El hecho de que alguna vez se les ocurrió una lámpara incandescente también es bueno, pero ahora está perdiendo gradualmente su popularidad como el dispositivo "correcto" para la iluminación eléctrica. Después de todo, una lámpara incandescente calienta un 95%, mientras que brilla solo un 5%. Otra cosa son los LED, que por el contrario brillan al 95%, aunque la caída en el precio de las lámparas LED no siempre es tan grande. Aquí, alguien se convertiría en un trillón si el Sol desapareciera repentinamente.
La iluminación exterior (estacionamiento, carretera) generalmente requiere un gran brillo de LED, y el uso de radiadores metálicos no siempre está justificado económicamente, y el diodo en la calle aún debe insertarse en la carcasa de vidrio y aluminio para protegerlo de la lluvia.
Entonces, ¿qué es un radiador líquido?
El hecho es que el LED, como cualquier semiconductor que está bajo carga (alta corriente y voltaje en él) se calienta. A veces, dicho calentamiento conduce a su falla. En este caso, se utilizan disipadores de calor metálicos (radiadores), que son soplados por el aire en funcionamiento. La desventaja de este diseño del radiador puede ser su volumen. Puede compararlo con un automóvil en el que, en lugar de un sistema de enfriamiento del motor anticongelante, hay radiadores refrigerados por aire (del tamaño de las alas de un avión).
Otra desventaja de los radiadores metálicos: una gran cantidad de espacio, aberturas en el cuerpo del dispositivo para enfriar (donde luego caen polvo o insectos), más peso, el uso de pastas especiales o adhesivos conductores de calor para una mejor transferencia de calor al radiador, calentamiento vacío del espacio circundante, por lo que el enfriamiento por agua tiene algunas ventajas .
Como investigué, puede enfriar el LED cargándolo directamente en agua (frío o temperatura ambiente). En este caso, no hay necesidad de pasta, un radiador, y cuando está en agua transparente y en un recipiente, el LED emitirá luz no peor que en el aire, y puede tomar agua corriente y, si es necesario, usar agua tibia para sus necesidades.
Idealmente, recomiendo: aplique agua destilada o bidestilada (casi no conduce corriente eléctrica), conecte LED de bajo voltaje (se produce un proceso de electrólisis intenso con desprendimiento de gas a alto voltaje), se necesita una impermeabilización grave de los contactos en el agua.
El uso de corriente alterna reduce el proceso de evolución de gas, pero el diodo parpadea mucho, aquí también depende de la frecuencia de la corriente. El parpadeo de la luz con una frecuencia de más de 30 Hz casi no es percibido por el ojo humano (que se utiliza con éxito en el cine y la televisión).
Para configurar un experimento, necesita un mínimo de materiales y herramientas.
Herramientas y dispositivos:
- multímetro (medir corriente hasta 2 A);
- termómetro de 100 grados (opcional);
- un vaso (vidrio, transparente);
- Batería de 12 voltios (o fuente de alimentación de 12 voltios, nominal de 20 vatios o más).
Consumibles:
- agua destilada (200 ml);
- cola impermeable (15 g, o solución de colofonia);
- solución de verde brillante (15 ml);
- cables de conexión;
- "Cocodrilos" (6 piezas);
- resistencia variable (a 20 W, rango 0-68 ohmios);
- LED blanco (12 V, 10 W);
- soldadura
- colofonia.
Etapa 1
Comenzamos el estudio soldando los cables al LED, cuando la soldadura se enfría, cubrimos bien los contactos abiertos de la superficie de soldadura con pegamento impermeable (o resina):
Etapa 2
Verter en un vaso de agua destilada, aproximadamente 200 g:
Etapa 3
Después de que se seque el pegamento de impermeabilización, cargamos el LED en la parte inferior del vidrio para que su propio radiador esté en la parte superior y la superficie emisora de luz descanse en la parte inferior del vidrio:
Etapa 4
Ponemos la resistencia en la resistencia más alta y activamos la potencia, dependiendo del valor actual, ajustamos la potencia del brillo del LED con la ayuda de una resistencia. Si no se libera gas (significa impermeabilización confiable de los contactos en el agua):
Etapa 5.
Observamos un cambio en la temperatura del agua dependiendo de la magnitud de la corriente. Por interés, puede medir la temperatura del agua en el vaso con un termómetro, captura la temperatura "no crítica" cerca del diodo y vemos el efecto de enfriamiento real (cuanto mayor es el volumen de agua, más rápido es el enfriamiento del LED). Aquí, parte del calor sale sobre el vidrio y también se aplica a sus paredes:
Etapa 6
Agregue un poco de agua verde (aproximadamente 0.5 ml) a un vaso de agua (200 ml), el líquido se vuelve de color esmeralda, al conectar un LED observamos una agradable luz verde clara. El yodo también da color, pero la solución de yodo tiene menos resistencia eléctrica que zelenka. No olvides también que el verde es muy difícil de eliminar, así que trata de no mancharlo con nada superfluo:
La luz puede ser de diferentes colores, no solo de una solución coloreada, sino también del vidrio coloreado del recipiente en el que se sumerge el diodo.
En lugar de agua, está permitido usar otros líquidos: aceite transparente, glicerina. Diferentes líquidos: diferentes velocidades de calentamiento del vidrio.
Por ejemplo, se puede usar glicerina en lugar de agua, pero su conductividad térmica es 2 veces menor que la del agua, mientras que la glicerina es un aislante, no protege mal los contactos de la corrosión y se lava fácilmente con agua si es necesario:
Las ventajas del aceite transparente también son que no conduce corriente, protege los contactos de la corrosión y también se evapora muy lentamente, aunque como desventajas: la conductividad térmica del aceite es 5 veces menor que el agua, por lo tanto, existe un mayor riesgo de sobrecalentamiento del LED, la dificultad de eliminar la grasa.
En el próximo artículo, veré una práctica versión refrigerada por líquido con inmersión para un proyector.
Video de experiencia: