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Überlegung Wasserkühlung der LED-Beleuchtung

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Toto

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Mittwoch, 19. November 2014, 21:09

Überlegung Wasserkühlung der LED-Beleuchtung

Hallo Aquascaper,

Wie angedroht, hier meine erster Thread zum Thema Beleuchtung.

Jetzt muss ich etwas weiter ausholen, damit ihr wisst worum es geht.

Ich bin in der Planung eines grösseren AQ. Das einiges an Strom, Wasser und CO2 verschlingen wird. Geplant sind ca. 100 W für den Filter und ca. 300 W für die Beleuchtung. Da ich den Wirkungsgrad der cree-LED`s nicht genau kenne, stelle ich einfach mal eine Theorie auf :

300 W Beleuchtung 75% der Energie wird in Licht umgewandelt ( was mir schon sehr viel vorkommt) 25 % in Wärme. Also warum diese Energie nicht nutzen um das AQ zu beheizen immerhin 75 Watt. Klingt bis jetzt ja Einleuchtend oder ?

Also weiter :

Das Gute dabei ist , ich kann die LED`s auf konstanter Temperatur halten , was seine Lebenserwartung natürlich erhöht, oder mit mehr Strom betreiben.

Ich würde ja jetzt gerne ein Bild einfügen, aber ich hab keine Ahnung wie das Funktioniert ;(
LG Torsten

Loong

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2

Mittwoch, 19. November 2014, 21:17

Servus...

60 bis 70 % der von einer LED aufgenommenen elektrischen Leistung gehen als Wärme wieder weg. Was machst Du im Sommer? Ich musste meine Aquarien im Sommer kühlen, nicht heizen. Was machst Du, um die Wasserkühlung zu überwachen? Fällt die Kühlung aus, sterben die LEDs irgendwann den Hitzetod.

Ich persönlich halte Wasserkühlung für eine Schnapsidee.

Toto

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3

Mittwoch, 19. November 2014, 21:25

Hier das Bild, um das besser zu verstehen.

Im Sommer wird die Kühlung über Restwasser stattfinden und in dem Bild kannst du sehen, dass ich den Durchfluss überwache.
»Toto« hat folgendes Bild angehängt:
  • Leuchtmittelkühlung.jpg
LG Torsten

Loong

unregistriert

4

Mittwoch, 19. November 2014, 21:31

Zitat von »Toto«

Im Sommer wird die Kühlung über Restwasser...

Jaja. Was, bitte, soll "Restwasser" sein? Nochmal: Wie willst Du die Kühlung der LEDs im Sommer sicherstellen, wenn das Aquarienwasser eh schon zu warm ist?

Na?

Toto

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Mittwoch, 19. November 2014, 21:47

Gute Frage,

Aber auch hier hab ich eine Antwort, da ich automatisch Wasser wechsel, ca 20l am Tag , und dieses nicht gleich in den Gulli pumpe, sondern in einen Altwasserbehälter sammel. Ist dieser Behälter auf 50 liter gefüllt, pumpe ich diesen bis auf 20 liter leer. Somit habe ich genügend Restwasser für die Kühlung. Die Temperatur im AQ wird überwacht und wenn diese zu hoch ist, wird mittels Magnetventile der Kreislauf nicht mehr über das AQ stattfinden, sondern über das Restwasser.

Gruß

Torsten
LG Torsten

sonouno

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Mittwoch, 19. November 2014, 21:56

Zitat von »Loong«

Ich persönlich halte Wasserkühlung für eine Schnapsidee.
dacht ich bei den ersten wassergekühlten PC´s auch..
aber umdenken ist angesagt :rolleyes:

grüssle, Chris ;)
früher war alles besser.....sogar die Zukunft !! :D

Loong

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7

Mittwoch, 19. November 2014, 21:58

Von den 300 Watt Beleuchtung gehen 200 Watt an Wärme weg. 200 Watt Wärmeleistung heizen 50 Liter "Restwasser" während 12 Stunden Beleuchtungszeit um über 40 Grad auf, vom Aufwand, die Kühlkreisläufe abhängig von der Aquarientemperatur umzuschalten, mal ganz abgesehen.

Ich halte Wasserkühlung nach wie vor für eine Schnapsidee.

Ja, auch wassergekühlte PCs halte ich für überflüssige Spielerei technikverliebter Spielkinder. Die Wärme muß aus dem PC raus, ob das jetzt die Luft oder das Wasser macht, ist für einen normalen PC vollkommen schnurzpiepegal. Kein normaler PC besitzt derart konzentrierte Wärmequellen, als daß man der Wärme nicht auch mit konventioneller Luftkühlung Herr würde.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Loong« (19. November 2014, 22:04)

Toto

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Mittwoch, 19. November 2014, 22:21

Wie hoch das Restwasser aufgeheizt wird, soll mir egal sein, sollange ich im Temperaturbereich der LED`s bleibe. In den 12 Stunden der Beleuchtung wird ja wieder wasser gewechselt. Ich persönlich denke, es ist eine sinvolle Erweiterung um Kosten zu senken.

Ich kann den Restwasserbehälter auch vergrössern auf sagen wir mal 100l um die Kühlung zu gewährleisten. Wie schon geschrieben, sollte in diesen Thread darüber diskutiert werden ob es sinvoll und überhaupt machbar ist. Bei einen Volumen von ca 4000 € ohne pflanzen und besatz, denke ich nicht über 50 € über eine zusätzliche pumpe oder Magnetventile nach, wenn ich dabei Fixkosten senken kann !!!!! Weil die Zeit spricht dann für mich ;)
LG Torsten

frog_didi

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Donnerstag, 20. November 2014, 16:56

halbe Stunde ohne Kühlung: 32 Grad oben auf dem Alukörper. Direkt nach Anschalten der Pumpe: 25 Grad.

Wassertemperatur: 25 Grad

Kühlkörperrauslauf: 25,5 Grad

Verbrauch der LEDs bei den Seoul-Streifen auf 90% und den roten/blauen auf 60%: 30Watt
installiert: 5 x Osram Oslon deep red / 3 x Osram royal Blue / 7 x 5500 12V Modul a 6 5630LED / 3 x 2700 12V Modul a 6 5630LED

Kühlkörper: Verklebtes 15 mm Alu Vierkantrohr eloxiert

Aquarienheizung muss zuheizen!
»frog_didi« hat folgende Bilder angehängt:
  • 20141113_203600_resized.jpg
  • 20141113_203610_resized.jpg
  • 20141112_205427_resized.jpg
  • 20141113_203536_resized.jpg

frog_didi

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Donnerstag, 20. November 2014, 17:00

Beim letzten Bild sind die LEDs auf 40/60 %, sind das einer meint, warum das so dunkel ist. hab ich ganz am Anfang gemacht.

Loong

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11

Donnerstag, 20. November 2014, 17:48

Zitat von »frog_didi«


Verbrauch der LEDs bei den Seoul-Streifen auf 90% und den roten/blauen auf 60%: 30Watt
installiert: 5 x Osram Oslon deep red / 3 x Osram royal Blue / 7 x 5500 12V Modul a 6 5630LED / 3 x 2700 12V Modul a 6 5630LED

Da kannst du die Wasserkühlung gleich ganz weglassen, das bißchen Wärme kriegen die Profile auch so weg. :P …

Wasserkühlung ist was für Spielkinder.

Toto

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Donnerstag, 20. November 2014, 19:50

Hallo Didi,

Erstmal danke für deine Bilder der Wasserkühlung.

Naja bei 30W wird da nicht viel an Heizleistung bei rum kommen, aber die LED`s sind gut gekühlt und werden sehr lange Leben. Ich bin gerade dabei eine Zeichnung zu erstellen wie ich mir so eine Kühlung/Heizung vorstelle. Hab Heute schon den halben Tag damit verbracht, passenede Aluminiumprofile zu finden.

Ich denke in 2 bis 3 stunden ist die Zeichnung fertig.
LG Torsten

Toto

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13

Donnerstag, 20. November 2014, 19:52

Didi !

Wie Hast du die LED`s auf dem Kühlkörper befästigt ?
LG Torsten

Toto

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14

Donnerstag, 20. November 2014, 21:24

So die Zeichnung ist Fertig

Ich werde Morgen dafür die Sachen bestellen für das Kleine Aquarium und Versuche fahren :thumbsup:
»Toto« hat folgendes Bild angehängt:
  • Flüssigkühlung LED-Lampe.jpg
LG Torsten

frog_didi

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Freitag, 21. November 2014, 02:58

Zitat von »Toto«

Didi !

Zitat von »Toto«

Wie Hast du die LED`s auf dem Kühlkörper befästigt ?

Mit Wärmeleitkleber Arctic Silver von LED Tech. Da bekommst Du auch alles an LEDs zum Superkurs. Schau öfters da unter Daytrade. Mit Warten im Dytrade kannst Du den halben Preis erzielen!

http://www.led-tech.de/de/Technik-und-Zu…-775_29_40.html

Die LEDs bekommst Du aber nach Kleben mit Artic Silver nicht mehr ab. Ist eine Art 2-Komponentenkleber. Leitet Wärme sehr gut. Besser wie die Leitpaste.

Im übrigen würde ich die LEDs direkt an das Vierkantrohr kleben und nicht so viele Übergänge für die Wärme bauen. Mach doch die LEDs direkt ans 4K-Rohr und an den Seiten klebst mit Komponentenkleber (hier wurde im Forum 2-Kompo von Uhu Plus empfohlen) 2 Streifen 4 mm Alu. Ich selbst habe Aquariensilikon dafür genommen, werde aber in Zukunft wohl auf 2-K-Kleber nehmen.

Gruß
Didi

Loong

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16

Freitag, 21. November 2014, 05:48

Servus…

Zitat von »frog_didi«

Besser wie die Leitpaste.

Nö. Gute Wärmeleitpaste kommt auf eine Wärmeleitfähigkeit von 6 W/(m·K), der Arctic Silver Wärmeleitkleber im ausgehärteten Zustand auf 4 W/(m·K).

Ich halte das Brimborium, das um die richtige Wärmeleitpaste oder den besten Wärmeleitkleber gemacht wird, eh für massiv übertrieben.

Warum?

Nehmen wir mal eine Cree XM-L auf Alu-Starplatine bei 700 mA unter der Annahme, die zugeführte elektrischer Leistung, also 2 Watt, würde vollständig in Wärme umgewandelt werden - passiert in der Realität aber nicht, ein rundes Drittel geht als Licht weg.

Dann ergeben sich unter folgenden praxisnahen Bedingungen diese Temperaturunterschiede zwischen Aluplatine und Kühlkörper:
  • Gute Wärmeleitpaste, Wärmeleitfähigkeit 6 W/(m·K), Schichtdicke 0,075 mm: 0,08 Kelvin,
  • high-Tech-Wärmeleitkleber, Wärmeleitfähigkeit 4 W/(m·K), Schichtdicke 0,075 mm: 0,12 Kelvin,
  • normaler Wärmeleitkleber, Wärmeleitfähigkeit 1 W/(m·K), Schichtdicke 0,075 mm: 0,48 Kelvin,
  • gutes Wärmeleitpad, Wärmeleitfähigkeit 0,8 W/(m·K), Schichtdicke 0,125 mm: 0,99 Kelvin.

Selbst im ungünstigsten Fall wird der Alu-Träger nur 1 Grad wärmer als der Kühlkörper. In der Praxis braucht man sich um den Übergang zum Kühlkörper die wenigsten Sorgen zu machen.

Viele Grüße
Robert

rumor

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Sonntag, 28. Dezember 2014, 12:52

Ich weis ja nicht ob das noch aktuell ist,

aber macht ihr euch keine Sorgen wegen des Aluminiums das ins Wasser gelangen kann? klar, es ist eloxiert, aber da reicht ein winziger Riss um zu Korrosion zu führen. Oder ist Aluminium bzw. Aluminiumoxid ungefährlich für die Bewohner?

Dann könnte man für den Sommer über nen Bypass auch einen Radiator aus Alu mit einbinden um überschüssige wärme abzuleiten.



gruss

Diskus79

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Sonntag, 28. Dezember 2014, 23:39

Hallo zusammen,

Habe mir die Beiträge hier durch gelesen. Robert hat recht mit der Wasserkühlung, ist Spielerei. Aber was weniger aufwändig wäre, ein breiteres Aluprofil zu nehmen und einen kleinen Lüfter ein zubauen. Wenn es zu laut sein sollte kannst du auch zwei Lüfter nehmen und sie in Reihe schalten.

Gruß
Marcin

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Freitag, 2. Januar 2015, 20:41

Ich habe mir auch schon mal überlegt bei der (zukünftig zu bauenden LED Beleuchtung) eine Wasserkühlung zu nutzen. Allerdings weniger um Heizleistung zu sparen, sondern um die Wärme schnell weg zu bringen. Ich wollte relativ viele LEDs auf einer kleinen Fläche unterbringen um deutlichere Schattenspiele zu erhalten, als es mit großflächig verteilten LEDs möglich wäre. aber wenn ich dann 30W LEDs auf 10x10cm² unterbringe brauche ich entweder einen sehr voluminösen Kühlkörper oder aber eine dezente Wasserkühlung. Je nach gewünschter Wassertemperatur im Aquarium und Raumtemperatur im Hochsommer halte ich die Idee das Aqiaruenwasser zu nutzen sogar für sehr sinnvoll. Man muss halt vorab prüfen ob das im Hochsommer noch möglich ist oder nicht.
Gruß
Daniel

Loong

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Freitag, 2. Januar 2015, 20:58

N' Abend...

Zitat von »Dande«

wenn ich dann 30W LEDs auf 10x10cm² unterbringe brauche ich entweder einen sehr voluminösen Kühlkörper oder aber eine dezente Wasserkühlung.

Weder, noch. Ich habe 150 LED-Watt auf 200 cm² Kühlkörper. Mit etwas Lüfterunterstützung (schlafzimmergeeignet!) geht das ganz wunderbar.
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