Les modernes làmpades LED garanteixen un nivell d’il·luminació elevat i consumeixen molt poca energia. Els mèrits dels il·luminadors són innegables, però heu d’esbrinar si les bombetes LED s’escalfen durant el funcionament a llarg termini. Per fer-ho, heu d’entendre el disseny dels dispositius i, a continuació, traure les conclusions adequades sobre l’ordre d’ús.
Característiques del disseny de llums LED
El disseny dels productes es basa en el principi d’utilitzar una gran quantitat de xips LED col·locats en un substrat especial d’eliminació de calor. Tots els components estan coberts de manera segura en un hemisferi translúcid mat. A més de la base, que fa la funció d’un radiador, s’inclouen a la bombeta els components i elements següents:
- difusor de llum (tapa);
- placa de circuit imprès amb un conjunt d’emissors de LED de punt;
- un radiador utilitzat per eliminar calor dels cristalls de díodes;
- unitat de control electrònic: conductor;
- base de la làmpada
Per conèixer les parts internes del dispositiu d’il·luminació LED, haureu de desmuntar-lo completament dividint els hemisferis de la tapa fixats amb panys fiables.
D’on prové i d’on l’energia tèrmica
Com els dispositius d’il·luminació més coneguts, els analògics LED tenen un factor de conversió de l’energia en una potència radiada útil inferior al 100 per cent, que oscil·la entre el 30-40%. Les raons per això estan ocultes en les funcions del dispositiu i en el funcionament dels elements radiadors d'aquesta classe. Per comprendre on es gasta la gran majoria d’energia, hauríeu de familiaritzar-vos amb les complexitats dels processos de conversió que tenen lloc dins dels LED.
El seu treball es basa en principis físics molt diferents dels processos que s’observen en làmpades incandescents fluorescents o convencionals. Les bombetes LED no s’escalfen en el sentit més veritable de la paraula. No dissipen l’energia tèrmica a l’espai circumdant, ja que la gasten en escalfar el cristall intern de l’emissor.
Si no s’elimina deliberadament la calor de la unió de semiconductors, l’element del cristall en determinades condicions corre el risc de sobreescalfar-se i es crema completament. Per tant, els dispositius que formen productes LED d’alta potència necessiten una dissipació tèrmica especial. El disseny de lluminàries LED amb bombetes individuals col·locades en elles proporciona un substrat especial que compleix aquesta funció. Aquesta tècnica permet amb un alt grau de probabilitat mantenir els LED en integritat i allargar la seva vida útil.
Quant escalfa el cristall LED
Normalment, l’indicador de la temperatura d’escalfament de la lent d’elements LED, que només es poden escalfar només a causa d’un greu error, no es té en compte amb la precisió característica d’altres il·luminadors. Això s’explica pel fet que depèn de diversos factors. El més important d’ells:
- la temperatura a la qual s’escalfa naturalment l’aire al voltant de la bombeta;
- material de radiador utilitzat per eliminar energia de calor;
- potència del passaport d’una bombeta.
La possibilitat de sobreescalfar el cristall depèn del fabricant que va emetre el LED, així com de la qualitat del seu muntatge.
La temperatura mitjana a la zona de la lent de la bombeta oscil·la entre els 65 i els 70 graus en una escala Celsius estàndard.
Quina llum no escalfa
Les làmpades que no produeixen calor no existeixen a la natura. Això s’explica pel principi físic de la formació de la radiació lumínica. Des del punt de vista de la ciència clàssica de la física, qualsevol bombeta és un convertidor d’energia elèctrica en la seva varietat. En aquest cas, no més del 40% de la potència presa de la font actual es converteix en radiació lumínica. Els seus residus es dissipen en forma de calor en l’ambient, més i menys l’eficiència d’aquest element lleuger.
Es consideren tres opcions diferents i es comparen com a exemple:
- La zona superior d’una bombeta propera a una làmpada incandescent, per exemple, a 100 watts de potència s’escalfa fins a gairebé 280 ºC, i la temperatura base arriba als 70 ºC.
- Un il·luminador fluorescent compacte amb una potència de 15 W escalfa la major part de tota la seva base: el lloc on es troba l’espiral. De vegades, la seva temperatura arriba als 130 ºC. Al mateix temps, la calefacció del soterrani a la zona de llast electrònic no supera els 60 ºC.
- En làmpades LED, la base metàl·lica i plàstica de la carcassa s'escalfa més significativament. Per aquest motiu, és en aquest lloc que hi ha instal·lat un radiador que permet treure calor dels LED i no permet escalfar la bombeta per sobre de la norma admissible.
Si tenim en compte el problema de l’eficiència tèrmica de les làmpades escalfant l’espai circumdant, els LED no pertanyen a làmpades “fredes”, que en determinades situacions es poden tocar amb les mans.
Avantatges de temperatura suau
Les característiques de la dissipació de la calor de les làmpades LED, que impedeixen que les seves peces de treball s'escalfin per sobre de 65-70 graus, emfatitzen els seus avantatges respecte a altres productes radiadors. L’absència de vapor de mercuri perjudicial per als residents de l’apartament, tal com s’observa en els dispositius fluorescents, així com la vida incomparable d’altres lluminaris, converteixen aquestes làmpades en un regal real per a l’usuari.
L’avantatge dels productes LED és que malgrat la pèrdua de calor interna, encara garanteixen un estalvi d’energia tangible.
Les làmpades LED es comporten millor en habitacions ben ventilades amb ventilació artificial (forçada). I posar aquest tipus de làmpades en espais calents i confinats que no tinguin accés lliure i circulació de masses d’aire significa posar en perill el producte.
Els moderns dispositius d’il·luminació, construïts sobre la base de làmpades LED, formen part de la categoria de productes relativament nous que necessiten un seguiment constant i condicionants. Mentre aquest procés continua, cada usuari té l’oportunitat de provar aquest nou producte original i provar-lo en diversos modes de funcionament.
És impossible donar una resposta inequívoca a preguntes sobre per què part de l’energia de les làmpades es gasta en calor i si les llums LED s’escalfen per a la llar. Tot depèn del plantejament d'avaluació del procés, que en aquest cas es produeix principalment dins dels LED i només s'estén parcialment a l'espai circumdant.
