التصميم الحراري في وحدات الإنارة LED الغاطسة: أين تذهب الحرارة

تعمل وحدة الإنارة الغاطسة في أفضل وأسوأ بيئة حرارية متاحة في نفس الوقت. يحمل الماء الحرارة بعيدًا بشكل أكثر فعالية من الهواء، ولا يوفر الغلاف المغلق أي طريق تقريبًا للحرارة للوصول إليه. كل قرار بشأن كيفية بناء الضوء الغاطس هو قرار بشأن هذا التناقض.

يعتبر السكن المحكم مشكلة حرارية قبل أن يكون مشكلة إحكام

الختم والتصميم الحراري يسحبان في اتجاهين متعاكسين. يغلق الجدار السميك بشكل أكثر موثوقية ويضيف مقاومة لتدفق الحرارة. يحمي مركب التأصيص الأجهزة الإلكترونية من الماء ويغلفها أيضًا، لذا يجب أن تنتقل الحرارة عبرها. الغطاء القابل للإزالة للوصول إلى السائق يعني ختم ضغط، وختم الضغط هو المفصل الأكثر احتمالاً للتسرب بمرور الوقت.

والنتيجة هي أن وحدة الإنارة الغاطسة ليست عبارة عن ضوء مغلق به مشكلة حرارية مثبتة بمسامير. إنه تصميم حراري مع متطلبات مانعة للتسرب، وهندسة الغلاف، وسمك الجدار، والمواد وطريقة التثبيت الداخلي كلها تخرج من ذلك.

بالنسبة للمشتري، هذا هو السبب في أن تركيبتين بنفس عدد LED ونفس القوة الكهربائية يمكن أن تتصرف بشكل مختلف على مدار خمس سنوات. يتصرف القالب بشكل مماثل. ما يختلف هو مدى سرعة ترك الحرارة لها.

مسار الحرارة، خطوة بخطوة

تنتقل الحرارة المنبعثة من مصباح LED على طول السلسلة، وكل خطوة في السلسلة لها مقاومة حرارية. المجموع هو ما يحدد درجة حرارة الوصلة.

تم إصلاح الوصلة إلى العبوة من قبل الشركة المصنعة لـ LED

الحزمة على اللوحة، التي تم تعيينها بواسطة مفصل اللحام وتصميم الوسادة

يتم ضبط اللوحة على السكن بواسطة مادة الواجهة وضغط الاتصال

من خلال جدار السكن، الذي تحدده المادة وسمكها

من سطح السكن إلى الماء، تحدده مساحة السطح وحركة الماء

الخطوتان الثالثة والرابعة هي حيث يكون لدى الشركة المصنعة أكبر قدر من التأثير، والخطوة الثالثة هي حيث تتخلى التصميمات الرخيصة عن أكبر قدر ممكن. تعمل اللوحة المعدنية-المثبتة على وجه آلي على نقل الحرارة بشكل جيد. نفس اللوحة الموضوعة على سطح مطلي بدون مادة واجهة تنقلها بشكل سيئ، ويظهر الفرق كدرجة حرارة توصيل أعلى بنفس الطاقة.

الخطوة الخامسة تتعلق بالتركيب وليس المنتج، ولهذا السبب يمكن أن تعمل الوحدة بشكل مختلف في حوضين من نفس الحجم. المزيد عن ذلك أدناه.

لماذا لا يعتبر الماء مجرد مصدر جيد للحرارة؟

إن الموصلية الحرارية للماء أكبر بعدة مرات من الهواء، ويتم اقتباس هذه المقارنة كما لو أنها حسمت السؤال. لا يحدث ذلك، لأن التوصيل في الماء يعتمد على حركة الماء.

يشكل الماء الملامس لسطح دافئ طبقة حدودية تعزله. وفي المياه الساكنة، تتكاثف هذه الطبقة ويتساقط انتقال الحرارة. في الماء المتحرك، يتم تنحيته جانبًا بشكل مستمر ويظل نقل الحرارة مرتفعًا. إن التركيبة الموجودة في بركة بدون دوران ونفس التركيبة في حوض النافورة المزود بمضخة جارية هما تركيبتان حراريتان مختلفتان.

ثلاثة تأثيرات أخرى مهمة في الخدمة:

الهواء المحاصر. يمكن للتركيبة المثبتة أسفل الحافة، أو مع وجهها المائل للأسفل، أن تحمل جيبًا من الهواء على سطحها العلوي. الهواء مادة عازلة، والجيب غير مرئي من فوق الماء.

الودائع. تتميز الأغشية الحيوية والطحالب ومقياس الكالسيوم بموصلية حرارية منخفضة. المبيت ذو الطبقة المرئية هو مبيت فقد بعضًا من تبريده.

الرواسب. إن نصف التركيبات-المدفونة بالطمي في حوض نادرًا ما يتم تنظيفه قد فقدت معظم مساحة السطح التي تم تصميمها لاستخدامها.

لا شيء من هذه عيوب التصنيع. إنها ظروف التشغيل، والمواصفات التي تفترض نقل المياه النظيفة يجب أن تقول ذلك، لأن الافتراض هو ما بني عليه التصميم الحراري.

Tj، Tc، ولماذا درجة حرارة الحالة هي ما يمكنك قياسه

ينشر مصنعو مصابيح LED الحد الأقصى لدرجة حرارة الوصلات، عادة ما تكون حوالي 125 درجة أو 150 درجة اعتمادًا على العبوة. الوصلة موجودة داخل القالب ولا يمكن قياسها مباشرة في وحدة الإنارة النهائية.

ما يمكن قياسه هو درجة حرارة العلبة، وما يفعله المصنعون هو تحديد العلاقة بين الاثنين لتصميم معين. ولهذا السبب يتم تشغيل تقارير LM-80 عند درجات حرارة حالة محددة وليس عند رقم محيط: درجة حرارة الحالة هي الحالة الحدودية التي تربط نتيجة المختبر بالمنتج الحقيقي.

نتيجتان للمشترين:

عندما يطالب أحد الموردين برقم صيانة اللومن، اسأل في أي حالة تم قياس درجة الحرارة وكيف يمكن مقارنتها بدرجة حرارة علبة وحدة الإنارة النهائية في الخدمة.

عند تحديد أحد التركيبات، قم بوصف حالة التشغيل بدلاً من المتطلبات الكهربائية فقط. نطاق درجة حرارة الماء، والتدفق، وما إذا كانت الوحدة قد تعرضت للهواء على الإطلاق هي المدخلات التي يعتمد عليها التصميم الحراري.

عادة ما يكون السائق هو أول من يفشل

حزمة LED قوية ويمكن التنبؤ بها. ومصدر الطاقة ليس كذلك، لأنه يحتوي على مكثفات إلكتروليتية تنخفض مدة خدمتها إلى النصف تقريبا مع كل عشر درجات ارتفاع في درجة الحرارة.

في وحدة الإنارة الغاطسة، يجلس السائق في أسوأ مكان متاح: مغلق، بدون تدفق هواء، وغالبًا ما يكون مجاورًا لمصابيح LED التي يقودها. السائق في هذا الوضع هو عنصر تآكل له عمر خدمة، وليس مكونًا دائمًا.

وهذه هي الحجة الأقوى للفصل بين الاثنين. يعمل التصميم الذي يكون فيه السائق خارج الماء، على الجانب الجاف في حاوية جيدة التهوية أو غرفة النبات، على نقل المكون الأكثر حساسية -لدرجة الحرارة خارج أسوأ بيئة حرارية، ويغير وضع الفشل للنظام بأكمله.

إذا كان لا بد من دمج السائق، فإن الأسئلة العملية هي ما إذا كان يمكن فتح وحدة الإنارة لاستبدالها، وما إذا كان البديل جزءًا مخزنًا. تعتبر الوحدة المغلقة ذات المحرك الفاشل بديلاً كاملاً للتركيبات، ويهيمن الوصول على تكلفة ذلك.

التشغيل الجاف: ماذا يحدث عندما تتوقف المضخة وتظل الأضواء مضاءة

تم تصميم وحدة الإنارة الغاطسة بالماء على الجانب الآخر من السكن. قم بإزالة الماء ويتم استبدال الخطوة الأخيرة من مسار الحرارة بالهواء، وهو أسوأ بحوالي عشرين مرة كموصل وأسوأ بلا حدود دون الحمل الحراري في حوض مغلق.

تصل العواقب بترتيب محدد:

ترتفع درجة حرارة العلبة، وكذلك درجة حرارة الوصلة

ينخفض ​​ناتج الضوء، لأن كفاءة LED تنخفض مع ارتفاع درجة حرارة القالب

يتغير اللون، لأن القنوات تنجرف بمعدلات مختلفة

مكثفات السائق تتقادم بشكل أسرع

يعمل الإجهاد الحراري على تدوير الختم، ويكون الختم هو الفشل التالي

الميزة التي تعمل على تشغيل أضواءها أثناء إيقاف تشغيل المضخة تقوم بذلك في كل مرة. قد يبقى على قيد الحياة في الموسم الأول. ما لن تفعله هو الوصول إلى عمر الخدمة الموصوف في ورقة البيانات، لأن ورقة البيانات وصفت حالة مختلفة.

العلاج هو قرار التحكم وليس قرار المنتج. قم بربط الإضاءة مع المضخة بحيث لا يمكن تشغيل الأضواء دون تدفق، أو استخدم تركيبات يتحمل تصميمها الحراري التعرض للهواء، وحدد أيًا من الاثنين ينطبق في المواصفات. أما الخيار الثالث، وهو الجري دون تدفق وقبول الحياة القصيرة، فهو خيار تجاري مشروع طالما أن جميع المشاركين في المحادثة يعلمون أن هذا هو الاختيار الذي يتم اتخاذه.

ضع حالة التشغيل في المواصفات بدلاً من تركها للاستدلال عليها، وحيثما لا يستطيع الحوض ضمان التدفق، تعامل مع التعشيق كجزء من النطاق الكهربائي بدلاً من اعتباره تعليمات تشغيل.

محفوظ بوعاء أو قابل للصيانة:-مقايضة بعبارات واضحة

تهيمن عائلتان من عائلات البناء.

بوعاء بالكامل. يتم تغليف الإلكترونيات في مركب داخل السكن. يعد توزيع الحرارة أمرًا جيدًا، والختم هو أقوى ما هو متاح، ولا توجد وصلات داخلية للتسرب. كما أنه غير قابل للإصلاح: عندما يفشل برنامج التشغيل، يتم استبدال التركيب.

مختومة ولكن قابلة للفتح. يمكن الوصول إلى السائق والحشية. من الممكن توفير قطع الغيار وعمر الخدمة الطويل، كما أن مهمة الختم أصعب نظرًا لوجود وصلة ضغط يجب تركيبها بشكل صحيح،-وإعادة تصنيعها بشكل صحيح بعد كل تدخل.

عادةً ما يتم الاختيار لك من خلال ما إذا كان من الممكن تصريف المياه. يمكن للمسبح الذي يتم إفراغه سنويًا أن يقبل تركيبات محفوظ بوعاء، لأن الاستبدال مخطط له وليس مزعجًا. إن الحوض الذي لا يتم تصريفه أبدًا، أو حوض السباحة الذي يتم استخدامه بشكل مستمر، يتطلب تركيبًا يمكن الوصول إلى أجزائه الاستهلاكية دون تحريك متر مكعب من الماء.

ما يظهره الاختبار الحراري في الواقع

إن الاختبار الحراري على وحدة الإنارة الغاطسة ليس قياسًا واحدًا. وهي عبارة عن مجموعة من القياسات التي يتم إجراؤها حتى تتوقف درجات الحرارة عن الارتفاع، في ظل ظروف يجب ذكرها حتى تكون النتيجة ذات معنى.

ما يقدمه لك تقرير الاختبار المفيد:

درجة حرارة الماء أثناء الاختبار، وما إذا كانت ثابتة أو مسموح لها بالانجراف

وهل كان الماء ساكناً أم متداولاً، وبأي نسبة إذا كان ذلك معلوماً

درجة حرارة الحالة عند نقطة القياس المحددة ومكان تلك النقطة

القوة المسحوبة فعليا أثناء الاختبار بدلا من الرقم الاسمي

المدة، والدليل على أن الحالة المستقرة تم التوصل إليها

العنصر الأخير هو حيث يظهر الاختبار المعجل. تتمتع وحدة الإنارة ذات الغلاف المعدني المصبوب بكتلة حرارية ملحوظة، ويتم تسخين الغلاف ببطء. الاختبار الذي يتوقف بعد ثلاثين دقيقة يقيس تسخين المبيت، وليس الحالة التي ستظل فيها الوحدة لمدة ست ساعات. إذا لم يذكر التقرير وقت النقع، فإن درجة حرارة الحالة فيه مؤقتة.

بالنسبة للمشتري، فإن الاستخدام العملي للتقرير الحراري هو مقارنة وليس حكمًا مطلقًا. يمكن مقارنة اثنين من الموردين الذين يختبرون نفس الحالة الموصوفة مع بعضهما البعض. لا يمكن على الإطلاق مقارنة موردين اثنين يقتبسان درجة حرارة حالة واحدة دون شروط الاختبار.

ما يجب تحديده

اكتب هذه في المواصفات وسيكون للتصميم الحراري ما يجب التحقق منه:

نطاق درجة حرارة الماء في الخدمة، بما في ذلك الأكثر برودة والأكثر دفئًا المتوقعة

ما إذا كان الماء يتحرك أو لا يزال في موضع التثبيت والتدفق المفترض

ما إذا كان يمكن تنشيط الوحدة بدون ماء، وإذا كان الأمر كذلك، فكم من الوقت

الحد الأقصى لدرجة حرارة الهواء عندما يكون الحوض فارغًا ويكون الجهاز تحت أشعة الشمس المباشرة

ما إذا كان برنامج التشغيل مدمجًا أو بعيدًا، وإذا كان بعيدًا، فمكان تثبيته

ما إذا كان يجب أن تظل الوحدة قابلة للخدمة إذا لم يتم تصريفها مطلقًا

حيث نجلس

نحن نبني وحدات إنارة غاطسة مع السائق إما مدمجًا أو عن بعد، ونذكر حالة التشغيل التي يفترضها التصميم الحراري بدلاً من تركها للاستدلال عليها. عندما يقوم الحوض بتشغيل أضواءه بشكل مستقل عن مضخته، نوصي باستخدام التعشيق وسنقوم بتوفير تفاصيل الأسلاك.

إذا كان مخططك يعمل على تشغيل الأضواء دون ضمان تدفق المياه، فاذكر ذلك في مرحلة الاستفسار. ضوء IP68 تحت الماء وضوء النافورة 12 فولتهي حالات حرارية مختلفة، والإجابة تتغير مع التركيب. ملكناالملف الشخصي للشركةيغطي كيفية تعاملنا مع أسئلة التطبيق.

التحقق من تطبيق الماء-الجاف أو الراكد-.

أخبرنا بجدول المضخة ونوع الحوض ومكان التركيب، وسنخبرك أي من موديلاتنا يناسب التطبيق وأيها لا يناسبه.