Mūsu ikdienas dzīvē apgaismojums ir ļoti svarīgs, jo tas apgaismo mūsu mājas, darba vietas, brauktuves un citas sabiedriskās vietas. LED (gaismas diodes) apgaismojums pēdējās desmitgadēs ir bijis populārs risinājums, jo tam ir minimāla ietekme uz vidi, pagarināts kalpošanas laiks un enerģijas taupīšana. Tomēr gan patērētāji, gan uzņēmumi uztraucas par to, vai LED gaismas rada siltumu un, ja tā, kā tās sakrīt ar tradicionālajām apgaismojuma tehnoloģijām. Šajā rakstā tiks apskatīta LED spuldžu darbība, to siltuma ražošana un to salīdzināšana ar citiem apgaismojuma veidiem, piemēram, kvēlspuldzēm, dienasgaismas spuldzēm un halogēna spuldzēm. Turklāt mēs apspriedīsim siltuma kontroles priekšrocības LED gaismās.
1. Kā darbojas LED gaismas?
Ir svarīgi saprast, kāLED gaismasstrādāt, pirms iedziļināties siltuma ražošanas sarežģītībā.
LED zinātne
Gaismas diode ir pusvadītājs, kas ģenerē gaismu, kad tam plūst elektriskā strāva. Elektroluminiscence, process, kurā elektroni pārvietojas pa pusvadītāju materiāliem un rekombinējas ar "caurumiem", atbrīvo enerģiju fotonu vai gaismas veidā. Atšķirībā no kvēlspuldzēm, kas rada gaismu, sildot kvēldiegu, gaismas diodes izmanto efektīvāku metodi, kas pārvērš elektrisko enerģiju tieši gaismā, vienlaikus radot ļoti maz siltuma.
Ne visa elektriskā enerģija tiek pārveidota gaismā, pat ja ir palielināta efektivitāte. Tā kā tikai niecīga daļa enerģijas -aptuveni 20–30%-tiek pārveidota siltumā, siltuma kontrole kļūst ļoti svarīga LED apgaismojuma sistēmās.
2. LED gaismas siltuma ģenerēšana
Gaismas diožu siltuma raksturs
Gaismas diodes izdala nedaudz siltuma, galvenokārt pusvadītāju mikroshēmā un draivera shēmās, taču ne tik daudz kā alternatīvas apgaismojuma iespējas. Gaismas diodes elektroni tiek satraukti, kad caur to plūst jauda, radot gaismu, bet daļa enerģijas tiek zaudēta arī siltuma veidā. LED spuldzes vai gaismas ķermeņa pamatne ir vieta, kur tiek koncentrēta lielākā daļa šī siltuma.
Tomēr, salīdzinot ar kvēlspuldzēm vai halogēnām spuldzēm, kas izdala siltumu uz āru kā daļu no redzamās gaismas procesa, gaismas diodes radītais siltums ir mazāk pamanāms. Tā vietā, lai pārkarstu,LED gaismas ir paredzēti, lai pārnestu siltumu atpakaļ caur dzesēšanas ribām un siltuma izlietnēm, kur tas tiek efektīvāk izkliedēts.
Vienkārši sakot, atšķirībā no parastajām spuldzēm, gaismas diodes neizdala siltumu. Tie ir daudz drošāki un patīkamāki lietošanai šauros apstākļos, jo tie novirza gaismu prom no avota.
3. LED siltuma novērtējums saistībā ar citiem apgaismojuma jauninājumiem
Degošas spuldzes
Daudzi cilvēki ir pazīstami ar tradicionālo, novecojušo apgaismojuma tehnoloģiju, kas pazīstama kā kvēlspuldzes. Šīs spuldzes sastāv no plāna kvēldiega, kas spīd, kad to silda ar elektrību. Tomēr, tā kā lielākā daļa enerģijas tiek zaudēta kā siltums, šī gaismas radīšanas metode ir ārkārtīgi neefektīva. Faktiski kvēlspuldzes tā vietā, lai ražotu gaismu, aptuveni 90% savas enerģijas pārvērš siltumā.
Tā kā kvēlspuldzes var izdalīt siltumu līdz 200–250 grādiem (392–482 grādi F), ar tām ir bīstami rīkoties un tās var aizdegties, īpaši, ja tās atrodas degošu priekšmetu tuvumā. Salīdzinot ar LED gaismām, šī siltuma jaudas pakāpe ir daudz augstāka.
Halogēnās spuldzes
Lai gan halogēnās spuldzes darbojas pēc tāda paša principa kā kvēlspuldzes, to iekšpusē tiek izmantota halogēna gāze, lai palielinātu efektivitāti. Neskatoties uz to, ka halogēnās spuldzes ir energoefektīvākas- nekā parastās kvēlspuldzes, tās joprojām izšķiež daudz enerģijas kā siltumu. Halogēnās spuldzes ir ievērojami karstākas nekā parastās kvēlspuldzes, un to virsmas temperatūra ir līdz 300 grādiem (572 grādi F).
Lai gan halogēna gaismas bieži tiek izmantotas automašīnu priekšējos lukturos un prožektoros, to augstā siltuma jauda var būt neērta slikti vēdināmās vietās. Halogēnās spuldzes ir daudz mazāk efektīvas siltuma pārvaldībā nekā LED apgaismojums.
Luminiscences gaismas, ieskaitot CFL un lampas
Salīdzinot ar kvēlspuldzēm, kompaktās dienasgaismas spuldzes (CFL) un caurules -formas dienasgaismas spuldzes patērē mazāk enerģijas un nodrošina vairāk gaismas. Lai arī ne tik daudz kā halogēna vai kvēlspuldzes, tās tomēr rada siltumu. Pat ja dienasgaismas spuldzes parasti rada mazāk spēcīgu siltumu, tās izstaro infrasarkano starojumu, kas padara telpu mājīgāku.
Lai gan dienasgaismas spuldzes nav tik siltuma-efektīvas kā gaismas diodes, tās bieži vien ir vēsākas nekā halogēna spuldzes un kvēlspuldzes. Luminiscences spuldžu virsmas temperatūra ir no 60 līdz 100 grādiem (140 un 212 grādi F), kas ir zemāka nekā halogēna spuldzēm un kvēlspuldzēm, bet tomēr augstāka nekā gaismas diožu spuldzēm.
LED apgaismojums
No otras puses, LED gaismas ir slavenas ar to, ka tās ir {0}energoefektīvas. Parasti tikai aptuveni 10–30% enerģijas tiek iztērēti kā siltums; atlikušie 70–90% tiek pārvērsti redzamā gaismā. Salīdzinot ar kvēlspuldzēm, halogēnām vai pat dienasgaismas spuldzēm, LED gaismas rada ļoti maz siltuma. Atkarībā no to jaudas un kvalitātes,LED spuldzesparasti virsmas temperatūra ir no 40 līdz 60 grādiem (104 un 140 grādi F).
Gaismas diodes ir drošākas un ērtākas lietošanai vairākos iestatījumos, tostarp vietās, kur var būt problēmas ar augstu siltuma līmeni, piemēram, virtuvēs, ledusskapjos vai mazās telpās, jo tās ir daudz vēsākas nekā parastie gaismas avoti.
4. Siltuma pārvaldības nozīme LED apgaismojumā
Pat ja LED gaismas ražo nedaudz siltuma, viens no iemesliem, kāpēc tās ir tik izturīgas un energoefektīvas, ir to spēja efektīvi kontrolēt un izkliedēt šo siltumu. Lai izvairītos no pārkaršanas un garantētu, ka gaismas diode darbojas ar maksimālo efektivitāti visu mūžu, pareiza siltuma pārvaldība ir ļoti svarīga.
Drošība
Tradicionālo spuldžu pārmērīgais karstums var būt ugunsbīstams, jo īpaši vietās ar vāju ventilāciju. LED gaismas ir daudz mazāka iespēja izraisīt ugunsgrēku, jo tie ražo mazāk siltuma un ir efektīvas dzesēšanas sistēmas un siltuma izlietnes. Šī iemesla dēļ to lietošana ir ievērojami drošāka, it īpaši iestādēs, kur suņi vai jaunieši var saskarties ar gaismām.
Veiktspēja un ilgmūžība
Viens no galvenajiem faktoriem, kas nosaka katras spuldzes ilgmūžību, ir siltums. To radītās augstās temperatūras dēļ tradicionālajām spuldzēm laika gaitā ir tendence ātrāk nolietoties, jo to iekšējie komponenti nolietojas. Turpretim gaismas diodes ir daudz prasmīgākas siltuma pārvaldībā, kas ļauj tām turpināt darboties un spīdēt daudz ilgāk.
Lai gan gaismas diodēm šādu problēmu nav, kvēlspuldžu un halogēnu spuldžu pārmērīgā siltuma jauda var kaitēt tuvumā esošajām virsmām un ķermeņiem. LED spuldžu izcilā siltuma izkliede un zemākā temperatūra ievērojami uzlabo to ilgmūžību un efektivitāti.
Enerģijas efektivitāte
LED izcilā energoefektivitāte tieši veicina to zemo siltuma emisiju. Gaismas diodes optimizē elektriskās enerģijas pārvēršanu redzamā gaismā, savukārt parastās spuldzes izšķiež lielu daļu elektroenerģijas, ko tās izmanto kā siltumu. Rezultātā tiek patērēts mazāk enerģijas un samazinātas elektroenerģijas izmaksas.
Turklāt, tā kā gaismas diodes ražo mazāk siltuma, tās nepalīdz paaugstināt telpas temperatūru, kas samazina vajadzību pēc gaisa kondicionēšanas karstā laikā.
5. LED siltuma kontrole, lai sasniegtu labākos rezultātus
Efektīva siltuma pārvaldība ir būtiska, lai nodrošinātu, ka LED gaismas turpina darboties efektīvi un kalpo tik ilgi, cik vien iespējams. Šie padomi palīdzēs jums uzturēt LED gaismas vēsu un darboties spējīgu:
Izlietnes siltumam
Siltuma izlietnes ir metāla daļas, kas parasti ir izgatavotas no alumīnija un ir iekļautas daudzās augstas kvalitātes -LED gaismās, lai palīdzētu izkliedēt siltumu apkārtējā gaisā. Siltuma izlietnes ir būtiskas, lai izvairītos no pārkaršanas un saglabātu maksimālo efektivitāti.
Atbilstoša gaisa plūsma
Ir iespējams garantēt, ka gaismas radītais siltums tiek noņemts no armatūras, novietojot gaismas diodes labi{0}}vēdināmās vietās. Gaismas diodes nedrīkst izmantot noslēgtos ķermeņos bez ventilācijas, jo tas var aizturēt siltumu un saīsināt gaismas kalpošanas laiku.
Izvairieties no pārpildītiem cilvēkiem
Pārliecinieties, vai gaismas diodes ir atbilstoši izvietotas viena no otras, lai nodrošinātu gaisa plūsmu, pievienojot vairāk nekā vienu. LED apgaismojuma efektivitāti var ietekmēt pārapdzīvotība, kas var paaugstināt apkārtējo temperatūru.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/led-bulb-light/led-bulb-e27-light.html
