Fakt, że kiedyś wymyślili żarówkę, jest również dobry, ale teraz stopniowo traci popularność jako „właściwe” urządzenie do oświetlenia elektrycznego. W końcu lampa żarowa nagrzewa się do 95%, a świeci tylko 5%. Inną rzeczą są diody LED, które wręcz przeciwnie świecą w 95%, chociaż spadek ceny lamp LED nie zawsze jest tak duży. Tutaj ktoś stałby się bilionerem, gdyby Słońce nagle zniknęło.
Oświetlenie zewnętrzne (parkingowe, drogowe) zwykle wymaga dużej jasności diod LED, a stosowanie metalowych grzejników nie zawsze jest ekonomicznie uzasadnione, a dioda na ulicy powinna być nadal włożona do szklanej i aluminiowej obudowy, aby chronić ją przed deszczem.
Pytanie o to, czym jest grzejnik ciekły.
Faktem jest, że dioda LED, jak każdy półprzewodnik, który jest obciążony (wysoki prąd i napięcie na nim) jest podgrzewana. Czasami takie ogrzewanie prowadzi do jego awarii. W takim przypadku stosuje się metalowe radiatory (grzejniki), które są dmuchane przez przepływające powietrze. Wadą tej konstrukcji grzejnika może być jego masywność. Możesz porównać z samochodem, w którym zamiast przeciwzamrożeniowego układu chłodzenia silnika są chłodnice powietrzne (wielkości skrzydeł samolotu).
Istnieją również wady metalowych grzejników: duża ilość miejsca, otwory w korpusie urządzenia do chłodzenia (gdzie spadają kurz lub owady), większa waga, zastosowanie specjalnych past przewodzących ciepło lub klejów dla lepszego przenoszenia ciepła do chłodnicy, puste ogrzewanie otaczającej przestrzeni, więc chłodzenie wodne ma pewne zalety .
Jak badałem, możesz schłodzić diodę LED, ładując ją bezpośrednio do wody (zimno lub temperatura pokojowa). W tym przypadku nie ma potrzeby stosowania pasty, grzejnika, a gdy w przezroczystej wodzie i naczyniu, dioda LED wydziela światło nie gorzej niż w powietrzu, a można wziąć bieżącą wodę i, jeśli to konieczne, użyć ciepłej wody na potrzeby.
Idealnie polecam: zastosuj wodę destylowaną lub destylowaną (prawie nie przewodzi prądu elektrycznego), podłącz diody LED niskiego napięcia (intensywny proces elektrolizy z wydzielaniem gazu odbywa się przy wysokim napięciu), konieczna jest poważna hydroizolacja styków w wodzie.
Zastosowanie prądu przemiennego ogranicza proces wydzielania się gazu, ale dioda bardzo migocze - tutaj zależy to również od częstotliwości prądu. Migotanie światła o częstotliwości większej niż 30 Hz jest prawie niewidoczne dla ludzkiego oka (co z powodzeniem stosuje się w kinie i telewizji).
Aby skonfigurować eksperyment, potrzebujesz minimum materiałów i narzędzi.
Narzędzia i urządzenia:
- multimetr (zmierzyć prąd do 2 A);
- termometr 100 stopni (opcjonalnie);
- szkło (szklane, przezroczyste);
- Akumulator 12 V (lub zasilacz 12 V o mocy 20 W lub większej)
Materiały eksploatacyjne:
- woda destylowana (200 ml);
- wodoodporny klej (15 g lub roztwór kalafonii);
- roztwór jaskrawej zieleni (15 ml);
- przewody łączące;
- „Krokodyle” (6 szt.);
- rezystor zmienny (przy 20 W, zakres 0-68 Ohm);
- biała dioda LED (12 V, 10 W);
- lut;
- kalafonia.
Etap 1.
Badanie rozpoczynamy od lutowania przewodów do diody LED, gdy lut się ochładza, dobrze pokrywamy otwarte styki powierzchni lutowania wodoodpornym klejem (lub kalafonem):
Etap 2.
Wlać do szklanki wody destylowanej, około 200 g:
Etap 3.
Po wyschnięciu kleju hydroizolacyjnego ładujemy diodę LED na spodzie szkła, tak aby jego własny grzejnik był na górze, a powierzchnia emitująca światło spoczywała na dolnej części szkła:
Etap 4.
Ustawiamy rezystor na najwyższy opór i włączamy moc, w zależności od aktualnej wartości, dostosowujemy moc świecenia LED za pomocą rezystora. Jeśli gaz nie zostanie uwolniony (oznacza niezawodne uszczelnienie styków w wodzie):
Etap 5.
Obserwujemy zmianę temperatury wody w zależności od wielkości prądu. Dla zainteresowania możesz zmierzyć temperaturę wody w szkle za pomocą termometru, który przechwytuje „niekrytyczną” temperaturę w pobliżu diody i widzimy prawdziwy efekt chłodzenia (im większa objętość wody, tym szybciej dioda LED ostygnie). Tutaj część ciepła wydobywa się na szkło i jest również przekazywana do jego ścian:
Etap 6.
Dodaj odrobinę zielonej wody (około 0,5 ml) do szklanki wody (200 ml), ciecz zmieni kolor na szmaragdowy, podłączając diodę LED obserwujemy przyjemne jasnozielone światło. Jod również nadaje kolor, ale roztwór jodu ma mniejszą oporność elektryczną niż zelenka. Nie zapominaj również, że zieleń jest bardzo trudna do usunięcia, więc staraj się jej nie pokolorować żadnymi dodatkowymi:
Światło może mieć różne kolory, nie tylko z kolorowego roztworu, ale również z kolorowego szkła naczynia, w którym zanurzona jest dioda.
Zamiast wody dopuszczalne jest stosowanie innych cieczy: przezroczysty olej, gliceryna. Różne płyny - różne prędkości podgrzewania szkła.
Na przykład gliceryna może być stosowana zamiast wody, ale jej przewodność cieplna jest 2 razy niższa niż wody, podczas gdy gliceryna jest izolatorem, nie słabo chroni styki przed korozją i w razie potrzeby można ją łatwo zmyć wodą:
Zaletą przezroczystego oleju jest również to, że nie przewodzi prądu, chroni styki przed korozją, a także odparowuje bardzo powoli, chociaż jako wady: przewodność cieplna oleju jest 5 razy mniejsza niż woda, dlatego istnieje większe ryzyko przegrzania diody LED, trudność zmywania tłuszczu.
W następnym artykule przyjrzę się praktycznej wersji chłodzonej cieczą z zanurzeniem na reflektor.
Obejrzyj wideo: