Промышленные высотные светильники — это сверхмощные системы освещения, которые спроектированы и созданы для работы в самых сложных условиях установки. Промышленное освещение часто представляет собой проблему из-за наличия влаги, грязи, пыли, агрессивных сред, экстремальных температур, грязного электричества и вибрации.
Эти рабочие условия можно найти на различных промышленных и производственных объектах, включая автомобильные сборочные заводы, сталелитейные заводы и литейные заводы, аэрокосмические производственные и ремонтные предприятия, станкостроительные цеха, литейные и сварочные предприятия, целлюлозно-бумажные комбинаты, химические производственные и перерабатывающие предприятия. , зерноперерабатывающие предприятия, предприятия пищевой промышленности, производства красок и резины, судостроительные и ремонтные мастерские, электростанции.
Суровые условия предъявляют высокие требования к прочности и надежности светильников.
Помимо механических, электрических и экологических факторов, действуют и другие факторы, такие как высокие потолки, широкие открытые пространства и длительные часы работы. Все они ставят перед владельцами и операторами промышленных объектов задачу сокращения расходов на освещение, что значительно снижает прибыль.
По мере роста стоимости энергии и ужесточения нормативов в области энергетики используются все возможности для экономии энергии, чтобы жестко контролировать расходы на электроэнергию на объектах с низким энергопотреблением. Суть в том, что цели энергоэффективности не должны достигаться за счет качества и количества освещения.
Освещение может повлиять на безопасность работников и производительность труда. Неадекватно освещенный объект — среда, созревшая для ошибок и несчастных случаев. Снижение производительности и травмы из-за плохого освещения могут свести на нет прибыль бизнеса или экономию на освещении.
В прошлом использование систем освещения с разрядом высокой интенсивности (HID), особенно металлогалогенных светильников, было чрезвычайно распространено в многоэтажных помещениях, поскольку они давали дополнительные преимущества по сравнению с лампами накаливания, такие как высокая мощность и лучшая светоотдача.
Однако преимущества HID-освещения ограничиваются длительным временем запуска и перезапуска, ограниченной возможностью регулировки яркости, катастрофическим разрушением корпуса (взрыв лампы), высокой потерей светового потока (LLD) и сокращением срока службы при высокочастотной коммутации или работе на высокой мощности.
В промышленных условиях надежность и долговечность системы освещения имеют решающее значение, поскольку светильники часто устанавливаются на труднодоступной высоте, что делает обслуживание освещения сложным и дорогостоящим.
Еще одним недостатком HID-освещения является низкая эффективность применения освещения (LAE). Всенаправленное излучение газоразрядных ламп приводит к значительным оптическим потерям на уровне светильника.
Эти точечные источники высокой интенсивности также приводят к концентрации светового потока непосредственно под светильником. В результате светильники HID должны быть установлены с высокой плотностью, чтобы обеспечить равномерное распределение света по широкому пространству. Промышленные светильники, использующие люминесцентные лампы высокой мощности, могут обеспечить равномерное распределение света и улучшенные возможности переключения.
Однако, как и в случае с газоразрядными лампами, срок службы светильника значительно сокращается при частом включении и выключении. Есть и другие проблемы с люминесцентными лампами, которые делают их непригодными для промышленного применения в тяжелых условиях. Эти проблемы включают в себя плохую производительность затемнения, низкую эффективность или выход из строя при экстремальных температурах, мерцание (эффект стробоскопа) и т. д.
Отличное световое решение может внести весомый вклад в успех промышленного объекта. Промышленное применение требует использования надежной, эффективной и безотказной системы освещения. Соображения безопасности, низкая эксплуатационная надежность, низкий LAE, плохая управляемость и высокие затраты на техническое обслуживание традиционных систем освещения определяют тенденцию к использованию светодиодных светильников.
Скачок в эффективности источника — лишь одна из основных причин перехода на светодиодное освещение. Благодаря эффективному использованию освещения и эффективной доставке света светодиодное освещение обладает огромным потенциалом для экономии энергии. В дополнение к экономии энергии и технического обслуживания руководителям предприятий больше не нужно беспокоиться о потенциальных проблемах с зажиганием, которые могут возникнуть, когда горячие частицы из кварцевых или керамических дуговых трубок и материалов вольфрамовых электродов металлогалогенных ламп падают в виде теплового мусора.
Системы Светодиодный промышленный светильник НЛО предлагают гораздо более низкий риск возгорания.
Светодиодное освещение обеспечивает безопасность, долговечность и надежность, необходимые для бесперебойной работы в суровых промышленных условиях, что снижает затраты на техническое обслуживание и помогает сэкономить на долгосрочных эксплуатационных расходах.
Эта преобразующая технология переопределяет качество цвета для промышленного применения и ограничивает возможности дизайна светильников, чтобы улучшить равномерность освещения для лучшей и более безопасной рабочей среды. Благодаря встроенной программируемости, интеллекту и сетевым возможностям светодиодная технология открывает множество дополнительных функций, которые превращают освещение из необходимых статей расходов в стратегический актив.
Промышленный класс Светодиодный промышленный светильник НЛО предназначены для установки на высоте потолка не менее 6.1 метра (20 футов). Однако это не жесткое правило. Некоторые светильники с высокими пролетами также предназначены для использования в районах с низкими пролетами.
Промышленные светодиодные светильники очень универсальны с точки зрения форм-фактора, светоотдачи и оптического распределения, что позволяет адаптировать каждое световое решение к функции помещения и сложности выполняемой задачи.
Учитывая требования к пространству производственных помещений, требуются системы освещения с высокой светоотдачей. Светодиодные лампы для высоких пролетов доступны в упаковках от 15000 до 100000 люмен, с номинальной коррелированной цветовой температурой (CCT), как правило, выше 4000 и индексом цветопередачи (CRI) в 80-х.
Несмотря на эти преимущества, светодиодные лампы для высоких пролетов для промышленного применения представляют собой сложные системы, которые могут обеспечить более высокую производительность, чем традиционные системы освещения, только если светодиоды и подсистемы (тепловые, драйверные и оптические) правильно выбраны, спроектированы и спроектированы с учетом основных неудобств традиционной технологии и решить проблемы, присущие светодиодной технологии и рабочей среде.
Надежность соединения (электрического контакта) может быть основным фактором, влияющим на срок службы промышленных осветительных приборов.
В дополнение к высоким тепловым и электрическим нагрузкам паяные соединения между корпусами светодиодов и печатными платами (PCBs) часто подвергаются высоким механическим нагрузкам, вызванным постоянной вибрацией тяжелого промышленного оборудования и большими коэффициентами теплового расширения (CTE) из-за экстремальных температурных изменений. .
Для мощных светодиодов паяные соединения должны иметь отличное сопротивление ползучести, чтобы свести к минимуму деформации, возникающие во время термоциклирования, обеспечивать прочную металлургическую связь между сплавом припоя и основным металлом, подлежащим пайке, и создавать эффективный путь для больших объемов тепла и электрическая проводимость.
Для формирования высоконадежных и высокотемпературных межсоединений необходимо использовать жаростойкие и вибростойкие припои и корпуса светодиодов с анодными и катодными площадками соответствующих размеров.
Также важно жестко контролировать процесс пайки и разработать оптимизированный профиль оплавления.
Несмотря на значительное улучшение эффективности преобразования энергии из электрической в оптическую, светодиоды по-прежнему преобразовывают значительную часть (более 80%) подводимой энергии в тепло.
Без надлежащего отвода тепла тепловой поток может накапливаться внутри корпуса полупроводника, в результате чего светодиод работает при температуре выше максимальной номинальной температуры перехода. Перегрев светодиода ускоряет деградацию материала корпуса, снижает внутреннюю квантовую эффективность светодиода из-за увеличения количества дислокаций и роста в активной области диода и создает риск теплового разгона.
Срок службы светодиодных светильников без надлежащего управления температурой может быть коротким. Температура перехода светодиода определяется током возбуждения, тепловым путем и температурой окружающей среды. Высокие рабочие токи увеличивают накопление тепла внутри светодиода.
Из-за этого управляющий ток должен контролироваться, чтобы гарантировать, что тепло, поступающее в переход, не перегружает тепловой путь. С другой стороны, путь тепла от перехода светодиода к окружающей среде должен быть установлен таким образом, чтобы обеспечить скорость теплопередачи, превышающую скорость, с которой тепловая энергия поступает в переход.
Цель теплотехники — минимизировать термическое сопротивление компонентов на всем тепловом пути, чтобы отработанное тепло не накапливалось в светодиоде.
Путь теплопередачи большого объема предполагает использование
- Светодиоды с термически оптимизированной конструкцией корпуса, позволяющей создавать высокоэффективные паяные соединения;
- печатные платы с металлическим сердечником (MCPCB) и термоинтерфейсные материалы (TIM) с низким термическим сопротивлением;
- радиаторы с высокой теплопроводностью, максимальной эффективной площадью поверхности и коэффициентами конвективной теплопередачи;
Как правило, мощные светодиодные системы освещения используют пассивные радиаторы, рассеивающие тепло за счет естественной конвекции. Когда тепло не может быть эффективно рассеяно естественной конвекцией, используется активное управление температурой.
Оптическая схема Светодиодный промышленный светильник НЛО имеет дело в первую очередь с эффективной передачей света от источника света к целевой области и равномерным распределением освещения.
Миниатюрный и компактный характер светодиодов дает возможность настроить светоизлучающую поверхность (LES) для любого применения и обеспечить равномерное распределение света, чего нельзя достичь с помощью светильников HID.
Борьба с бликами представляет собой меньшую проблему для высоких пролетов, чем для низких, благодаря большой высоте установки.
Это экономит деньги на вторичной оптике, когда светильник монтируется для освещения больших площадей. Направленный световой поток светодиодов позволяет этим изделиям обеспечивать освещение помещений с низкими оптическими потерями. Вторичная оптика, такая как линзы и отражатели, может использоваться, когда требуется точное управление лучом и высокая эффективность светоотдачи.
Массивы линз - это распространенный выбор оптики для высоких пролетов. Массивы линз состоят из массивов небольших оптических блоков, которые могут точно направлять световой поток отдельных светодиодов через важные вертикальные и горизонтальные плоскости.
Вторичная оптика, предназначенная для промышленных ламп с высокими пролетами, должна иметь высокую термическую стабильность, поскольку мощные светодиодные конструкции имеют тенденцию создавать высокие тепловые нагрузки на люминофор и связующие материалы.
Оптика TIR обычно изготавливается литьем под давлением из акрила или поликарбоната. Высокая температура люминофора может вызвать быструю деградацию акриловой линзы.
Хотя поликарбонатные линзы лучше, чем акриловые линзы, с точки зрения устойчивости к высоким температурам, их термическая стабильность подвергается сомнению из-за чрезвычайно высоких температур окружающей среды, характерных для многих промышленных сред.
Работа светильника в экстремальных условиях, таких как водяные брызги, влажность, пыль и атмосферная коррозия, часто является незаменимым маркером производительности в промышленных приложениях.
Промышленные лампы промышленного класса, устанавливаемые в суровых условиях, должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдерживать эти неблагоприятные условия.
Светодиодные светильники, используемые во влажных и запыленных помещениях, имеют высокий класс защиты от проникновения (IP).