Требования к охлаждению

Почему светодиоды требуют охлаждения

Ресурс и

    Природа происхождения света в традиционной лампе накаливания и в светодиодной лампе принципиально разная.

       Лампа накаливания - это нагретая спираль в стеклянной колбе. Она в основном (около 98%) излучает волны в инфракрасном диапазоне (то есть тепло) и только 2% видимого света. Таким образом, охлаждение лампы осуществляется через инфракрасное излучение и лишь небольшая часть его захватывается стеклом колбы, отчего она и нагревается.

            Светодиоды излучают свет не за счет нагрева. Они излучают только видимый свет. При этом, примерно, 25% затраченной энергии превращается в свет, а 75% - в тепло, которое остается на светодиоде. Это тепло необходимо отвести и рассеять в окружающем воздухе, так как перегрев светодиода негативно сказывается на свойствах люминофора кристалла светодиода и приводит к его быстрому износу. Максимально допустимая температура светодиодов у разных производителей варьируется от 85°С до 120°С.

            Только при эффективной системе отвода тепла от работающего кристалла возможно сохранить его яркость на протяжении длительного срока и заявленные 50000 часов ресурса в целом.

Охлаждение ламп

Конструкция лампы (как правило, при мощности 3Вт и более) включает в себя радиатор для отвода тепла от работающих кристалла и драйвера. Чем выше мощность лампы, тем больше должна быть площадь радиатора, рассеивающего тепло (больше ребер, прорезей).

Радиатор может быть керамический, алюминиевый, или выполнен из теплорассеивающих пластмасс.

Охлаждение светильников

            Если лампа устанавливается в плотно закрывающийся (или герметичный) светильник, то появляется необходимость обеспечить отвод тепла и от самого светильника.

Светодиодный светильник должен иметь все возможные решения для облегчения теплового режима светодиодов, прежде всего, за счет высокой теплопроводности материала светильника (металл, керамика) и обеспечения конвекции для его охлаждения.

Блок питания ламп лучше установить внешний, чтобы он не усугублял проблему теплоотвода из внутреннего пространства светильника.

Охлаждение светодиодных лент

     Для охлаждения светодиодных лент, как правило, бывает достаточно устанавливать (наклеивать) их на алюминиевые профили или уголки.

Охлаждение уличных фонарей

            Уличные светильники, принимая во внимание их большую мощность, также требуют охлаждения. Как правило, применяется алюминиевый радиатор. Для обеспечения более комфортного теплового режима светодиодов, необходимо, чтобы блок питания располагался в отдельном отсеке.

Метод активного охлаждения

В активных системах охлаждения светодиодных модулей тепло дополнительно отводится с помощью искусственно создаваемых конвективных или жидкостных сред.

Активный метод охлаждения светодиодных модулей применяют при невозможности обеспечить охлаждение пассивными методами в силу их недостаточной эффективности или при необходимости максимально снизить вес, имея небольшие габариты изделия.

1. Активное охлаждение с помощью вентилятора.

Данный метод позволяет снизить вес и габариты светильника, благодаря эффективному рассеянию «горячих» воздушных потоков, создаваемых работой светильника,  в окружающую среду, дополнительно охлаждая радиатор.

2. Активное охлаждение с помощью теплопроводящих трубок.

Светодиодный модуль крепится на пластину с высоким показателем теплопроводности. К этой пластине крепится тепловая трубка, благодаря которой тепло равномерно распределяется по форме радиатора. Такой вариант охлаждения применяют там, где необходимо отвести большую мощность от нескольких мощных светодиодов, а место для размещения радиатора ограничено. На фото: тепловые трубки и алюминиевые радиаторы в сборе с тепловыми трубками.

Оптимальной площадью радиатора считается 15-20 квадратных сантиметров на 1 ватт для открытых типов светильников и 20-25 - для закрытых.

Применение светодиодных источников света в помещениях с повышенной температурой окружающего воздуха

       В саунах, котельных и пр. помещениях с повышенной температурой окружающего воздуха необходимо создать особые условия для стабильной работы светодиодных источников света:
1. Расположить их на максимальном удалении от источников тепла и потолка;
2. Обеспечить свободную или принудительную конвекцию воздуха в зоне размещения светодиодных светильников;
3. Вывести светильники за пределы помещения с повышенной температурой, например, за счет использования оптоволоконной системы освещения и светодиодного проектора.