Alu Kühlgehäuse entwerfen

[mitsh]

Hallo
Ich bin gerade dabei mir einen Scheinwerfer für einen Unterwasserroboter zu basteln der Scheinwerfer soll aus 9 Cree XR-E Q5 Leds bestehen um diese zu Kühlen wollt ich ein Alugehäuse Fräsen.
Kann mir jemand erklären wie ich das Gehäuse am besten berechne? also wie hängen die Art des Aluminium, die Form und die Oberfläche im zusammenhang mit seinen Kühleigenschaften? Was spielt dabei sonst noch eine Rolle?

Der Scheinwerfer sollte im besten Falle auch über Wasser betrieben werden können.

Gruss Mitsh

[Peach303]

Hi,

Alu leitet allgemein sehr gut. Versuche einfach die Oberfläche so groß wie möglch zu machen -> also Kühlrippen. Im Wasser wird die Wärme durch Konvektion ans Wasser abgegeben. Wenn das Wasser strömt, wird die Wärme gut abgegeben.

Um die LEDs thermisch an das Alugehäuse anzubinden würde ich Stycast verwenden. Dient normalerweise dazu Elektronik zu vergießen. Härtet aus und leitet ebenfalls gut Wärme. Somit wird der den Kontaktwiderstand zuwischen LED und Gehäuse verringert.

Gruß

[Klingon77]

hi,

berechnen kann ich das natürlich nicht... :cry:

In Deinem Fall würde ich mal nach den Herstellerempfehlungen oder Anwendungen schauen, welche mit Deinen LED`s realisiert wurden.

Die Oberflächengröße kannst Du überschlagsmäßig auch von einem Foto herleiten. Oft finden sich in der Größe bekannte Objekte auf dem Bild. Mit denen kannst du dann einen Maßstab anlegen und den Rest abmessen.

Dann gibst du sicherheitshalber noch 10-30% zu.

Die Form bestimmt natürlich auch die Konvektion des Kühlmittels (Luft/Wasser).
Sie spielt eine nicht unerhebliche Rolle.
Kann das Kühlmittel ohne großen Wiederstand durch den Kühlkörper fließen ist die Kühlwirkung höher.

liebe Grüße,

Klingon77

[mitsh]

Hallo und danke erstmal für eure Hilfe,
Hab ich das dann richtig verstanden, dass ihr meint es reicht aus wenn ich mir von einem fertig Kühlkörper die Oberfläche berechnen, die mal 9 nehme weil ich ja 9 LEDs betreiben möchte und mein Gehäuse mit der entsprechenden Oberfläche (sicherhaltshalber etwas größer) entwerfe?

Die LEDs sollen bisher in einem Kreis angeordnet werden also eine in der mitte und 8 ringsherum. Damit hätte ich ja einen festen Radius für einen Sternkühlkörper wobei die Tiefe flexibel bleiben würde und somit die Oberfläche gross genug werden sollte?
Oder ist das einen Milchmädchenrechnung?

Gruss Mitsh

[Klingon77]

hi,

wenn es mein Projekt wäre, würde ich so vorgehen.

Du kannst ja mal einen Test fahren, um zu sehen ob der Kühlkörper ausreichend dimensioniert ist.

Die Luft- (Wasser) -strömung sollte von unten nach oben nicht behindert werden.

Ansonsten kann man mit der Hand ganz gut erfühlen, ob der Kühlkörper groß genug ist.

liebe Grüße,

Klingon77

[Peach303]

Kannst du ein Bild und Daten der LEDs posten. Ich kenne sie nicht und kann auch nichts finden (zumindest wahrscheinlich nicht die die du genannt hast...).

Das mit dem Stycast würde ich nochmal prüfen... Ich hab das Zeug bei -196°C bis 50°C verwenden. Diese LEDs scheinen ja verdammt heiß zu werden.

Berechnen ist bei thermodynamischen Geschichten immer irre kompliziert. Ich würde auch einfach probieren.

[mitsh]

Hallo
Es handelt sich um weiße High Power LEDs mit jeweils ca 107 bis 228 Lumen.
Das dazugehörige Datenblatt gibts hier (http://www.led-tech.de/produkt-pdf/cree/xlamp_xre7090.pdf)

ich werd mich die nächsten Tage mal daran machen das Gehäuse zu bearbeiten und schreib euch dann die ersten Testergebnisse

Gruss Mitsh