O fato de uma vez terem encontrado uma lâmpada incandescente também é bom, mas agora está gradualmente perdendo sua popularidade como o dispositivo "certo" para iluminação elétrica. Afinal, uma lâmpada incandescente aquece 95%, enquanto brilha apenas 5%. Outra coisa são os LEDs, que pelo contrário brilham em 95%, embora a queda no preço das lâmpadas LED nem sempre seja tão grande. Aqui, alguém se tornaria um bilionário se o Sol desaparecesse de repente.
A iluminação externa (estacionamento, estrada) geralmente requer um grande brilho dos LEDs, e o uso de radiadores de metal nem sempre é economicamente justificado, e o diodo na rua ainda deve ser inserido na caixa de alumínio e vidro para protegê-lo da chuva.
Então, o que é um radiador líquido, pergunta-se.
O fato é que o LED, como qualquer semicondutor que está sob carga (alta corrente e tensão nele), é aquecido. Às vezes, esse aquecimento leva ao seu fracasso. Nesse caso, são usados dissipadores de calor de metal (radiadores), que são soprados pelo ar corrente. A desvantagem deste projeto do radiador pode ser a sua granulometria. Você pode comparar com um carro no qual, em vez de um sistema de arrefecimento do motor anticongelante, são radiadores resfriados a ar (do tamanho das asas de um avião).
Outra desvantagem dos radiadores de metal: uma grande quantidade de espaço, aberturas no corpo do dispositivo para resfriamento (onde poeira ou insetos caem), mais peso, uso de pastas ou adesivos especiais condutores de calor para melhor transferência de calor para o radiador, aquecimento vazio do espaço ao redor, para que o resfriamento a água tenha algumas vantagens .
Como pesquisei, você pode esfriar o LED carregando-o diretamente na água (fria ou temperatura ambiente). Nesse caso, não há necessidade de colar, um radiador e, quando estiver em água transparente e em uma embarcação, o LED emitirá luz não pior do que no ar, e você poderá tomar água corrente e, se necessário, usar água morna para atender às necessidades.
Idealmente, eu recomendo: aplique água destilada ou bidestilada (quase não conduz corrente elétrica), conecte LEDs de baixa tensão (um processo intenso de eletrólise com a evolução dos gases ocorre em alta tensão), é necessária uma impermeabilização séria dos contatos na água.
O uso de corrente alternada reduz o processo de evolução do gás, mas o diodo oscila muito - aqui também depende da frequência da corrente. A cintilação da luz com uma frequência superior a 30 Hz quase não é percebida pelo olho humano (que é usado com sucesso no cinema e na televisão).
Para configurar um experimento, você precisa de um mínimo de materiais e ferramentas.
Ferramentas e dispositivos:
- multímetro (medir corrente até 2 A);
- termômetro 100 graus (opcional);
- um copo (vidro transparente);
- Bateria de 12 volts (ou fonte de alimentação de 12 volts, classificada em 20 watts ou mais)
Consumíveis:
- água destilada (200 ml);
- cola à prova d'água (15 g ou solução de resina);
- solução de verde brilhante (15 ml);
- fios de conexão;
- "crocodilos" (6 unid.);
- resistor variável (a 20 W, faixa de 0 a 68 Ohms);
- LED branco (12 V, 10 W);
- solda;
- resina.
Etapa 1.
Começamos o estudo soldando os fios ao LED. Quando a solda esfria, revestimos bem os contatos abertos da superfície de solda com cola à prova d'água (ou resina):
Etapa 2.
Despeje em um copo de água destilada, cerca de 200 g:
Etapa 3.
Depois que a cola de impermeabilização seca, carregamos o LED na parte inferior do vidro para que seu próprio radiador fique no topo e a superfície emissora de luz repouse no fundo do vidro:
Etapa 4.
Colocamos o resistor na resistência mais alta e ligamos a energia, dependendo do valor atual, ajustamos a potência do brilho do LED com a ajuda de um resistor. Se o gás não for liberado (significa impermeabilização confiável dos contatos na água):
Etapa 5.
Observamos uma mudança na temperatura da água, dependendo da magnitude da corrente. Por interesse, você pode medir a temperatura da água no copo com um termômetro, ele captura a temperatura "não crítica" perto do diodo e vemos o verdadeiro efeito de resfriamento (quanto maior o volume de água, mais rápido o LED esfria). Aqui, parte do calor sai por cima do vidro e também é dada às suas paredes:
Etapa 6.
Adicione um pouco de água verde (cerca de 0,5 ml) a um copo de água (200 ml), o líquido fica cor de esmeralda, conectando um LED, observamos uma agradável luz verde. O iodo também dá cor, mas a solução de iodo tem menos resistência elétrica que o zelenka. Não esqueça também que o verde é muito difícil de remover; portanto, tente não manchá-lo com algo supérfluo:
A luz pode ser de cores diferentes, não apenas de uma solução colorida, mas também do vidro colorido do vaso no qual o diodo está imerso.
Em vez de água, é permitido o uso de outros líquidos: óleo transparente, glicerina. Líquidos diferentes - velocidades diferentes de aquecimento do vidro.
Por exemplo, a glicerina pode ser usada em vez da água, mas sua condutividade térmica é 2 vezes menor que a da água, enquanto a glicerina é um isolante, não protege mal os contatos da corrosão e pode ser facilmente lavada com água, se necessário:
As vantagens do óleo transparente também são que ele não conduz corrente, protege os contatos contra a corrosão e evapora muito lentamente, embora como desvantagens: a condutividade térmica do óleo é 5 vezes menor que a água, portanto, há um maior risco de superaquecimento do LED, a dificuldade de lavar a gordura.
No próximo artigo, examinarei uma versão prática de refrigeração líquida com imersão para um projetor.
Experimente o vídeo: