Τα LED παρέχουν συναρπαστικές ευκαιρίες σχεδιασμού και τα πάντα σχετικά με αυτό συχνά μπλοκάρονται από τέτοιες λέξεις: διαχείριση θερμότητας. «Όταν οι λαμπτήρες πυρακτώσεως μπορούν να καταναλώσουν θερμότητα μέσω της ακτινοβολίας, το γραμμικό φως υψηλής ακτινοβολίας LED δεν παράγει σχεδόν καθόλου υπέρυθρη θερμότητα», δήλωσε ο Michael Gershowitz, διευθυντής τεχνικού μάρκετινγκ στο Prairie. Επομένως, το LED πρέπει να διαχέει τη θερμότητα μέσω της θερμικής αγωγιμότητας, διαφορετικά υπάρχει κίνδυνος μείωσης της φωτεινότητας, της διάρκειας ζωής και της σταθερότητας χρώματος.
Ωστόσο, ο χρόνος και η ζήτηση της αγοράς έχουν πάντα τα μέσα για να ωθήσουν την τεχνολογία σε έναν τέτοιο κόμβο, δηλαδή, η διαχείριση της θερμότητας θα γίνει σύντομα μια σκέψη στο σχεδιασμό του φωτισμού, όχι ένα εμπόδιο. Καθώς το LED συνεχίζει να επαναλαμβάνεται, η απόδοση φωτός συνεχίζει να αυξάνεται εκθετικά. Η απόδοση των LED έχει πλέον ξεπεράσει το 50 τοις εκατό, δηλαδή: μετατρέπουν την ενέργεια σε φως περισσότερο από τις θερμίδες. Οι περισσότεροι OEM έχουν εγκαταλείψει την υπάρχουσα πρακτική της χρήσης LED για την απλή αντικατάσταση των παραδοσιακών λαμπτήρων, και αντί να παράγουν ειδικούς και βελτιστοποιημένους λαμπτήρες με βάση τα χαρακτηριστικά των πηγών φωτός LED. Και τώρα τα γραμμικά φώτα ψηλής θέσης μπορούν «να λειτουργούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους χωρίς να χάνουν τη φωτεινότητα», δήλωσε ο Mark Hand, διευθυντής ανάπτυξης νέων προϊόντων και τεχνολογίας στην Acuity Brands Lighting.
Με την πρόοδο της τεχνολογίας LED και του σχεδιασμού των φωτιστικών, οι κατασκευαστές μπορούν να καυχηθούν περισσότερα από αυτό. Οι στρατηγικές θερμικής διαχείρισης έχουν επίσης προοδεύσει και ακμάσει. Αν και η παθητική ψύξη και η ενεργητική ψύξη εξακολουθούν να είναι οι κύριες επιλογές, προστίθενται και άλλες καινοτόμες τεχνολογίες.
Παθητική ψύξη
Περισσότερο από το 90 τοις εκατό των γραμμικών φωτιστικών LED υψηλής θέσης χρησιμοποιούν παθητική απαγωγή θερμότητας. Σύμφωνα με αυτή τη στρατηγική, η θερμότητα του πακέτου LED μεταφέρεται μέσω άμεσης φυσικής επαφής μέσω μιας ψύκτρας υλικού υψηλής θερμικής αγωγιμότητας. «Το αλουμίνιο —συνήθως εξωθημένο ή χυτό σε κυκλικό σχήμα με πτερύγια—είναι ένα τυπικό υλικό για ψύκτρες λόγω του μικρού βάρους, του χαμηλού κόστους και της ευκολίας κατασκευής του». είπε ο Christopher Reed, Strategic Partner Manager, Xicato. . Επί του παρόντος, οι κατασκευαστές προτιμούν τις παθητικές ψύκτες θερμότητας για την αξιοπιστία τους. "Αν όχι ακριβώς το ίδιο, η απόδοσή τους μετά από 50,000 ώρες ή 20 χρόνια δεν απέχει πολύ από την πρώτη μέρα", είπε ο Reed.
Αλλά ακόμη και μια δοκιμασμένη και αποδεδειγμένη λύση μπορεί να βελτιωθεί. Ενώ οι σχεδιαστές βελτιστοποιούν τις ψύκτρες επεξεργάζοντας επιδέξια το πάχος και την απόσταση των πτερυγίων, οι στρατηγικές παθητικής ψύξης έχουν επίσης αναπτύξει μια νέα μορφή πτερυγίων καλοριφέρ. Σε αντίθεση με τις λεπίδες συμπίεσης, τα πτερύγια καλοριφέρ μοιάζουν με μεγάλο αριθμό ποδιών τραπεζιού σε ένα ανεστραμμένο στρογγυλό τραπέζι και συσκευές LED είναι προσαρτημένες στην επιφάνεια του τραπεζιού.
Ο Ριντ είπε ότι τα στηλοειδή πτερύγια επιτρέπουν στον θερμαινόμενο αέρα να ανέβει και στη συνέχεια να ρέει ανεμπόδιστα γύρω από τα πτερύγια. Αυτό το χαρακτηριστικό έχει πλεονεκτήματα σε ορισμένα περιστρεφόμενα φωτιστικά, όπως τα φώτα τροχιάς. «Όταν γέρνετε ένα τυπικό εξωθημένο πτερύγιο καλοριφέρ, ο αέρας δεν μπορεί να ρέει προς την ίδια κατεύθυνση ή στον άξονα της βαρύτητας γιατί εισέρχεται πάντα στα πτερύγια», είπε ο Ριντ.
Οι κατασκευαστές φωτιστικών έχουν επίσης αρχίσει να μετατρέπουν τα σώματα φωτός σε ολοκληρωμένες λύσεις απαγωγής θερμότητας. Με αυτή τη στρατηγική, οι στεφάνες του φωτιστικού που είναι εγκατεστημένες στο σύστημα μονωμένης οροφής μπορούν να διακοσμηθούν και να απελευθερωθούν θερμότητα. Ομοίως, ο ρόλος αυτών των σμιλευμένων πτερυγίων στη σειρά φανών δρόμου CREE Aeroblades δεν είναι τόσο απλός όσο ένα «βάζο».
«Καθώς τα LED γίνονται πιο αποτελεσματικά, οι απαιτούμενες ψύκτρες είναι μικρότερες και ελαφρύτερες», δήλωσε ο Mark McClear, αντιπρόεδρος της μηχανικής εφαρμογών στο CREE. Μαζί με αυτό θα μειωθούν και τα υλικά και το κόστος μεταφοράς. «Όταν τα LED γίνονται πιο αποτελεσματικά, όλα κινούνται προς τη σωστή κατεύθυνση», είπε ο McClear.
