Lampe aus Aluminium - ausreichender Kühlfaktor?

[anzi]

Hallo liebe community,

ich habe mir einen lampenkörper aus Aluminiumblech gebaut und möchte diesen nun mit Leds bestücken um eine Raumdecke anzustrahlen. Es handelt sich somit um eine indirekte Beleuchtung. Die Leuchte soll schließlich einen ca 20 m² großen Raum möglichst hell, vergleichbar mit einer 100 Watt Glühbirne, ausleuchten.
Die zu bestückende Aluminiumfläche ist jedoch nur 120 x 150 Millimeter groß. Es wäre gut wenn die leds möglichst flach sind.
Gefallen würden mir HighPower oder chip on board leds. Muss ich bei diesen Wiederstände verwenden. Außerdem will ich designtechnisch keine Kühlkörper verbauen. Meint ihr der Lampenkorpus aus Alu bietet auch schon einen ausreichenden Kühlfaktor?

Als Ausgangspunkt habe ich dann die normale Haushaltsspannung von 220 Volt.

Da ich mich mit Led Technik schlecht auskenne und auf kaum Erfahrungswerte zurückgreifen kann, möchte ich euch um Rat fragen.
Welche Leds bzw Module könnt ihr mir empfehlen, welche Wiederstände brauche ich, welchen Trafo brauche ich?

Vielen Dank im voraus,
anzi

[stromflo]

Hi,

ich halte die Alufläche für schon eher ziemlich klein....
Welche Materialstärke hat denn die Aluplatte?

Ist die Lampe im Zimmer mittig angeordnet?

Welche Farbe hat die Decke des Zimmers?

Gruß Florian

[anzi]

hey,

die alufläche insgeamt ist 120 x 1250 mm groß.
Jedoch will ich nur auf den genannten Bereich Leds verbauen.

Es handelt sich um ein 2 mm starkes 99,5 Al Blech.

Die Lampe soll mittig im Raum moniert werden, der Abstand zur Decke soll schätzungsweise 20 bis 50 cm betragen, die Decke ist weiß.

[stromflo]

Du könntest die weiße Decke in jedem Fall zur reflektieren des Lichtes verwenden.

Gruß Flo

[anzi]

mmh soweit so gut,
kannst du mir bestimmte leds empfehlen?
was hältst du von der Highpower SMD leiste 600mm, 12 V

[CRI 93+ / Ra 93+]

Die ist gut und geeignet, aber eher wie 60, MAXIMAL wie 75W Glühlampe (jedenfalls in warmweiß), eine 100W-Glühlampe bringt 1340 Lumen, diese Leiste 900 Lumen und das auch nur bei 25°C, real also eher 20% weniger, ca. 720 Lumen, also halb so hell wie 100W.

Noch dazu ist das Preis-/Leistungsverhältnis trotz eines CRI von 93 im im Jahr 2011 (eher auch schon 2010) IMHO nicht mehr zeitgemäß. Nichtmal der Hersteller der LEDs ist bekannt. Kleb' Dir lieber ein paar warmweiße Cree XM-L drauf, da bekommst Du für 6,90€ fast die gleiche Helligkeit wie für 60€ bei dieser Leiste --- und für Deinen Zweck (indirekte Beleuchtung) ist es irrelevant, ob Leiste oder einzelne LEDs.

Die Kühlfläche reicht auf jeden Fall gut aus, Du musst ca. 18-25 Watt (je nach LED-Typ) Wärme abführen für 1340 Lumen (entsprechend 100W Glühlampe).

[anzi]

mmh, angenommen ich bestelle mir 4 Stück Cree XM-L T6, weiß, 910 Lumen mit Platine (10 x 10 mm).

kann ich diese dann wirklich direkt ohne Kühlkörper auf das alublech kleben, ohne dass diese dann im Betrieb zu heiß werden.
ich habe ja dann nur ein Art Kühlblech und keinen Kühlkörper mit Gerippe!?

Wie muss ich die Leds miteinander verlöten, ich vermute in Reihe, wo muss ich wie starke Wiederstände einbauen?
Welchen Trafo brauche ich um die 4 Leds am besten zu betreiben?

Fragen über Fragen, ich hoffe ihr könnt mir helfen.

[Borax]

Wie dick ist denn das Alu-Blech?

kann ich diese dann wirklich direkt ohne Kühlkörper auf das alublech kleben, ohne dass diese dann im Betrieb zu heiß werden.

Ja, wenn Du die LEDs nicht zu stark belastest. Aber:
Willst Du wirklich kaltweißes Licht?

[Achim H]

mmh, angenommen ich bestelle mir 4 Stück Cree XM-L T6, weiß, 910 Lumen mit Platine (10 x 10 mm).

kann ich diese dann wirklich direkt ohne Kühlkörper auf das alublech kleben, ohne dass diese dann im Betrieb zu heiß werden.

Wenn das Blech nicht zu dünn und die Fläche nicht zu klein ist, dann könnte das gehen.
Für 4 Leds a 12 Watt = 48 Watt würde ich ein Blech mit mindestens 6mm Dicke, 160mm Länge und 160mm Breite vorschlagen. Jede Led sollte ungefähr 40mm bis zum Rand haben.

Zugrunde gelegt habe ich den PR101 von Alutronic. Dieser Kühlkörper ist eigentlich nur ein dickes Blech mit 6mm Dicke. Bei einer Breite von 50mm und einer Länge von 100mm kann dieses Blech eine Leistung von 10 Watt kühlen und würde dabei ca. 65 Grad heiß werden. Für fast 50 Watt muss die Fläche 5mal so groß werden.

Link zum Datenblatt des PR101 (PDF, 1 Seite, deutsch)

[anzi]

mmh also mein Blech ist 1250 x 120 mm groß, jeddoch nur 2 mm dick. Es ist ein Al 99,5.

umgerechnet hätte ich also ein ca 420 x 120 großes 6 mm blech. wenn also der Pr 101 10 Watt Kühlen kann, dann müsste mein alublech eine Kühlleistung von 100 Watt haben.
ich bezweifle jedoch dass diese rechnung in der realität funktioniert zumal ich die Leds nur auf einen 150 x 120 großen Teil des Blechs konzentriere und nicht gleichmäßig auf die vorhandene Fläche verteile. Die Frage ist wie entscheidend die Stärke des Aluminiums die Kühlleistung beinflusst.

wenn ich mir diese 4 Led in warmweis bzw kaltweis bestelle, wie muss ich diese dann miteinander verlöten, wo muss ich welchen wiederstand einbauen?
ich habe bisher nur mit Fertigmodulen gearbeitet und habe daher keine ahnung wie man sich die Leds selber verlötet.

Mit welchem Trafo sollte ich die Leds dann betreiben ( bei einer Ausgangsspannung von normalen 220 V Haushaltsstrom)

Vielen Dank für all die schnellen Antworten

[Achim H]

dann müsste mein alublech eine Kühlleistung von 100 Watt haben.

Aber nur, wenn man die 100 Watt auf mehrere Stellen verteilt. Für 100 Watt auf einer Stelle ist das Blech nicht dick genug. Und eine gewisse Dicke braucht das Material, um die Wärme schnell abzuleiten. Die große Oberfläche ist nur dazu da, die Wärme mit der Umgebungsluft auszutauschen.

Ob Dein 2mm Blech ausreicht, kann ich Dir nicht verraten. Mir persönlich wäre die Sache viel zu unsicher.

[anzi]

ah ok, und was würdest du mir dann für Leds empfehlen, die ausreichend hell machen und genug Kühlung durch das 2mm Blech erhalten.

[Achim H]

Billigbratpfannen aus Alu haben ab 3mm Bodenblech. Besorg Dir doch einfach ein etwas dickere Stückchen Alu. Damit müsste es gehen (immerhin schon 50% dicker als 2mm). Und so teuer ist ein Alu-Blech mit 3mm auch wieder nicht.

Das 6mm dicke Blech (PR101 Kühlkörper) ist nur so dick, weil dort eine Schraubbefestigung in Längsrichtung eingebracht wurde (schau Dir das Datenblatt an).

Die 4 Leds müssen ohnehin auf der Gesamtlänge des Bleches verteilt werden, somit liegen die 48 Watt ebenfalls verteilt auf.

[anzi]

das Problem ist, dass die Lampe bereits fertig gebaut ist, und ich sie nicht nochmal aus 3 oder 4 mm blech bauen will.

gibt es denn eigentlich keine Fertigmodule , die richtig hell machen?

[stoske]

Hi,

sorry, wenn ich das mal so sage, aber deine Vorgehensweise ist nicht sonderlich
pfiffig. Normalerweise überlegt man sich zuerst welches Licht man im Raum möchte,
Helligkeit, Abstrahlung, Direkt/Indirekt, Schattenwurf usw. Das in Abhängigkeit
vom Raum und seinen Begebenheiten.

Danach kann man sich überlegen ob man wenige HP-LED nimmt mit entsprechender
Kühlung, oder viele LP-LED ohne Kühlung. Auch das sind zwei Paar Schuhe mit
unterschiedlichen Vor- und Nachteilen. Dann sind Helligkeit, Effizienz, Haltbarkeit
und Hitze unmittelbar voneinander abhängig, man kann wählen, welcher Aspekt
einem wichtig ist - was völlig unterschiedliche Lampen zur Folge hat.

Erst dann kann man überlegen welcher Lampenköper geeignet ist. Bei wenigen HP-
LED sieht das dann ganz anders aus, als z.B. bei vielen LP-LED. Von Abstrahlwinkel
ganz zu schweigen.

Ich würde vorschlagen mal ein Bild deiner "Lampe" hier zu zeigen, dann kann man
vielleicht bessere Vorschläge machen. Der Weg ist aber eigentlich der falsche.

Grüße, Stephan Stoske

[anzi]

Hier mal zwei Bilder. Dort wo jetzt die superfluxmodule liegen sollen später die Leds platziert werden

[anzi]

kann mir denn niemand eine passende led-beleuchtung empfehlen?

[Achim H]

Nicht hetzen!

So krumbuckelig wie das Alu aussieht, werden sich wohl ein paar Stellen finden lassen, wo man jeweils eine einzelne Led montieren kann. Mit nur 1 Led wirst Du schon deutlich mehr Licht erzeugen können als aus 18 össeligen Superflux-Leds. Nur alle auf einen Haufen montieren wird nichts. Wärme bleibt Wärme, da nützen auch keine anderen Leds.

[anzi]

es geht darum, dass das blech hinterher von der decke abgehängt werden soll und keine verkabelung sichtbar sein soll.

welche leds würdest du verbauen?

[stoske]

> kann mir denn niemand eine passende led-beleuchtung empfehlen?

Da bin ich nicht sicher, aber Eile nützt da gar nichts - im Gegenteil.

Zugegeben, das hat was. Sieht aus wie Stoff oder als wenn es weich
wäre. Ob das schon von der Abstrahlung her als Lampe geeignet ist,
noch dazu um einen Raum auszuleuchten, wage ich aber mal zu bezweifeln.

Ich glaube nicht, dass sich da mehrere HP-LED unterbringen lassen, ohne
Hitzeprobleme zu bekommen. Ich glaube nichtmal, dass sie sich überhaupt
richtig (thermisch) befestigen lassen. Das müsste über einen viel größeren
Raum verteilt werden, was mangels planer Flächen recht schwer werden
dürfte. Ich persönlich halte dieses Ding als Beleuchtungskörper für völlig
ungeeignet. Das wird eine blendende Quelle ergeben mit völlig unkontrollier-
barem Lichtaustritt, einer nicht abzuschätzen Lichtform und sehr wilden
und wirren Schatten mit zahllosen harten Kanten. Als Kunstobjekt wird
das vielleicht funktionieren, aber im Leben nicht als Beleuchtung für einen
Raum.

[anzi]

also das ganze ist durchaus als design/kunstobjekt gedacht. Ziel wäre es an die besagte plane Stelle Leds zu verbauen, sodass diese die Decke anstrahlen - der Raum somit indirekt ausgeleuchtet wird und man von unten weder Leds noch verkabelung sehen kann.
Das Ganze ist auch eher als Zusatzleuchte für eine Bar oder der gleichen gedacht.

was meinst du wenn ich die High-Power SMD Leiste 600mm, 12 V alle 6 cm kürze und nebeneinanderbaue sodass ich dann ein 6 x 10 cm großes Rechteck erhalte, welches ich dann an die besagte Stelle klebe. meinst du dass wird dann hell genug.

was könnte ich ansonsten, unabhängig davon dass ihr das ganze für ungeeignet haltet, denn an leds verbauen?

Vielen dank für die tipps

[stoske]

Nun, als Kunstobjekt und Zusatzlicht macht das schon eher Sinn. Ob eine gestückelte
HP-Leiste an dieser Stelle aber thermisch funktioniert, das zu beurteilen traue ich mir
nicht zu. Knapp 17 Watt kämen zustande, bei 2 mm Alu dieser Form auf 6 x 10 cm kann
ich mir nicht beim Besten Willen nicht vorstellen, dass das reicht.

Ich persönlich - und als Kunstobjekt betrachtet - würde die gesamte, von unten nicht
sichtbare Innenfläche mit SuperFlux Raijin pflastern. Schon um möglichst viel der
reflektierenden Fläche mitzunehmen und um viele Lichtquellen in verschiedenen Winkeln
zu bekommen, würde ich eher sehr viele LED nutzen und diese auch irregulär platzieren,
also unregelmäßig. Bei rund 50 Stück käme man so auch auf 1000 Lumen und würde
eine höhere Effizienz erreichen (< 10 Watt, >100 l/W). Durch fast halbierte Energie,
deutlich größerer Fläche und den LP-LED braucht man sich dann über Kühlung keinen
Kopf zu machen und könnte die LED direkt in 3er- oder 4er-Streifen plus Vorwiderstand
über flexible Träger aufbringen. Freilich wäre der Arbeitsaufwand ungleich höher.
Drum ist das kein Vorschlag, ich sage nur, was ich(!) in diesem Falle wahrscheinlich machen
würde. Ich würde mir auch um Größenordnungen mehr Zeit nehmen und sehr viel
probieren, simulieren, testen.

[anzi]

hab jetzt den ganzen Tag rumgesucht und bin eigentlich zu dem entschluss gekommen, dass ich die High-Power SMD Leiste nehme und alle 6 cm kürze.
diese 6 cm streifen will ich dann immer im abstand von 1 cm zum nächsten mit dem wärmeleitkleber auf das alublech kleben .
zum äußerern rand hätten die streifen dann immer einen abstand von 6 cm.
denkt ihr dass das dann kühlungstechnisch funktioniert? in der produktbeschreibung steht ja dass die leiste nur geringfügig passiv gekühlt werden muss.


als weitere variante könnte ich die leiste nur alle 9 cm kürzen, mir die passene kühlleiste bestellen ( sieht ja nicht so übel aus )und diese dann auf die aluplatte kleben.
Nachteil dabei wäre dass man die kühlleiste von unten sehen würde.


als dritte möglichkeit könnte ich die Power SuperFlux-LED Leiste 50cm verwenden, welche ja keine kühlung benötigt und diese direkt auf das blech kleben.
allerdings wird diese mit ihren 600 lumen wohl nicht hell genug sein.



die einzelnen streifen müsste ich dann nur noch miteinander verlöten und an ein netzteil hängen. könnt ihr mir da ein bestimmtes netzteil empfehlen?
muss ich da dann noch wiederstände oder dergleichen verbauen?

[CRI 93+ / Ra 93+]

Wie gesagt: die SMD-High-Power-Leiste warmweiß ist auch eher nur halb so hell wie eine 100W-Glühlampe (900 lm nur bei 25°C, daher eher 700 lm in der Praxis).

Deren Kühlkörper dazu noch draufgeflickt sähe sicher komisch aus, würde aber immerhin für eine plane Fläche unter den LEDs sorgen. Wobei hier die Leistungsdichte zwar so hoch ist, dass man kühlen muss, aber zum Übertragen der Wärme reicht auch normaler Kleber, mit dem man auch Unebenheiten ausgleichen kann, anders bei der Cree XM-L, wo eine absolut plane Fläche + Wärmeleitkleber notwendig wären.

[Achim H]

Statt einer Highpower SMD-Leiste kann man auch eine Flexleiste ankleben.

Diese Flexleiste ist mindestens genau so hell wie die Highpower SMD-Leiste und kann auch auf unebenem Untergrund verbaut werden. Die Leiste ist alle 5cm (nach jeweils 6 Leds) teilbar. Zum Betreiben brauchst Du nur noch ein 24V Netzteil.

Um mehrere Teilstücke untereinander zu verbinden, empfehle ich transparentes Lautsprecherkabel. Solches gibt es auch verzinnt (also siberfarben). Damit fällt das Kabel am wenigsten auf und Teilstücke können auch etwas weiter auseinander verbaut werden.