Solar Street Light Housings
-- aluminium, ailettes et chaleur
Solar Street Light Housings: aluminium, ailettes et chaleur
Le corps de l'appareil est un dissipateur thermique avec une source de lumière attachée.Cette seule phrase décide de la plupart de ce qui compte dans la conception du logement: le matériau doit déplacer la chaleur, la forme doit donner à cette chaleur un endroit où aller, et la finition de surface doit survivre aux intempéries sans bloquer le chemin. Sur une unité solaire, les enjeux sont plus élevés que sur un appareil de réseau, parce que chaque watt qui devient de la chaleur au lieu de la lumière est sorti de la batterie. Cette page parcourt le chemin thermique de la LED à l'air, en utilisant les choix de logement que nous faisons dans notre propre usine.
Pourquoi l'aluminium gagne le logement
Trois propriétés placent l'aluminium devant l'acier ou le plastique pour les appareils extérieurs:
- Léger. L'aluminium est considérablement plus léger que l'acier, ce qui réduit les coûts d'expédition et le chargement des poteaux-l'EPA (surface effective projetée) et la charge morte en bénéficient.
- Résistance à la corrosion. L'aluminium forme naturellement une couche protectrice d'oxyde, de sorte qu 'il tolère les intempéries sans les exigences d'entretien du revêtement en acier.
- Conductivité thermique. C'est celle qui compte le plus. les LED convertissent une part significative de leur entrée en chaleur, et l'aluminium conduit cette chaleur loin de la jonction efficacement. L'acier conduit la chaleur raisonnablement mais pèse beaucoup plus; le plastique ne conduit presque rien, c'est pourquoi les boîtiers en plastique ont besoin d'un refroidissement actif ou d'une réduction de puissance sévère.
Les boîtiers que nous coulons sont en aluminium moulé sous pression-ADC12 est notre alliage standard-fini avec un revêtement en poudre.Le moulage sous pression nous permet de former la géométrie des ailettes directement dans la pièce au lieu de boulonner sur des extrusions, et le revêtement en poudre offre une résistance aux intempéries. Les boîtiers en aluminium moulé sous pression avec revêtement en poudre sont la référence de durabilité pour tout ce que nous expédions à l'extérieur.
La trajectoire thermique: surface, ailettes et flux d'air
La chaleur quitte l'appareil par trois voies, et une bonne conception les utilise toutes:
Conduction dans le corps. La chaleur générée par la LED se déplace dans le boîtier en aluminium. Plus le corps est grand, plus il peut absorber et diffuser de chaleur.
Convection de la surface. Une surface plus grande signifie un échange de chaleur plus efficace avec l'air environnant. Les ailettes sont l'astuce standard: elles ajoutent de la surface tout en gardant l'appareil compact, et elles améliorent le flux d'air autour du corps en même temps.
Flux d'air passif à travers le boîtier. Certaines conceptions ajoutent des boîtiers ventilés ou des ouvertures stratégiquement placées afin que l'air transporte directement la chaleur. Le refroidissement passif comme celui-ci fonctionne sans ventilateurs-les ventilateurs ajoutent du bruit, des pièces mobiles et leur propre consommation d'énergie, ce qui sur une unité solaire est un coût réel.
Ce que la chaleur fait à la lumière
Les trois conséquences d'une mauvaise gestion thermique, dans l'ordre qu 'un acheteur les remarque:
- Durée de vie raccourcie . Les LED échouent plus rapidement à haute température . En règle générale , la durée de vie des LED diminue de moitié pour chaque augmentation de 10 ° C de la température de jonction - la température au niveau du semi-conducteur lui-même . Cette règle générale est approximative et varie selon la famille d'émetteurs , mais la direction n'est jamais remise en doute .
- Un appareil fonctionnant au-dessus de sa température de conception consomme la même énergie de la batterie et fournit moins d'éclairage - la perte d'efficacité apparaît directement comme l'autonomie que vous avez payé et n'avez pas obtenu .
- Dérive des couleurs . Les LED surchauffées changent de température de couleur et produisent un rendement inégal à travers l'appareil . La rue ne se contente pas de s'atténuer ; elle change de couleur et développe des points chauds , ce à quoi ressemble en réalité la " mauvaise qualité d'éclairage " à 2 heures du matin .
Le problème de la réécriture
La façon la plus courante dont nous voyons une bonne conception thermique détruite est une boîte de peinture . Les équipes d'entretien municipales repeignent les poteaux et les appareils pour correspondre à un paysage de rue , et la peinture sur les ailettes les isole . Un appareil qui a fonctionné à 15 ° C plus froid nu peut fonctionner assez chaud pour couper sa sortie après une couche négligente . Nous spécifions délibérément l'épaisseur de la couche de poudre et avertissons les acheteurs : si un appareil doit être repeint , masquer les ailettes ou utiliser un revêtement évalué pour la trajectoire thermique.Ce n'est pas une préoccupation théorique - c'est un appel de service récurrent .
Ce que cette page ne couvre pas
Cette page couvre le matériau du boîtier et la gestion thermique . Elle ne couvre pas l'optique - la sélection de l'objectif , la distribution de la lumière et les cotes BUG sont une discipline distincte , et notre outil de conception d'éclairage gère le côté disposition . Pour le luminaire complet tel qu ' expédié , y compris le contrôleur et le panneau que le boîtier protège , voir notre ligne de lampadaire solaire tout-en - un .