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Leuchtmittel und Wärme

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Contents

  Leuchtmittel und Wärme Paul Förster <paul.foerster@gmx.net> - 2018-01-13 17:05 +0100
    Re: Leuchtmittel und Wärme Axel Berger <Spam@Berger-Odenthal.De> - 2018-01-13 17:27 +0100
    Re: Leuchtmittel und Wärme "Michael S." <michaely@bigfoot.de> - 2018-01-13 17:30 +0100
      Re: Leuchtmittel und Wärme Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> - 2018-01-20 09:12 +0100
    Re: Leuchtmittel und Wärme Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> - 2018-01-13 17:32 +0100
      Re: Leuchtmittel und Wärme Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2018-01-15 14:11 +0000
        Re: Leuchtmittel und Wärme Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-24 22:40 +0100
          Re: Leuchtmittel und Wärme Joerg Niggemeyer <joerg.niggemeyer@nucon.de> - 2018-01-25 10:22 +0100
    Re: Leuchtmittel und Wärme Hanno Foest <hurga-news2@tigress.com> - 2018-01-13 17:42 +0100
    Re: Leuchtmittel und Wärme Andreas Karrer <ak-7a@gmx.ch> - 2018-01-13 17:20 +0000

#239498 — Leuchtmittel und Wärme

Moin ihrs,

die gute alte Glühbirne hat man ja verdammt, weil sie 99% der Energie 
in Wärme umgewandelt hat. Ein findiger Geschäftsmann hat sie nach dem 
Verbot deshalb als Heizmittel verkauft, das eben auch leuchtet. Ich 
finde das zumindest originell. :-)

Anyway, im Zuge der LEDisierung habe ich jetzt ca. die Hälfte meiner 
Halogen Deckenstrahler gehen LED Varianten ersetzt. Dabei ist mir aber 
aufgefallen, dass die eingesetzten Leuchtmittel 
(https://www.reichelt.de/?ARTICLE=176860) auch recht warm werden. Die 
Dinger sind mit 12V versorgt durch Kabel, durch die man wohl eher 380V 
pumpen könnte. Aber ich sage jetzt lieber nichts zum Thema Elektrik in 
der Schweiz. Das ist ein ganz besonders schönes Kapitel mit vielen 
Absurditäten, vor allem bei unserem fast 30 jährigen Haus.

Sei's drum: Ich bin kein Spezialist, aber mich wundert doch, warum die 
Dinger gefühlt 50°C warm werden und nicht mehr oder weniger bei 
Raumtemperatur bleiben. Die Temperatur stellt kein Problem dar. Die 
Vorgänger wurden immer kochend heiss. Aber ich hatte eigentlich 
erwartet, dass LED Technik eigentlich kühl bleiben sollte. Was ist da 
drin, dass es so warm wird?
-- 
cul8er

Paul
paul.foerster@gmx.net

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#239499

Paul Förster wrote:
> Die
> Dinger sind mit 12V versorgt durch Kabel, durch die man wohl eher 380V
> pumpen könnte.

Sprichst Du vom Kabel oder der Isolation? Bei nur 12 V kommst Du mit
Milliampere nicht weit und die Verluste werden prozentual auch schnell
groß. Bei 230 V stören ein bis zwei Volt Abfall nicht weiter.

> Was ist da drin, dass es so warm wird?

Rechne einfach mal mit 50 % Wirkungsgrad. Für Lichtproduktion ist das
schon gigantisch und wird vermutlich nicht erreicht. Dann hast Du sofort
Deine Abwärme. Flach unter der Decke ist für die Abfuhr eher suboptimal,
25 K über Umgebung kein hoher Wert.

-- 
/¯\   No  |    Dipl.-Ing. F. Axel Berger    Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\ /  HTML |    Roald-Amundsen-Straße 2a     Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X    in  |    D-50829 Köln-Ossendorf      http://berger-odenthal.de
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#239500

Am 13.01.2018 um 17:05 schrieb Paul Förster:
> Moin ihrs,
> 
> die gute alte Glühbirne hat man ja verdammt, weil sie 99% der Energie in 
> Wärme umgewandelt hat. Ein findiger Geschäftsmann hat sie nach dem 
> Verbot deshalb als Heizmittel verkauft, das eben auch leuchtet. Ich 
> finde das zumindest originell. :-)
> 
> Anyway, im Zuge der LEDisierung habe ich jetzt ca. die Hälfte meiner 
> Halogen Deckenstrahler gehen LED Varianten ersetzt. Dabei ist mir aber 
> aufgefallen, dass die eingesetzten Leuchtmittel 
> (https://www.reichelt.de/?ARTICLE=176860) auch recht warm werden. Die 
> Dinger sind mit 12V versorgt durch Kabel, durch die man wohl eher 380V 
> pumpen könnte. Aber ich sage jetzt lieber nichts zum Thema Elektrik in 
> der Schweiz. Das ist ein ganz besonders schönes Kapitel mit vielen 
> Absurditäten, vor allem bei unserem fast 30 jährigen Haus.
> 
> Sei's drum: Ich bin kein Spezialist, aber mich wundert doch, warum die 
> Dinger gefühlt 50°C warm werden und nicht mehr oder weniger bei 
> Raumtemperatur bleiben. Die Temperatur stellt kein Problem dar. Die 
> Vorgänger wurden immer kochend heiss. Aber ich hatte eigentlich 
> erwartet, dass LED Technik eigentlich kühl bleiben sollte. Was ist da 
> drin, dass es so warm wird?

Glühlampen strahlen 5% der eingesetzten Energie als sichtbares Licht ab, 
70% als unsichtbare Infrarotstrahlung. Die restlichen 25% werden direkt 
in der Lampe in Wärme umgesetzt.

LEDs strahlen 25% der eingesetzten Energie als sichtbares Licht ab, 
nahezu 0% als Infrarotstrahlung. 75% der Energie wird direkt in der 
Lampe in Wärme umgesetzt.

Das bedeutet, dass in der Lampe immernoch nennenswert Wärme entsteht und 
die LEDs hauptsächlich deshalb so sparsam sind, weil sie kein Infrarot 
abstrahlen.

Man möge mich nicht auf die genauen Zahlen oben festnageln, aber 
ungefähr dürfte das stimmen.

Michael

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#239696

On 13.01.18 17.30, Michael S. wrote:
> Glühlampen strahlen 5% der eingesetzten Energie als sichtbares Licht ab,
> 70% als unsichtbare Infrarotstrahlung. Die restlichen 25% werden direkt
> in der Lampe in Wärme umgesetzt.
>
> LEDs strahlen 25% der eingesetzten Energie als sichtbares Licht ab,
> nahezu 0% als Infrarotstrahlung. 75% der Energie wird direkt in der
> Lampe in Wärme umgesetzt.
>
> Das bedeutet, dass in der Lampe immernoch nennenswert Wärme entsteht und
> die LEDs hauptsächlich deshalb so sparsam sind, weil sie kein Infrarot
> abstrahlen.

Das mag für das Leuchtmittel stimmen. Für eine geschlossene Lampe stellt 
sich das aber anders dar. Glas ist nicht sonderlich durchlässig für 
Infrarot, weshalb sich beim Leuchtmittel in einer Glaslampe das 
Verhältnis nochmal deutlich verschieben kann.
Das ändert allerdings nichts daran, dass Glühobst /wesentlich/ mehr 
Wärme aushält als LEDs.


> Man möge mich nicht auf die genauen Zahlen oben festnageln, aber
> ungefähr dürfte das stimmen.

Genaue muss man es sowieso im Einzelfall betrachten. Alleine der 
Unterschied zwischen verschiedenen LEDs oder verschiedenen Glühlampen 
unterschiedlicher Spannung und Leistung macht jeweils schon mal einen 
Faktor 2-3.


Marcel

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#239501

On 13.01.18 17.05, Paul Förster wrote:
> Anyway, im Zuge der LEDisierung habe ich jetzt ca. die Hälfte meiner
> Halogen Deckenstrahler gehen LED Varianten ersetzt. Dabei ist mir aber
> aufgefallen, dass die eingesetzten Leuchtmittel
> (https://www.reichelt.de/?ARTICLE=176860) auch recht warm werden.

Naja, der Wirkungsgrad von LED mag größer sein, aber das meiste ist nach 
wie vor Wärme. Anders formuliert: jedes Watt, was die Lampe braucht, 
muss als Wärme abgeführt werden.
Und im Besonderen im Vergleich zu NV-Halogen sind LEDs gar nicht soo 
viel besser. Die alten hatten auch Effizienzklasse B oder maximal C. 
Eigentlich tut man derzeit noch gut daran, die Finger von 
funktionierenden NV-Halogenlampen zu lassen.

> Sei's drum: Ich bin kein Spezialist, aber mich wundert doch, warum die
> Dinger gefühlt 50°C warm werden und nicht mehr oder weniger bei
> Raumtemperatur bleiben.

Heize mal einen Kühlkörper mit 5-8W. Bleibt der dabei auf Raumtemperatur?

Die Temperatur stellt sich genau auf den Wert ein, bei dem die Leistung 
der LED an die Umgebung abgegeben wird. Und da das Strahlungsgesetz 
alles andere als linear ist, sinkt die Temperaturdifferenz zur Umgebung 
bei weitem nicht im gleichen Maße wie die Leistung.

> Die Temperatur stellt kein Problem dar.

Auch diese Annahme ist nicht unbedingt begründet.
Zwar werden die LEDs deutlich weniger warm als es das Glühobst getan 
hat, jedoch vertragen sie die Wärme auch /erheblich/ schlechter. Sowohl 
die LED-Chips als auch das Vorschaltgerät sind keine Liebhaber von Wärme.

> Aber ich hatte eigentlich
> erwartet, dass LED Technik eigentlich kühl bleiben sollte. Was ist da
> drin, dass es so warm wird?

Wärme ;-)


Marcel

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#239558

Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org>:

> Naja, der Wirkungsgrad von LED mag grӇer sein, aber das meiste ist nach 
> wie vor W„rme. Anders formuliert: jedes Watt, was die Lampe braucht, 
> muss als W„rme abgefhrt werden.

Reine RoyalBlue-LED's (die in den weißen LED's mit Farbstoff verwendet 
werden) erreichen tatsächlich schon je nach Selektion weit über 50%. Die 
Umwandlung über den Farbstoff in "Weiß" hat dann aber auch noch einen mir 
unbekannten Wirkungsgrad.

Zum Beispiel:
https://www.lumileds.com/uploads/571/DS144-pdf
S. 3: 480-532mW bei 350mA
Aus der Grafik auf S. 16 liest man ca. 2.8V bei 350mA ab, was ca. 800mW sind,
d.h. das sind für blau satte 60-66% Wirkungsgrad!

M.
-- 

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#240026

Matthias Weingart schrieb:
> Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org>:
> 
>> Naja, der Wirkungsgrad von LED mag grӇer sein, aber das meiste ist nach
>> wie vor W„rme. Anders formuliert: jedes Watt, was die Lampe braucht,
>> muss als W„rme abgefhrt werden.
> 
> Reine RoyalBlue-LED's (die in den weißen LED's mit Farbstoff verwendet
> werden) erreichen tatsächlich schon je nach Selektion weit über 50%. Die
> Umwandlung über den Farbstoff in "Weiß" hat dann aber auch noch einen mir
> unbekannten Wirkungsgrad.
> 
> Zum Beispiel:
> https://www.lumileds.com/uploads/571/DS144-pdf
> S. 3: 480-532mW bei 350mA
> Aus der Grafik auf S. 16 liest man ca. 2.8V bei 350mA ab, was ca. 800mW sind,
> d.h. das sind für blau satte 60-66% Wirkungsgrad!

Das wäre tatsächlich sensationell. Was mich wundert ist, dass die Flussspannung
dermassen tief ist. Bisher hiess es eher, 3.4 V bei 350 mA bei diesem Typ von
weissen (tiefblaue) LED.
In der Kennlinie scheinen (geschätzt) auch schon bei 2.66 V etwa 100 mA zu fliessen.
Das sehe ich hinsichtlich der 2.755 eV Photonenenergie bei 450 nm mit Stirnrunzeln,
vorsichtig ausgedrückt.
Hat jemand aktuelle Flussspannungen da schon mal gemessen?

-- 
mfg Rolf Bombach

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#240032

In message <p4aug3$gvs$1@dont-email.me>
          Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> wrote:


>> Zum Beispiel:
>> https://www.lumileds.com/uploads/571/DS144-pdf
>> S. 3: 480-532mW bei 350mA
>> Aus der Grafik auf S. 16 liest man ca. 2.8V bei 350mA ab, was ca.
>> 800mW sind,
>> d.h. das sind für blau satte 60-66% Wirkungsgrad!
2.8x0.35=0.98 mal nebenbei bemerkt
> Das wäre tatsächlich sensationell. Was mich wundert ist, dass die
> Flussspannung
> dermassen tief ist. Bisher hiess es eher, 3.4 V bei 350 mA bei diesem Typ von
> weissen (tiefblaue) LED.

Ich habe letztens selber angefangen bei anderen P-LEDS Typen diese zu 
vermessen, um aus den Daten dann die entsprechenden PSPICE Parameter
selber zu gewinnen.

Um das vernünftig hinzubekommen, geht das nur impulsförmig mit 
Stromzange und Differenztastkopf, um die Eigenerwärmung 
vernachlässigen zu können.
Sehr kleine Stromstärken habe ich dann in CW dazu aufgenommen.

Anhand der Abweichungen meiner Parameter zu den Parametern, die ich im 
Netz so dazu gefunden habe (plus Gelaber, dass das Diodenmodel für 
P-LEDs nicht anwendbar wäre.......), scheint es mir, als ob das nicht 
immer so genau gemacht wird  ;-)

> In der Kennlinie scheinen (geschätzt) auch schon bei 2.66 V etwa 100
> mA zu fliessen.
> Das sehe ich hinsichtlich der 2.755 eV Photonenenergie bei 450 nm mit
> Stirnrunzeln,
> vorsichtig ausgedrückt.

Datenblätter von LEDs sollte man wohl immer mit einer Portion Skepsis 
betrachten!?


-- 
mit freundlichen Gruessen/ best regards Joerg Niggemeyer Dipl.Physiker
WEB: http://www.nucon.de    https://www.led-temperature-protection.com
Steinbecker Muehlenweg 95, 21244 Buchholz idN,  Germany
UST-IDNR.: DE 231373311, phone: +49 4181 290913, fax: +49 4181 350504

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#239502

Am 13.01.2018 um 17:05 schrieb Paul Förster:

> Aber ich hatte eigentlich 
> erwartet, dass LED Technik eigentlich kühl bleiben sollte.

Vergleichsweise.

> Was ist da drin, dass es so warm wird?

Der Kram hat einen Wirkungsgrad von unter 50%, eher so 35% mit der 
Elektronik, es wird nur langsam besser. Die Verluste machen warm.

Probematisch ist bei Retrofit-Leuchtmitteln zum Einen, daß man auf 
vorgegeben begrenztem Raum möglichst viel Licht haben möchte, und das 
beißt sich mit der Kühlung. Und zum Anderen haben die Leuchten, die 
ursprünglich für Glühobst ausgelegt waren, praktisch keine Kühlung des 
Leuchtmittels vorgesehen -> Hitzestau. LED-Leuchten, meist mit 
festverbautem Leuchtmittel, lösen das besser.

Hanno

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#239507

* Paul Förster <paul.foerster@gmx.net>:

> aufgefallen, dass die eingesetzten Leuchtmittel 
> (https://www.reichelt.de/?ARTICLE=176860) auch recht warm werden. Die 
> Dinger sind mit 12V versorgt durch Kabel, durch die man wohl eher 380V 
> pumpen könnte.

Die benötigte Kabeldicke hängt vom Strom ab, nicht von der Spannung.
Für die gleiche Leistung braucht man bei niedriger Spannung höhere
Ströme und dickere Kabel; deshalb baut man Überland- als
Hochspannungsleitungen.

Typischerweise werden da 12-V-Vorschaltgeräte mit 105W verbaut, an
die man zwei 50W- oder drei 35W-Halogenspots anschliessen kann. Da
fliessen dann 8.75 A, und ja, dafür reicht Klingeldraht nicht, da muss
was dickeres her.

> Aber ich sage jetzt lieber nichts zum Thema Elektrik in 
> der Schweiz. Das ist ein ganz besonders schönes Kapitel mit vielen 
> Absurditäten, vor allem bei unserem fast 30 jährigen Haus.

Soso.

> Sei's drum: Ich bin kein Spezialist, aber mich wundert doch, warum die 
> Dinger gefühlt 50°C warm werden und nicht mehr oder weniger bei 
> Raumtemperatur bleiben.

35W-Halogenstrahler werden häufig durch 5W-LED-Teile ersetzt. Die
besten warm-weissen Serien-LED-Lampen haben einen Wirkungsgrad von
gegen 30%, ich würd aber eher mit 20% rechnen. Die anderen 4W werden
in Wärme umgesetzt, und mit 4W kann man so einen kleinen GU 5.3 /
MR16-LED-Spot ganz gut heizen. Oft sind die in enge Deckenöffnungen
eingebaut, wo kaum Wärmeabfuhr durch Konvektion möglich ist.

> Die Temperatur stellt kein Problem dar.

O doch. Elektronische Komponenten, insbesondere Elkos, altern bei 50
oder 70 Grad viel schneller und von der beworbenen schier unendlichen
Lebensdauer bleibt dann etwas sehr endliches übrig.

 - Andi

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