Meie igapäevaelus on valgustus ülioluline, kuna see valgustab meie kodusid, töökohti, sõiduteid ja muid avalikke alasid. LED-valgustid (light{1}}emitting diode) on viimastel aastakümnetel olnud populaarseks valikuks tänu oma minimaalsele keskkonnamõjule, pikemale elueale ja energiasäästlikkusele. Sellegipoolest on nii tarbijate kui ka ettevõtete seas murettekitav, kas LED-tuled toodavad soojust ja kui jah, siis kuidas nad tavapäraste valgustustehnoloogiatega kokku puutuvad. Selles artiklis käsitletakse LED-valgustite tööd, nende soojuse teket ja nende võrdlust teiste valgustustüüpidega, nagu hõõg-, luminofoor- ja halogeenpirnid. Lisaks käsitleme LED-valgustite soojusjuhtimise eeliseid.
1. Kuidas LED-tuled töötavad?
Oluline on mõista, kuidasLED tuledenne soojuse tootmise keerukust süvenemist töötama.
LED-teadus
LED on pooljuht, mis elektrivoolu läbimisel tekitab valgust. Elektroluminestsents, protsess, mille käigus elektronid liiguvad läbi pooljuhtmaterjalide ja ühinevad "aukudega", vabastab energiat footonite või valguse kujul. Erinevalt hõõglampidest, mis tekitavad valgust hõõgniidi kuumutamisel, kasutavad LED-id tõhusamat meetodit, mis muudab elektrienergia otse valguseks, tekitades samal ajal väga vähe soojust.
Kogu elektrienergiat ei muudeta valguseks isegi suurema tõhususe korral. Kuna ainult väike protsent energiast-ligikaudu 20–30%-muundub soojuseks, muutub kuumuse reguleerimine LED-valgustite puhul ülioluliseks.
2. LED valguse soojuse genereerimine
LED-ide soojuse iseloom
LED-id eraldavad veidi soojust, peamiselt pooljuhtkiibis ja draiveri vooluringis, kuid mitte peaaegu nii palju kui alternatiivsed valgustusvõimalused. LED-is olevad elektronid ergastuvad, kui võimsus seda läbib, tekitades valgust, kuid osa energiast läheb ka soojusena kaotsi. LED-pirni või valgusti alus on koht, kus suurem osa sellest soojusest keskendub.
Võrreldes hõõg- või halogeenpirnidega, mis eraldavad soojust nähtava valguse protsessis väljapoole, on LED-i toodetav soojus vähem ilmne. Ülekuumenemise asemelLED valgustis on pandud soojust tagasi kandma läbi jahutusribide ja jahutusradiaatorite, kus see tõhusamalt hajutatakse.
Lihtsamalt öeldes ei eralda LEDid erinevalt tavalistest lambipirnidest soojust. Neid on kitsastes tingimustes palju turvalisem ja meeldivam kasutada, kuna need suunavad valguse allikast eemale.
3. LED-soojuse hindamine seoses muude valgustuse uuendustega
Põlevad lambipirnid
Paljud inimesed tunnevad traditsioonilist, aegunud valgustustehnoloogiat, mida nimetatakse hõõglampideks. Need lambipirnid koosnevad õhukesest hõõgniidist, mis elektriga kuumutamisel helendab. Kuna aga suurem osa energiast läheb soojusena kaotsi, on see valguse loomise meetod äärmiselt ebaefektiivne. Tegelikult muudavad hõõglambid valguse tootmise asemel umbes 90% oma energiast soojuseks.
Kuna hõõglambid võivad soojust eraldada kuni 200–250 kraadi (392–482 kraadi F), on neid ohtlik käsitseda ja need võivad süttida, eriti kui need on põlevate esemete läheduses. Võrreldes LED-tuledega on see soojusvõimsus palju suurem.
Halogeenlambid
Kuigi nad töötavad sama kontseptsiooni järgi nagu hõõglambid, kasutavad halogeenpirnid nende sees halogeengaasi, et suurendada tõhusust. Vaatamata sellele, et halogeenlambid on energiasäästlikumad- kui tavalised hõõglambid, raiskavad nad siiski palju energiat soojusena. Halogeenlambid on oluliselt kuumemad kui tavalised hõõglambid, nende pinnatemperatuur on kuni 300 kraadi (572 kraadi F).
Kuigi halogeentulesid kasutatakse sageli autode esi- ja prožektorites, võib nende kõrge soojusvõimsus halvasti ventileeritavates kohtades olla ebamugav. Halogeenlambid on soojuse juhtimisel palju vähem tõhusad kui LED-valgustid.
Luminofoorlambid, sealhulgas kompaktluminofoorlambid ja torud
Võrreldes hõõglampidega kasutavad kompaktluminofoorlambid (CFL) ja torukujulised{0}}luminofoorlambid vähem energiat ja annavad rohkem valgust. Kuigi mitte nii palju kui halogeen- või hõõglambid, tekitavad need siiski soojust. Isegi kui luminofoorlambid tekitavad tavaliselt vähem tugevat soojust, kiirgavad nad infrapunakiirgust, mis muudab ruumi hubasemaks.
Kuigi luminofoorlambid ei ole nii soojustõhusad{0}} kui LEDid, on luminofoorlambid sageli katsudes jahedamad kui halogeen- ja hõõglambid. Luminofoorlampide pinnatemperatuur on vahemikus 60–100 kraadi (140–212 kraadi F), mis on madalam kui halogeen- ja hõõglampidel, kuid siiski kõrgem kui LED-lampidel.
LED valgustus
LED-tuled on seevastu tuntud energiasäästlikkuse- poolest. Tavaliselt läheb soojusena raisku vaid ligikaudu 10–30% energiast; ülejäänud 70–90% muudetakse nähtavaks valguseks. Võrreldes hõõglambi, halogeen- või isegi luminofoorlampidega toodavad LED-tuled väga vähe soojust. Olenevalt nende võimsusest ja kvaliteedist,LED pirnidTavaliselt on nende pinnatemperatuur vahemikus 40–60 kraadi (104–140 kraadi F).
Valgusdioodid on turvalisemad ja mugavamad kasutada paljudes seadetes, sealhulgas kohtades, kus kõrge kuumuse tase võib olla probleemiks, näiteks köögid, külmikud või väikesed ruumid, kuna need on palju jahedamad kui tavalised valgusallikad.
4. Soojusjuhtimise tähtsus LED-valgustuses
Isegi kui LED-tuled toodavad veidi soojust, on nende vastupidavuse ja energiasäästlikkuse üks põhjusi,{0}}milles see soojust tõhusalt juhtida ja hajutada. Ülekuumenemise vältimiseks ja LED-i maksimaalse efektiivsuse tagamiseks kogu oma eluea jooksul on õige soojusjuhtimine ülioluline.
Turvalisus
Traditsiooniliste lambipirnide liigne kuumus võib olla tuleoht, eriti vähese ventilatsiooniga piirkondades. LED-tuled põhjustavad palju vähem tulekahju, kuna need toodavad vähem soojust ning neil on tõhusad jahutussüsteemid ja jahutusradiaatorid. Seetõttu on nende kasutamine oluliselt ohutum, eriti asutustes, kus koerad või noored võivad tuledega kokku puutuda.
Toimivus ja pikaealisus
Iga lambipirni pika eluea üks peamisi määrajaid on kuumus. Nende tekitatavate kõrgete temperatuuride tõttu kipuvad traditsioonilised lambipirnid aja jooksul kiiremini riknema, kuna nende sisemised komponendid halvenevad. Seevastu LED-id on soojuse juhtimisel palju osavamad, mis võimaldab neil töötada ja särada palju kauem.
Kuigi LED-idel neid probleeme pole, võib hõõglampide ja halogeenlampide liigne soojusvõimsus kahjustada läheduses asuvaid pindu ja seadmeid. LED-tulede suurepärane soojuse hajumine ja madalam temperatuur suurendavad oluliselt nende pikaealisust ja tõhusust.
Energiatõhusus
LED-ide ülim energiatõhusus aitab otseselt kaasa nende madalale soojuse emissioonile. LED-id optimeerivad elektrienergia muundamise nähtavaks valguseks, samas kui tavalised lambipirnid raiskavad suure osa soojusena kasutatavast elektrist. Selle tulemusel kulub vähem energiat ja vähenevad elektrikulud.
Lisaks, kuna LED-id toodavad vähem soojust, ei aita need tõsta ruumi temperatuuri, mis vähendab kuuma ilmaga kliimaseadme vajadust.
5. LED-soojuse juhtimine parimate tulemuste saavutamiseks
Tõhus soojusjuhtimine on ülioluline tagamaks, et LED-tuled töötaksid jätkuvalt tõhusalt ja kestaks nii kaua kui võimalik. Järgmised näpunäited aitavad teil LED-tuled jahedana ja töökorras hoida.
Valamud soojuse jaoks
Jahutusradiaatorid on metallosad, mis on tavaliselt valmistatud alumiiniumist ja mis sisalduvad paljudes kvaliteetsetes{0}}LED-tuledes, et aidata soojust ümbritsevasse õhku hajutada. Jahutusradiaatorid on hädavajalikud ülekuumenemise vältimiseks ja maksimaalse efektiivsuse säilitamiseks.
Sobiv õhuvool
Valguse tekitatud soojuse eemaldamise valgustist on võimalik tagada, asetades LED-id hästi{0}}ventileeritavatesse kohtadesse. LED-e ei tohiks kasutada suletud ja ventilatsioonita valgustites, kuna see võib soojust kinni hoida ja lühendada valgusti eluiga.
Hoiduge rahvarohkest
Kui lisate rohkem kui ühe, veenduge, et valgusdioodid oleksid üksteisest sobiva vahega, et võimaldada õhuvoolu. LED-valgustuse tõhusust võib mõjutada ülerahvastatus, mis võib ümbritsevat temperatuuri tõsta.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/led-bulb-light/led-bulb-e27-light.html
