиод и напряженнее тепловой режим, тем быстрее деградирует люминофор.

Дайте ссылку хотя бы на один документ где такое говорится относительно Осрам. Просто мало в это верится

[SpyBot]

Cree для своих светодиодов небольшой мощности (единицы Вт) пишет, что длительный срок службы возможен только при температуре кристалла не более 30 градусов. А если взять радиатор в виде медной пластины, то для максимальной мощности это будет что-то типа 60х60 или даже более мм

Также я бы обратил внимание на наличие в спектре даже теплых светодиодов мощного синего участка. Если его не фильтровать, то возникают очень сильные негативные эффекты - головокружение, резь в глазах. Будет ли автор темы разбираться с фильтрами? На 100% уверен, что нет.