An Paradacsa an Éifeachtach LED Rith Te

Is breathnóireacht choitianta é a chuireann mearbhall ar go leor tomhaltóirí agus fiú roinnt gairmithe: Déantar ceiliúradh ar lampaí LED as a n-éifeachtúlacht fuinnimh dochreidte, ach tar éis dóibh a bheith ar siúl ar feadh tamaill, bíonn a gcuid doirteal teasa te gan amhras ar an teagmháil. Má tá LED ag sábháil an oiread sin leictreachais i gcomparáid le seanbholgán gealbhruthach, cén fáth go ngineann sé an oiread sin teasa fós? Tá an paradacsa dealraitheach seo ar cheann de na ceisteanna is coitianta i saol an soilsithe. Ní sa fhuinneamh iomlán a ídítear an freagra atá i gceist, ach san fhisic bhunúsach ar an gcaoi a dtáirgtear solas agus, go ríthábhachtach, conas nach dtáirgtear é. Chun a thuiscint cén fáth gur féidir le LED 15-bhata mothú chomh te le gealbhruthach 60-bhata uair amháin, ní mór dúinn dul i ngleic leis na coincheapa maidir le héifeachtúlacht tiontaithe solais, na cineálacha éagsúla fuinnimh (solas agus teas), agus ról ríthábhachtach na bainistíochta teirmeach i leictreonaic nua-aimseartha. Nochtfaidh an treoir chuimsitheach seo rúndiamhair an teasa LED, ag míniú na heolaíochta i dtéarmaí simplí agus ag cur béime ar cén fáth nach locht é diomailt teasa cuí, ach gné de dhearadh LED ardchaighdeáin.

Cé chomh héifeachtach is atá soilse faoi stiúir i gcomparáid le teicneolaíochtaí níos sine?

Chun aschur teasa LED a thuiscint, ní mór dúinn a éifeachtúlacht a chur i gcomparáid lena réamhtheachtaithe ar dtús: lampaí fluaraiseacha gealbhruthacha agus dlúth (CFLanna). Is é an méadracht chaighdeánach dó seo ná éifeachtúlacht lonrúil, arna thomhas i lumens in aghaidh an bhata (lm/W), a insíonn dúinn cé mhéad solais infheicthe a fhaighimid do gach aonad leictreachais a ídítear dóibh. Tá bolgáin ghealbhruthacha traidisiúnta notoriously neamhéifeachtach. Níl éifeachtúlacht lonrúil ach thart ar 15 go 18 lumens in aghaidh an bhata ag lampa gealbhruthach tipiciúil. Ciallaíonn sé seo go ndéantar méid ollmhór fuinnimh a thiontú go díreach i dteas (radaíocht infridhearg) i mbolgán 60W, agus ní tháirgeann ach codán beag bídeach, thart ar 3%, an solas infheicthe a fheicimid i ndáiríre. Ba chéim shuntasach chun tosaigh iad CFLanna, nó bolgáin coigilte fuinnimh, ag baint amach éifeachtúlacht de thart ar 50 go 60 lumens in aghaidh an bhata. Athraíonn siad thart ar 20-25% den leictreachas i solas infheicthe, agus is é sin an fáth go ritheann siad i bhfad níos fuaire ná gealbhruthacha don aschur solais céanna. Mar sin féin, is iad soilse seaimpíní reatha na héifeachtúlachta. Sroicheann lampaí faoi stiúir ardchaighdeáin éifeachtúlachtaí de 130 go 160 lumens in aghaidh an bhata nó níos airde fós. Ciallaíonn sé seo go n-athraíonn siad thart ar 30% go 40% den fhuinneamh leictreach i solas infheicthe. Is feabhas suntasach é seo, ach fágann sé fós cuid shuntasach - 60% go 70% - den fhuinneamh a chaithfidh dul áit éigin, agus is teas é an "áit éigin" sin go príomha.

Cén fáth a bhfaigheann stiúir 15-bhata te má tá sé chomh héifeachtach?

Is é seo croílár an paradacsa. Is léir go bhfuil LED 15-bhata a tháirgeann an solas céanna le gealbhruthach 60-bhata níos éifeachtaí. Mar sin féin, is í an eochair ná breathnú ar an tiúchan teasa dramhaíola. Gineann an bolgán gealbhruthach, a ídíonn 60 vata, 57 vata ollmhór de theas dramhaíola, ach radaítear an teas seo thar achar dromchla mór (an bolgán gloine iomlán) agus, go ríthábhachtach, astaítear é mar radaíocht infridhearg. Taistealaíonn an teas infridhearg seo ar shiúl ón mbolgán, ag téamh an tseomra ach ní gá go ndéanann sé dromchla an bholgáin féin thar a bheith te in áit tiubhaithe, cé go bhfuil sé fós an-te. Gineann an stiúir 15-bhata, ar an láimh eile, i bhfad níos lú teas dramhaíola iomlán - thart ar 10 vata (ós rud é go raibh 5 vata éadrom). Is í an fhadhb atá ann ná go ngintear an 10 vata teasa seo i sliseanna leathsheoltóra beag bídeach, níos lú ná ingne. Cruthaíonn sé seo flosc teasa thar a bheith ard, nó tiúchan fuinnimh theirmeach, i limistéar beag. Mura dtarraingítear an teas dian, tiubhaithe seo go tapa ar shiúl ón sliseanna, skyrocket teocht an acomhail LED i soicind, rud a fhágann go mbeidh damáiste agus teip láithreach. Dá bhrí sin, is teist é an doirteal teasa a bhraitheann tú ar lampa faoi stiúir ar a rath an teas tiubhaithe sin a tharraingt ar shiúl ón leictreonaic íogair agus é a dhíscaoileadh san aer máguaird. Tá an doirteal teasa ag déanamh a chuid oibre, agus ciallaíonn an bhfíric go mbraitheann sé te go bhfuil an córas bainistíochta teirmeach ag obair chun an stiúir a chosaint.

Cad é an eolaíocht atá taobh thiar de ghiniúint teasa LED?

Ní seachtháirge de tháirgeadh solais neamhéifeachtach é an teas a ghineann LED ar an mbealach céanna atá sé le haghaidh gealbhruthach. I mbolgán gealbhruthach, is cuid dhílis den phróiseas giniúna solais é teas (radaíocht infridhearg); Téitear an fhiliméad go dtí go ndéanann sé lonrú, rud a tháirgeann speictream leathan a chuimsíonn solas infheicthe agus méid ollmhór infridhearg dofheicthe. Oibríonn soilse ar phrionsabal go hiomlán difriúil ar a dtugtar electroluminescence. Nuair a théann sruth leictreach trí ábhar leathsheoltóra (an dé-óid), spreagann sé leictreoin. Nuair a fhilleann na leictreoin seo ar a ngnáthstát, scaoileann siad fuinneamh i bhfoirm fótóin - cáithníní solais. Cinntear dath, nó tonnfhad, an tsolais seo ag airíonna an ábhair leathsheoltóra. Tá an próiseas seo i bhfad níos éifeachtaí maidir le solas infheicthe a tháirgeadh. Mar sin féin, níl sé 100% éifeachtach. Bíonn friotaíocht ag gluaiseacht leictreon tríd an leathsheoltóir freisin, feiniméan ar a dtugtar friotaíocht leictreach. Athraíonn an fhriotaíocht seo, mar aon le próisis athchomhcheangailte neamh-radaíochta eile laistigh den ábhar, cuid den fhuinneamh leictreach go díreach i dteas (phonons, nó creathanna laitíse) laistigh den sliseanna LED féin. Tugtar téamh Joule air seo. Mar sin, cé go bhfuil an mheicníocht táirgthe solais éifeachtach, gineann an fhisic dosheachanta a bhaineann le leictreachas a ghluaiseacht trí ábhar teas ag an bhfoinse.

Cén fáth nach féidir le soilse teas a radaíocht cosúil le bolgáin gealbhruthacha?

Is idirdhealú ríthábhachtach é seo idir seanteicneolaíochtaí soilsithe agus teicneolaíochtaí soilsithe nua. Oibríonn bolgáin gealbhruthacha ag teochtaí an-ard (is féidir leis an bhfiliméid níos mó ná 2,500°C a bhaint amach). Ag na teochtaí seo, astaíonn siad cuid shuntasach dá bhfuinneamh mar radaíocht infridhearg, ar cineál solais é a bhraitheann muid mar theas. Is bealach an-éifeachtach é seo chun fuinneamh a aistriú ar shiúl ón bhfoinse gan seoltóir fisiceach a bheith ag teastáil. Níl an teas ach ag radaíocht tríd an ngloine agus isteach sa timpeallacht. Tá soilse, áfach, deartha chun oibriú ag teochtaí i bhfad níos ísle, de ghnáth le teocht acomhal uasta de thart ar 85 ° C go 150 ° C. Ag na teochtaí réasúnta íseal seo, ní astaíonn siad radaíocht infridhearg shuntasach. Ní féidir leis an teas a ghintear laistigh den sliseanna LED éalú trí radaíocht ar shiúl; Caithfear é a sheoladh ar shiúl trí theagmháil fhisiciúil. Seo an áit a dtagann an doirteal teasa isteach. Tá an sliseanna faoi stiúir suite ar ábhar comhéadan teirmeach, atá ceangailte le bord ciorcad priontáilte croí miotail (MCPCB), atá ceangailte ansin le doirteal teasa mór miotail. Tá an cosán iomlán seo deartha chun an teas a sheoladh ar shiúl ón sliseanna trí ábhair sholadacha. Ansin úsáideann an doirteal teasa a achar dromchla mór agus eití chun an teas sin a aistriú chuig an aer trí chomhiompar. Mar sin, ní ritheann soilse "te" ar an mbealach céanna le gealbhruthacha; Gineann siad níos lú teas iomlán, ach tá an teas sin comhchruinnithe agus éilíonn sé cosán sofaisticiúil, innealtóireachta chun éalú, agus is é sin an fáth go bhfuil doirteal teasa substaintiúil, go minic te, ina ghné riachtanach d'aon lampa LED ardchumhachta.

Cad a tharlaíonn má fhaigheann stiúir ró-the?

Is é teas an namhaid uimhir a haon d'fheidhmíocht agus fad saoil LED. Murab ionann agus bolgáin gealbhruthacha, a theipeann go drámatúil, díghrádaíonn soilse go grásta, ach luasghéaraíonn teas an díghrádú seo go heaspónantúil. Is é an éifeacht is láithreach de theas iomarcach ná laghdú ar aschur solais, feiniméan ar a dtugtar dímheas lumen. De réir mar a ardaíonn teocht an acomhail LED, titeann a éifeachtúlacht chandamach inmheánach, rud a chiallaíonn go dtáirgeann sé níos lú fótóin don mhéid céanna srutha leictreach. Sin é an fáth go bhféadfá lampa LED a thabhairt faoi deara beagán agus é ag téamh suas. Níos criticiúla, déanann teochtaí arda leanúnacha damáiste buan. Is féidir leis an teas an sciath fosfar a úsáidtear i soilse bána a dhíghrádú chun solas gorm a thiontú go speictream iomlán, rud a fhágann go bhfuil athrú i dteocht datha le himeacht ama. Is féidir damáiste a dhéanamh don ábhar leathsheoltóra féin, rud a fhágann go dtiocfaidh friotaíocht mhéadaithe agus giniúint teasa breise i dtimthriall millteach. Is féidir leis na bannaí a choinníonn an sliseanna LED lena tsubstráit lagú, rud a fhágann go dtiocfaidh teip fhisiciúil. I ndeireadh na dála, is féidir le droch-bhainistíocht theirmeach saolré LED a laghdú óna 50,000+ uair an chloig féideartha síos go dtí cúpla míle uair an chloig, ag negating a phríomhbhuntáiste. Sin é an fáth go ndéanann déantúsóirí infheistíocht mhór i ndearadh teirmeach, ag cinntiú go bhfuil an doirteal teasa leordhóthanach agus go bhfuil cosán soiléir, íseal-fhriotaíochta ann chun teas a shreabhadh ar shiúl ón sliseanna íogair.

Conas Teas a Bhainistiú agus a Dhíscaoileadh i gCórais LED

Ní iarsmaoineamh é bainistíocht theirmeach éifeachtach i ndearadh LED; is cuid bhunúsach den phróiseas innealtóireachta é. Baineann sé le cur chuige ilchéime chun teas a bhogadh ón acomhal go dtí an t-aer comhthimpeallach. Is é an chéad chéim ná seoladh. Tá an sliseanna LED sádráilte nó nasctha le tsubstráit, go minic ag baint úsáide as "ábhar comhéadan teirmeach" chun bearnaí aeir micreascópacha a líonadh a bheadh insliú ar an teas ar shlí eile. Is gnách gur Bord Ciorcad Clóbhuailte Croí Miotail (MCPCB) é an tsubstráit seo, a bhfuil ciseal tanaí d'ábhar tréleictreach aige thar bhonn alúmanaim nó copair, rud a ligeann do theas scaipeadh go tapa. Ón MCPCB, bogann an teas isteach sa doirteal teasa. Is é an doirteal teasa an chuid is infheicthe den chóras bainistíochta teirmeach. Tá a dhearadh ríthábhachtach. De ghnáth déantar é as alúmanam, atá éadrom agus a bhfuil seoltacht theirmeach mhaith aige, agus tá sé déanta le go leor eití nó bioráin. Méadaíonn na heití seo go mór an t-achar dromchla i dteagmháil leis an aer. Is é an chéim dheireanach ná comhiompar, áit a n-aistríonn an teas ó na heití go dtí an t-aer atá ag gluaiseacht. I go leor doirteal teasa éighníomhach, braitheann sé seo ar shreabhadh aeir nádúrtha, áit a n-ardaíonn aer te agus cuirtear aer níos fuaire ina áit. Maidir le soilse an-ardchumhachta, mar shampla iad siúd a úsáidtear i soilse tuilte staidiam, ní leor fuarú éighníomhach, mar sin úsáidtear fuarú gníomhach le lucht leanúna chun aer a chur i bhfeidhm thar na heití, rud a mhéadaíonn go mór an t-aistriú teasa comhiompair. Úsáideann roinnt córais chun cinn fiú píopaí teasa nó fuarú leachtach chun teas a bhogadh níos éifeachtaí fós.

Cén ról atá ag an doirteal teasa i bhfeidhmíocht LED?

Is féidir a rá gurb é an doirteal teasa an chomhpháirt is criticiúla de lampa LED tar éis an sliseanna LED féin. Is é an jab atá aige ná toirt mhór ábhair a sholáthar chun an cuisle teasa a ionsú agus achar dromchla mór chun é a dhíscaoileadh. Cinneann méid, ábhar agus geoiméadracht an doirteal teasa go díreach cumas an lampa teocht oibriúcháin shábháilte a choinneáil. D'fhéadfadh doirteal teasa beag, éadrom a bheith níos saoire a mhonarú, ach beidh sé sáithithe go tapa le teas, rud a fhágann go mbeidh teocht ard acomhal LED, aschur solais laghdaithe, agus saolré giorraithe. Cinntíonn doirteal teasa dea-dheartha, de mhéid flaithiúil, fiú má chuireann sé le costas agus meáchan an daingneáin, gur féidir leis an stiúir oibriú ag a éifeachtúlacht deartha agus go mairfidh sé ar feadh a shaol rátáilte iomlán. Caithfear eití an doirteal teasa a dhearadh freisin chun sreabhadh aeir saor in aisce a cheadú, mar sin níor chóir iad a chur ró-ghar dá chéile, agus ní mór do thimpeallacht suiteála an lampa aeráil a cheadú. Is féidir le lampa LED a chlúdach nó é a shuiteáil i daingneán iata neamhaeráilte an doirteal teasa d'aer fionnuar a ocras, rud a fhágann go bhfuil an stiúir róthéamh. Dá bhrí sin, nuair a roghnaítear táirge LED, is táscairí díreacha iad cáilíocht agus méid a doirteal teasa ar thiomantas an mhonaróra d'fheidhmíocht agus fad saoil. Is comhartha é doirteal teasa te go bhfuil sé ag tarraingt teas go héifeachtach ón sliseanna; D'fhéadfadh doirteal teasa fionnuar a chiallaíonn go bhfuil an teas gafa taobh istigh, rud atá ina oideas le haghaidh teip luath.

Teas agus Éifeachtúlacht ar fud Teicneolaíochtaí Soilsithe

Chun na difríochtaí i nginiúint teasa agus éifeachtúlacht teasa a shamhlú, déanann an tábla seo a leanas comparáid idir gealbhruthach 60W, CFL 15W, agus LED 12W, a tháirgeann go léir thart ar an méid céanna solais (thart ar 800 lumens).

Léiríonn an chomparáid seo go soiléir, cé go dtáirgeann soilse an teas iomlán is lú, is é an modh diomailt teasa (seoladh trí doirteal teasa) an rud a fhágann go mbraitheann siad te ar an teagmháil, comhartha d'innealtóireacht theirmeach éifeachtach.

Cad atá i ndán don todhchaí maidir le héifeachtúlacht agus teas LED?

Tá turas na teicneolaíochta LED i bhfad ó bheith thart. Tá taighdeoirí agus innealtóirí ag obair go leanúnach chun éifeachtúlacht bhunúsach soilse a fheabhsú, ag brú teorainneacha an méid is féidir. Faoi láthair, ní thiontú fiú na soilse is fearr ach thart ar 30-40% den fhuinneamh leictreach i solas infheicthe. Cailltear an chuid eile mar theas. Tá brú suntasach eolaíoch ann chun na próisis athchomhcheangailte neamh-radaíochta laistigh den leathsheoltóir is cúis leis na caillteanais seo a thuiscint agus a dhíchur. Geallann dul chun cinn in eolaíocht ábhair, mar shampla úsáid nítríd gallium ar foshraitheanna sileacain agus teicneolaíochtaí ponc chandamach núíosacha, éifeachtúlacht chandamach inmheánach soilse a mhéadú. Tá an t-uasmhéid teoiriciúil do stiúir bán i bhfad níos airde, a d'fhéadfadh a bheith níos mó ná 50% nó fiú 60% éifeachtúlacht. De réir mar a fheabhsaíonn an éifeachtúlacht seo, déanfar níos lú fuinnimh a thiontú go teas don mhéid céanna solais. Ciallaíonn sé seo go mbeidh doirteal teasa níos lú, níos lú ollmhór ag teastáil ó stiúir sa todhchaí chun an t-ualach teirmeach laghdaithe a bhainistiú. Táimid ag feiceáil an treocht seo cheana féin le forbairt soilse sliseanna-ar-bord (COB) agus tiománaithe níos éifeachtaí. Is é an sprioc deiridh foinse solais a athraíonn an chuid is mó dá fhuinneamh isteach sa solas a fheicimid, agus is seachtháirge beag é an teas. Go dtí an lá sin, is é tuiscint agus meas a léiriú ar riachtanais bhainistíochta teirmeach na teicneolaíochta LED reatha an eochair chun taitneamh a bhaint as a saol fada agus a gcuid buntáistí coigilte fuinnimh.

Ceisteanna Coitianta Maidir le Teas faoi stiúir

An bhfuil sé gnáth do bholgán LED a bheith te don teagmháil?

Sea, tá sé breá gnáth go mbraitheann bonn nó doirteal teasa bolgán LED te nó fiú te. Tugann sé seo le fios go bhfuil an doirteal teasa ag tarraingt teas ar shiúl ón sliseanna LED. Mar sin féin, níor chóir go mbeadh sé chomh te go gcuireann sé pian air nuair a dhéantar teagmháil leis go gairid. Má tá sé ró-the, d'fhéadfadh sé a bheith i daingneán iata le droch-aeráil nó d'fhéadfadh an bolgán a bheith lochtach.

An féidir le bolgán LED a bheith ina chúis le tine?

Cé go n-oibríonn bolgáin LED ag teochtaí i bhfad níos ísle ná bolgáin gealbhruthacha, is féidir leo riosca dóiteáin a bheith acu fós má tá droch-chaighdeán orthu, má tá tiománaí lochtach, nó má úsáidtear iad ar bhealach a choisceann diomailt teasa. Mar shampla, is féidir le bolgán LED a chlúdach le insliú nó é a úsáid i daingneán iata, neamh-aeráilte nach bhfuil sé rátáilte ina chúis le róthéamh. Lean treoracha an mhonaróra i gcónaí agus cuardaigh táirgí deimhnithe.

Conas is féidir liom mo shoilse faoi stiúir a dhéanamh níos faide?

Is é an bealach is fearr chun saol do shoilse faoi stiúir a leathnú ná a dteas a bhainistiú. Déan cinnte go bhfuil siad suiteáilte i daingneáin a cheadaíonn sreabhadh aeir leordhóthanach timpeall an doirteal teasa. Ná cuir iad faoi iamh i spásanna beaga, neamhaeráilte mura bhfuil siad rátáilte go sonrach chun na críche sin. Tá sé ríthábhachtach freisin soilse ardchaighdeáin a roghnú ó mhonaróirí creidiúnacha, a bhfuil dearadh teirmeach níos fearr acu go bunúsach.