A causa de la seva resistència, economia energètica i aspecte elegant,Llums LED avallhan sorgit com un component clau del disseny d'il·luminació contemporani. La seva producció de calor i la seva adequació per a accessoris tancats, però, continuen sent preocupants, especialment per als propietaris que remodelen àrees existents o planifiquen noves construccions. La teoria subjacent a la generació de calor LED, la seguretat de la instal·lació tancada i els consells pràctics per garantir un rendiment màxim es cobreixen en aquest llibre de 1.500 paraules.
Conèixer com es genera la calor als downlights LED
El procés de producció de calor dels LED
Els LED produeixen calor, a diferència del que molta gent pensa, però el procés és molt diferent del de la il·luminació convencional:
El 90% de l'energia es converteix en calor i el 10% en llum mitjançant bombetes incandescents o halògenes.
LED: només el 10-15% de l'energia es malgasta en forma de calor, mentre que el 85-90% es converteix en llum.
En lloc d'irradiar cap a l'exterior com la calor infraroja dels incandescents, aquesta calor es centra a la unió semiconductora del xip LED. Aquesta calor localitzada pot reduir la vida útil i el rendiment si no es dissipa correctament.
Fonts de calor importants per a il·luminació LED
La principal font de calor és el xip LED.
Circuit del controlador: produeix una petita quantitat de calor quan es converteix l'alimentació de CA a CC.
Els condensadors o resistències en instal·lacions no-intel·ligents són exemples de components passius.
Comparant la sortida de calor LED amb la il·luminació convencional
Càlcul de la diferència
Incandescència de 60 W: emet uns 85 BTU per hora.
50 W halògens: al voltant de 45 BTU/h.
Downlight LED de 10W: al voltant de 5–7 BTU/h.
En comparació amb les bombetes convencionals, els LED generen entre un 80 i un 90% menys de calor, cosa que redueix el perill d'incendi i refreda les càrregues a les zones-climàtiques controlades.
La importància de la gestió de la calor
En aparells amb ventilació inadequada, fins i tot es pot acumular poca calor i provocar:
La calor escurça la vida útil dels xips LED (per exemple, 50.000 hores fins a 30.000 hores).
Canvi de color: les temperatures càlides poden canviar els colors clars, com ara el blanc fred a groguenc.
Falla del controlador: els reguladors de tensió es veuen perjudicats pel sobreescalfament.
Els accessoris tancats són segurs per utilitzar llums LED Downlights?
Què vol dir "accessoris tancats".
Un aparell tancat, com ara aplics-coberts de vidre o llaunes encastats hermètics, està completament segellat per aturar el flux d'aire al voltant de la bombeta. Hi ha menys perills associats amb accessoris semi-tancats, com ara llums encastades amb forats de ventilació.
La discussió de seguretat
Les bombetes incandescents antigues representen un perill d'incendi en instal·lacions tancades a causa de la seva gran radiació de calor.
Tot i que no tots els LED estan aprovats per a ús tancat, generalment són més segurs.
Consideracions importants per a un ús tancat segur
Puntuació IC:
Comú als sostres tancats, IC (Contacte d'aïllament) està classificat per al contacte directe amb l'aïllament.
No-IC: necessiteu almenys tres polzades d'espai entre els obstacles i l'aïllament.
Equipaments tancats certificats:
Busqueu etiquetes com "Classificació humida/humitat" (per a banys/exterior) o "Llistat UL per a accessoris tancats".
Disseny de gestió tèrmica:
Dissipadors de calor: fons de ceràmica o aletes d'alumini per a la dissipació de la calor.
La transmissió de calor eficaç del xip a la carcassa s'aconsegueix mitjançant el disseny del camí tèrmic.
Col·locació dels conductors:
Controladors remots: per evitar l'acumulació de calor, manteniu el controlador i l'aparell separats.
Perills de l'ús de LED que no compleixen -l'equipament tancat
Preocupacions de seguretat i rendiment
Vida útil reduïda: la calor fa que la depreciació del lumen s'acceleri, donant lloc a un 70% de brillantor després de 10.000 hores.
Parpelleig/Apagat: per tal de protegir-se dels danys, els circuits de protecció tèrmica poden apagar l'alimentació.
Els perills d'incendi són poc freqüents, però es poden produir si les peces de poca qualitat s'escalfen en excés (plàstic en fusió, per exemple).
Cas pràctic: una situació real
El Centre de Recerca d'Il·luminació va avaluar bombetes LED de 10 W en tancaments en un estudi del 2021:
Els LED que no estaven classificats van fallar en sis mesos.
Després de dos anys, els LED-tancats van continuar produint el 90%.
Com seleccionar downlights LED que siguin segurs per a accessoris tancats
Pas 1: examineu els detalls del producte
Busqueu marques clares que diguin "Adequat per a espais tancats" o "Aparell tancat classificat".
Eviteu frases generals com "brillant" o "regulable", tret que s'incloguin-certificació d'ús.
Pas 2: donar prioritat a les característiques de disseny tèrmic
La carcassa-d'alumini fos dissipa millor la calor que el plàstic.
Per als dissipadors de calor integrats, busqueu dissenys amb aletes o costelles.
Thermal Cut-Off (TCO): s'apaga per si sol quan fa massa calor.
Pas 3: comproveu les classificacions d'IC d'instal·lació encastada
Els accessoris amb una classificació IC són segurs per al contacte directe amb l'aïllament (sovint es veu a les golfes).
Eviteu utilitzar accessoris que no siguin-IC en espais tancats del sostre, ja que requereixen espai de ventilació.
Pas 4: escolliu marques de confiança
Marques com Lithonia, Cree i Philips Hue han provat a fons la compatibilitat tancada.
Bones pràctiques per a la instal·lació d'aparells adjunts
Llista de pre-instal·lacions
Verifiqueu si l'aparell està llistat UL-per utilitzar-lo en un espai tancat.
Assegureu-vos que no hi hagi gaire aïllament al voltant de la carcassa a la cavitat del sostre (tret que tingui una classificació IC-).
Verifiqueu els dissenys semi-tancats per trobar espais de flux d'aire.
Passos per a la instal·lació
Apagueu l'alimentació: comproveu si els circuits estan morts mitjançant un provador de tensió.
Munteu la carcassa: utilitzeu els suports o molles que s'adjunten per fixar-la.
Connecteu el cablejat seguint els cables codificats-colors (verd per a terra, blanc per neutre i negre per a corrent).
Col·loqueu el retall/segell: utilitzeu masilla de silicona al voltant de les vores per instal·lacions hermtiques.
Prova després de la instal·lació
Durant una hora, feu funcionar el llum a la màxima brillantor.
Comproveu el sobreescalfament; si se sent calent al tacte, vol dir que la dissipació de la calor és insuficient.
Resolució de problemes de sobreescalfament
Problema 1: la llum s'apaga o parpelleja
Causa: L'activació de la protecció tèrmica.
Solució: augmenteu el flux d'aire o canvieu el LED per un amb una qualificació tancada.
Tema 2: fusió o decoloració
Causa: Excés de calor o materials deficients.
Solució: canvieu l'aparell immediatament i comproveu que el cablejat no estigui danyat.
Problema 3: Vibrança disminuïda amb el temps
Causa: Depreciació dels lúmens a causa de la calor.
Solució: afegiu un dissipador de calor o instal·leu LED amb una gestió tèrmica millorada.
Fets i mites sobre la seguretat i la calor LED
Mite 1: "Els accessoris tancats sempre són segurs perquè els LED no s'escalfen".
Fet: sense una dissipació adequada, fins i tot poca calor es pot acumular i reduir la longevitat.
Mite 2: "Cada downlight LED té una classificació IC".
Fet: llegiu sempre l'etiqueta, ja que els valors IC varien en funció del contacte d'aïllament.
Mite 3: "Les garanties LED són nules per als accessoris tancats".
Només si el LED no està certificat per a ús tancat, aquest fet és cert. La protecció de la garantia es manté mitjançant instal·lacions compatibles.
Pròxims desenvolupaments en control tèrmic LED
Quan les temperatures fluctuen, els materials de canvi de fase-(PCM) absorbeixen i alliberen calor.
Refrigeració activa: refrigeració líquida o micro-ventiladors en LED comercials amb gran rendiment.
Sensors tèrmics intel·ligents: llums habilitats per a Internet de les coses-que adverteixen els usuaris dels perills del sobreescalfament.
Downlights LEDprodueixen molta menys calor que les bombetes convencionals, però la seva seguretat en instal·lacions tancades depèn de la instal·lació, la certificació i el disseny. Opteu sempre per productes tancats-complits amb IC-de fabricants fiables i doneu prioritat a funcions de gestió tèrmica com els controladors remots i els dissipadors de calor. Podeu aprofitar la vida útil dels LED i l'estalvi energètic sense sacrificar el rendiment o la seguretat seguint aquestes recomanacions.
