Suche Ideen für In-Wall-Lösung

[bj10]

Moin Jungs,

ich hätte gern eine In-Wall-Lösung (Unterputz) für meine High-Powers, sprich die weiße Tapete soll mit einer weiß matten Acrylfolie von Röhm, hinter welcher sich die LEDs befinden, plan abschließen.
Das Problem ist natürlich offensichtlich, selbst mit dem hochwertigsten Fin-Pin-Kupferkühler unter den Emittern hätte ich vermutlich keine ausreichende Luftzirkulation, um diese auf unter 80°C zu halten.
Hab schon über in Öl getauchte Kühlkörper nachgedacht, Heatpipes die zu einem el. Lüfter führen usw... alles irgendwie zu kompliziert/ineffizient. Das Öl könnte eben auch nur geringfügig länger Wärmeenergie speichern als Luft denk ich mal..
Auch an weiß gefärbtes PE-Vließ hab ich schon gedacht, hat ne sehr hohe Luftpermeabilität...
Die KSQ werde ich natürlich nicht in der Wand verbauen.
Jemand noch eine Idee? Bitte keine Scherzkekse mit "ja einfach Überputz anbringen" oder so, danke )


Gruß, Björn

[Achim H]

Nur eine Idee:
Beton (vorausgesetzt: es ist eine Betonwand) kühlt eigentlich recht gut. Wenn man ein tiefes Loch in die Wand bohrt und dort hinein eine massive Alu- oder Kupferstange (10mm oder dicker) reinschiebt (bitte nicht eingipsen. Gips ist ein ganz schlechter Wärmeleiter. Besser mit leichten Schlägen auf die Stange dieselbige stauchen bis sie fest sitzt), dann könnte man die Led direkt auf das Stirnende der massiven Stange montieren (ankleben). Die Betriebswärme der Led wird so direkt in die Wand geleitet. Wieviel Watt man wegkühlen kann, weiß ich allerdings nicht.

Oder das Unterputz-Loch etwas größer aufstemmen und eine massive Alu- oder Kupferplatte andübeln.

Wieviel Watt haben denn die Leds?

[Mr Fix-it]

Hallo Achim,

die Idee ist sicher sehr gut, aber ohne Profiwerkzeug wird das nichts, in eine Betonwand bekommt man so leicht keine große oder tiefe Löcher. Sicher wäre dann ein Alustab mit Wärmeleitkleber fixiert eine ausgezeichnet Kühlung, wobei sicher ein Loch von 10 cm in die Wand müsste und es dürfte keine Südwand sein,sonst wird die im Sommer von außen sehr aufgewärmt, das wäre dann das Ende der LED's.

Besteht aber die Möglichkeit Flächenkühler (Aluplatte 2 mm Stärke, 30 x 30 cm) auf die Wand zu kleben, immer dort wo eine LED hin soll, die dann in dem Kühler versenkt wird, dann kann die Wärme abgeführt werden. Die Flächen zwischen den Aluplatten müssten natürlich mit Gips wieder auf Niveau gebracht werden. So entfallen die tiefen Löcher in der Wand, die müssen dafür etwas größer im Durchmesser werden, (Wärmeleitkontakt von LED zu dem Flächenkühler), die Kühlung auch im Sommer möglich, die Kosten halten sich im Rahmen, Alublech ist nicht so teuer, und die Wand wird als Kühlkörper mit genutzt (Rückseite der Flächenkühler).

Also zwei Vorschläge (Achims und meiner) von denen jeder Vor- und Nachteile hat.
Gruß
Mr. Fix-it

[bj10]

Hey, danke euch für eure Ideen!
Ihr meint also, man sollte den Beton mitbenutzen, weil dieser meistens recht kühl ist (von der Sonnenseite abgesehen) ?
Bin mir nicht sicher ob das funktionieren würde... wenn auch viermal so viel wie Gips ist die Wärmeleitfähigkeit mit 2,1W/mK nicht wirklich hoch, dadurch speichert er zwar schön die Kälte, aber ob er ausreichend Wärme aufnehmen würde?
Ich denke, ich werde es mal ausprobieren, es ist immerhin 80 mal soviel wie Luft.

Ich denke über einen Pif-Fin-Kühler mit wenigen Pins nach, welche in vorgebohrte Löcher geklebt werden könnten, so dass die Platte, an denen die Pins befestigt sind, zur Wand zeigen würde..

[Mr Fix-it]

Hallo,

im Fall der Flächenkühler spielt die Wand keine sehr große Rolle. Das Alu auf 30 x 30 cm kühlt auch durch die Röhmfolie, die sicher nur einige my dick ist.
Dazu muss nur die Bohrung für die LED so groß sein, das eine wärmeleitfähige Verbindung zur Aluplatte hergestellt werden kann. Es kann durchaus sein, das die Aluplatte auch kleine ausfallen kann, kommt auf die Leistung der LED's an. Wenn Du z. B. diese LED verwenden würdest, dann fallen nur 0,6 W Abwärme an, das ist nicht wirklich viel:
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... weiss.html
gibt es auch in warmweiß

Gruß
Mr. Fix-it

Es gibt immer zwei Weg, viel Wärme abtransportieren oder wenig Wärme erzeugen, dann ist ein Transport nicht nötig.

[bj10]

Das mit der Röhmfolie macht mir ein bisschen Sorgen, ist die luftdurchlässig? Mit gibts es luftdurchlässige Folien, mit welcher man die Röhm ergänzen könnte?
Ach, hab ich vergessen, sorry: geht um 3 Watt Nichia LEDs (an 700 mA-KSQ)

Muss halt ausprobieren und Temperatur messen..

[Mr Fix-it]

Nein, eine luftdurchlässige Folie in dem Sinn gibt es nicht. Alle Folien sind nicht absolut gasdicht, die es im Sign-Bereich so gibt, also auch diese von Röhm. Aber das reicht nicht um zu kühlen. Wenn überhaupt kannst Du durch die Folie kühlen. Das Material ist in der Regel 50 - 70 my dick (0,05 bis 0,07 mm). Da geht die Wärme gut durch. Ist die Aluplatte groß genug reicht das um ausreichend zu kühlen. Mit der Wand kühlen halte ich auch eher für nicht erfolgversprechend, ist der Beton erst mal warm, hält er die Wärme über lange Zeit, im Gegensatz zu Alu, das durch die sehr dünne Folie die Wärme an die Luft abgeben kann.

Du wirst um Test nicht herum kommen, dazu ist die Anforderung zu speziell, aber das stellt auch die Einzigartigkeit dieser Form der Beleuchtung sicher.
Gruß
Mr. Fix-it

[Achim H]

Ach, hab ich vergessen, sorry: geht um 3 Watt Nichia LEDs (an 700 mA-KSQ)

Das sind ungefähr 2 bis 2,5 Watt (erforderlicher Kühlkörper: max. 22k/W). Für 1 Led reicht bereits ein Stück 3mm dickes Alublech (weil keine Luft zirkuliert: ca. 75mm lang und breit. Darf auch größer sein.). Oder dieser Sternkühlkörper (4,5k/W).

[stoske]

Nimmt man statt wenigen HP-LEDs viele LP-LEDs dann lässt sich nicht nur ein deutlich
besseres Licht erreichen, sondern man kann auch das Thema Kühlung komplett streichen.

Nur um es mal gesagt zu haben...

[Achim H]

Oder als fertige Komponente die Matrix (passt in eine Hohlraumdose). Statt einer Konstantstromquelle wäre nur ein 12V Netzteil erforderlich.

[bj10]

Ich danke euch mal wieder sehr für eure zahlreichen Antworten!

Also wenn ich das richtig verstehe get es nicht um die Luftdurchlässigkeit, da die Zirkulation eh gegen 0 geht, sondern um die Wärmeübertragung Kühlkörper-Luft-Diffusorfolie-Außenluft? Dann verstehe ich den Gedanken mit der großen Fläche.

Allerdings sind 0.2 W/mK für PMMA (Röhm-Folie) recht wenig, Luft noch viel weniger.. bei einer Direktverklebung wäre diese zumindest nicht mehr dazwischen. Vielleicht sollte ich stattdessen Glas nehmen, wäre immerhin die vierfache WLF.
Ich meine, irgendwo muss die Wärmeenergie ja hin, Kühler und Innenluft können nur begrenzt speichern..
Die Röhm-Folie die ich meine ist übrigens 0,5mm dick.

Woher weißt du dass die 7,5cm-Aluplatte ausreicht, ausprobiert?

Die High-Powers sind weniger effizient, haben aber für mich den Vorteil des hohen Lichtstroms auf kleinem Raum (sofern der Kühler diesen Vorteil nicht zunichte macht)

Lg
Björn

[Mr Fix-it]

Hallo Björn,

wenn die Folie so dick ist, dann gibt es in der Tat ein Problem mit der Kühlung. Auch Glas wird da nicht wirklich weiter helfen. In dem Fall musst du genau berechnen wie groß ein Flächenkühler sein muss, damit die Wärme auch durch die Folie weg kann, oder wie stoske schon gesagt hat, LED's nehmen, die nicht so viel Abwärme produzieren. Es macht ja auch keinen Sinn und wird zudem recht teuer, die gesamte Wand mit Alu zu beschichten, nur um die LED's zu kühlen, wobei dieser Kühlkörper dann sicher groß genug wäre auch mit Folie drüber.

Gruß
Mr. Fix-it

[CRI 93+ / Ra 93+]

@Achim: Die Matrix ginge nur massivst unterbestromt, die wird ja "nackt" schon irre heiß.

Du könntest auch ein 40-50mm-Leerrohr zwischen allen LED-Einsätzen verlegen. Das macht a) spätere Wartungen leichter und b) könntest Du da mit einem Ventilator konstant Luft durchpusten. Mit einem pneumatischen Bohrhammer bekommt man die Wand schon zerlegt (Du musst ja ohnehin Leitungen verlegen, es sei denn die sollen Flach auf die Wand.)

Die Abwärme in den Beton zu leiten wird aber auch gut gehen, denke ich. Ein Flächenkühler braucht IMHO 0 Wärmeleitfähigkeit durch die Folie oder Tapete, da er ja auch in die Betonwand seine Wärme abgeben kann, welche sie dann nach ein paar Tagen auf der Rückseite abgeben könnte... Außerdem ist die gesamte Wandfläche sicher groß genug, dass auch die Raum-Innenseite trotz Folie und Tapete noch genug Wärme abführen kann.

Wenn Du viele Low-power-LEDs nehmen solltest, fällt das Kühlproblem keineswegs weg, aber die Wärme verteilt sich "automatisch" auf eine viel größere Fläche. Solltest Du diese Alternative wählen, nimm auf jeden Fall Lighting-Class-LEDs, sonst taugt Lichtfarbe und Lebensdauer nicht für 5 Pfennig...