_edited.png)
A LED-ek félvezetők, ezért számos előnyük mellett az egyik legnagyobb hátrányuk az, hogy az élettartamuk több kisebb alkatrész legmagasabb működési hőmérsékletének függvényében változhat. Általánosságban elmondható, hogy az ilyen típusú fényszórók kiegyensúlyozott működéséhez és hosszú élettartamához stabil tápforrásra, valamint megfelelő hűtésre van szükség. Hiszen a nagy fényerejű fénydiódák a közhiedelemmel ellentétben ugyanúgy hőt termelnek hőt, mint a halogén- vagy a xenon izzók, csak éppen másképpen.
LED fényszórókhoz milyen hűtési megoldások léteznek?
Ezeket a hűtési megoldásokat alapvetően két kategóriába soroljuk. A hűtés lehet aktív és passzív. Rögtön felmerül a kérdés: melyik hatékonyabb? A kettő közül az aktív hűtés a hatásosabb, amelyet többnyire egy a teljesítményében pontosan kiválasztott ventilátor biztosít, amit a szakemberek a keletkező hőmennyiség elvezetésének céljából a hűtőborda hőátadó felületére szerelnek.
A LED fényszóróba épített ventilátorok működése milyen hátránnyal jár?
Fontos megemlíteni, hogy a ventilátor külön tápellátást igényel, és ez rontja a fényszóró energiahatékonyságát. A legnagyobb hátrány viszont talán az, hogy a ventilátor élettartama nagyban befolyásolhatja a fényszóró működési idejét. Mire gondolunk? Az elromlott ventilátor miatt a fényszóróban keletkező hőmennyiség már nem tud távozni, ami a teljesítmény csökkenéséhez vezethet, végső soron pedig annak tönkremenetelét is előidézheti. Ezért a LED-es fényszórók tervezésekor a szakemberek komoly hangsúlyt fektetnek a ventilátor által termelt hő elvezetésére, ami sokszor problémákba ütközhet. Az is előfordulhat, hogy a fényszóró formájából, kialakításából adódóan a ventilátor cseréje nehézkes vagy drága lenne, így a ventilátor alkalmazása nem javasolt. Ebben az esetben más megoldást alkalmaznak a fényszóró tervezői.
A LED-es fényszórók passzív hűtése
A fényszórók passzív hűtése esetén nincs olyan alkatrész, amely teljesítményt venne fel. De akkor mi az, ami a felesleges hőt elvezeti? Ebben az esetben a keletkező hőmennyiséget valamilyen jó hővezető képességgel rendelkező anyagból készült borda profilnak kell megoldania. Ezek a profilok többnyire rézből vagy alumíniumból készülnek. Mivel fényszóróról van szó, ahol tükrök, izzók találhatók, nem lehet átlátszó anyagból megoldani ezt a problémát? A szakemberek sok lehetőséget megvizsgáltak, mert vannak anyagok, amelyek nem jő hővezetők, ezeket ki is zárták vagy pedig vannak a speciális hővezető polimerek, melyek alkalmazása az igen magas áruk miatt viszont nem gazdaságos. Az adott hűtési feladathoz ideális hűtőborda megtervezése nem egyszerű folyamat és igen hosszadalmas, hiszen számos geometriai és hőtani adat pontos ismerete szükséges hozzá. A bordák elhelyezésekor nem lehet nem figyelembe venni a természetes légáramlatot, amely a bordák közül segít a hőmennyiségnek távozni. Ezért a szakembereknek ennek az alkatrésznek a formáját úgy kell megtervezniük, hogy a lehető legnagyobb felületen érintkezzen a levegővel, de a bordák között megfelelően nagy távolságnak kell lennie ahhoz, hogy a bordák közül a hő a kéményhatás elvén felfelé minden gond nélkül távozhasson.
A LED-es fényszórók hűtését hogyan befolyásolja a lámpa zárt kialakítása?
Mielőtt a szakemberek arról döntenek, hogy mely hűtési megoldást alkalmazzák, számos fontos részletet is figyelembe kell venniük, ilyen például a lámpatest zártsága, vagy pedig azt, hogy kialakítható természetes légáramlás, esetleg van arra mód, hogy a keletkező hőmennyiség valahol távozzon? Mondanunk sem kell, hogy komoly fejtörést okoz a fényszórók zárt kialakítása. A keletkező hő elvezetése érdekében a tervezők ezért egyre gyakrabban alkalmaznak hővezető csöveket. Ezeket akkor alkalmazzák, ha nincs elegendő hely a keletkezett hő lokális hővé alakulásában, és a bordák fizikailag sem férnek el a lámpatestben. A hővezető csövek is rézből vagy alumíniumból készülnek. A teljesítményük fokozása érdekében a légmentesen zárt vákuumcső belsejében hővezető közeg áramlik, ami víz, illetve vízgőz.
Hogyan működnek a LED-es fényszórókba épített hővezető csövek
A működési elvük nagyon egyszerű, mivel azt a fizikai törvényt alkalmazzák, hogy a meleg gáz mindig a hidegebb környezet felé áramlik. A csőben található víz hő hatására elpárolog, és gyorsan feláramlik a leghidegebb részbe, ahol a hűtőbordák találhatók, ahol a gáz lehűl, majd kondenzálódik. A lecsapódott víz a gravitációt vagy a cső speciális belső kialakítását felhasználva visszaáramlik a melegebb részekre. Ezzel folyamatos, gyors hőáramlási folyamat jön létre.