DE102014012482A1 - L E D - Lighting with thermal and electrical energy recovery - Google Patents

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    • F21V29/50—Cooling arrangements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/04—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a generator
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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Abstract

Beleuchtungseinheit mit Licht-Emittierender Diode, LED genannt, die auf der Rückseite heiß wird, die auf ein Gehäuse oder auf eine Montageplatte mit der Rückseite montiert oder geklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass, das Gehäuse und/oder die Montageplatte hohl ist und ein oder mehrere Ein und Auslässe besitzt und diese von einem Kühlmittel flüssig oder gasförmig durchströmt wird, und die LED auf der Rückseite direkt oder mit einem wärmeübertragenden Medium zum Gehäuse und oder Montageplatte verbunden ist.Lighting unit with light-emitting diode, called LED, which becomes hot on the back, which is mounted or glued on a housing or on a mounting plate with the back, characterized in that the housing and / or the mounting plate is hollow and a or has several inlets and outlets and this is flowed through by a coolant liquid or gas, and the LED on the back is connected directly or with a heat transfer medium to the housing and or mounting plate.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine LED-Beleuchtung mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung.The invention is an LED lighting with thermal and electrical energy recovery.

Stand der Technik ist, dass bei einer Hochleistungs-LED sehr hohe Temperaturen auf der Rückseite der LED erzeugt werden.The state of the art is that with a high-power LED very high temperatures are generated on the back of the LED.

Diese LEDs können bis zu 350°C heiß werden und sind innerhalb von wenigen Sekunden zerstört wenn diese nicht gekühlt werden.These LEDs can reach temperatures of up to 350 ° C and are destroyed within seconds if they are not cooled.

Damit die LED nicht zerstört wird müssen große Kühlkörper mit der LED verbunden werden damit die entstehende Hitze sehr schnell ab transportiert wird.So that the LED is not destroyed, large heatsinks must be connected to the LED so that the resulting heat is transported very quickly.

Aufgabe der Erfindung ist es diese hohen Temperaturen an der LED schnell ab zu transportieren und die entstande thermische Energie in einen Speicher oder zu einem Heizgerät zu führen und mit der entstandenen Wärme über ein oder mehrere Peltier-Elemente die entstehende elektrische Energie sinnvoll und nachhaltig zu verwenden, zum Schutz unserer Umwelt.The object of the invention is to quickly transport these high temperatures to the LED and to lead the resulting thermal energy in a memory or a heater and to use the resulting heat through one or more Peltier elements, the resulting electrical energy meaningful and sustainable , to protect our environment.

Auf eine hohle Montageplatte oder einem Gehäuse das aus Metallen und oder Glas oder Kunststoff besteht und mit Ein- und Auslässen für Kühlflüssigkeit oder Gasförmige Medium ausgebildet ist wird eine LED mit der Rückseite die mit einem wärmeleitenden Stoff bestrichen ist fest montiert und oder geklebt. Über ein Rohrsystem wird das Gehäuse und oder die Montageplatte mit den Ein und Ausgängen und einer Pumpe an einen Speicher mit einem Wärmetauscher verbunden. Über den Wärmetauscher wird die thermische Energie an einen Speicher abgegeben und das abgekühlte Medium wieder an die LED geführt.On a hollow mounting plate or a housing which consists of metals and or glass or plastic and is formed with inlets and outlets for cooling liquid or gaseous medium is an LED with the back coated with a thermally conductive material is firmly mounted and / or glued. Via a pipe system, the housing and / or the mounting plate is connected to the inputs and outputs and a pump to a memory with a heat exchanger. The thermal energy is transferred to a storage tank via the heat exchanger and the cooled medium is returned to the LED.

Somit ist der Kreislauf geschlossen und es wird kontinuierlich thermische Energie in den Speicher gepumpt.Thus, the circuit is closed and it is continuously pumped thermal energy into the memory.

Zudem kann auch ein oder mehrere LEDs mit ihrer Rückseite auf eine Seite eines oder mehrere Peltier-Elemente entweder mit einer Montageplatte die auch Ein und Ausgänge für Kühlmittel besitzt oder direkt geklebt oder anderweitig montiert werden und die 2te Seite des Peltier-Elements mit einer hohlen Montageplatte die auch Ein und Ausgänge für Kühlmittel besitzt und mit einem Rohrsystem über eine Pumpe verbunden ist und dieses gekühlt wird montiert werden.In addition, one or more LEDs with their backside on one side of one or more Peltier elements either with a mounting plate which also has inputs and outputs for coolant or directly glued or otherwise mounted and the 2nd side of the Peltier element with a hollow mounting plate which also has inputs and outputs for coolant and is connected to a pipe system via a pump and this is cooled to be mounted.

Alle Peltier Elemente können sowohl in Reihe, parallel und gemischt miteinander verschaltet werden und die elektrische Energie kann dann sowohl intern oder extern in einem Akku gespeichert oder direkt verwendet werden.All Peltier elements can be connected in series, parallel and mixed with each other and the electrical energy can then be stored internally or externally in a rechargeable battery or used directly.

Genau so kann auch die thermische Energie in Reihe, parallel oder gemischt miteinander verschaltet werden, um dann die thermische Energie dann der Heizung zur Verfügung zu stellen.This is exactly how the thermal energy can be connected in series, in parallel or mixed with each other, and then make the thermal energy available to the heating system.

Dadurch dass die LED gekühlt wird behält diese Ihre Lichtleistung über einen Zeitraum von mehreren 10.000 Stunden und die Betriebszeit wird dementsprechend auf bis zu 100.000 Stunden angehoben weil die LED nicht Ihre Grenztemperatur erreichen wird.By cooling the LED, it will maintain its light output over a period of several tens of thousands of hours, and consequently the operating time will be increased to up to 100,000 hours because the LED will not reach its limit temperature.

Es werden folgende Einsparungen

  • 1. Durch die LED-Technologie werden elektrische Einsparungen von über 70% erreicht.
  • 2. Durch die Peltier-Elemente wird wieder elektrische Energie erzeugt die wiederum der LED zugeführt werden kann.
  • 3. Die thermische Energierückgewinnung kann bis zu 50% betragen.
  • 4. Durch die thermische Energierückgewinnung wird weniger Oel oder Gas verbraucht und somit wird weniger CO2, SO2, NOx an die Umwelt abgegeben.
  • 5. Durch die Kühlung wird eine Betriebszeit bis zu 100.000 Stunden erreicht.
  • 6. Gleichzeitig wird durch die Kühlung auch die Lichtleistung auf mehrere Jahre angehoben.
  • 7. Die LED kann auch sofort wieder EIN und AUS geschaltet werden mit sofortiger voller Lichtleistung im Gegensatz zu HQI-Strahler.
  • 8. Die LED Technologie hat gegenüber anderen Beleuchtungssystemen keinen Stroboskopischen Effekt der eine Belastung für die Augen darstellt.
There are the following savings
  • 1. LED technology achieves electrical savings of over 70%.
  • 2. By the Peltier elements electrical energy is generated again which in turn can be supplied to the LED.
  • 3. The thermal energy recovery can be up to 50%.
  • 4. Thermal energy recovery uses less oil or gas and thus releases less CO2, SO2, NOx to the environment.
  • 5. Cooling will provide an operating time of up to 100,000 hours.
  • 6. At the same time, the cooling also raises the light output to several years.
  • 7. The LED can also be immediately switched ON and OFF with immediate full light output unlike HQI spotlights.
  • 8. LED technology has no stroboscopic effect on other lighting systems, which is a burden on the eyes.

Claims (13)

Beleuchtungseinheit mit Licht-Emittierender Diode, LED genannt, die auf der Rückseite heiß wird, die auf ein Gehäuse oder auf eine Montageplatte mit der Rückseite montiert oder geklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass, das Gehäuse und/oder die Montageplatte hohl ist und ein oder mehrere Ein und Auslässe besitzt und diese von einem Kühlmittel flüssig oder gasförmig durchströmt wird, und die LED auf der Rückseite direkt oder mit einem wärmeübertragenden Medium zum Gehäuse und oder Montageplatte verbunden ist.Lighting unit with light-emitting diode, called LED, which becomes hot on the back, which is mounted or glued on a housing or on a mounting plate with the back, characterized in that the housing and / or the mounting plate is hollow and on or has several inlets and outlets and this is flowed through by a coolant liquid or gas, and the LED on the back is connected directly or with a heat transfer medium to the housing and or mounting plate. Beleuchtungseinheit mit LED, dadurch gekennzeichnet, dass, die LED mit der Rückseite mit einem wärmeübertragenden Medium überzogen ist und mit einer Seite eines Peltier-Elementes verbunden ist und die andere Seite des Peltier-Elements über ein wärmeübertragendes Medium mit dem hohlen Gehäuse und/oder der hohlen Montageplatte mit einem oder mehreren Ein- und Ausgängen für den Durchfluss eines Gas oder flüssigen Kühlmittel verbunden ist.Lighting unit with LED, characterized in that, the LED is coated with the back with a heat transfer medium and is connected to one side of a Peltier element and the other side of the Peltier element via a heat transfer medium with the hollow housing and / or the hollow mounting plate with one or more inputs and outputs for the Flow of a gas or liquid coolant is connected. Beleuchtungseinheit mit LED, dadurch gekennzeichnet, dass, die LED Rückseite mit einer hohlen Platte mit Ein und Ausgang für Kühlmittel verbunden ist und die andere Seite der Platte mit einer Seite des Peltier-Elementes verbunden ist und die zweite Seite des Peltier-Elementes ist wieder mit einer holen Platte mit Ein und Ausgang für Kühlmittel verbunden und diese auch mit dem Gehäuse mit Ein und Ausgang für Kühlmittel verbunden ist.Lighting unit with LED, characterized in that, the LED back is connected to a hollow plate with inlet and outlet for coolant and the other side of the plate is connected to one side of the Peltier element and the second side of the Peltier element is again with a fetch plate connected to input and output for coolant and this is also connected to the housing with input and output for coolant. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden dadurch gekennzeichnet, dass, die thermisch erzeugte Energie über ein Rohrsystem mit dem hohlen Gehäuse und oder Montageplatte verbunden ist und über einen oder mehrere Wärmetauscher in einem oder mehreren Speicher die thermische Energie abgibt oder direkt mit einem oder mehreren Heizsystem verbunden ist und mit einer Pumpe durch das ganze System, gedrückt wird.Lighting unit with LED, after a previous going characterized in that, the thermally generated energy is connected via a pipe system with the hollow housing and or mounting plate and via one or more heat exchangers in one or more memory, the thermal energy or directly with one or more Heating system is connected and with a pump through the whole system, is pressed. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden dadurch gekennzeichnet, dass, die elektrisch erzeugte Energie an einem und oder mehreren Peltier-Elementen über eine Leitung direkt an eine und oder mehrere LEDs und/oder an einen oder mehreren Akkumulatoren geleitet wird.Lighting unit with LED, after a previous characterized in that, the electrically generated energy is passed to one or more Peltier elements via a line directly to one or more LEDs and / or to one or more accumulators. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden dadurch gekennzeichnet, dass, die elektrisch erzeugte Energie in Reihe, parallel und gemischt miteinander verschaltet werden.Lighting unit with LED, after a previous going characterized in that, the electrically generated energy in series, are connected in parallel and mixed with each other. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermisch erzeugte Energie in Reihe, parallel und gemischt miteinander verschaltet werden.Lighting unit with LED, according to a preceding claim, characterized in that the thermally generated energy in series, are connected in parallel and mixed with each other. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermische und oder die elektrische Energie sofort und oder über einen Speicher mit einem oder mehreren Heizelementen verbunden sind und die Start- und Landebahn an Flughäfen damit beheizen.Lighting unit with LED, according to a previous claim, characterized in that, the thermal and / or electrical energy are connected immediately and or via a memory with one or more heating elements and thus heat the runway at airports. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermische und oder elektrische Energie in die Strassen und Brücken mit einem oder mehreren Speichern und mit einem oder mehreren Heizelementen geleitet werden.Lighting unit with LED, according to a preceding claim, characterized in that the thermal and or electrical energy in the streets and bridges with one or more memories and with one or more heating elements are passed. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem voher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die LEDs nicht durch die hohe thermische Energie die im innern der LED entsteht zerstört werden, weil diese gekühlt werden.Lighting unit with LED, according to a claim before voher, characterized in that the LEDs are not destroyed by the high thermal energy generated in the interior of the LED, because they are cooled. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Montageplatten miteinander und oder mit einem Rohrsystem und einem Speicher verbunden sind.Lighting unit with LED, according to a preceding claim, characterized in that the mounting plates are connected to each other and or to a pipe system and a memory. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, durch das oben genannte Kühlsystem der LED die Beleuchtungsstärke maximal 10% abnimmt im Gegensatz zu den anderen Beleuchtungssystemen, HQI Technik.Lighting unit with LED, according to a preceding claim, characterized in that, by the above-mentioned cooling system of the LED, the illuminance decreases by a maximum of 10%, in contrast to the other lighting systems, HQI technology. Beleuchtungseinheit mit LED, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, das der Bedarf an Heizenergie und der Warmwasserbedarf mit dem oben beschriebenen System bis zu 50% abgedeckt werden kann.Lighting unit with LED, according to a preceding claim, characterized in that the demand for heating energy and the hot water demand can be covered with the system described above up to 50%.
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