DE102017104426A1 - Liquid-cooled LED immersion light for activating reactions in fluids - Google Patents

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Moritz Kaiser
Andreas Kloss
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    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • C02F2201/3222Units using UV-light emitting diodes [LED]

Abstract

Die Erfindung betrifft eine LED-Eintauchleuchte mit einem stabförmigen Leuchtenkörper, der auf wenigstens einer Seite LEDs trägt und der über einen Längsabschnitt zum dauerhaften Eintauchen in einer Flüssigkeit eingerichtet ist, wobei entlang des Leuchtenkörpers ein geschlossenes Rohrleitungssystem für eine Flüssigkeitskühlung integriert ist, an welche die LEDs thermisch angekoppelt sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Reaktionsprozesses mit der LED-Eintauchleuchte.The invention relates to an LED immersion light with a rod-shaped lamp body, which carries LEDs on at least one side and is arranged over a longitudinal section for permanent immersion in a liquid, wherein along the lamp body, a closed piping system for liquid cooling is integrated, to which the LEDs thermally coupled. In addition, the invention relates to a system and method for controlling a reaction process with the LED immersion light.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Eintauchleuchte, welche dafür eingerichtet ist, Licht für einen Reaktionsprozess in einer Flüssigkeit bereitzustellen, sowie ein entsprechendes System und ein Verfahren zum Durchführen des Reaktionsprozesses.The present invention relates to an LED immersion light which is adapted to provide light for a reaction process in a liquid, and to a corresponding system and a method for carrying out the reaction process.

In der chemischen Industrie werden für verschiedene Anwendungen Reaktionsprozesse in Fluiden durch Licht initialisiert oder gesteuert. Es kommen dabei auch LED-Lichtquellen mit einem Spektralbereich abhängig von der Anwendung zum Einsatz. Ferner ist es auch bekannt, dass Lichtquellen in das Prozessfluid eingetaucht werden, um in möglichst direktem Kontakt mit diesen zu kommen. Teilweise werden dabei auch hohe Strahlungsleistungen benötigt, z.B. in BioReaktoren mit Bakterien oder ähnliche Organismen, um den Reaktionsprozess auszulösen oder in Gang zu halten.In the chemical industry, reaction processes in fluids are initiated or controlled by light for various applications. There are also LED light sources with a spectral range depending on the application used. Furthermore, it is also known that light sources are immersed in the process fluid in order to come into the most direct contact with them. Partly also high radiation powers are required, e.g. in BioReactors with bacteria or similar organisms to trigger or keep the reaction process.

Bei einigen der Leuchten ist es jedoch von Nachteil, dass durch die Leuchten nicht nur das gewünschte Licht erzeugt wird, sondern außerdem auch Leistung in Wärme umgesetzt wird. Hier sind grundsätzlich bereits LEDs bevorzugt, weil sie im Vergleich zu konventionellen Lichtquellen nur eine geringere Verlustleistung aufweisen. Diese kann trotzdem etwa 50 % betragen, d.h. etwa die Hälfte der elektrischen Energie wird nicht in Licht der gewünschten Wellenlänge sondern in Wärme umgesetzt.In some of the lights, however, it is a disadvantage that not only the desired light is generated by the lights, but also power is converted into heat. In principle, LEDs are already preferred because they have only a lower power loss compared to conventional light sources. This can still be about 50%, i. About half of the electrical energy is not converted into light of the desired wavelength but into heat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die negativen Einflüsse, den ein Wärmeeintrag in einer Leuchte der eingangs genannten Art auf den Reaktionsprozess ausübt, möglichst zu eliminieren, und darüber hinaus das Thermomanagement des Reaktionsprozesses zu vereinfachen.Object of the present invention is to eliminate the negative effects that a heat input in a luminaire of the type mentioned above exerts on the reaction process, as possible, and also to simplify the thermal management of the reaction process.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine LED-Eintauchleuchte nach Anspruch 1 sowie durch ein System nach Anspruch 12 und ein Verfahren nach Anspruch 14.The object is achieved by an LED immersion luminaire according to claim 1 and by a system according to claim 12 and a method according to claim 14.

Eine Besonderheit der LED-Eintauchleuchte der vorliegenden Erfindung besteht in einer Flüssigkeitskühlung. Die Eintauchleuchte umfasst einen Leuchtenkörper, der auf wenigstens einer Seite LEDs als Lichtquellen trägt. Dieser Abschnitt des Leuchtenkörpers ist speziell dafür eingerichtet, dauerhaft in eine Flüssigkeit eingetaucht zu werden. An dem Leuchtenkörper ist ferner ein Rohrleitungssystem vorgesehen, welches in einen geschlossenen Kreislauf einer Flüssigkeitskühlung integriert ist. Der Teil des Leuchtenkörpers, welcher in den Reaktionsbehälter eingebracht wird, ist derart versiegelt, dass er für ein dauerhaftes Eintauchen in die Flüssigkeit der Reaktionskomponenten geeignet ist. Insoweit unterscheidet sich die Leuchte von einer einfachen Feuchtigkeits- oder spritzwassergeschützten Leuchte, oder einer Leuchte, die nur für zeitweises Untertauchen geeignet ist. Andererseits muss bei der erfindungsgemäßen LED-Eintauchleuchte nicht die gesamte Leuchte zum dauerhaften Eintauchen in die Flüssigkeit eingerichtet sein, sondern es reicht aus, dass derjenige Abschnitt des Leuchtenkörpers, der die LEDs trägt und der über das geschlossene Rohrleitungssystem gekühlt wird, zum dauerhaften Eintauchen in die Flüssigkeit eingerichtet ist.A particularity of the LED immersion luminaire of the present invention is liquid cooling. The immersion luminaire comprises a luminaire body which carries LEDs as light sources on at least one side. This section of the lamp body is specially designed to be permanently immersed in a liquid. On the lamp body, a piping system is further provided, which is integrated in a closed circuit of liquid cooling. The part of the lamp body which is introduced into the reaction vessel is sealed in such a way that it is suitable for a permanent immersion in the liquid of the reaction components. In that regard, the lamp differs from a simple moisture or splash-proof light, or a lamp that is only suitable for temporary submersion. On the other hand, in the case of the LED immersion luminaire according to the invention, the entire luminaire does not have to be permanently immersed in the liquid, but it is sufficient for that portion of the luminaire body which carries the LEDs and which is cooled via the closed piping system to be permanently immersed in the liquid Liquid is set up.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind Anschlüsse für einen Vor- und Rücklauf des Rohrleitungssystems und/oder elektrische Anschlüsse zur elektrischen Versorgung der LEDs in einem nicht zum Eintauchen bestimmten Abschnitt des Leuchtenkörpers an einem dem zum dauerhaften Eintauchen eingerichteten Abschnitt entgegengesetzten Ende der Leuchte vorgesehen. Die Anschlüsse brauchen daher nicht die gleichen hohen Anforderungen an die Flüssigkeitsdichtigkeit, welche für die Leuchte im Bereich des einzutauchenden Abschnitts notwendig ist, zu erfüllen. Die Anschlüsse werden vielmehr an der Eintauchleuchte oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit, in welcher sich die Reaktionskomponenten befinden, angeordnet.According to a preferred embodiment, connections for a supply and return line of the pipeline system and / or electrical connections for the electrical supply of the LEDs are provided in a not intended for immersion portion of the lamp body on a the immersion adapted adapted section opposite end of the lamp. The connections therefore do not need to meet the same high demands on the liquid-tightness which is necessary for the luminaire in the region of the section to be immersed. Instead, the terminals are arranged on the immersion light above the level of the liquid in which the reaction components are located.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Rohrleitungssystem einen Innendurchmesser von wenigstens 1,5 mm, vorzugsweise wenigstens 2 mm, auf und die LEDs weisen eine elektrische Leistung zwischen 40 W und 200 W, vorzugsweise zwischen 100 W und 160 W, auf. Wie eingangs beschrieben, liegt die thermische Verlustleistung von LEDs bei etwa 50 % der Gesamtleistung. Die Eintauchleuchte wird daher eine thermische Leistung von etwa 20 W bis 100 W, insbesondere 50 W bis 80 W, in die Reaktionsflüssigkeit einbringen. Das Rohrleitungssystem mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm oder mehr ist, wenn es z.B. mit Wasser als Kühlflüssigkeit bei einer Vorlauftemperatur von 20°C durchströmt wird, zur Kompensation der thermischen Verlustleistung der LEDs überdimensioniert. Jedoch ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kühlsystem der Eintauchleuchte dem Gesamtsystem mehr Wärme entziehen kann, als durch die elektrische Verlustleistung der LEDs in das System eingebracht wird. Dadurch kann weitere Wärme, die in das System durch Umwandlung des Lichts beim Reaktionsprozess freigesetzt wird, auch durch das Kühlsystem der Eintauchleuchte abgeführt werden. Eine separate Kühlung des Reaktionsfluids ist daher nicht mehr notwendig. Die gesamte thermische Steuerung kann alleine durch das Kühlsystem der einen oder gegebenenfalls mehreren Eintauchleuchten vorgenommen werden.According to a preferred embodiment, the piping system has an inner diameter of at least 1.5 mm, preferably at least 2 mm, and the LEDs have an electrical power between 40 W and 200 W, preferably between 100 W and 160 W, on. As described above, the thermal power dissipation of LEDs is about 50% of the total power. The immersion light will therefore bring a thermal power of about 20 W to 100 W, in particular 50 W to 80 W, in the reaction liquid. The piping system having an inner diameter of 1.5 mm or more, when e.g. is traversed with water as the cooling liquid at a flow temperature of 20 ° C, oversized to compensate for the thermal power loss of the LEDs. However, according to the invention it is provided that the cooling system of the immersion light can extract more heat from the overall system than is introduced into the system by the electrical power dissipation of the LEDs. As a result, additional heat released into the system by converting the light during the reaction process can also be dissipated by the dipping light cooling system. Separate cooling of the reaction fluid is therefore no longer necessary. The entire thermal control can be carried out solely by the cooling system of one or possibly several immersion lights.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der zum Eintauchen eingerichtete Abschnitt des Leuchtenkörpers eine Länge von wenigstens 1 m, bevorzugt 1,5 m, auf. Die Länge des zum Eintauchen eingerichteten Abschnitts ist dadurch für das Kühlsystem optimiert. Für noch wesentlich längere einzutauchende Abschnitte wäre die Kühlleistung über die Länge des Leuchtenkörpers nicht mehr gleichmäßig. Kürzere zum Eintauchen eingerichtete Abschnitte hätten jedoch den Nachteil, dass sie nicht mehr für in der chemischen Industrie übliche Reaktionsbehältnisse geeignet sind.According to a preferred embodiment, the dipping section of the lamp body has a length of at least 1 m, preferably 1.5 m, on. The length of the submerged section is thereby optimized for the cooling system. For much longer sections to be immersed, the cooling capacity over the length of the lamp body would no longer be uniform. Shorter dipping sections, however, would have the disadvantage of no longer being suitable for reaction vessels common in the chemical industry.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zum Eintauchen eingerichtete Abschnitt entsprechend der Schutzklasse IP68 oder höher eingerichtet und/oder ein nicht zum Eintauchen bestimmter Abschnitt mit einer Schutzklasse unterhalb von IP68, insbesondere entsprechend der Schutzklasse IP65, eingerichtet. Insbesondere ist der nicht zum Eintauchen bestimmte Abschnitt mit einer geringeren Schutzklasse ausgebildet als der zum Eintauchen bestimmte Abschnitt. Dadurch lassen sich beispielsweise die Anschlüsse für die elektrische Versorgung sowie für die Versorgung mit Kühlflüssigkeit entsprechend einer geringeren Schutzklasse kostengünstig ausbilden, während nur der einzutauchende Bereich der Leuchte der hohen Schutzklasse für das dauerhafte Eintauchen in Flüssigkeit eingerichtet sein muss.According to a preferred embodiment, the section set up for immersion is designed according to protection class IP68 or higher and / or a non-immersion section with a protection class below IP68, in particular according to protection class IP65, is set up. In particular, the portion not intended for immersion is formed with a lower protection class than the portion intended for immersion. As a result, for example, the connections for the electrical supply and for the supply of cooling fluid according to a lower protection class can be formed inexpensively, while only the immersed area of the luminaire of high protection class must be set up for permanent immersion in liquid.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das geschlossene Rohrleitungssystem zwei parallel zueinander geführte Leitungen, die mit einem 180°-Bogensegment durchgehend verbunden sind. Eine der beiden Leitungen umfasst den Vorlauf, während die parallele Rohrleitung den Rücklauf bildet. Das Bogensegment ist vorzugsweise am unteren Ende des zum Eintauchen bestimmten Abschnitts der Leuchte angeordnet. Diese Bauform erlaubt es, dass die Kühlflüssigkeit des Vor- und Rücklaufs gegenströmig fließt. Dadurch lässt sich der für das Eintauchen eingerichtete Abschnitt der Leuchte über die gesamte Länge gleichmäßig kühlen. Eine Asymmetrie in dem Rohrleitungssystem würde demgegenüber eine unterschiedliche Kühlleistung über die Länge des einzutauchenden Abschnitts bewirken. Das 180°-Bogensegment kann beispielsweise durch einen flexiblen Schlauch ausgebildet sein. Die Rohrleitungen für den Vor- bzw. Rücklauf sind vorzugsweise aus starren Röhren, z.B. aus Metallröhren, ausgebildet, um einen guten thermischen Kontakt zu den LEDs zu bilden.According to a preferred embodiment, the closed pipeline system comprises two lines routed parallel to one another, which are connected continuously to a 180 ° arc segment. One of the two lines includes the flow, while the parallel pipe forms the return line. The arcuate segment is preferably arranged at the lower end of the dipping section of the luminaire. This design allows the cooling liquid of the supply and return flows countercurrently. As a result, the portion of the luminaire set up for immersion can be uniformly cooled over its entire length. In contrast, an asymmetry in the piping system would cause a different cooling capacity over the length of the section to be immersed. The 180 ° arc segment can be formed for example by a flexible hose. The pipes for the flow and return are preferably made of rigid tubes, e.g. made of metal tubes, designed to form a good thermal contact with the LEDs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rohrleitungssystem durch einzelne Rohr- und/oder Schlauchsegmente gebildet. Wie vorangehend ausgeführt, kann insbesondere das 180°-Bogensegment durch einen Schlauch ausgebildet sein. Die übrigen Rohrleitungen sind vorzugweise aus Metall gebildet. Es ist durchaus möglich, die Leuchte aus mehreren Modulen zusammenzusetzen, so dass die Rohrleitungen des Vorlaufs bzw. des Rücklaufs sich jeweils aus mehreren Rohrabschnitten zusammensetzen. Dadurch lässt sich die Leuchte auch modular aufbauen, um z.B. für verschieden Eintauchtiefen eingerichtet zu werden.According to a preferred embodiment, the piping system is formed by individual pipe and / or hose segments. As stated above, in particular, the 180 ° arc segment can be formed by a hose. The remaining pipes are preferably made of metal. It is quite possible to assemble the luminaire from several modules, so that the pipelines of the flow and the return respectively consist of several pipe sections. As a result, the luminaire can also be constructed in a modular manner in order, for. to be set up for different immersion depths.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Leuchtenkörper aus einem extrudierten Aluminiumprofil mit zwei Längsfugen gebildet, in welchen jeweils eine Rohrleitung des geschlossenen Rohrleitungssystems vorgesehen ist. Ein Aluminiumprofil hat den Vorteil, dass es die Wärme von den LEDs zu den Rohrleitungen gut leitet. Das Anordnen der Rohrleitungen in Längsfugen des extrudierten Aluminiumprofils hat ferner den Vorteil, dass die Rohrleitung selbst an den Leuchtenkörper gut thermisch angekoppelt ist.According to a preferred embodiment, the lamp body is formed from an extruded aluminum profile with two longitudinal joints, in each of which a pipe of the closed piping system is provided. An aluminum profile has the advantage that it conducts the heat from the LEDs to the pipes well. The arrangement of the pipes in longitudinal joints of the extruded aluminum profile also has the advantage that the pipe itself is well thermally coupled to the lamp body.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform trägt der Leuchtenkörper nur auf einer oder auf zwei entgegengesetzten Seiten jeweils ein oder mehrere LED-Module, das bzw. die thermisch mit dem Leuchtenkörper gekoppelt sind. Für Leuchten, welche an einer Seitenwand des Reaktionsbehälters angeordnet werden, ist es ausreichend, dass nur eine Seite des Leuchtenkörpers mit LEDs besetzt ist. Demgegenüber sind Eintauchleuchten, die mittig in dem Reaktionsbehälter angeordnet sind, vorzugsweise auf mehreren Seiten mit LEDs besetzt. Die LEDs können in Modulen, insbesondere auf Abschnitten eines PCB (Printed Circuit Board), vorgesehen sein und flächig an den Seiten des Leuchtenkörpers, insbesondere dem Aluminiumprofil, aufgebracht sein. Durch die flächige Auflage wird der thermische Kontakt zwischen den LEDs und dem Leuchtenkörper verbessert. Es wäre auch denkbar, dass mehr als zwei Seiten des Leuchtenkörpers mit LEDs besetzt sind. In diesem Fall müssten jedoch die Rohrleitungen des Kühlsystems im Inneren des Leuchtenkörpers angebracht werden. Bei nur lediglich zwei mit LEDs besetzten Seiten des Leuchtenkörpers verbleiben noch wenigstens zwei weitere Schmalseiten, entlang derer das Rohrleitungssystem geführt werden kann.According to a preferred embodiment, the luminaire body carries only one or more LED modules on one or two opposite sides, which are thermally coupled to the luminaire body. For lights, which are arranged on a side wall of the reaction container, it is sufficient that only one side of the lamp body is occupied by LEDs. In contrast, immersion lights, which are arranged centrally in the reaction vessel, preferably occupied on several sides with LEDs. The LEDs can be provided in modules, in particular on sections of a PCB (Printed Circuit Board), and can be applied flat on the sides of the luminaire body, in particular the aluminum profile. Due to the flat support of the thermal contact between the LEDs and the lamp body is improved. It would also be conceivable that more than two sides of the lamp body are occupied by LEDs. In this case, however, the pipes of the cooling system would have to be mounted inside the lamp body. With only two sides of the luminaire body occupied by LEDs, at least two further narrow sides remain, along which the piping system can be guided.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zum Eintauchen eingerichtete Längsabschnitt des Leuchtenkörpers mit Glas, insbesondere Borosilikat-Glas, und/oder mit Kunststoff, insbesondere PMMA, PC oder PET, ummantelt. Dadurch lässt sich der Leuchtenkörper einfach versiegeln, so dass er zum dauerhaften Eintauchen in die Flüssigkeit geeignet ist. Ferner haben diese Ummantelungen den Vorteil, dass sie für ein breites Wellenspektrum durchlässig sind. Gegebenenfalls kann das Glas- bzw. Kunststoffmaterial speziell auf die Wellenlänge der eingesetzten LEDs abgestimmt werden.According to a preferred embodiment, the longitudinal section of the luminaire body set up for immersion is covered with glass, in particular borosilicate glass, and / or with plastic, in particular PMMA, PC or PET. As a result, the lamp body can be easily sealed, so that it is suitable for permanent immersion in the liquid. Furthermore, these sheaths have the advantage that they are permeable to a wide wave spectrum. Optionally, the glass or plastic material can be tailored to the wavelength of the LEDs used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die LEDs die Lichtfarben weiß, insbesondere mehr als 6.500 K, blau, rot und/oder ultraviolett auf. Weißes Licht sowie insbesondere blaues und rotes Licht sind für die Fotosynthese geeignet. Der grüne Farbbereich kann für die Fotosynthese hingegen entfallen. Ultraviolettes Licht ist für andere Reaktionstypen, beispielsweise für verschiedene Arten von Polymerisierungen oder auch Entkeimung geeignet.According to a preferred embodiment, the LEDs have the light colors white, in particular more than 6,500 K, blue, red and / or ultraviolet. White light and especially blue and red Light is suitable for photosynthesis. The green color range, however, can be omitted for the photosynthesis. Ultraviolet light is suitable for other types of reactions, for example, for various types of polymerization or even sterilization.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein System zum Durchführen eines chemischen oder biologischen Reaktionsprozesses in einer Flüssigkeit, welches einen Reaktionsbehälter zur Aufnahme der Flüssigkeit und wenigstens eine LED-Eintauchleuchte nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst, sowie einen Wärmetauscher und eine Pumpe, welche mit der wenigstens einen LED-Eintauchleuchte verbunden sind, um eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, durch das geschlossene Rohrleitungssystem der LED-Eintauchleuchte zu leiten.The present invention further relates to a system for carrying out a chemical or biological reaction process in a liquid, which comprises a reaction container for receiving the liquid and at least one LED immersion lamp according to one of the embodiments described above, and a heat exchanger and a pump, which with the at least an LED immersion lamp are connected to a cooling liquid, in particular water, to pass through the closed pipe system of the LED immersion light.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System mehrere LED-Eintauchleuchten. Ferner ist ein erster Verteiler zwischen der Vielzahl von Vorläufen der LED-Eintauchleuchten und ein zweiter Verteiler zwischen der Vielzahl von Rückläufen der LED-Eintauchleuchten vorgesehen, und der erste und zweite Verteiler sind mit dem Wärmetauscher und der Pumpe verbunden, um die Kühlflüssigkeit durch alle LED-Eintauchleuchten zirkulieren zu lassen. Gemäß dieser Ausführungsform kann ein Kühlkreislauf für alle LED-Eintauchleuchten verwendet werden. Ferner ist durch die Verteiler gewährleistet, dass auch alle LED-Eintauchleuchten gleichmäßig gekühlt werden. Würde man die Kühlkreisläufe der Leuchten demgegenüber in Reihe hintereinander schalten, würde die Kühlleistung graduell von einer Leuchte zur nächsten Leuchte abnehmen.According to a preferred embodiment, the system comprises a plurality of LED immersion lights. Further, a first distributor is provided between the plurality of leads of the LED immersion lights and a second distributor between the plurality of returns of the LED immersion lights, and the first and second distributors are connected to the heat exchanger and the pump for passing the cooling liquid through all the LEDs - to let inlets to circulate. According to this embodiment, a refrigeration cycle can be used for all LED immersion lights. Furthermore, the distributors ensure that all LED immersion lights are cooled evenly. If one were to switch the cooling circuits of the luminaires in series in series, the cooling capacity would gradually decrease from one luminaire to the next luminaire.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines der vorangehend genannten Systeme mit der einen oder den mehreren LED-Eintauchleuchten vorgesehen, wobei die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit durch eine oder mehrere der LED-Eintauchleuchten sowie eine Vorlauftemperatur der Kühlflüssigkeit durch die eine oder die mehreren LED-Eintauchleuchten derart geregelt ist, dass die dem System durch den Wärmetauscher entzogene Wärme sich von der durch die thermische Verlustleistung der LEDs der einen oder der mehreren LED-Eintauchleuchten erzeugten Wärme unterscheidet. Insbesondere kann dem System durch die Kühlung der einen oder mehreren LED-Eintauchleuchten mehr Wärme entzogen werden, als dem System durch die Verlustleistung der LEDs hinzugefügt wird. Beispielsweise kann die Durchflussmenge zwischen 0,001 und 0,01 kg/s in jeder Leuchte, d.h. bei mehreren Leuchten nach dem ersten bzw. vor dem zweiten Verteiler, betragen. Dadurch kann dem System insgesamt mehr Wärme entzogen werden, als durch die thermische Verlustleistung der LEDs in das System eingebracht wird. Somit lässt sich die Temperatur in der Reaktionsflüssigkeit regeln und gegebenenfalls während dem Reaktionsprozess entstehende Wärme durch die Leuchten abführen. Eine separate Kühlung der Reaktionsflüssigkeit ist in dieser Ausführungsform nicht mehr erforderlich. Für andere Reaktionsprozesse kann es auch bevorzugt sein, dass die über die Kühlung der LED-Eintauchleuchten entzogene Wärme geringer ist als die Verlustwärme der LEDs. In diesem Fall können die LED-Eintauchleuchten als Heizelemente genutzt werden. Allgemein lässt sich mit der Regelung des Kühlkreislaufes für die LED-Eintauchleuchten das Thermomanagement für den Reaktionsprozess vollständig steuern.According to another aspect of the invention, there is provided a method of operating one of the foregoing systems with the one or more LED immersion lights, wherein the flow rate of the cooling fluid through one or more of the LED immersion lights and a flow temperature of the cooling fluid through one or more a plurality of LED immersion lights is controlled such that the heat extracted from the system by the heat exchanger is different from the heat generated by the thermal power dissipation of the LEDs of the one or more LED immersion lights. In particular, by cooling the one or more LED immersion lights, more heat can be extracted from the system than is added to the system by the power dissipation of the LEDs. For example, the flow rate may be between 0.001 and 0.01 kg / s in each light, i. in the case of several lamps after the first distributor or before the second distributor. As a result, more heat can be withdrawn from the system as a whole, as is introduced by the thermal power loss of the LEDs in the system. Thus, the temperature can be controlled in the reaction liquid and optionally dissipate heat during the reaction process through the lights. A separate cooling of the reaction liquid is no longer necessary in this embodiment. For other reaction processes, it may also be preferred that the heat extracted via the cooling of the LED immersion lights is lower than the heat loss of the LEDs. In this case, the LED immersion lights can be used as heating elements. In general, with the regulation of the cooling circuit for the LED immersion lights, the thermal management for the reaction process can be completely controlled.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren gegeben wird, deutlich. In den Figuren ist Folgendes dargestellt:

  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems zur Durchführung einer Reaktion in einer Flüssigkeit gemäß dem Stand der Technik.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems zur Durchführung einer Reaktion in einer Flüssigkeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt eine Seitenansicht einer LED-Eintauchleuchte einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 zeigt einen Querschnitt der LED-Eintauchleuchte entlang der Ebene A-A der 3.
  • 5 zeigt einen Querschnitt durch die LED-Eintauchleuchte entlang der Ebene B-B der 3.
  • 6 zeigt einen Querschnitt der LED-Eintauchleuchte im Bereich C der 4.
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Eintauchleuchte nach 3 in einem unteren Bereich.
  • 8 zeigt Querschnitte verschiedener Ausführungsformen von LED-Eintauchleuchten.
Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments given in conjunction with the accompanying drawings. The figures show the following:
  • 1 shows a schematic view of a system for carrying out a reaction in a liquid according to the prior art.
  • 2 shows a schematic view of a system for carrying out a reaction in a liquid according to an embodiment of the invention.
  • 3 shows a side view of an LED immersion lamp of an embodiment of the invention.
  • 4 shows a cross section of the LED immersion light along the plane AA of 3 ,
  • 5 shows a cross section through the LED immersion light along the plane BB of 3 ,
  • 6 shows a cross section of the LED immersion light in area C of 4 ,
  • 7 shows a perspective view of the dipping light after 3 in a lower area.
  • 8th shows cross sections of various embodiments of LED immersion lights.

In der 1 ist ein System zum Durchführen eines durch Licht initiierten bzw. gesteuerten Reaktionsprozesses in einer Flüssigkeit nach dem Stand der Technik dargestellt. Mehrere stabförmige Leuchten sind in die Flüssigkeit 2 mit den Reaktionskomponenten eingetaucht, um den Reaktionsprozess zu initialisieren bzw. zu steuern. Um den Wärmeeintrag durch die Leuchten in die Flüssigkeit 2 zu kompensieren, ist ferner eine externe Kühlung vorgesehen, welche die Flüssigkeit 2 durch einen Wärmetauscher leitet, um die Temperatur zu steuern.In the 1 For example, a system for performing a light initiated reaction process in a prior art fluid is shown. Several rod-shaped lights are in the liquid 2 immersed with the reaction components to initialize or control the reaction process. To the heat input through the lights in the liquid 2 To compensate, an external cooling is also provided, which is the liquid 2 through a heat exchanger to control the temperature.

Bezugnehmend auf die 2 ist ein vergleichbares System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In die Flüssigkeit 2 sind LED-Eintauchleuchten 6 eingetaucht, welche selbst gekühlt werden. Jede der Leuchten 6 besitzt eine Flüssigkeitskühlung wie nachfolgend beschrieben. Die Vor- und Rückläufe der Flüssigkeitskühlung der mehreren Leuchten 6 sind in einem ersten bzw. zweiten Verteiler 10 und 12 zusammengefasst und mit einem Wärmetauscher und einer externen Kühlung verbunden. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, die Flüssigkeit in der der Reaktionsprozess stattfindet, selbst zu kühlen, wie in 1 dargestellt. Das Thermomanagement kann alleine über die temperierten Leuchten 6 erfolgen. Dabei ist zu beachten, dass die Kühlung für die Leuchten 6 so ausgelegt ist, dass auch mehr Wärme der Flüssigkeit 2 entzogen werden kann, als durch die thermische Verlustleistung der Leuchten 6 in das System eingebracht wird. Dadurch kann insbesondere auch Wärme, die durch den Reaktionsprozess selber freigesetzt wird, durch die Kühlung der Leuchten abgeführt werden. Referring to the 2 a comparable system according to an embodiment of the invention is shown. In the liquid 2 are LED immersion lights 6 dipped, which are self-cooled. Each of the lights 6 has a liquid cooling as described below. The flow and return of the liquid cooling of the several lights 6 are in a first or second distributor 10 and 12 summarized and connected to a heat exchanger and an external cooling. Thereby it is no longer necessary to cool the liquid in which the reaction process takes place, as in 1 shown. The thermal management can alone on the tempered lights 6 respectively. It should be noted that the cooling for the lights 6 designed so that also more heat of the liquid 2 can be withdrawn, as by the thermal power dissipation of the lights 6 is introduced into the system. As a result, in particular heat which is released by the reaction process itself can be dissipated by the cooling of the lights.

Bezugnehmend auf die 3 bis 7 wird eine Ausführungsform der Leuchte 6 beschrieben.Referring to the 3 to 7 is an embodiment of the lamp 6 described.

Die Leuchte 6 ist in Form einer LED-Eintauchleuchte ausgebildet. Ein unterer stabförmiger Längsabschnitt 20 der Leuchte ist zum dauerhaften Untertauchen in die Flüssigkeit 2 des Reaktionsbehälters 4 eingerichtet. Oberhalb des stabförmigen Abschnitte 20 befindet sich ein Abschnitt 22, der nicht für das dauerhafte Untertauchen in die Flüssigkeit geeignet ist. Insbesondere ist der Abschnitt 20 nach der Schutzklasse IP68 ausgeführt, während der obere Abschnitt 22 lediglich die Schutzklasse IP65 erfüllt.The lamp 6 is designed in the form of an LED immersion light. A lower rod-shaped longitudinal section 20 the lamp is for permanent immersion in the liquid 2 of the reaction vessel 4 set up. Above the rod-shaped sections 20 there is a section 22 which is not suitable for permanent immersion in the liquid. In particular, the section 20 according to protection class IP68, while the upper section 22 only fulfills the protection class IP65.

Um den zum dauerhaften Untertauchen eingerichteten Abschnitt 20 ist ein äußerer Mantel 24 vorgesehen, der in der Ausführungsform gemäß den 3 bis 7 zylinderförmig ausgebildet ist. Der Zylinder 24 muss resistent gegen die Flüssigkeit 2 bzw. die darin befindlichen Reaktionskomponenten sein. Ferner muss er lichtdurchlässig für die entsprechenden Wellenlängen der Leuchte sein. Vorzugsweise wird Glas oder ein transparenter Kunststoff verwendet.Around the section designed for permanent immersion 20 is an outer coat 24 provided in the embodiment according to the 3 to 7 is cylindrical. The cylinder 24 must be resistant to the liquid 2 or the reaction components contained therein. Furthermore, it must be translucent for the corresponding wavelengths of the luminaire. Preferably, glass or a transparent plastic is used.

Im Inneren der Ummantelung 24 befindet sich ein Leuchtenkörper 26, welcher in der dargestellten Ausführungsform aus einem Aluminiumstrangpressprofil hergestellt ist. Wie im Querschnitt nach 5 zu sehen ist, besitzt der Leuchtenkörper 26 zwei entgegengesetzte Anlageflächen, auf denen jeweils ein PCB 28 mit LED 30 angeordnet ist. Die PCB 28 sind in gutem thermischen Kontakt mit dem Leuchtenkörper 26 ausgebildet. Ferner ist an zwei Schmalseiten des Leuchtkörpers 26 jeweils eine Längsfuge vorgesehen, in welcher eine Röhre 32 eingefügt ist. Die Röhren 32 sind Teil eines geschlossenen Rohrleitungssystems der Leuchte und bilden im oberen nicht zum Eintauchen bestimmten Abschnitt 22 jeweils einen Anschluss für den Vorlauf bzw. Rücklauf der Leuchte. Im unteren Bereich der Leuchte, d.h. an dem Ende des zum Eintauchen bestimmten Abschnitts 20, welches dem nicht zum Eintauchen bestimmten Abschnitt 22 entgegengesetzt ist, sind die Röhren 32 mit einem bogenförmigen Abschnitt 34 verbunden, so dass ein geschlossenes Rohrleitungssystem innerhalb der Leuchte entsteht. Die beiden Röhren 32 können wahlweise als Vor- oder Rücklauf benutzt werden, da sie symmetrisch sind. Durch die Anordnung der Röhren 32 in den Längsfugen des Leuchtenkörpers 26 und durch die flächige Verbindung des PCB 28 auf dem Leuchtenkörper 26 stehen die Röhren 32 in gutem thermischen Kontakt mit der LED 30. Dadurch kann effizient die Wärme, welche durch Verlustleistung in den LEDs 30 entsteht, abgeführt werden. Wie vorhergehend beschrieben, kann darüber hinaus noch weitere Wärme abgeführt werden, um die Flüssigkeit 2 weiter zu kühlen. Inside the casing 24 there is a lamp body 26 , which is made in the illustrated embodiment of an aluminum extruded profile. As in cross section 5 can be seen, owns the lamp body 26 two opposite contact surfaces on each of which a PCB 28 with LED 30 is arranged. The PCB 28 are in good thermal contact with the lamp body 26 educated. Furthermore, on two narrow sides of the filament 26 each provided a longitudinal joint, in which a tube 32 is inserted. The tubes 32 are part of a closed piping system of the luminaire and form in the upper section not intended for immersion 22 one connection each for the flow and return of the luminaire. In the lower part of the lamp, ie at the end of the section to be dipped 20 , which is the section not intended for immersion 22 Opposite, are the tubes 32 with an arcuate section 34 connected, so that a closed piping system arises within the lamp. The two tubes 32 can be used as either forward or reverse because they are symmetrical. By the arrangement of the tubes 32 in the longitudinal joints of the lamp body 26 and by the surface connection of the PCB 28 on the lamp body 26 stand the tubes 32 in good thermal contact with the LED 30 , This can efficiently reduce the heat caused by power dissipation in the LEDs 30 arises, be dissipated. As previously described, more heat may be dissipated to the liquid 2 continue to cool.

Die Durchflussmenge kann beispielsweise 0,005 kg/s bei einem Druck von etwa 436 mbar betragen. Dadurch kann bei Verwendung von Wasser als Kühlflüssigkeit mit einer Vorlauftemperatur von etwa 20° die Verlustleistung der LED, welche etwa 50% der gesamten elektrischen Leistung der LED-Module einer Leuchte ausmacht, im vorliegenden Fall etwa 130 W, abgeführt werden und darüber hinaus die Flüssigkeit 2 mit den Reaktionskomponenten noch weiter gekühlt werden. Der Abschnitt 20 der Leuchte beträgt etwa 1,5 m. Über diese Länge lässt sich der Leuchtenkörper 26 mit den Röhren 32 eines Innendurchmessers von etwa 2,6 mm über die gesamte Länge kühlen. Kürzere Ausführungsformen sind auch möglich. Längere Ausführungsformen sind hingegen weniger bevorzugt, weil dann die Kühlleistung nicht mehr gleichmäßig über die gesamte Länge der Leuchte erbracht werden kann. Es ist dabei zu berücksichtigen, dass die Werte für die Länge des zum Eintauchen bestimmten Abschnitts 20 der Leuchte, die Materialauswahl für den Leuchtenkörper 26 sowie die Gesamtleistung der LEDs 30 auf den Rohrinnendurchmesser des Rohrsystems 32, 34 abgestimmt werden muss, um die gewünschte Temperaturverteilung innerhalb der Leuchte und in der Flüssigkeit 2, welche die Reaktionskomponenten beinhaltet, einzustellen.The flow rate may for example be 0.005 kg / s at a pressure of about 436 mbar. As a result, when using water as a coolant with a flow temperature of about 20 °, the power loss of the LED, which makes up about 50% of the total electrical power of the LED modules of a lamp, in the present case about 130 W, be discharged and beyond the liquid 2 be cooled even further with the reaction components. The section 20 the lamp is about 1.5 m. Over this length can be the lamp body 26 with the tubes 32 Cool an inner diameter of about 2.6 mm over the entire length. Shorter embodiments are also possible. Longer embodiments, however, are less preferred because then the cooling performance can not be provided uniformly over the entire length of the lamp. It should be noted that the values for the length of the section to be dipped 20 the lamp, the material selection for the lamp body 26 as well as the total power of the LEDs 30 on the pipe inside diameter of the pipe system 32 . 34 must be adjusted to the desired temperature distribution within the luminaire and in the liquid 2 adjusting the reaction components.

In der 8 sind mehrere Querschnitte entsprechend der Figur 5 für verschiedene Ausführungsformen der Leuchte dargestellt. Die dargestellten Ausführungsformen umfassen immer den gleichen Leuchtenkörper 26 mit jeweils zwei symmetrischen Röhren 32. Es können abhängig von der Ausführungsform LED-Module (d.h. PCB 28 und LEDs 30) auf nur einer oder zwei gegenüberliegenden Seiten des Leuchtenkörpers vorgesehen sein. Ferner ist es auch möglich, dass innerhalb einer Leuchte mehrere Leuchtenkörper, z.B. fünf Stück, wie in der 8 unten dargestellt, vorgesehen sind. Der eine oder die mehreren Leuchtenkörper sind in einer Ummantelung 24 vorgesehen. Diese kann zylindrisch, quadratisch oder rechteckig sein, wie in den verschiedenen Ausführungsformen der 8 dargestellt.In the 8th Several cross-sections are shown according to the figure 5 for various embodiments of the lamp. The illustrated embodiments always include the same lamp body 26 each with two symmetrical tubes 32 , Depending on the embodiment, LED modules (ie, PCB 28 and LEDs 30 ) may be provided on only one or two opposite sides of the lamp body. Furthermore, it is also possible that within a lamp several lamp body, eg five pieces, as in the 8th shown below, are provided. The one or more lamp bodies are provided in a casing 24. This may be cylindrical, square or rectangular, as in the various embodiments of 8th shown.

Für die Ausführungsform mit mehreren Leuchtenkörpern können separate Anschlüsse für jedes der Rohrleitungssysteme der einzelnen Leuchtenkörper 26 vorgesehen sein. Alle Leuchtenkörper sind jedoch vorzugsweise in einem nicht zum Eintauchen bestimmten Abschnitt der Leuchte miteinander mechanisch verbunden.For the multiple lamp body embodiment, separate terminals may be provided for each of the piping systems of the individual lamp bodies 26 be provided. However, all luminaire bodies are preferably mechanically connected to each other in a non-immersion section of the luminaire.

Zahlreiche Abwandlungen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Insbesondere sind andere Formen von Leuchtenkörpern möglich. Es ist auch denkbar, dass Leuchtenkörper mehr als nur zwei Anlageflächen für LED-PCB aufweist. Die Leuchten können modulartig aufgebaut sein, beispielsweise kann sowohl das Rohrleitungssystem für die Kühlung als auch die PCB für die LED sich jeweils nur über einen Abschnitt des Leuchtenkörpers erstrecken und sind miteinander verbunden. Vorzugsweise ist der Leuchtenkörper selbst jedoch durch ein durchgängiges Metallprofil ausgebildet, um eine bessere Wärmeleitung über den Leuchtenkörper zu erzielen.Numerous modifications of the above-described embodiments can be made without departing from the scope of the invention, which is defined by the claims. In particular, other forms of lamp bodies are possible. It is also conceivable that the lamp body has more than just two contact surfaces for LED PCB. The lights may be constructed in a modular manner, for example, both the piping system for cooling and the PCB for the LED each extend only over a portion of the lamp body and are connected together. Preferably, however, the lamp body itself is formed by a continuous metal profile in order to achieve a better heat conduction over the lamp body.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Flüssigkeit mit ReaktionskomponentenLiquid with reaction components
44
Behältniscontainer
66
LED-EintauchleuchteLED immersion lamp
1010
Verteiler für VorlaufDistributor for flow
1212
Verteiler für RücklaufDistributor for return
2020
Zum Eintauchen eingerichteter AbschnittSubmerged section
2222
Zum Eintauchen nicht vorgesehener AbschnittFor immersion unintended section
2424
Ummantelungjacket
2626
Leuchtenkörper, insbesondere AluminiumstrangpressprofilLuminaire body, in particular extruded aluminum profile
2828
PCB (Printed Circuit Board)PCB (Printed Circuit Board)
3030
LEDLED
3232
Röhretube
3434
180°-Bogensegment180 ° -Bogensegment

Claims (15)

LED-Eintauchleuchte (6) mit einem stabförmigen Leuchtenkörper (26), der auf wenigstens einer Seite LEDs (30) trägt und der über einen Längsabschnitt (20) zum dauerhaften Eintauchen in einer Flüssigkeit eingerichtet ist, wobei entlang des Leuchtenkörpers (26) ein geschlossenes Rohrleitungssystem (32, 34) für eine Flüssigkeitskühlung integriert ist, an welche die LEDs (30) thermisch angekoppelt sind.LED immersion light (6) with a rod-shaped lamp body (26) carrying on at least one side LEDs (30) and which is arranged over a longitudinal portion (20) for permanent immersion in a liquid, wherein along the lamp body (26) is a closed Piping system (32, 34) is integrated for a liquid cooling, to which the LEDs (30) are thermally coupled. LED-Eintauchleuchte (6) nach Anspruch 1, wobei Anschlüsse für einen Vor- und Rücklauf des Rohrleitungssystems (32, 34) und/oder elektrische Anschlüsse zur Versorgung der LEDs (30) in einem nicht zum Eintauchen bestimmten Abschnitt (22) der Leuchte (6) an einem dem zum dauerhaften Eintauchen eingerichteten Abschnitt (20) entgegengesetzten Ende des Leuchtenkörpers vorgesehen sind.LED immersion light (6) after Claim 1 in which connections for a supply and return of the piping system (32, 34) and / or electrical connections for supplying the LEDs (30) in a non-immersion section (22) of the lamp (6) at one set up for permanent immersion Section (20) opposite end of the lamp body are provided. LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohrleitungssystem (32, 34) einen Innendurchmesser von wenigstens 1,5 mm, vorzugsweise wenigstens 2 mm aufweist, und die LEDs eine elektrische Leistung zwischen 40 W und 200 W, bevorzugt zwischen 100 W und 160 W, aufweisen.LED immersion light (6) according to any one of the preceding claims, wherein the piping system (32, 34) has an inner diameter of at least 1.5 mm, preferably at least 2 mm, and the LEDs an electrical power between 40 W and 200 W, preferably between 100 W and 160 W, exhibit. LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zum Eintauchen eingerichtete Abschnitt (20) eine Länge von wenigstens 1 m, bevorzugt 1,5 m, aufweist.LED immersion light (6) according to one of the preceding claims, wherein the dipping section (20) has a length of at least 1 m, preferably 1.5 m. LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zum Eintauchen eingerichtete Abschnitt (20) entsprechend der Schutzklasse IP68 oder höher eingerichtet ist und/oder ein nicht zum Eintauchen bestimmter Abschnitt unterhalb der Schutzklasse IP68, insbesondere entsprechend der Schutzklasse IP65 eingerichtet ist.LED immersion light (6) according to any one of the preceding claims, wherein the dipping set-up portion (20) according to the protection class IP68 or higher is set and / or a non-immersion section below the protection class IP68, in particular according to the protection class IP65 is set , LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das geschlossene Rohrleitungssystem (32, 34) zwei parallel zueinander geführte Leitungen (32) umfasst, die mit einem 180°-Bogensegment (34) durchgehend verbunden sind.LED immersion light (6) according to one of the preceding claims, wherein the closed pipe system (32, 34) comprises two parallel lines (32), which are connected to a 180 ° arc segment (34) continuously. LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohrleitungssystem (32, 34) durch einzelne Rohr- und/oder Schlauchsegmente gebildet ist.LED immersion light (6) according to one of the preceding claims, wherein the piping system (32, 34) is formed by individual tube and / or tube segments. LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leuchtenkörper (26) aus einem extrudierten Aluminiumprofil mit zwei Längsnuten gebildet ist, in welche jeweils eine Rohrleitung (32) des geschlossenen Rohrleitungssystems (32, 34) vorgesehen ist.LED immersion light (6) according to one of the preceding claims, wherein the lamp body (26) is formed from an extruded aluminum profile with two longitudinal grooves, in each of which a pipe (32) of the closed pipe system (32, 34) is provided. LED-Eintauchleuchte (6), wobei der Leuchtenkörper (26) nur auf einer oder auf zwei entgegengesetzten Seiten jeweils ein oder mehrere LED-Module (28) trägt, das bzw. die thermisch an den Leuchtenkörper (26) angekoppelt sind.LED immersion light (6), wherein the lamp body (26) carries on one or on two opposite sides each one or more LED modules (28) which are thermally coupled to the lamp body (26). LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zum Eintauchen eingerichtete Längsabschnitt (20) mit Glas, insbesondere Borosilikat-Glas, und/oder mit Kunststoff, insbesondere PMMA, PC oder PET, ummantelt ist. LED immersion light (6) according to one of the preceding claims, wherein the longitudinal section (20) set up for immersion is coated with glass, in particular borosilicate glass, and / or with plastic, in particular PMMA, PC or PET. LED-Eintauchleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (30) die Lichtfarbe weiß, insbesondere mehr als 6500 K, blau, rot, und/oder ultraviolett aufweisen.LED immersion luminaire according to one of the preceding claims, wherein the LEDs (30) have the light color white, in particular more than 6500 K, blue, red, and / or ultraviolet. System zum Durchführen eines chemischen oder biologischen Reaktionsprozesses in einer Flüssigkeit (2), welches einen Reaktionsbehälter (4) zur Aufnahme der Flüssigkeit und wenigstens eine LED-Eintauchleuchte (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, sowie einem Wärmetauscher und einer Pumpe, welche mit der wenigstens einen LED-Eintauchleuchte verbunden sind, um eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, durch das geschlossene Rohrleitungssystem (32, 34) der LED-Eintauchleuchte (6) zu leiten.System for carrying out a chemical or biological reaction process in a liquid (2), which comprises a reaction vessel (4) for receiving the liquid and at least one LED immersion light (6) according to one of the preceding claims, and a heat exchanger and a pump, which with the at least one LED immersion light are connected to guide a cooling liquid, in particular water, through the closed piping system (32, 34) of the LED immersion light (6). System nach Anspruch 12, welches mehrere LED-Eintauchleuchten (6) nach jeweils einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst und ein erster Verteiler (10) zwischen einer Vielzahl von Vorläufen der LED-Eintauchleuchten und einem zweiter Verteiler (12) zwischen einer Vielzahl der Rückläufe der LED-Eintauchleuchten vorgesehen sind, und der erste und der zweite Verteiler (10, 12) mit dem Wärmetauscher und der Pumpe verbunden sind, um die Kühlflüssigkeit durch die LED-Eintauchleuchten (6) zirkulieren zu lassen.System after Claim 12 , which several LED immersion lights (6) after each of the Claims 1 to 11 and a first distributor (10) is provided between a plurality of leads of the LED immersion lights and a second distributor (12) between a plurality of returns of the LED immersion lights, and the first and the second distributor (10, 12) with the Heat exchanger and the pump are connected to circulate the cooling liquid through the LED immersion lights (6). Verfahren zum Betreiben eines Systems nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Durchflussmenge einer Kühlflüssigkeit durch eine oder mehrere der LED-Eintauchleuchten (6) sowie eine Vorlauftemperatur der Kühlflüssigkeit durch die eine oder die mehreren LED-Eintauchleuchten (6) derart geregelt wird, dass die dem System durch den Wärmetauscher entzogene Wärme sich von der Wärme unterscheidet, welche durch die thermische Verlustleistung der LEDs (30) der einen oder der mehreren LED-Eintauchleuchten (6) dem System hinzugefügt wird.Method for operating a system according to one of Claims 12 or 13 wherein the flow rate of a cooling liquid through one or more of the LED immersion lights (6) and a flow temperature of the cooling liquid through the one or more LED immersion lights (6) is controlled so that the heat extracted from the system by the heat exchanger is different from the one Heat that is added to the system by the thermal power dissipation of the LEDs (30) of the one or more LED immersion lights (6) is different. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die dem System durch den Wärmetauscher entzogene Wärme höher ist als die thermische Verlustleistung der LEDs (30) der einen oder der mehreren LED-Eintauchleuchten (6).Method according to Claim 14 wherein the heat extracted from the system by the heat exchanger is higher than the thermal power dissipation of the LEDs (30) of the one or more LED immersion lights (6).
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