Поради тяхната издръжливост, икономия на енергия и елегантен външен вид,LED долни светлинисе очертаха като ключов компонент на съвременния дизайн на осветлението. Тяхната топлинна мощност и уместността им за затворени тела обаче продължават да предизвикват притеснения, особено за собствениците на жилища, които ремоделират съществуващи площи или планират ново строителство. Теорията, залегнала в основата на LED генерирането на топлина, безопасността на затворено инсталиране и практическите съвети за гарантиране на върхова производителност са обхванати в тази книга от 1500 думи.
Знаейки как се генерира топлина в LED осветителни тела
Процесът на производство на топлина на светодиоди
Светодиодите наистина произвеждат топлина, за разлика от това, което много хора си мислят, но процесът е много различен от този при конвенционалното осветление:
90% от енергията се преобразува в топлина и 10% в светлина от крушки с нажежаема жичка или халогенни крушки.
Светодиоди: Само 10–15% от енергията се губи като топлина, докато 85–90% се преобразува в светлина.
Вместо да се излъчва навън като инфрачервена топлина от лампи с нажежаема жичка, тази топлина се фокусира върху полупроводниковата връзка на LED чипа. Тази локализирана топлина може да намали живота и производителността, ако не се разсейва правилно.
Важни източници на топлина за LED осветление
Основният източник на топлина е LED чипът.
Верига на драйвера: Произвежда малко количество топлина при преобразуване на AC в DC мощност.
Кондензаторите или резисторите в не-интелигентни тела са примери за пасивни компоненти.
Сравнение на LED топлинна мощност с конвенционално осветление
Изчисляване на разликата
60W нажежаема жичка: излъчва около 85 BTU на час.
50W халоген: около 45 BTU/h.
10W LED надолу: около 5–7 BTU/ч.
В сравнение с конвенционалните крушки, светодиодите генерират 80–90% по-малко топлина, което намалява опасността от пожар и охлажда товарите в зони с контролиран климат-.
Значението на управлението на топлината
В тела с недостатъчна вентилация дори малко топлина може да се натрупа и да доведе до:
Топлината скъсява живота на LED чиповете (напр. 50 000 часа до 30 000 часа).
Промяна на цвета: Високите температури имат потенциала да променят цветовете на светлината, като например студено бяло до жълтеникаво.
Неизправност на драйвера: Регулаторите на напрежението са повредени от прегряване.
Безопасни ли са затворените тела за използване на LED осветителни тела?
Какво означава "затворени тела".
Затворено приспособление, като аплици със стъклено- покритие или херметически затворени кутии с вдлъбнатини, е напълно запечатано, за да спре въздушния поток около електрическата крушка. Има по-малко опасности, свързани с полу-затворените тела, като например вградени лампи с вентилационни отвори.
Дискусията за безопасността
Старите крушки с нажежаема жичка създават опасност от пожар в затворени инсталации поради високата си излъчваща топлина.
Въпреки че не всички светодиоди са одобрени за затворена употреба, те обикновено са по-безопасни.
Важни съображения за сигурна затворена употреба
IC резултат:
Често срещан в затворени тавани, IC (изолационен контакт) е оценен за директен контакт с изолацията.
Не-IC: Нуждаете се от поне три инча разстояние между препятствията и изолацията.
Сертифицирани затворени тела:
Потърсете етикети като „Оценено за мокро/влажно“ (за бани/на открито) или „Списък на UL за затворени тела“.
Проектиране на термично управление:
Радиатори: керамични дъна или алуминиеви ребра за разсейване на топлината.
Ефективното предаване на топлина от чипа към корпуса се постига чрез проектиране на топлинен път.
Поставяне на драйвери:
Дистанционни драйвери: За да предотвратите натрупване на топлина, дръжте драйвера и приспособлението на разстояние.
Опасности от използването на не-съвместими светодиоди в затворени тела
Притеснения относно безопасността и производителността
Съкратен живот: Топлината причинява ускоряване на амортизацията на лумена, което води до 70% яркост след 10 000 часа.
Мигане/изключване: За да се предпазят от повреда, термичните защитни вериги могат да изключат захранването.
Опасностите от пожар са необичайни, но могат да възникнат, ако части, които не отговарят на нормите, прегреят (топяща се пластмаса, например).
Казус от практиката: Реална ситуация
Центърът за изследване на осветлението оцени 10W LED крушки в затворени кутии в проучване от 2021 г.:
Светодиодите, които не са оценени, се повредиха за шест месеца.
След две години затворените-светодиоди продължават да произвеждат 90%.
Как да изберете LED осветителни тела, които са безопасни за затворени тела
Стъпка 1: Разгледайте подробностите за продукта
Търсете ясни маркировки, които гласят „Подходящо за затворени пространства“ или „Оценено за затворени тела“.
Избягвайте общи фрази като „ярък“ или „димируем“, освен ако не са приложили-сертификация за използване.
Стъпка 2: Дайте приоритет на характеристиките на топлинния дизайн
Корпусът-от лят под налягане алуминий разсейва топлината по-добре от пластмасата.
За интегрирани радиатори потърсете дизайни с перки или ребра.
Термално изключване-(TCO): Изключва се самостоятелно, когато стане твърде горещо.
Стъпка 3: Проверете рейтингите на IC за вградена инсталация
Приспособленията с IC рейтинг са безопасни за директен контакт с изолация (често се срещат в тавански помещения).
Избягвайте да използвате не-IC осветителни тела в затворени таванни пространства, тъй като те изискват пространство за вентилация.
Стъпка 4: Изберете надеждни марки
Затворената съвместимост е щателно тествана от марки като Lithonia, Cree и Philips Hue.
Най-добри практики за инсталиране на затворени тела
Списък с пред{0}}инсталации
Проверете дали приспособлението е в списъка на UL-за използване в затворено пространство.
Уверете се, че няма много изолация около корпуса в кухината на тавана (освен ако не е с IC-оценка).
Проверете полу{0}}затворените конструкции за пропуски на въздушния поток.
Стъпки за инсталиране
Изключете захранването: Проверете дали веригите са мъртви с помощта на тестер за напрежение.
Монтирайте корпуса: Използвайте скобите или пружините, които идват с него, за да го закрепите.
Свържете окабеляването, като следвате-цветно кодираните проводници (зелено за заземяване, бяло за неутрала и черно за напрежение).
Прикрепете облицовка/уплътнение: Използвайте силиконово уплътнение около ръбовете за херметични инсталации.
Тестване след инсталиране
Пуснете лампата на пълна яркост за един час.
Проверете за прегряване; ако се чувства топъл на допир, това означава, че разсейването на топлината е недостатъчно.
Разрешаване на проблеми с прегряването
Проблем 1: Светлината се изключва или мига
Причина: Активирането на термична защита.
Поправка: Увеличете въздушния поток или сменете светодиода с такъв с приложен рейтинг.
Проблем 2: Топене или обезцветяване
Причина: Прекомерна топлина или некачествени материали.
Поправка: Сменете приспособлението веднага и проверете кабелите за повреди.
Проблем 3: Намалена жизненост с времето
Причина: Амортизация на лумените поради топлина.
Поправка: Добавете радиатор или инсталирайте светодиоди с подобрено термично управление.
Факти срещу митове относно LED безопасността и топлината
Мит 1: "Затворените тела винаги са безопасни, защото светодиодите не се нагряват."
Факт: Без адекватно разсейване дори малко топлина може да се натрупа и да намали дълготрайността.
Мит 2: "Всяка LED лампа има IC рейтинг."
Факт: Винаги четете етикета, тъй като стойностите на IC варират в зависимост от изолационния контакт.
Мит 3: „Гаранциите за LED са невалидни за затворени тела.“
Само ако светодиодът не е сертифициран за затворена употреба, този факт е верен. Гаранционната защита се поддържа от съвместими инсталации.
Предстоящи разработки в LED термичния контрол
Когато температурите варират, материалите с фазова-промяна (PCM) поглъщат и отделят топлина.
Активно охлаждане: Течно охлаждане или микро{0}}вентилатори в търговски светодиоди с висока мощност.
Интелигентни термични сензори: светлини,-активирани за Интернет на нещата, които предупреждават потребителите за опасностите от прегряване.
LED полимерипроизвеждат много по-малко топлина от конвенционалните крушки, но тяхната безопасност в затворени инсталации зависи от монтажа, сертифицирането и дизайна. Винаги избирайте IC-съвместими, затворени-продукти от надеждни производители и давайте на първо място функции за управление на топлината, като отдалечени драйвери и радиатори. Можете да се възползвате от живота на светодиодите и спестяването на енергия, без да жертвате производителността или безопасността, като следвате тези препоръки.
