DE202013007630U1 - LED Beleuchtung mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung - Google Patents

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    • H01L33/645—Heat extraction or cooling elements the elements being electrically controlled, e.g. Peltier elements
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    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Beleuchtung mit Licht-Emittiernder Diode, LED genannt, mit thermischer Energierückgewinnung, LED die mit der Rückseite auf der Montageplatte 1 mit, oder ohne Wärmeleitpastenkleber geklebt ist, oder auf der Montageplatte 1 geschraubt oder geklemmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass, die Montageplatte 1 hohl ist und ein oder mehre Ein und Auslasse für Kühlmittel besitzt, und von einem Kühlmittel oder Luftstrom durchströmt wird.

Description

  • Bei der Erfindung handelt es sich um eine LED Beleuchtung mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung.
  • Stand der Technik ist, daß bei einer Hochleistungs-LED sehr hohe Temperaturen auf der Rückseite der LED erzeugt werden. Diese LEDs können bis zu 350C° heiß werden, und sind innerhalb von wenigen Sekunden zerstört.
  • Damit die LED nicht zerstört wird, müssen große Kühlkörper mit der LED verbunden werden, damit die entstehende Hitze sehr schnell abtransportiert wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es diese hohen Temperaturen an der LED schnell ab zu transportieren und die entstandene thermische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und noch vorhandene thermische Energie an einen Speicher weiter zu leiten.
  • Auf eine hohle Montageplatte 1 die z. B. aus Aluminium besteht und einen oder mehrere Einlässe für Kühlflüssigkeit und einen oder mehrere Auslässe hat, werden eine oder mehrere Peltier-Elemente mit der Montageplatte 1 die vorher mit Wärmeleitpastenkleber bestrichen wurde montiert.
  • Die andere Seite des Peltier-Elements wird mit der Rückseite der LED verbunden die vorher mit Wärmeleitpastenkleber bestrichen wurde.
  • Beim einschalten der LED entsteht auf der Rückseite der LED eine Temperatur bis zu 350C° die jetzt von dem Peltier-Element aufgenommen wird.
  • Durch die hohle Montageplatte 1 strömt gleichzeitig ein Kühlmittel durch und es entsteht ein Temperaturunterschied an dem Peltier-Element. Durch diesen Temperatur – unterschied entsteht an dem Peltier-Element eine Spannung und ein Strom. Diese Energie wird zu einem Speicher geführt der über eine elektronische Steuerung wieder der LED die benötigte Energie zuführt.
  • Die Montageplatte 1 ist mit einem Rohrsystem verbunden das über einen Wärmetauscher in einem Speicher die zugeführte thermische Energie abgibt.
  • Die abgekühlte Kühlflüssigkeit wird über eine Pumpe wieder zur Montageplatte 1 zugeführt.
  • Somit ist der Kreislauf geschlossen und es wird kontinuierlich thermische Energie in den Speicher gedrückt und es wird kontinuierlich über das Peltier-Element elektrische Energie erzeugt. Gleichzeitig wird der LED die entstehende thermische Energie abgenommen und wird nicht mehr zerstört.
  • Um die thermische Energie zwischen der Rückseite der LED und dem Peltier-Element besser zu steuern wird eine Montageplatte 2 dazwischen eingebaut die auch hohl ist und einen oder mehrere Eingänge und Auslässe besitzt.
  • Die Eingänge der Montageplatte 2 sind mit den Eingängen der Montageplatte 1 verbunden. Die Ausgänge der Montageplatte 2 sind mit den Ausgängen der Montageplatte 1 verbunden.
  • Alle Peltier-Elemente können in Reihe, Parallel und gemischt elektrisch verschaltet werden. Diese Energie kann dann intern an einen Speicher oder extern an einen Speicher weitergeleitet werden, und die LED somit elektrisch versorgen. Genauso kann auch die thermische Energie in Reihe, Parallel oder gemischt zusammengeschaltet werden. Diese thermische Energie kann über den Speicher der Heizung oder anderen Heizelementen zur Verfügung gestellt werden.
  • Somit werden enorme Einsparungen generiert.
    • 1. Durch die LED Technologie werden elektrische Einsparungen bis zu 80% erzeugt.
    • 2. Durch die Peltier-Elemente wird wieder elektrische Energie erzeugt die ohne Verluste sofort der LED wieder zugeführt werden kann.
    • 3. Die thermische Energierückgewinnung beträgt bis zu 50%
    • 4. Durch die Kühlung der LED können die Betriebszeiten der LED bis zu 90000 Stunden betragen.
    • 5. Durch die thermische Rückgewinnung wird weniger Oel oder Gas verbrannt und somit weniger CO2, SO2, NOx und andere Umweltschädliche Stoffe vermieden.
    • 6. Die LED kann sofort wieder EIN und AUS geschaltet werden im Gegensatz zu den HQI-Strahlern.
    • 7. Die LED Technologie hat gegenüber den Neonstrahlern keinen Stroboskopischen Effekt und die Augen werden nicht überfordert.

Claims (20)

  1. Beleuchtung mit Licht-Emittiernder Diode, LED genannt, mit thermischer Energierückgewinnung, LED die mit der Rückseite auf der Montageplatte 1 mit, oder ohne Wärmeleitpastenkleber geklebt ist, oder auf der Montageplatte 1 geschraubt oder geklemmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass, die Montageplatte 1 hohl ist und ein oder mehre Ein und Auslasse für Kühlmittel besitzt, und von einem Kühlmittel oder Luftstrom durchströmt wird.
  2. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, LED die mit der Rückseite mit oder ohne Wärmeleitpastenkleber überzogen ist und direkt mit der unteren Seite des Peltier-Elements verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass, die obere Seite des Peltier-Elements mit oder ohne Wärmeleitpastekleber bestrichen ist und direkt mit der hohlen Montageplatte 1 verbunden ist die eine oder mehrere Ein- und Auslässe für Kühlmittel hat.
  3. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die elektrisch erzeugte Energie des Peltier-Elements sofort dem LED-Leuchtmittel zur Verfügung gestellt wird.
  4. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, in der Beleuchtungseinheit ein oder mehrere elektrische Speicher z. B. Akku montiert sind.
  5. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, mehrere Peltier-Elemente, in Reihe, Parallel oder gemischt verschaltet sind.
  6. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermisch erzeugte Energie an jedem LED in Reihe, parallel oder gemischt verschaltet weitergeleitet wird.
  7. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermisch erzeugte Energie über ein Rohrsystem an einen Speicher über einen Wärmetauscher abgegeben wird.
  8. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die elektrisch erzeugte Energie an den Peltier-Elementen an einen externen Speicher übertragen wird.
  9. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die elektrisch erzeugte Energie an den Peltier-Elementen in das vorhandene Netz über einen Wechselrichter eingespeist wird.
  10. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Rückseite der LED mit Wärmeleitpastenkleber überzogen ist und auf der Montageplatte 2 verbunden ist.
  11. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Montageplatte 2 hohl ist und einen oder mehrere Ein und Auslässe für Kühlmittel hat.
  12. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Montageplatte 1 und 2 für gasförmige und für flüssige Kühlmittel geeignet ist.
  13. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, das Peltier-Element mit der kalten Seite mit Wärmeleitkleber auf der Rückseite der Montageplatte 2 verbunden ist.
  14. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, das Peltier-Element mit der Heißen Seite mit Wärmeleitkleber auf der Oberseite der Montageplatte 1 verbunden ist.
  15. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Einlässe von Montageplatte 1 und 2 miteinander verbunden sind.
  16. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Auslässe der Montageplatte 1 und 2 mit einander verbunden sind.
  17. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, der Kühlmittel-Auslass und Einlass über ein Rohrsystem direkt mit einem Heizelement verbunden ist.
  18. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die Montageplatte 1 über ein Rohrsystem mit einem Speicher und einer Heizung verbunden ist.
  19. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermische und elektrische Energie zur Beleuchtung und Beheizung von Straßen eingebaut ist.
  20. Beleuchtung mit LED, und mit thermischer und elektrischer Energierückgewinnung, nach einem vorher gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, die thermische und elektrische Energie zur Beleuchtung und Beheizung der Start und Landebahnen an Flughäfen eingebaut ist.
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