Tradycyjna konstrukcja lamp ulicznych LED koncentruje się głównie na liczbie lumenów diody LED, podczas gdy mniej uwagi poświęca się rozpraszaniu ciepła.W rzeczywistości lumeny diod LED szybko rosną.W 2009 roku liczba lumenów na wat produkowanych masowo diod LED osiągnęła 100 lumenów i wartość ta nadal szybko rośnie.Odpowiedni system teorii wymiany ciepła jest już dojrzały, a metody wymiany ciepła, które możemy zastosować, są w zasadzie jasne: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie i przenoszenie ciepła ze zmianą fazową.Dlatego też, jeśli chodzi o przenoszenie lub rozpraszanie ciepła, środki, które możemy podjąć, są widoczne i ograniczone.
Technologia rozpraszania ciepła w lampach ulicznych LED zazwyczaj wykorzystuje płytę przewodzącą ciepło, czyli płytę miedzianą o grubości 5 mm, która w rzeczywistości jest płytą wyrównującą temperaturę, która wyrównuje źródło ciepła;istnieją również radiatory do odprowadzania ciepła, ale waga jest za duża.Waga jest bardzo ważna w systemie latarni ulicznych, ponieważ latarnia uliczna ma 9 metrów wysokości, jeśli jest zbyt ciężka, zagrożenie wzrośnie, szczególnie w przypadku tajfunów i trzęsień ziemi.Mogą wystąpić wypadki.Krajowi producenci stosują pierwszą na świecie technologię rozpraszania ciepła w kształcie szpilki, grzejnik w kształcie szpilki. Wydajność rozpraszania ciepła przez grzejnik jest znacznie poprawiona w porównaniu z tradycyjnym grzejnikiem w kształcie płetwy, co może sprawić, że temperatura złącza diody LED będzie większa niż 15 ℃ niższa niż w przypadku zwykłego grzejnika, a wodoodporność jest lepsza niż w przypadku zwykłego grzejnika aluminiowego, a także poprawia się waga i objętość..Ponadto grafitowy radiator opracowany dla lamp LED dużej mocy ma również dobre właściwości termiczne i rozpraszanie ciepła.
Metody rozpraszania ciepła obejmują głównie: naturalne rozpraszanie ciepła przez konwekcję, wymuszone rozpraszanie ciepła przez dodanie wentylatorów, rozpraszanie ciepła przez rurę cieplną i pętlę cieplną itp. Metoda wymuszonego rozpraszania ciepła podczas instalowania wentylatora ma skomplikowany system i niską niezawodność, a ciepło Metoda rozpraszania rurki cieplnej i pętli cieplnej jest kosztowna.Lampa uliczna ma tę zaletę, że można jej używać na zewnątrz w nocy, powierzchnia rozpraszająca ciepło znajduje się z boku, a jej rozmiar jest mniej ograniczony.Korzystnie wpływa na naturalną konwekcję i odprowadzanie ciepła z powietrza.Dlatego zaleca się, aby w miarę możliwości wybierać metodę naturalnego odprowadzania ciepła poprzez konwekcję.
Problemy związane z projektowaniem rozpraszania ciepła przez lampy uliczne LED są następujące: powierzchnia żeber rozpraszających ciepło jest dobierana losowo, rozmieszczenie żeber rozpraszających ciepło jest nieuzasadnione, a rozmieszczenie żeber rozpraszających ciepło nie uwzględnia uwzględnij użycie lamp, które wpływa na działanie żeber i podkreśla przewodzenie ciepła.Chociaż wielu producentów rozważa różne rozwiązania: rurki cieplne, rurki cieplne w pętli, dodanie smaru termicznego itp., nie zdają sobie sprawy, że ciepło zostanie ostatecznie rozproszone przez zewnętrzną powierzchnię lampy.Zignoruj równowagę wymiany ciepła. Jeśli rozkład temperatury żeberek jest bardzo nierówny, spowoduje to, że niektóre żebra nie będą miały żadnego wpływu lub będą miały ograniczony wpływ.
Oprawy uliczne LED dużej mocy rozpraszające ciepło.Jego celem jest rozwiązanie problemu rozpraszania ciepła przez lampy LED dużej mocy i zaproponowanie lampy ulicznej LED dużej mocy z odprowadzaniem ciepła przez konwekcję powietrzną, która obejmuje zespół głowicy lampy, zespół radiatora lampy i zespół ogona lampy.Zespół radiatora lampy to cylindryczna skorupa z cięciwą łukową., Otwarte na obu końcach, dwie strony cylindrycznej powierzchni łuku są powierzchniami pionowymi, a powierzchnia pionowa jest również wyposażona w szereg otworów przelotowych.W wewnętrznej wnęce cylindrycznej powłoki cięciwy łukowej znajduje się 4-10 ułożonych osiowo i wyrównanych z cylindryczną powierzchnią łuku i cylindryczną powierzchnią cięciwy.Dwie pionowe strony płyty przewodzącej ciepło z pionowymi żebrami i dwie strony cylindrycznej powłoki z cięciwą łukową są również wyposażone w szereg otworów przelotowych.Pionowa płyta przewodząca ciepło z żebrami i dwa pionowe boki cylindrycznej powłoki cięciwy łukowej są również wyposażone w szereg otworów przelotowych.W zespole radiatora lampy utworzono 5-11 kanałów rozpraszających ciepło dla przepływu gorącego powietrza.Model użytkowy ma tę zaletę, że istnieje wiele kanałów rozpraszania ciepła, przez które gorące powietrze przepływa we wnęce korpusu rozpraszającego ciepło, a pionowa płyta przewodząca ciepło żebrowana służy również jako powierzchnia rozpraszająca ciepło, powierzchnia wymiany ciepła jest zwiększona i wydajność odprowadzania ciepła jest wysoka.
Odprowadzanie ciepła przez lampy uliczne LED jest jednym z kluczowych problemów wymagających rozwiązania.Jest to nie tylko bezpośrednio związane ze skutecznością świetlną diod LED w rzeczywistej pracy, ale także dlatego, że lampy uliczne LED wymagają dużej jasności i wytwarzania ciepła, a środowisko zewnętrzne jest stosunkowo trudne.Jeśli odprowadzanie ciepła nie jest dobre, doprowadzi to bezpośrednio do szybkiego starzenia się diody LED i niższej stabilności.Ponieważ lampy drogowe używane na zewnątrz powinny charakteryzować się określonym stopniem odporności na kurz i wodę (IP), dobry stopień ochrony IP często utrudnia odprowadzanie ciepła przez diody LED.Rozwiązanie tych dwóch, sprzecznych, ale obu problemów, to ważny aspekt, na który należy zwrócić uwagę przy projektowaniu lamp drogowych.Pod tym względem zastosowanie diod LED w lampach drogowych w Chinach jest również sytuacją najbardziej bez zastrzeżeń i nieuzasadnioną.Do niekwalifikowanych i nieuzasadnionych sytuacji w użytku domowym zaliczają się zasadniczo:
(1) Do diody LED zastosowano grzejnik, ale konstrukcja terminala i grzejnika złącza LED nie może osiągnąć stopnia IP45 i wyższego oraz nie może spełniać wymagań normy GB7000.5/IEC6598-2-3.
(2) Zastosuj zwykłą obudowę lampy drogowej i użyj matrycowych diod LED na powierzchni emitującej światło lampy.Chociaż ta konstrukcja może spełnić test IP, temperatura wewnętrznej wnęki lampy wzrośnie z powodu braku wentylacji w lampie.W temperaturze od 50°C do 80°C, w tak wysokich warunkach pracy, skuteczność świetlna diody LED prawdopodobnie nie będzie wysoka, a żywotność diody LED również zostanie znacznie zmniejszona.W rzeczywistości mamy do czynienia z oczywistą, nieuzasadnioną sytuacją.
(3) W oprawie zastosowano wentylator instrumentalny, który rozprasza diodę LED i promiennik.Wlot powietrza znajduje się pod oprawą, aby zapobiec przedostawaniu się wody deszczowej, a wylot powietrza wokół skierowanego w dół źródła światła LED.Może to również skutecznie zapobiegać przedostawaniu się wody deszczowej.Ponadto promiennik i dioda LED (wnęka źródła światła) nie znajdują się w tej samej wnęce.Jeśli ten projekt zostanie dobrze wykonany, może przejść bezproblemowo zgodnie z wymaganiami testu IP lampy.To rozwiązanie nie tylko rozwiązuje problem odprowadzania ciepła przez diodę LED, ale także spełnia wymagania poziomu IP.Jednak ten pozornie dobry projekt jest w rzeczywistości nierozsądny.Ponieważ w większości zastosowań oświetlenia drogowego w naszym kraju ilość unoszącego się w powietrzu pyłu jest stosunkowo duża, czasami osiągając duże ilości (np. podczas burz piaskowych).Ten rodzaj oświetlenia jest używany przez pewien czas w normalnych warunkach (około trzech miesięcy do pół roku), szczelina wewnętrznego promiennika zostanie wypełniona kurzem, co znacznie zmniejszy działanie promiennika.Wreszcie żywotność diody LED zostanie znacznie skrócona ze względu na wysoką temperaturę pracy.Wadą tego schematu jest to, że nie można go stosować konsekwentnie i dobrze.
Aby uwzględnić odprowadzanie ciepła i stopień ochrony IP diod LED w lampach drogowych, bardziej rozsądnymi wytycznymi projektowymi są:
A.Użyj płyty przewodzącej ciepło w krytycznym położeniu rozpraszania ciepła.Płyta przewodząca ciepło znajduje się wewnątrz metalowej płyty z cienkimi rurkami, aby zapewnić równomierny przepływ czynnika chłodniczego, a cienkie rurki są wypełnione czynnikiem chłodniczym.Kiedy pewna część płyty przewodzącej ciepło zostanie podgrzana, czynnik chłodniczy w cienkich rurkach będzie szybko przepływał, powodując szybkie przewodzenie ciepła.Przewodność cieplna dobrej płyty przewodzącej ciepło może osiągnąć 8-12 razy większą niż w przypadku płyty miedzianej o tej samej grubości.Chociaż cena jest wyższa, jeśli zostanie zastosowana w kluczowych częściach, rozpraszanie ciepła przez diodę LED będzie bardziej efektywne.
B.Zaprojektuj korpus lampy w kształcie grzejnika.Większość obudów lamp drogowych wykonana jest z aluminium.Bezpośrednie wykorzystanie zewnętrznej strony obudowy lampy jako grzejnika może nie tylko zapewnić wymagania stopnia ochrony IP, ale także uzyskać dużą powierzchnię odprowadzania ciepła.Ponadto, gdy promiennik składający się z obudowy lampy jest zakurzony, można go wymyć naturalnym wiatrem i deszczem, aby zapewnić ciągłą skuteczność promiennika.
