LED Modul - Wirkungsgrad, Effizienz

[zudy]

Hallo!

Ich würde mich nicht wirklich als Anfänger in Sachen LED's bezeichnen, allerdings ist mir gerade eine Frage untergekommen.

Beispielsweise habe ich dieses Modul, betrieben mit 1050mA:
http://www.tridonic.com/com/en/products ... M.asp#tab3

Uf @ 700mA = 28,8V
Auf 1050mA gewichtet mit Graph im Datenblatt: Uf @ 1050mA = 29,8V
P @ 700mA = 20,2W
Auf 1050mA gewichtet mit Graph im Datenblatt: P @ 1050mA = 30,2W
Lichtstrom @ 1050mA = 1850lm
Lichtausbeute @ 700mA = 67lm/W
Gewichtet auf 1050mA: 61,2lm/W

Nun meine Frage: Ist es möglich, mittels den Angaben aus dem Datenblatt, die Verlustleistung zu berechnen?

Berechne ich aus den Kühlkörperangaben die "Verlustleistung", bekommt man die gesamte Leistung (30W) raus.

Ich persönlich denke ja, dass der Wirkungsgrad dieser Module so im Bereich von 60-65% liegen sollte, oder bin ich da komplett falsch? Da der LED Chip (einzelne LED auf dem Modul) seinerseits ca. 90% Wirkungsgrad hat, allerdings nur ein geringer Teil des Lichts nach außen dringen kann. (Reflektionen,...)

Im Anhang befindet sich eine Berechnung, die ich so bekommen habe. Allerdings werde ich nicht ganz schlau daraus, woher er den Wert 92lm/W nimmt und wofür dieser stehen soll.

Wäre froh wenn mir jemand helfen kann!
Vielen Dank

Hmm Niemand eine Idee?

mfg Philip

[P.Sparenborg]

Die Berechnung in der PDF Datei ist so nicht in Ordnung. Wie du schon richtig fragst: Woher kommt die Effizienz von 92lm/Watt? Der Wert Lumen pro watt ergibt sich ganz simpel dadurch, dass man den Lichtstrom durch die Leistung teilt. In diesem Fall 1850/31.3=59.1lm/W
Das ist kein besonders guter Wert. Bei Modulen neuster Generation sollte man auf gut die doppelte Effizienz kommen. Nun aber zu deiner Frage wie errechnest du die thermische Leistung: Für die Berechnung musst du die genauen Spektraldaten des Moduls kennen um die Lichtleistung in Watt ermitteln zu können. Wenn du diese hast, dann kannst du diese einfach von der Gesamtleistung des Moduls abziehen und erhälst die Wärmeleistung. Wenn du die Lichtleistung in Watt nicht bekommst, dann kann man nur eine Schätzung machen. Die Schätzung sollte dabei möglichst großzügig ausfallen, damit man einen tendenziell größeren Wert für die themische Leistung erhält als er tatsächlich ist. Ich empfehle daher 350lm/W als 100% Wirkungsgrad anzunehmen(Kann je nach spektraler Verteilung allerdings auch deutlich abweichen). Bei 59lm/W hat man also einen Wirkungsgrad von 59/350=0.169, also 16.9%. Das Modul generiert also eine thermische Leistung von 31.3W - (0.169*31.3W)= 26W

Selbst bei modernsten Systemen liegt der gesamte Wirkungsgrad einer Leuchtdiode selbst unter Laborbedingungen kaum über 60-70%. Marktüblich ist für Module wie dieses aktuell eine Effizienz von 90-130 Lumen pro Watt, entspricht also einem Wirkungsgrad von ganz grob 25-40%.

Achtung: wie gesagt es handelt sich um Schätzungen die tendenziell eher pessimistisch(also viel Wärme) durchgeführt worden sind. Man kann je nach Spektralverteilung auch durchaus mit einem Wert von 260lm/W = 100% Wirkungsgrad rechnen.

[Borax]

Und 'Sicherheitsfanatiker' rechen einfach mit elektrische Leistung = Wärmeverlust der abgeführt werden muss. Das ist zwar seeehr pessimistisch, aber nie 'falsch'

[Achim H]

Uf @ 700mA = 28,8V
Auf 1050mA gewichtet mit Graph im Datenblatt: Uf @ 1050mA = 29,8V
P @ 700mA = 20,2W
Auf 1050mA gewichtet mit Graph im Datenblatt: P @ 1050mA = 30,2W
Lichtstrom @ 1050mA = 1850lm

Wieso wichtest Du auch noch die Leistung?
Diese ist (P = U x I) durch den vorher gewichteten Wert (die Vorwärtsspannung) multipliziert mit dem Strom (1050mA=1,05A) doch schon gegeben:
29,8V x 1,05A = 31,29 --> aufgerundet 31,3 Watt.

1850 Lumen / 31,3 Watt = 59,105 --> abgerundet 59,1 Lm/W

Und 'Sicherheitsfanatiker' rechen einfach mit elektrische Leistung = Wärmeverlust der abgeführt werden muss. Das ist zwar seeehr pessimistisch, aber nie 'falsch'

Der Kühlkörper sollte ohnehin besser gewählt werden als ausgerechnet.
Das wäre noch pessimistischer, aber noch immer nicht falsch.