Viden

Home/Viden/Detaljer

Led High Bay: Termisk styring

For industrielle belysningsarmaturer, især de høje rum i UFO-stil, hvor kredsløb og LED'er er anbragt i et lukket hus, er et effektivt termisk design afgørende for at sænke driftstemperaturen for en sådan optoelektronisk enhed, samtidig med at ydeevnen og pålideligheden forbedres. Det termiske design er normalt fokuseret på kølepladen, som typisk er et integreret armaturhus, når det kommer til høje designs. En køleplade er designet til at trække varme væk fra samlingerne på hver LED og fra førerhuset. Køleplader omfatter typisk et varmeledende materiale, såsom et metal, og indbefatter finner eller kanaler for at øge kølepladens overflade for at tilvejebringe større konvektionsvarmeudveksling med den omgivende luft. Huset kan indeholde et indbygget termisk udluftningskammer støbt ind i huset. Termisk ledningsevne af et hus med høj bugt bestemmes af materialesammensætning og miljøforhold. Fjernelsen af ​​spildvarme ved termisk ledning er også struktureret på geometrierne af systemelementer. Køleplader kan konstrueres af et hvilket som helst materiale med høj varmeledningsevne, herunder men ikke begrænset til kobber, aluminium eller metallegeringer. Selvom kobber kan have en termisk ledningsevne så høj som 400 W/mK eller mere. Aluminium er det mest foretrukne metal til køleplader på grund af dets relativt høje varmeledningsevne og lette fremstilling. For at forbedre varmeafledning og modstandsdygtighed over for korrosion kan en akrylpulverlakering påføres både indvendigt og udvendigt på aluminiumshuset.


Aluminiumskølepladen kan fremstilles i forskellige processer med varierende omkostninger og ydeevne. Stemplede køleplader er den billigste termiske løsning, men mindre effektive end ekstruderede køleplader og trykstøbte køleplader. Ekstruderingsprocessen er fordelagtig ved fremstilling af komplekse finneprofiler, som tillader større varmeafledning gennem øget overfladeareal. Smedede køleplader har en meget høj aluminiumsrenhed og har derfor en fremragende varmeledningsevne - normalt 20 procent højere end de ekstruderede og trykstøbte køleplader. Højrent aluminium kan have en termisk ledningsevne ved stuetemperatur på ca. 210 W/mK. Ekstruderet og trykstøbt fremstilling involverer ofte legeringselementer for lettere bearbejdning, men disse urenheder er negative for de termiske egenskaber. En køleplade i ekstruderet eller trykstøbt aluminium har en termisk ledningsevne på ca. 160-200 W/mK. Da forholdet mellem omkostninger og ydeevne ofte er den vigtigste overvejelse i systemdesign, bruges smedede køleplader sjældnere end andre typer køleplader. Ydermere tilbyder trykstøbte højrumslyshuse en konstruktion i ét stykke og eliminerer sekundære operationer såsom bearbejdning og montering og kan støbes med mange funktioner såsom finner, kamre, dedikerede ventilationsåbninger eller åbninger eller specifikke former for maksimal varmeafledning. Moderne UFO high bay armaturer er i stigende grad designet med strømlinede formfaktorer af æstetiske hensyn samt bedre termisk styring. Korrekt udformede armaturhuse kan for eksempel undgå støvophobning i det lange løb, og systemets varmeledningsevne forringes ikke.


Bedre termisk styring gør det muligt at drive højeffekt-LED'erne i et armatur med høj bay ved højere strømniveauer, samtidig med at de negative effekter på levetid og lysoutput, der typisk er forbundet med høje omgivelsestemperaturer, afbødes. Designere har et par måder at holde de højeffekt-LED'er kølige ved hjælp af andre passive termiske styringsteknologier, såsom varmerør-baserede samlinger. Et varmerørsystem udnytter tofaset varmeoverførsel gennem fordampning og kondensering af en arbejdsvæske. Der er udviklet andre termiske styringsstrategier, der gør brug af aktive køleanordninger, såsom blæsere, til at udstråle varme fra LED'erne. Tvungen luftkonvektion genereret af en ventilator kan øge varmeoverførslen til omgivelserne.