Cunoştinţe

Led High Bay: Managementul termic

Pentru corpurile de iluminat industrial, în special pentru compartimentele înalte în stil OZN, în care circuitele și LED-urile sunt găzduite într-o carcasă închisă, un design termic eficient este esențial pentru a reduce temperatura de funcționare a unui astfel de dispozitiv optoelectronic, îmbunătățind în același timp performanța și fiabilitatea. Designul termic se concentrează de obicei pe radiatorul, care este de obicei o carcasă de corpuri de iluminat integrate atunci când vine vorba de design-uri înalte. Un radiator este proiectat pentru a trage căldura departe de joncțiunile fiecărui LED și din carcasa driverului. Radiatoarele de căldură cuprind de obicei un material conducător de căldură, cum ar fi un metal, și includ aripioare sau canale pentru a crește suprafața radiatorului pentru a asigura un schimb mai mare de căldură prin convecție cu aerul ambiant. Carcasa poate conține o cameră de aerisire termică încorporată turnată în carcasă. Conductivitatea termică a unei carcase înalte este determinată de compoziția materialului și de condițiile de mediu. Îndepărtarea căldurii reziduale prin conducție termică este structurată și pe geometriile elementelor sistemului. Radiatoarele de căldură pot fi construite din orice material cu conductivitate termică ridicată, inclusiv, dar fără a se limita la, aliaje de cupru, aluminiu sau metal. Deși cuprul poate avea o conductivitate termică de până la 400 W/mK sau mai mult. Aluminiul este cel mai preferat metal pentru radiatoare din cauza conductibilității sale termice relativ ridicate și a ușurinței de fabricare. Pentru a îmbunătăți disiparea căldurii și rezistența la coroziune, un strat de finisaj cu pulbere acrilică poate fi aplicat atât pe suprafețele interioare, cât și pe cele exterioare ale carcasei de aluminiu.


Radiatorul de căldură din aluminiu poate fi fabricat în diferite procese cu costuri și performanțe variate. Radiatoarele de căldură ștanțate sunt soluția termică cu cel mai mic cost, dar mai puțin eficiente decât radiatoarele extrudate și radiatoarele turnate sub presiune. Procesul de extrudare este avantajos la fabricarea de profile complexe de aripioare care permit o mai mare disipare a căldurii prin suprafață crescută. Radiatoarele forjate au o puritate foarte mare a aluminiului și, în consecință, au o conductivitate termică excelentă - de obicei cu 20 la sută mai mare decât radiatoarele extrudate și turnate sub presiune. Aluminiul de înaltă puritate poate avea o conductivitate termică la temperatura camerei de aproximativ 210 W/mK. Fabricarea extrudată și turnată sub presiune implică adesea elemente de aliere pentru o prelucrare mai ușoară, dar aceste impurități sunt negative asupra proprietăților termice. Un radiator din aluminiu extrudat sau turnat sub presiune are o conductivitate termică de aproximativ 160-200 W/mK. Deoarece raportul cost/performanță este adesea elementul cheie în proiectarea sistemului, radiatoarele forjate sunt utilizate mai puțin frecvent decât alte tipuri de radiatoare. În plus, carcasele luminii turnate sub presiune oferă o construcție dintr-o singură piesă și elimină operațiuni secundare precum prelucrarea și asamblarea și pot fi turnate cu multe caracteristici, cum ar fi aripioare, camere, orificii sau orificii dedicate sau forme specifice pentru disiparea maximă a căldurii. Corpurile de iluminat moderne OZN sunt din ce în ce mai proiectate cu factori de formă simplificați pentru considerente estetice, precum și pentru un management termic mai bun. Carcasele corpurilor de iluminat proiectate corespunzător, de exemplu, pot evita acumularea de praf pe termen lung, iar conductivitatea termică a sistemului nu se va deteriora.


O mai bună gestionare termică permite ca LED-urile de mare putere ale unui corp de iluminat cu compartiment înalt să fie conduse la niveluri de curent mai ridicate, atenuând în același timp efectele negative asupra vieții și a ieșirii luminii asociate de obicei cu temperaturi ambientale ridicate. Designerii au câteva modalități de a menține LED-urile de mare putere la rece prin utilizarea altor tehnologii pasive de management termic, cum ar fi ansamblurile pe bază de conducte de căldură. Un sistem de conducte de căldură utilizează transferul de căldură în două faze prin evaporarea și condensarea unui fluid de lucru. Au fost dezvoltate și alte strategii de management termic care folosesc dispozitive active de răcire, cum ar fi ventilatoare, pentru a radia căldură de la LED-uri. Convecția aerului forțat generată de un ventilator poate crește transferul de căldură către mediu.


O pereche de: Iluminarea sarcinii