
หลักการทางเทคนิคของไฟถนน LED
ดั้งเดิมโคมไฟถนน LEDการออกแบบเน้นที่จํานวนลูเมนของ LED เป็นหลักในขณะที่ให้ความสําคัญกับการกระจายความร้อนน้อยลง ในความเป็นจริงลูเมนของ LED เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จํานวนลูเมนต่อวัตต์ของ LED ที่ผลิตจํานวนมากในปี 2019 สูงถึง 160 ลูเมน และค่านี้ยังคงเติบโตอย่างรวดเร็ว ระบบทางทฤษฎีที่สอดคล้องกันของการถ่ายเทความร้อนได้เติบโตเต็มที่แล้ว และวิธีการถ่ายเทความร้อนที่เราสามารถใช้ได้นั้นชัดเจนโดยทั่วไป: การนําความร้อน การพาความร้อน การแผ่รังสี และการเปลี่ยนเฟส ดังนั้นในแง่ของการถ่ายเทความร้อนหรือการกระจายความร้อนมาตรการที่เราสามารถทําได้จึงมองเห็นได้และ จํากัด
เทคโนโลยีการกระจายความร้อนของโคมไฟถนน LED โดยทั่วไปจะใช้แผ่นนําความร้อน ซึ่งเป็นแผ่นทองแดงหนา 5 มม. ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นแผ่นปรับอุณหภูมิให้เท่ากัน ซึ่งจะทําให้อุณหภูมิของแหล่งความร้อนเท่ากัน นอกจากนี้ยังมีแผ่นระบายความร้อนเพื่อกระจายความร้อน แต่น้ําหนักมากเกินไป น้ําหนักมีความสําคัญมากในระบบโคมไฟถนน เนื่องจากโคมไฟถนนสูง 9 เมตร หากหนักเกินไปจะเพิ่มความเสี่ยง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดพายุไต้ฝุ่นและแผ่นดินไหว อุบัติเหตุอาจเกิดขึ้นได้ ผู้ผลิตในประเทศใช้เทคโนโลยีการกระจายความร้อนรูปเข็มตัวแรกของโลกหม้อน้ํารูปเข็มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของหม้อน้ําได้รับการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับหม้อน้ําครีบแบบดั้งเดิมซึ่งสามารถทําให้อุณหภูมิทางแยกของ LED ต่ํากว่าหม้อน้ําธรรมดามากกว่า 15 °C และประสิทธิภาพการกันน้ําดีกว่าหม้อน้ําอลูมิเนียมธรรมดา ในขณะเดียวกันน้ําหนักและปริมาตรก็ดีขึ้นเช่นกัน นอกจากนี้ ฮีตซิงก์กราไฟท์ที่พัฒนาขึ้นสําหรับหลอดไฟ LED กําลังสูงยังมีประสิทธิภาพการนําความร้อนและการกระจายความร้อนที่ดีอีกด้วย
วิธีการกระจายความร้อนหลัก ได้แก่ การกระจายความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติการกระจายความร้อนแบบบังคับโดยการเพิ่มพัดลมการกระจายความร้อนของท่อความร้อนและท่อความร้อนแบบวนซ้ําเป็นต้น วิธีการกระจายความร้อนแบบบังคับในการติดตั้งพัดลมมีระบบที่ซับซ้อนและความน่าเชื่อถือต่ํา และวิธีการกระจายความร้อนของท่อความร้อนและท่อความร้อนแบบวนซ้ํามีราคาแพง โคมไฟถนนมีข้อดีของการใช้งานกลางแจ้งตอนกลางคืนพื้นผิวการกระจายความร้อนอยู่ด้านข้างและรูปร่างของร่างกายมีข้อ จํากัด น้อยกว่า มีประโยชน์ต่อการพาความร้อนตามธรรมชาติและการกระจายความร้อนของอากาศ ดังนั้นจึงแนะนําให้เลือกวิธีการกระจายความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติให้มากที่สุด
ปัญหาในการออกแบบการกระจายความร้อนของไฟถนน LED คือ: พื้นที่ของครีบกระจายความร้อนถูกตั้งค่าตามต้องการการจัดเรียงครีบกระจายความร้อนนั้นไม่สมเหตุสมผลและการจัดเรียงครีบกระจายความร้อนของหลอดไฟไม่ได้คํานึงถึงการใช้หลอดไฟซึ่งส่งผลต่อผลกระทบของครีบ และเน้นการนําความร้อน ละเว้นการพาความร้อนและการกระจายความร้อน แม้ว่าผู้ผลิตหลายรายจะพิจารณามาตรการต่างๆเช่นท่อความร้อนท่อความร้อนแบบวนซ้ําการเติมจาระบีระบายความร้อน ฯลฯ แต่พวกเขาไม่ทราบว่าในที่สุดความร้อนจะกระจายไปโดยพื้นผิวด้านนอกของหลอดไฟ ละเว้นความสมดุลของการถ่ายเทความร้อนหากการกระจายอุณหภูมิของครีบไม่สม่ําเสมออย่างรุนแรงจะทําให้ครีบบางส่วนไม่มีผลหรือมีผล จํากัด
กระจายความร้อนพลังงานสูงโคมไฟถนน LED. จุดประสงค์คือเพื่อแก้ปัญหาการกระจายความร้อนของหลอดไฟ LED กําลังสูง และเสนอโคมไฟถนน LED กําลังสูงพร้อมการกระจายความร้อนแบบพาอากาศ ซึ่งรวมถึงชุดหัวโคมไฟ ชุดระบายความร้อนของหลอดไฟ และชุดหางหลอดไฟ ชุดฮีตซิงก์ของหลอดไฟเป็นเปลือกทรงกระบอกคอร์ดโค้งเปิดที่ปลายทั้งสองด้านทั้งสองด้านของพื้นผิวทรงกระบอกโค้งเป็นพื้นผิวแนวตั้งและพื้นผิวแนวตั้งยังมีรูทะลุ ในโพรงด้านในของเปลือกทรงกระบอกคอร์ดโค้งมี 4-10 เรียงตามแนวแกนและจัดตําแหน่งกับพื้นผิวทรงกระบอกโค้งและพื้นผิวทรงกระบอกคอร์ด ด้านแนวตั้งทั้งสองด้านของแผ่นนําความร้อนของซี่โครงแนวตั้งและแผ่นนําความร้อนของซี่โครงแนวตั้งและเปลือกทรงกระบอกคอร์ดโค้งยังมีรูอาร์เรย์ผ่าน แผ่นนําความร้อนของซี่โครงแนวตั้งและซี่โครงแนวตั้งสองซี่ทั้งสองด้านของช่องกระจายความร้อนของเปลือกทรงกระบอกอาร์คคอร์ด 5-11 สําหรับการไหลของอากาศร้อนถูกสร้างขึ้นในชุดหม้อน้ําของหลอดไฟ รุ่นยูทิลิตี้มีข้อดีคือมีช่องกระจายความร้อนหลายช่องซึ่งอากาศร้อนไหลในโพรงของตัวกระจายความร้อน และแผ่นนําความร้อนแบบซี่โครงแนวตั้งยังทําหน้าที่เป็นพื้นผิวกระจายความร้อน
การกระจายความร้อนของโคมไฟถนน LED เป็นหนึ่งในปัญหาสําคัญที่ต้องแก้ไข ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED ในการทํางานจริง แต่ยังเป็นเพราะโคมไฟถนน LED มีความต้องการความสว่างสูงและการสร้างความร้อนขนาดใหญ่และสภาพแวดล้อมกลางแจ้งค่อนข้างรุนแรงหากการกระจายความร้อนไม่ดีจะนําไปสู่การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของ LED และความเสถียรที่ลดลง เนื่องจากโคมไฟถนนที่ใช้กลางแจ้งควรมีระดับการกันฝุ่นและน้ํา (IP) การป้องกัน IP ที่ดีจึงมักขัดขวางการกระจายความร้อนของ LED การแก้ปัญหาที่ขัดแย้งกันทั้งสองนี้ซึ่งทั้งสองอย่างต้องแก้ไขเป็นสิ่งสําคัญที่ควรให้ความสนใจเมื่อออกแบบโคมไฟถนน ในแง่นี้ยังเป็นสถานการณ์ที่ไม่มีคุณสมบัติและไม่สมเหตุสมผลที่สุดเมื่อใช้ LED กับโคมไฟถนนในประเทศจีน สถานการณ์ที่ไม่มีเงื่อนไขและไม่สมเหตุสมผลในการใช้งานภายในบ้านโดยทั่วไปรวมถึง:
(1) หม้อน้ําใช้สําหรับ LED แต่การออกแบบขั้วต่อและหม้อน้ําของการเชื่อมต่อ LED ไม่สามารถเข้าถึง IP45 ขึ้นไป และไม่เป็นไปตามข้อกําหนดของมาตรฐาน GB7000.5/IEC6598-2-3
(2) การใช้ตัวเรือนโคมไฟถนนธรรมดา LED เมทริกซ์จะใช้ในพื้นผิวเปล่งแสงของหลอดไฟ แม้ว่าการออกแบบนี้จะสามารถตอบสนองการทดสอบ IP ได้ แต่อุณหภูมิของช่องด้านในของหลอดไฟจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากไม่มีการระบายอากาศในหลอดไฟ ที่อุณหภูมิ 50 °C ~ 80 °C ภายใต้สภาวะการทํางานที่สูงเช่นนี้ ประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED ไม่น่าจะสูงและอายุการใช้งานของ LED ก็จะลดลงอย่างมากเช่นกัน ในความเป็นจริงมีสถานการณ์ที่ไม่สมเหตุสมผลอย่างเห็นได้ชัด
(3) พัดลมตั้งโต๊ะใช้ในโคมไฟเพื่อกระจายไฟ LED และหม้อน้ํา ช่องลมเข้าได้รับการออกแบบไว้ใต้โคมไฟเพื่อป้องกันไม่ให้น้ําฝนเข้า และช่องระบายอากาศได้รับการออกแบบรอบๆ แหล่งกําเนิดแสง LED ด้านล่าง นอกจากนี้ยังสามารถป้องกันไม่ให้น้ําฝนเข้ามาได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้หม้อน้ําและ LED (ช่องแหล่งกําเนิดแสง) ไม่ได้อยู่ในช่องเดียวกัน หากการออกแบบนี้ทําได้ดี ก็สามารถผ่านได้อย่างราบรื่นตามข้อกําหนดการทดสอบ IP ของหลอดไฟ โซลูชันนี้ไม่เพียง แต่แก้ปัญหาการกระจายความร้อนของ LED เท่านั้น แต่ยังเป็นไปตามข้อกําหนดของระดับ IP อีกด้วย แต่การออกแบบที่ดูเหมือนดีนี้จริงๆ แล้วไม่สมเหตุสมผลอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากในการใช้งานไฟถนนส่วนใหญ่ในประเทศของเราปริมาณฝุ่นแมลงวันในอากาศค่อนข้างมากบางครั้งก็มีปริมาณมาก (เช่นพายุทราย) แสงประเภทนี้ใช้เป็นระยะเวลาหนึ่งภายใต้สภาวะปกติ (ประมาณสามเดือนถึงครึ่งปี) ช่องว่างของหม้อน้ําภายในจะเต็มไปด้วยฝุ่นซึ่งจะช่วยลดผลกระทบของหม้อน้ําได้อย่างมาก สุดท้าย อายุการใช้งานของ LED จะสั้นลงอย่างมากเนื่องจากอุณหภูมิในการทํางานที่สูงเกินไป ข้อเสียของโครงการนี้คือไม่สามารถใช้งานได้อย่างสม่ําเสมอและดี
เพื่อคํานึงถึงการกระจายความร้อนและการป้องกัน IP ของ LED ในโคมไฟถนนแนวทางการออกแบบที่สมเหตุสมผลกว่าคือ:
a. ใช้แผ่นนําความร้อนที่ตําแหน่งกระจายความร้อนที่สําคัญ แผ่นนําความร้อนอยู่ภายในแผ่นโลหะ ท่อบาง ๆ สําหรับการไหลของสารทําความเย็นมีการกระจายอย่างสม่ําเสมอ ท่อบาง ๆ เต็มไปด้วยสารทําความเย็น เมื่อบางส่วนของแผ่นนําความร้อนได้รับความร้อนสารทําความเย็นในท่อบาง ๆ จะไหลอย่างรวดเร็วและความร้อนจะรวดเร็ว การนํากราวด์ การนําความร้อนของแผ่นนําความร้อนที่ดีสามารถเข้าถึง 8-12 เท่าของแผ่นทองแดงที่มีความหนาเท่ากัน แม้ว่าราคาจะสูงกว่า แต่หากใช้ในชิ้นส่วนสําคัญ ก็จะมีบทบาทสองเท่าในการกระจายความร้อนของ LED
b. ออกแบบเปลือกของหลอดไฟให้เป็นรูปหม้อน้ํา ตัวเรือนโคมไฟถนนส่วนใหญ่ทําจากอลูมิเนียม การใช้ด้านนอกของตัวเรือนหลอดไฟโดยตรงเป็นหม้อน้ําไม่เพียง แต่สามารถรับประกันข้อกําหนดของระดับการป้องกัน IP เท่านั้น แต่ยังได้รับพื้นที่กระจายความร้อนขนาดใหญ่อีกด้วย นอกจากนี้เมื่อหม้อน้ําที่ประกอบด้วยตัวเรือนหลอดไฟมีฝุ่นสามารถล้างด้วยลมธรรมชาติและฝนเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องของหม้อน้ํา




