Het feit dat ze ooit met een gloeilamp op de proppen kwamen is ook goed, maar nu verliest het geleidelijk aan populariteit als het "juiste" apparaat voor elektrische verlichting. Een gloeilamp warmt immers 95% op, terwijl deze slechts 5% schijnt. Een ander ding zijn de LED's, die daarentegen op 95% schijnen, hoewel de prijsdaling van LED-lampen niet altijd zo groot is. Hier zou iemand een biljoender worden als de zon plotseling zou verdwijnen.
Buitenverlichting (parkeren, weg) vereist meestal een grote helderheid van LED's, en het gebruik van metalen radiatoren is niet altijd economisch verantwoord, en de diode op straat moet nog steeds in de glazen en aluminium behuizing worden gestoken om hem tegen regen te beschermen.
Dus wat is een vloeibare radiator, vraagt men.
Het feit is dat de LED, zoals elke halfgeleider die onder belasting staat (hoge stroom en spanning erop), wordt verwarmd. Soms leidt een dergelijke verwarming tot een storing. In dit geval worden metalen koellichamen (radiatoren) gebruikt, die worden geblazen door stromende lucht. Het nadeel van dit ontwerp van de radiator kan de omvang zijn. Je kunt het vergelijken met een auto waarin in plaats van een antivries motorkoelsysteem luchtgekoelde radiatoren zijn (zo groot als de vleugels van een vliegtuig).
Een ander nadeel van metalen radiatoren: een grote hoeveelheid ruimte, openingen in het lichaam van het apparaat om te koelen (waar stof of insecten vallen), meer gewicht, het gebruik van speciale warmtegeleidende pasta's of lijmen voor een betere warmteoverdracht naar de radiator, lege verwarming van de omringende ruimte, dus waterkoeling heeft enkele voordelen .
Zoals ik heb onderzocht, kunt u de LED koelen door deze rechtstreeks in water (koud of kamertemperatuur) te laden. In dit geval is er geen pasta, een radiator nodig en in transparant water en een vat geeft de LED het licht niet slechter dan in de lucht, en u kunt stromend water nemen en indien nodig warm water gebruiken.
In het ideale geval raad ik aan: gedestilleerd of bi-gedestilleerd water toepassen (het geleidt bijna geen elektrische stroom), laagspannings-LED's aansluiten (een intens elektrolyseproces met gasontwikkeling vindt plaats bij hoogspanning), er is een ernstige waterdichtheid van de contacten in het water nodig.
Het gebruik van wisselstroom vermindert het proces van gasontwikkeling, maar de diode flikkert erg - hier hangt het af van de frequentie van de stroom. Flikkerend licht met een frequentie van meer dan 30 Hz wordt bijna niet waargenomen door het menselijk oog (dat met succes wordt gebruikt in de bioscoop en op televisie).
Om een experiment op te zetten heb je minimaal materiaal en gereedschap nodig.
Tools en apparaten:
- multimeter (meet stroom tot 2 A);
- thermometer 100 graden (optioneel);
- een glas (glas, transparant);
- 12 volt batterij (of 12 volt voeding, nominaal 20 watt of meer).
Verbruiksartikelen:
- gedestilleerd water (200 ml);
- waterdichte lijm (15 g of harsoplossing);
- oplossing van schitterend groen (15 ml);
- aansluitdraden;
- "Krokodillen" (6 stuks);
- variabele weerstand (bij 20 W, bereik 0-68 Ohm);
- witte LED (12 V, 10 W);
- soldeer;
- hars.
Fase 1.
We beginnen de studie door de draden aan de LED te solderen, wanneer het soldeer afkoelt, bekleden we de open contacten van het soldeeroppervlak goed met waterdichte lijm (of hars):
Fase 2.
Giet in een glas gedestilleerd water, ongeveer 200 g:
Fase 3.
Nadat de waterdichtingslijm is opgedroogd, laden we de LED op de onderkant van het glas zodat de eigen radiator bovenaan zit en het lichtuitstralende oppervlak op de onderkant van het glas rust:
Fase 4.
We zetten de weerstand op de hoogste weerstand en zetten de stroom aan, afhankelijk van de huidige waarde passen we het vermogen van de LED-gloed aan met behulp van een weerstand. Als er geen gas vrijkomt (betekent betrouwbare afdichting van contacten in water):
Stap 5.
We observeren een verandering in watertemperatuur afhankelijk van de grootte van de stroom. Interessant is dat je de temperatuur van het water in het glas kunt meten met een thermometer, het vangt de "niet-kritische" temperatuur nabij de diode op en we zien het echte koeleffect (hoe groter het watervolume, hoe sneller de LED afkoelt). Hier komt een deel van de warmte boven op het glas en wordt ook aan de muren gegeven:
Stap 6.
Voeg een beetje groen water (ongeveer 0,5 ml) toe aan een glas water (200 ml), de vloeistof wordt smaragdgroen, door een LED aan te sluiten zien we een aangenaam lichtgroen licht. Jodium geeft ook kleur, maar de jodiumoplossing heeft minder elektrische weerstand dan zelenka. Vergeet ook niet dat groen erg moeilijk te verwijderen is, dus probeer het niet te bevlekken met iets dat overbodig is:
Licht kan verschillende kleuren hebben, niet alleen van een gekleurde oplossing, maar ook van het gekleurde glas van het vat waarin de diode is ondergedompeld.
In plaats van water is het toegestaan om andere vloeistoffen te gebruiken: heldere olie, glycerine. Verschillende vloeistoffen - verschillende verwarmingssnelheden van het glas.
Zo kan glycerine worden gebruikt in plaats van water, maar het warmtegeleidingsvermogen is 2 keer lager dan dat van water, terwijl glycerine een isolator is, het beschermt de contacten niet slecht tegen corrosie en kan indien nodig gemakkelijk met water worden afgewassen:
De voordelen van transparante olie zijn ook dat het geen stroom geleidt, contacten beschermt tegen corrosie en ook heel langzaam verdampt, hoewel als nadelen: het warmtegeleidingsvermogen van de olie is 5 keer minder dan water, daarom is er een groter risico op oververhitting van de LED, de moeilijkheid om het vet af te wassen.
In het volgende artikel zal ik kijken naar een praktische vloeistofgekoelde versie met onderdompeling voor een schijnwerper.
Ervaar video: