בחיי היומיום שלנו, התאורה היא חיונית מכיוון שהיא מאירה את בתינו, מקומות העבודה, כבישים ואזורים ציבוריים אחרים. תאורת LED (דיודה פולטת-אור) הייתה אופציה פופולרית בעשורים האחרונים בשל השפעתה הסביבתית המינימלית, תוחלת החיים הארוכה וחסכון האנרגיה שלה. עם זאת, האם נורות LED מייצרות חום, ואם כן, איך הן עומדות מול טכנולוגיות תאורה קונבנציונליות היא דאגה רווחת בקרב צרכנים וחברות כאחד. פעולתן של נורות לד, יצירת החום שלהן והשוואתם לסוגי תאורה אחרים כגון נורות ליבון, פלורסנט והלוגן יסוקרו כולם במאמר זה. בנוסף, נדון ביתרונות של בקרת חום בנורות LED.
1. כיצד פועלות נורות LED?
זה קריטי להבין איךנורות לדלעבוד לפני התעמקות במורכבות של יצירת חום.
LED Science
LED הוא מוליך למחצה שכאשר זרם חשמלי זורם על פניו, יוצר אור. אלקטרולומינסנציה, התהליך שבו אלקטרונים עוברים דרך חומרים מוליכים למחצה ומתחברים מחדש עם "חורים", משחרר אנרגיה בצורה של פוטונים, או אור. בניגוד לנורות ליבון, היוצרות אור על ידי חימום חוט נימה, נוריות נוריות משתמשות בשיטה יעילה יותר שהופכת אנרגיה חשמלית ישר לאור תוך הפקת מעט מאוד חום.
לא כל האנרגיה החשמלית הופכת לאור, אפילו עם יעילות מוגברת זו. מכיוון שרק אחוז זעיר של אנרגיה-בערך 20-30%-הופך לחום, בקרת החום הופכת מכרעת במערכות תאורת LED.
2. יצירת חום אור LED
אופי החום מנורות לד
נוריות LED אמנם פולטות קצת חום, בעיקר בשבב המוליכים למחצה ובמעגלי הנהג, אבל לא כמעט כמו אפשרויות תאורה חלופיות. האלקטרונים ב-LED מתרגשים כשהכוח זורם דרכו, ומייצר אור, אך חלק מהאנרגיה הולך לאיבוד גם כחום. הבסיס של נורת ה-LED או גוף התאורה הוא המקום שבו מתמקד רוב החום הזה.
עם זאת, בהשוואה לנורות ליבון או הלוגן, המשחררות חום כלפי חוץ כחלק מתהליך האור הנראה, החום המופק על ידי LED פחות ברור. במקום להתחמם יתר על המידה,אור LEDs נועדו להעביר חום לאחור דרך סנפירי קירור וגוף קירור, שם הוא מפוזר בצורה יעילה יותר.
במילים פשוטות, בניגוד לנורות קונבנציונליות, נוריות LED אינן פולטות חום. הם הרבה יותר בטוחים ונעימים לשימוש בהגדרות הדוקות מכיוון שהם מעבירים את האור מהמקור.
3. הערכת חום LED ביחס לחידושי תאורה אחרים
נורות בוערות
אנשים רבים מכירים את טכנולוגיית התאורה המסורתית והמיושנת המכונה נורות ליבון. נורות אלו מורכבות מחוט דק שזוהר כאשר מחממים אותם בחשמל. עם זאת, מכיוון שרוב האנרגיה אובדת כחום, שיטה זו ליצירת אור אינה יעילה ביותר. למעשה, במקום לייצר אור, נורות ליבון ממירות כ-90% מהאנרגיה שלהן לחום.
מכיוון שנורות ליבון עשויות לפלוט חום של עד 200-250 מעלות (392-482 מעלות פרנהייט), הן מסוכנות לטיפול ועלולות להתלקח, במיוחד אם הן נמצאות ליד חפצים דליקים. בהשוואה לנורות LED, דרגת תפוקת חום זו גבוהה בהרבה.
נורות הלוגן
למרות שהן פועלות על אותו רעיון כמו נורות ליבון, נורות הלוגן משתמשות בגז הלוגן בתוכם כדי להגביר את היעילות. למרות שהן יותר-יעילות אנרגטית מנורות ליבון רגילות, מנורות הלוגן עדיין מבזבזות אנרגיה רבה כחום. נורות הלוגן חמות משמעותית מנורות ליבון רגילות, עם טמפרטורת פני השטח של עד 300 מעלות (572 מעלות F).
למרות שנורות הלוגן נמצאים בשימוש תכוף בפנסי רכב ובזרקורים, תפוקת החום הגבוהה שלהם עלולה להיות לא נוחה באזורים לא מאווררים. מנורות הלוגן הרבה פחות יעילות בניהול חום מאשר תאורת LED.
אורות פלורסנט, כולל CFLs וצינורות
בהשוואה לנורות ליבון, מנורות פלורסנט קומפקטיות (CFLs) ונורות פלורסנט בצורת -שפופרות צורכות פחות אנרגיה ומספקות יותר אור. למרות שלא כמו נורות הלוגן או ליבון, הם בכל זאת מייצרים חום. אפילו שנורות פלורסנט יוצרות בדרך כלל חום פחות חזק, הן פולטות קרינת אינפרא אדומה, מה שגורם לחלל להיראות נעים יותר.
למרות שהם אינם יעילים בחום-כמו נוריות LED, נורות פלורסנט לרוב קרירות יותר למגע מאשר נורות הלוגן ונורות ליבון. למנורות הפלורסנט טמפרטורות פני השטח בין 60 ל-100 מעלות (140 ו-212 מעלות פרנהייט), שהיא נמוכה מזו של נורות הלוגן ונורות ליבון, אך עדיין גבוהה מזו של נוריות LED.
תאורת לד
נורות LED, לעומת זאת, ידועות כיעילות- באנרגיה. בדרך כלל, רק כ-10-30% מהאנרגיה מבוזבזת כחום; 70-90% הנותרים מומרים לאור נראה. בהשוואה לנורות ליבון, הלוגן או אפילו פלורסנט, נורות LED מייצרות מעט מאוד חום. תלוי בהספק ובאיכות שלהם,נורות לדבדרך כלל יש טמפרטורת פני השטח בין 40 ל-60 מעלות (104 ו-140 מעלות פרנהייט).
נוריות LED בטוחות ונוחות יותר לשימוש במספר הגדרות, כולל מקומות שבהם רמות חום גבוהות עשויות להוות בעיה, כגון מטבחים, מקררים או חדרים זעירים, מכיוון שהם קרירים בהרבה ממקורות אור רגילים.
4. המשמעות של ניהול חום בתאורת LED
גם בעוד שנורות LED מייצרות מעט חום, אחת הסיבות לכך שהן כל כך עמידות ויעילות- באנרגיה היא היכולת שלהן לשלוט ולפזר את החום הזה ביעילות. כדי למנוע התחממות יתר ולהבטיח שה-LED פועל בשיא היעילות שלה במשך כל חייו, ניהול חום נכון הוא חיוני.
בִּטָחוֹן
החום המוגזם של הנורות המסורתיות עלול להוות סכנת שריפה, במיוחד באזורים עם מעט אוורור. נורות LED נוטות הרבה פחות לגרום לשריפה מכיוון שהן מייצרות פחות חום ויש להן מערכות קירור יעילות וגוף קירור. בגלל זה, השימוש בהם בטוח יותר באופן משמעותי, במיוחד במפעלים שבהם כלבים או צעירים יכולים לבוא במגע עם האורות.
ביצועים ואריכות ימים
אחד הקובעים העיקריים של אורך החיים של כל נורה הוא החום. בשל הטמפרטורות הגבוהות שהן יוצרות, לנורות המסורתיות יש נטייה להתקלקל מהר יותר עם הזמן, ככל שהרכיבים הפנימיים שלהן מתדרדרים. לעומת זאת, נוריות LED מיומנות הרבה יותר בניהול חום, מה שמאפשר להן להמשיך לפעול ולהאיר להרבה יותר זמן.
בעוד שללדים אין את הבעיות הללו, תפוקת החום המוגזמת של מנורות ליבון והלוגן עלולה לפגוע במשטחים ובמתקנים הסמוכים. פיזור החום המעולה של נורות ה-LED והטמפרטורה הנמוכה יותר משפרים מאוד את אורך החיים והיעילות שלהם.
יעילות האנרגיה
יעילות האנרגיה המעולה של נוריות LED תורמת ישירות לפליטת החום הנמוכה שלהן. נורות LED מייעלות את ההמרה של אנרגיה חשמלית לאור נראה, בעוד שנורות קונבנציונליות מבזבזות כמות גדולה מהחשמל שהן משתמשות בהן כחום. כתוצאה מכך, נעשה שימוש בפחות אנרגיה ועלויות החשמל יורדות.
בנוסף, מכיוון שנורות LED מייצרות פחות חום, הן לא עוזרות להעלות את הטמפרטורה בחדר, מה שמפחית את הצורך במיזוג אוויר במזג אוויר חם.
5. שליטה בחום LED לקבלת התוצאות הטובות ביותר
ניהול חום יעיל חיוני כדי להבטיח שנורות LED ימשיכו לתפקד ביעילות ולהימשך זמן רב ככל שניתן. העצות הבאות יעזרו לך לשמור על נורות LED קרירות ופועלות:
כיורים לחום
גופי קירור הם חלקי מתכת, עשויים בדרך כלל מאלומיניום, הנכללים בנורות LED רבות-איכותיות כדי לסייע בפיזור החום לאוויר שמסביב. גופי קירור חיוניים למניעת התחממות יתר ולשמירה על יעילות שיא.
זרימת אוויר מתאימה
אפשר להבטיח שכל חום שמפיק האור יוסר מהמתקן על ידי הצבת נוריות LED באזורים- מאווררים היטב. אין להשתמש בנורות LED בגופים אטומים ללא אוורור מכיוון שהדבר עלול ללכוד חום ולקצר את תוחלת החיים של האור.
התרחק מצפוף
ודא כי נוריות ה-LED ממוקמות בצורה מתאימה כדי לאפשר זרימת אוויר בעת הוספת יותר מאחד. האפקטיביות של תאורת LED עשויה להיות מושפעת מצפיפות יתר, שעלולה להעלות את הטמפרטורה שמסביב.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/led-bulb-light/led-bulb-e27-light.html
