Hi,

wenn weiße LED und Leuchtstofflampen den gleichen Wirkungsgrad haben, warum gelten dann LED als die Energiesparwunder? Dann kann ich ja getrost weiter mit Leuchtstofflampen beleuchten.

Gruß

Neil

Kleine LEDs (damit meine ich diese 20mA-Typen) werden offesichtlich nicht warm, daraus hat sich der Irrglaube gebildet, dass Leuchtdioden einen Wirkungsgrad nahe 100% besäßen.
Ist aber nicht so, wie man an Hochleistungs-LEDs merkt. Der physikalische Wirkungsgrad liegt (laut Wikipedia...) der Größenordnung nach bei 25%. Die restlichen 75% heizen die LED auf.
Wenn man einen höheren Wirkungsgrad will, braucht man Natriumdampflampen. (Das sind die die so ekelhaft gelb leuchten.)

Geändert von dennis.s am 09. Januar 2008 um 21:46

...das klingt logisch. naja, bleibt als Trost, dass die 20mA Typen in der Summe billiger sind als die Luxeon-Leds. Ich bin ja gespannt, ob die wirklich so viel icht machen wie die Energiesparlampe. So richtig glauben kann ich es noch nicht...

Gruß,
Achim

Hi,

normalerweise haben Leuchtstofflampen den höchsten Wirkungsgrad (LED's liegen nur im Mittelfeld). Die gibt es auch für Nierderspannung. Ich habe eine billige 6V Taschenlampe (für PKW) aus dem Baumarkt, die so eine kleine Röhre enthält. Nach dem Einschalten ist sie inenrhalb von 1-2 Sek. auch an.
1-2 Stück davon würden einen kleinen Raum schon ordentlich ausleuchten.
Falls es die irgendwo zu kaufen gibt (Vorschaltgerät?), scheint mir das eine brauchbare Alternative zu den LED's zu sein.
Ich interessiere mich selber auch dafür, wo man diese Niederspannungs-Leuchtstoffröhren bekommt. Bislang habe ich die noch nirgendwo entdeckt.


Mit besten Grüßen,
Alexander

Die gibt es eigentlich überall, unter anderem auch bei Conrad oder in Läden für Campingbedarf.
Aber die Nachteile sind schon gravierend. Bei -5°C und 11,5 V Spannung gehen sie gar nicht mehr richtig an. Und ansonsten ist die lange Einbrenndauer ein wirkliches Handicap. Das gilt aber ebenso für alle 220V Energiesparlampen mit Vorheizung und auch für Leuchtstsoffröhren. In der ungeheizten Garage brauchen die Dinger ewig bis es wirklich hell wird.
Das regt mich schon auf weil sie immer als Alternative zu Glühlampen propagiert werden. DEas trifft aber nur zu, wenn Dauerbeleuchtung gefragt ist. Mach mal in ein Gäste-WC oder einen Vorratskeller wo man sich nur kurz aufhält eine Energiesparlampe. Bullshit!

Gruß,
Achim

Die Lampe ist fertig. 144 Leds auf einer Platine von 10x10 cm. Jeweils 3 Stück in Reihe geschaltet mit 100Ohm Widerstand. Der Strom beträgt bei mittlerer Akkuspannung ziemlich genau 20 mA.

Das Licht ist super. Ungefähr so hell wie die Energiesparlampe vorher.
Jetzt kommt das Seltsame. Die Platine wird richtig heiss. ich hatte sie auf der Unterseite mit Heisskleber auf eine Grundplatte geklebt und der Kleber ist nach 30 min. geschmolzen.
Auf der Lichtaustrittsseite dürften etwa 50Grad erreicht werden. Ist das noch vertretbar?

ich dachte wirklich immer, Leds hätten völlig kaltes Licht.

Als Vorwiderstände hab ich 1206-Typen genommen. Der Strom beträgt ja nur 20mA bei ca. 2V Verlust - also nur eine Leistung von 0,04 Watt. Demnach dürfte die Wärme in ertser Linie aus den Leds kommen die ca. 0,06 Watt pro Stück aufnehmen.
Bei einzelnen Leds ist mir noch nie aufgefallen, dass die Dinger warm werden.

Gruß,
Achim

Hi,

das sind 10,56 Watt insgesamt. Wenn du mit Heißkleber von hinten arbeitest, kann die Wärme nicht richtig abfließen und dann staut die sich. Kunststoffe haben einen schlechten Wärmeleitwert.

Gruß

Neil

Hallo Achim,

dein Beleuchtungselement hat eine elektrische Anschlussleistung von ca. 12W. Davon wird immer noch der größte Teil in Wärme umgesetzt, wenngleich dieser Anteil geringer als z.B. bei Glühlampen ist.

Auf den ersten Blick mag es paradox wirken dass Leistungsleds größere thermische Probleme haben als Glühbirnen, obwohl sie einen größeren Wirkungsgrad aufweisen. Der Grund ist allerdings leicht zu verstehen. Es gibt drei verschiedene Arten Wärme zu übertragen: Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung (*). Die Konvektion, also der Transport eines warmen Mediums (z.B. Wasserkühlung, Luftströmung) vernachlässige ich jetzt einmal, weil sie jeweils nur eine untergeordnete Rolle bei der Kühlung der aktiven Zone spielt.

Dann bleiben noch zwei Mechanismen übrig, die Leitung und die Strahlung. In allen Fällen hängt die übertragene Leistung von den Temperaturen ab, allerdings mit einem entscheidenden Unterschied. Die Wärmeleitung ist proportional zur Temperaturdifferenz während die Wärmestrahlung proportional zur 4. Potenz der absoluten Temperatur ist. Ein Beispiel: Ein Gegenstand der 900K heiß ist, wird 81mal so viel Wärme abstrahlen wie ein Gleichartiger der nur 300K heiß ist (900^4/300^4 = 3^4 = 81). Die Wärmeleitung steigt hingegen nur proportional an. Ein Gegenstand der 90K über Raumtemperatur ist, verliert über die Wärmeleitung nur 3mal so viel Energie wie einer der 30K über Raumtemperatur ist. Umgekehrt kann man auch sagen, dass eine effiziente Kühlung durch Strahlung nur bei hohen Temperaturen funktioniert während bei niedrigen Temperaturen die Wärmeleitung überwiegt.

Vergleicht man unter diesem Gesichtspunkt jetzt eine Glühbirne mit einer LED so fällt sofort der große Temperaturunterschied auf. Glühlampen arbeiten normalerweise mit Temperaturen um die 2700K während Halbleiter üblicherweise keine Temperaturen jenseits der 150° (also 420K) vertragen. Nimmt man rein hypothetisch an beide gleichen sich in Abstrahlungsfläche und Emisionskoeffizient, so würde die Glühbirne ca. 1700mal so viel Wärme abstrahlen wie die LED, während letztere, mangels wirksamer Strahlungskühlung, den Großteil ihrer Wärme über die Wärmeleitung loswerden muss. Die Glühlampe heizt dadurch den gesamten beleuchteten Raum während die LED nur ihre Halterung heizt.

Bei sehr hellen LEDs, wie man sie unter anderem im Automotivebereich einsetzen will, stößt man deshalb auf große technische Herausforderungen. Man muss viel Wärmeenergie loswerden, und darf dabei die LED nicht zu warm werden lassen (Lebensdauer). Ein Trick um das zu erreichen ist folgender: Man baut nicht eine herkömmliche Platine auf einem Kunststoffsubstrat auf, sondern man bringt die Leiterbahnen direkt auf dem Kühlkörper, der nur mit einer dünnen Isolationsschicht überzogen ist, auf. Dadurch wird die LED thermisch sehr gut an den Kühlkörper angebunden.

Gruß
Reinhard

(*) Genau diese Wärmestrahlung ist ja das Licht der Glühlampe, allerdings ist der größte Teil (~95%) davon unsichtbare Infrarotstrahlung. Um diesen Anteil (relativ) zu reduzieren müsste man die Temperatur erhöhen, was bei der Halogenlampe auch gemacht wird. Für den theoretisch bestmöglichen Wirkungsgrad müsste die Temperatur 7000K betragen, aber es gibt keine Materialien die dem Stand halten.

Geändert von Reinhard am 24. Januar 2008 um 20:55

Danke vielmals für die ausführliche Abhandlung. Habs mir schon so gedacht. Das Licht der Leds ist ja kalt und dass die keine 12W abstrahlen ist klar. Also muss die Wärme auf der Platine hängen bleiben.

Ist nur erstaunlich, wie anders sich ein Sachverhalt darstellen kann, wenn es sich um größere Mengen handelt.

Der Hauptvorteil einer Led-Beleuchtung gegenüber einer Leuchtstofflampe liegt eigentlich nur in der sofortigen Bereitstellung des Lichts. Naja, halten tut sie wohl auch länger.

Da wir das Bad renovieren wollen, überlege ich auch hier eine Led-Beleuchtung in Form eines Sternenhimmels. Bei 2000 Leds wären das rechnerisch 10.000 Lumen. Das müsste eigentlich super hell sein. Allein mir fehlt der Glaube... irgendwie ist Led-Licht einfach anders.

Wir waren neulich auf dem Annett Louisan Konzert. Die hatten da als Bühnenscheinwerfer Led-Lampen. Die blenden wie die Hölle, aber richtig hell sind sie trotzdem nicht.

Gruß,
Achim

Zitat:

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Da wir das Bad renovieren wollen, überlege ich auch hier eine Led-Beleuchtung in Form eines Sternenhimmels. Bei 2000 Leds wären das rechnerisch 10.000 Lumen. Das müsste eigentlich super hell sein. Allein mir fehlt der Glaube... irgendwie ist Led-Licht einfach anders.

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Sowas ähnliches haben wir auch vor. Nur wollen wir nicht einen Sternenhimmel simulieren, sondern aus einem Vorsprung and er Wand diese indirekt beleuchten. Das sieht man oft in Kinos als Leuchtstreifen an der Wand oder bei Stuckdecken in Musen um ein gleichmäßiges difuses Licht zu bekommen.
Wir wollen aber gerne das ganze farblich einstellen können. Also müssen LEd her die rot, grün und blau leuchten. Die dann einzeln dimmbar. Zur Zeit rechne ich noch herum was die bessere Lösung wäre. Ich würde lieber mit einer hohen Spannung rein gehen und viele LED in Reihe schalten. Dafür kann ich aber keine Multicolor-LED nehmen. Die haben vier Anschlüsse. Einen für jede Farbe und einen für Masse. Daher geht hier nur parallel. Die Frage ist auch, was ist preiswerter. N RGB-LED oder 3xN einfarbige LED? Wie hell müssen die überhaupt sein? Ich komme auf insgesamt 17m Wand. Nehme ich eine Abstand von 5 cm, sind das 340 RGB-LED oder 1020 normale.

Gruß

Neil