LED街路灯の熱放散問題の包括的な分析

LED街路灯の熱放散問題の包括的な分析
多くの人が LED のルーメンに注目しますが、LED ランプの熱放散にはあまり注意を払いません。 実際、LED のルーメン数は急速に増加しています。 2018 年には、大量生産された LED の 1 ワットあたりのルーメンが 150 ルーメンに達し、この値は現在も急速に伸びています。 それに対応する熱伝達の理論体系は成熟しており、私たちが使用できる熱伝達方法は基本的に明確です: 伝導、対流、放射、および相変化熱伝達 (ヒート パイプなど)。 したがって、熱伝達または熱放散に関して、私たちができる対策は目に見えるものであり、制限されています。 の

光束 (ルーメン) と放射束 (ワット) の計算関係によると、その中で、光束のスケールと放射束のスケールである Km=683 lm/w があります。 つまり、1W の放射束は、最も理想的な条件 (黒体放射) で 683lm の光束を生成する可能性があります。 したがって、LED の発光効率が 200lm/w に達したとしても、すべてのエネルギーを光エネルギー出力に変換することはできず、残りは熱エネルギーに変換されます。 長期的には、LED ランプの熱放散の問題は長期的な問題になります。 の

現在、LED街路灯の放熱方法には、主に自然対流放熱、ファン強制放熱、ヒートパイプおよびループヒートパイプ放熱などがあります。ファンを追加して強制的に放熱することは、信頼性の低い複雑なシステムです。また、ヒート パイプとループ ヒート パイプは、放熱にコストがかかります。 街路灯には、夜間の屋外使用の利点があり、放熱面が側面にあり、サイズが比較的小さく、空気の自然対流放熱に役立ちます。 したがって、LED 街路灯は、できるだけ自然対流放熱方式を選択することをお勧めします。 の

熱設計に存在する可能性のある問題には、次のものがあります。

1. 冷却フィンの面積を自由に設定できます。 の

2. 放熱フィンの配置がおかしい。 ランプの放熱フィンの配置は、フィンの性能に影響を与えるランプの使用を考慮していません。 の

3. 熱伝導リンクを強調し、対流熱放散リンクを無視します。 多くの製造業者は、ヒート パイプ、ループ ヒート パイプ、熱伝導シリコン グリースの追加など、さまざまな対策を検討してきましたが、最終的に熱がランプの表面積に依存することに気づいていませんでした。 歩く。 の

4. 熱伝達のバランスに関係なく、フィンの温度分布が著しく不均一な場合、一部のフィン (温度が低い部分) が効果を発揮しないか、効果が非常に限られます。 現在、LED街路灯の放熱技術は、一般的に5mm厚の銅板である熱伝導板方式を採用しています。 街路灯システムでは重量が非常に重要です。 街路灯の高さは9メートルあるので、重すぎると特に台風や地震の際にリスクが高まります。 おそらく、LED が将来街路灯の分野に一般的に参入した後、LED 街路灯の困難な熱放散をより適切に解決するためにモジュール式の熱放散が形成される可能性があります。