Gestione del calore dei LED
Come gli altri tipi di lampade, anche i LED ad alta potenza sviluppano del calore dovuto al flusso di corrente nel semiconduttore. Per garantire il flusso luminoso nominale e la durata utile della lampada non si deve superare la temperatura massima di giunzione del LED nemmeno nel funzionamento continuato. ERCO dedica quindi la massima attenzione alla gestione del calore negli apparecchi, in modo tale che i moduli LED operino sempre al di sotto delle temperature critiche e possano offrire tutta la loro potenza durante tutta la loro vita utile. A tal fine ERCO sfrutta degli elementi di raffreddamento passivi, che sono affidabili, non richiedono manutenzione e, a differenza dei sistemi di raffreddamento attivi, non richiedono un ulteriore consumo di energia. Le forme termicamente ottimizzate riducono al minimo i cali dei flussi luminosi che si hanno nei LED in caso di surriscaldamento.
Deflusso del calore attraverso il corpo
Nei faretti si può avere un deflusso efficiente del calore dal modulo LED al corpo dell´apparecchio. Utilizzando come materiale la fusione di alluminio l´apparecchio presenta una buona capacità di
assorbire e condurre il calore. L´ampia superficie delle giunture tra il retro dei corpi degli apparecchi e le piastre dei LED garantisce una buona conduzione del calore.
Dissipazione del calore mediante alette di raffreddamento
La corretta disposizione ed il corretto dimensionamento delle alette di raffreddamento degli apparecchi da incasso nel soffitto garantiscono dei buoni rapporti termici. La posizione, la lunghezza e
lo spessore delle alette di raffreddamento sono sottoposti nel processo di progettazione a delle simulazioni termiche per trovare le soluzioni ottimali per far defluire il calore in modo
efficiente.
Raffreddamento mediante piastre di dissipazione del calore
In determinate forme dei corpi, ad esempio negli apparecchi a plafone Zylinder per ambienti esterni, può essere necessario impiegare una piastra di dissipazione del calore per creare un accoppiamento
termico tra il modulo LED e il corpo dell´apparecchio. Anche in questo caso la forma e la dimensione vengono definite nelle simulazioni effettuate nel processo di progettazione.
Simulazioni termiche
Accoppiamento
termico
Un modulo LED ben attaccato al corpo del faretto crea le migliori
condizioni per il deflusso del calore: ciò costituisce un vantaggio
sostanziale di questa soluzione integrata per i LED rispetto a
tutti i diversi tipi di soluzioni con attrezzature aggiunte.
Alette sul
corpo
Le alette di raffreddamento sul retro del corpo degli apparecchi
Powercast ne aumentano la superficie e consentono una cessione
ottimale del calore dei LED mediante radiazione e convezione.
Radiazioni termiche
Simulazioni
termiche
Già nella fase di sviluppo degli apparecchi per LED gli ingegneri
di ERCO realizzano delle simulazioni termiche per ottimizzare la
gestione del calore. Gli esami di laboratorio sui prototipi
testimoniano l´alta qualità delle simulazioni dettagliate e
garantiscono una eccellente prestazione dell´apparecchio al momento
del suo utilizzo nella prassi.
Radiazioni termiche degli
apparecchi per LED
Come per tutti i tipi di lampade, anche nei LED ad alta potenza il
flusso di corrente genera calore. Questo viene indirizzato
indietro, attraverso la piastra e l´accoppiamento, al corpo
refrigerante o al corpo dell´apparecchio. La luce dei LED bianchi è
invece priva di radiazioni infrarosse, quindi il cono luminoso non
trasmette calore agli oggetti illuminati. Soprattutto nei musei
questo aspetto è rilevante, perché una sollecitazione termica delle
opere esposte è indesiderata in quanto può comprometterne la
conservazione. Lo stesso vale per l´illuminazione degli alimenti
sensibili al calore.
Radiazioni termiche degli
apparecchi per lampade alogene a bassa tensione
Le lampade alogene a bassa tensione sono dei corpi termici radianti
e quindi generano la luce mediante un filamento incandescente. Per
questo si ha una cessione di calore in tutte le direzioni. In
confronto ai LED lo spettro luminoso delle lampade ad alogene a
bassa tensione contiene una elevata componente di raggi infrarossi.
Per l´illuminazione delle opere d´arte sono quindi in genere
necessari degli ulteriori filtri ad infrarossi, che però riducono
il grado di rendimento degli apparecchi.
Durata utile dei LED
Una buona gestione del calore consente di sfruttare il potenziale dei LED per tutta la loro durata utile e in tutta la loro potenza. La temperatura di giunzione, misurata tra i due strati conduttori del LED, rappresenta il parametro critico per la gestione del calore. Se questa supera un dato valore critico, per prima cosa si riduce la durata utile del LED. Se il valore massimo viene superato il LED si guasta completamente. Nel calcolo della durata utile nominale si valuta la riduzione del flusso luminoso al 70% ed il corretto funzionamento del 50% dei LED. ERCO studia la gestione del calore dei suoi apparecchi per LED in modo tale che ci si possa attendere una durata utile del LED di 50.000 ore.
Con un proprio layout delle piastre, dotate di LED dai binning accuratamente selezionati, ERCO garantisce un flusso luminoso ed una resa cromatica ottimizzati per i diversi compiti di illuminazione.
I sistemi ottici degli strumenti di illuminazione per LED si distinguono sensibilmente da quelli degli apparecchi comuni. ERCO sviluppa e produce autonomamente questi sistemi, per ottimizzarli e per sfruttare al massimo il potenziale di efficienza e qualità della luce dei LED.
ERCO dà particolare importanza alla gestione del calore, facendo sì che i moduli LED operino al di sotto delle temperature critiche, in modo da poterli sfruttare per tutta la loro durata utile mantenendo la loro specifica potenza per tutto il tempo dell´utilizzo.
I LED necessitano di una componentistica perfettamente adattata. Lo sviluppo dei propri moduli elettronici all´interno dell´azienda conferisce ad ERCO la massima libertà nella progettazione di strumenti di illuminazione dalle forme e dalle funzioni innovative.
Programmazione luminosa con i LED
I LED ed i sistemi di programmazione luminosa digitali come il Light System DALI sembrano fatti apposta gli uni per gli altri. Nessun altro tipo di lampada è regolabile in modo altrettanto flessibile ed efficiente come i LED. Oltre alla comodità, la programmazione luminosa offre ampi margini per sviluppare un´illuminazione scenografica creativa al motto "tune the light" e la possibilità di sfruttare al massimo i potenziali di risparmio energetico.
Per una progettazione razionale e per una maggiore praticità d´impiego, ERCO integra la tecnologia LED nel design di sistema del programma già esistente. L´ampiezza del programma in quanto a forme costruttive, caratteristiche di distribuzione, potenze e temperature colore riesce a soddisfare qualsiasi esigenza.
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