كيف تعمل مصابيح الإضاءة في الشوارع على تبديد الحرارة؟

أضواء الطرق LEDتُستخدم مصابيح الشوارع على نطاق واسع، ويتزايد الإقبال على استخدامها في الشوارع بدلاً من مصابيح الصوديوم المتوهجة التقليدية ومصابيح الضغط العالي. ومع ذلك، ترتفع درجات الحرارة في الصيف بشكل حاد كل عام، وتواجه مصابيح الشوارع باستمرار مشكلة تبديد الحرارة. ماذا يحدث إذا لم يُبدد مصدر إضاءة الشوارع الحرارة بشكل صحيح؟

تركيبات مصابيح تيانشيانغيتميز بهيكل توصيل حراري مباشر ينقل الحرارة الناتجة عن مصدر ضوء LED مباشرةً إلى المشتت الحراري، مما يقلل من تراكم الحرارة الداخلية. حتى في طقس الصيف الحار جدًا، يحافظ مصباح الشارع على سطوعه المُصنّف، متجنبًا مشاكل مثل الانخفاض المفاجئ في السطوع والوميض الناتج عن ارتفاع درجات الحرارة. هذا يحقق "ثباتًا عاليًا على مدار العام" ويوفر حماية موثوقة لإضاءة الشوارع الحضرية.

1. عمر أقصر

بالنسبة لمصابيح الشوارع، يُعدّ تبديد الحرارة أمرًا بالغ الأهمية. قد يُؤدّي ضعف تبديد الحرارة إلى سلسلة من الآثار السلبية على تشغيل المصباح. على سبيل المثال، تُحوّل مصادر إضاءة LED الطاقة الكهربائية إلى ضوء، ولكن لا تُحوّل جميع الطاقة الكهربائية إلى ضوء وفقًا لقانون الحفاظ. يُمكن تحويل الطاقة الكهربائية الزائدة إلى حرارة. إذا لم يُصمّم هيكل تبديد الحرارة في مصباح LED بشكل صحيح، فلن يكون قادرًا على تبديد الحرارة الزائدة بسرعة، مما يُسبّب تراكمًا حراريًا زائدًا في مصباح الشارع ويُقصّر عمره الافتراضي.

2. تدهور جودة المواد

إذا ارتفعت درجة حرارة مصدر إضاءة الشارع ولم يتمكن من تبديد هذه الحرارة، فسوف تتأكسد المواد بشكل متكرر بسبب درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى تدهور جودة مصدر إضاءة LED.

3. فشل المكونات الإلكترونية

مع ارتفاع درجة حرارة مصدر إضاءة الشوارع تدريجيًا، تزداد المقاومة التي يواجهها، مما يؤدي إلى زيادة التيار الكهربائي، وبالتالي زيادة الحرارة. قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تلف المكونات الإلكترونية، مما يؤدي إلى تعطلها.

4. تشوه مواد المصباح

في الواقع، نواجه هذا الأمر كثيرًا في حياتنا اليومية. على سبيل المثال، عند تعرض جسم ما لحرارة زائدة، يتشوه قليلًا. وينطبق الأمر نفسه على مصادر إضاءة الشوارع.

تتكون مصادر إضاءة LED من مواد متعددة. عند ارتفاع درجة الحرارة، تتمدد الأجزاء المختلفة وتنكمش بشكل مختلف. قد يؤدي هذا إلى تقارب مكونين بشكل كبير، مما يؤدي إلى ضغطهما على بعضهما البعض، مما يؤدي إلى تشوههما وتلفهما. إذا أرادت الشركات إنتاج وحدات إنارة شوارع عالية الجودة، فعليها أولاً إعطاء الأولوية لتصميم تبديد الحرارة. يضمن حل مشكلة تبديد الحرارة هذه عمرًا افتراضيًا طويلًا لوحدات الإنارة. لذلك، يُعد تبديد الحرارة مشكلة رئيسية يجب على وحدات الإنارة عالية الجودة التغلب عليها.

حاليًا، هناك طريقتان أساسيتان لتبديد الحرارة في تركيبات إضاءة الشوارع: تبديد الحرارة السلبي وتبديد الحرارة النشط.

١. تبديد الحرارة السلبي: تُبدد الحرارة الناتجة عن تركيبات إنارة الشوارع من خلال الحمل الحراري الطبيعي بين سطح تركيبات الإنارة والهواء. تتميز هذه الطريقة بسهولة تصميمها وتكاملها مع التصميم الميكانيكي لتركيبات الإنارة، مما يُلبي بسهولة مستوى الحماية المطلوب للمصباح، كما أنها منخفضة التكلفة نسبيًا. وهي حاليًا أكثر طرق تبديد الحرارة استخدامًا.

تنتقل الحرارة أولًا عبر طبقة اللحام إلى قاعدة الألومنيوم لوحدة إنارة الشوارع. ثم ينقلها اللاصق الموصل للحرارة لقاعدة الألومنيوم إلى غلاف المصباح. بعد ذلك، ينقل غلاف المصباح الحرارة إلى مشتتات الحرارة المختلفة. وأخيرًا، يُبدد الحمل الحراري بين مشتتات الحرارة والهواء الحرارة الناتجة عن وحدة إنارة الشوارع. هذه الطريقة بسيطة في بنيتها، لكن كفاءتها في تبديد الحرارة منخفضة نسبيًا.

٢. يعتمد تبديد الحرارة النشط بشكل أساسي على تبريد الماء والمراوح لزيادة تدفق الهواء فوق سطح المبرد لإزالة الحرارة من المشتت الحراري، مما يُحسّن كفاءة تبديد الحرارة. تتميز هذه الطريقة بكفاءة عالية نسبيًا في تبديد الحرارة، ولكنها تتطلب استهلاكًا إضافيًا للطاقة. كما تُقلل هذه الطريقة من كفاءة النظام.تركيبات إنارة الشوارعومن الصعب جدًا تصميمه.