LED för varma utrymmen

Metallindustri med smältning, svetsning och gjutning samt pappersindustri med kokning, utgör en särskild utmaning för belysning pga. höga omgivningstemperaturer. Temperaturerna kan vara rimliga nere på marknivå, men ligga på 60° – 80°C i värmefickor under taket. Vid öppning av ugnar och dylikt kan heta ångor stiga upp och ge värmechocker på uppemot 300°C. Dessa är normalt kortvariga, men potentiellt mycket skadliga för känslig elektronik. Värmen gör att alla komponenter åldras fortare. Kondensatorer samt andra komponenter torkar ut, resistanser ändras och kretskort kan i extremfall tappa lödningar, skikta sig eller böja sig.

LED belysning är en teknologi som har många fördelar mot äldre typer av belysning såsom urladdningslampor, men är i grunden mer värmekänslig. Det betyder inte att LED inte ska användas i varma utrymmen, men armaturerna måste vara särskilt anpassade för att inte livslängden ska reduceras drastiskt.

Zenith LED har ett flertal design aspekter för att hantera både långvarig värme och värmechocker.

Drivdonet är gjort av metall och är monterat luftigt men ändå skyddat. Drivdonet har även ett överhettningsskydd som stänger av armaturen temporärt om omgiviningstemperaturen blir för hög. För kylning av LED chipet används en stor kylare med kylflänsar som sticker ut långt för att ha en stor kyl-area. Kylaren är gjuten i en särskild aluminiumlegering med goda värmeledningsegenskaper. Detta och den öppna designen gör att luftflödet optimeras för att leda bort värmen.

Som skydd mot värmechocker har kylaren en unik design med en mycket tjock solid bottenplatta (ca. 60 mm) som LED chipet sitter på. De flesta kylare har en bottenplatta som är 2-5mm tjock innan flänsarna börjar. Detta är logiskt och effektivt då man snabbt vill förmedla värmen från LED-chippen till flänsarna där värmen avlägsnas från armaturen. Vid en värmechock är omgivningen under en kort stund mycket varmare än flänsarna. Flänsarna på en 150W LED armatur är under drift normalt 60°-80°C, omgivningen är oftast inom spannet 20°-50°C och då fungerar kylningen.
Vid en värmechock så kan omgivningen bli 300°C. Då går värmen in i armaturen, främst genom flänsarna som förmedlar värmen till bottenplattan och vidare in i LED chippet. LED chippet har en driftstemperatur i de flesta 100W+ armaturer på runt 80°-100°C och de allra flesta LED åldras kraftigt vid 120°C samt bränns upp vid 150°C. Med en normal bottenplatta kan en temperaturchock höja LED-chippets driftstemperatur långt över acceptabla värden nästan momentant, men med Zeniths mycket tjocka bottenplatta så hinner värmechocken passera och flänsarna börja kyla igen innan värmen har hunnit tränga in hela vägen till LED chippen.

Zenith har också en stor aluminiumreflektor som även den agerar kylare. Slutligen så har Zenith en av våra stora glaslinser längst fram. Glaset är så stort att det agerar värmesköld åt resten av armaturen och drivdonet som ligger i skugga bakom linsen. Våra härdade glaslinser klarar av att träffas av gaser och ångor på 300°C utan att ta skada eller gulna.

Ingenting är oförstörbart dock, om temperaturen ligger på över 80°C under långa tider så finns det i nuläget ingen LED som klarar sig. Men då är den smarta lösningen att använda smalare ljusspridning och sikta in ljuset från sidan eller placera armaturerna i skyddade utrymmen. Man kan även separera drivdonen från armaturen och placera dessa en bit bort, exempelvis en bit ner på en närliggande vägg. Drivdonen är generellt 20°C känsligare än LED chippen. Zenith kan ha sitt drivdon upp till 50m bort om rätt kablar används. Men tack vare sin design behövs det generellt inte.

Related Posts