Beräkna lampornas värmeflöde
Hej!
Beräkna totala värmeflödet från 2st led-lampor där varje anges förbruka 30Watt.
Lamporna sitter i ett slutet luftfyllt skåp med totala volymen 67 liter. Den initiala temperaturen är 20 grader i och utanför skåpet.
Efter lamporna varit tänd i 76 minuter är det 28 grader i skåpet.
För att lösa detta tänker jag mig följande formel E = m * c * dT, för att sedan räkna ut P = E/t.
Massan m i skåpet motsvarar vikten av luften, då den väger 1.3g/liter ger detta 87g.
Värmekapaciteten c för luft är 1000 J/(kg * K).
Temperaturdifferensen dT är 28 - 20 = 8.
Detta ger E = 694, och då t = 76 min = 4560 sek blir P slutligen 0.152W.
Värmeflödet från dessa lampor kan omöjligt vara så lite som 0.152 Watt, med tanke på den snabba uppvärmningen de orsakar.
Tacksam för hjälp!
Snabb uppvärmning? Skulle jag inte kalla 8 grader på över en timme.
Det är dock lågt även för LED-lampor men då det inte är verkliga värden från experiment du gjort är det din lärares vettighet som ska ifrågasättas.
Din lösning är det inget fel på.
Ursäkta att jag varit otydlig men uppvärmningen är gjord i experiment. Så temperaturhöjningen och tiden är verkliga värden.
Alltså är värmeflödet på 0.152 Watt från belysningen rimlig enligt beräkningen?
Den är rimlig baserad på felmarginaler i experimentell uppställning, antaganden och mätningar.
Var skåpet verkligen helt slutet? Mätte du temperaturen på olika ställen? Osv.
LED-lampor brukar ha en effekt runt 3 W. Vet du effekten på lamporna du använde?
Efter genomgång av skåpets täthet gjordes nytt test och det resulterade i 0,3Watt.
Led-antalet är totalt 12st och de har en effekt på 5W/st.
Tänk på att normala LED-lampor som ska emulera vitt ljus sänder ut extremt lite värmestrålning. Om du tittar på deras spektrum kan du räkna ut hur stor andel det är och jag skulle gissa på mellan 0.1 - 2 %.
Jag vet inte hur insatt du är i halvledarteknik eller i hur LED-lampor fungerar men du kan läsa dig mer klok exempelvis här:
https://www.stemmer-imaging.com/en/knowledge-base/heat-management/
Principen för en lysdiod är den att majoriteten av effekten går åt till uppvärmning av dess PN-övergång. Väldigt lite (ca 15 %) går åt till att generera ljus. Detta innebär att du måste veta hur värmehanteringen är designad för lysdioden du installerat i skåpet. Enklaste designen leder helt enkelt värmen bort från och under själva dioden.
För att jag ska kunna hjälpa dig behöver jag mer information om din uppställning och dina lysdioder. Givet är i alla fall att den genererade värmen verkar ledas bort från skåpet på något vis.
