EN
ترقية نظام التبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة مصابيح الـ LED
لماذا تحتاج مصابيح LED إلى أنظمة تبريد متقدمة
تحديات إنتاج الحرارة في المصابيح(LED) الحديثة
على الرغم من أن مصابيح LED توفر الطاقة وتدوم لفترة أطول من الخيارات التقليدية، إلا أنها لا تزال تُنتج كمية ملحوظة من الحرارة أثناء التشغيل، وخاصة تلك التي تكون ذات سعة واطية أعلى. ما السبب الرئيسي لذلك؟ ليست كل الكهرباء تتحول مباشرة إلى ضوء. بدلًا من ذلك، تتحول بعض الطاقة إلى حرارة، مما يخلق مشاكل فعلية في الحفاظ على برودة الأشياء. تشير الأبحاث إلى أن بعض مصابيح LED تقوم بتحويل حوالي 65 بالمئة من استهلاكها للطاقة إلى حرارة بدلًا من إنتاج الضوء. ومع اعتماد المزيد من الصناعات تقنية LED، بما في ذلك الإضاءة في السيارات حيث تلعب الرؤية الجيدة دورًا مهمًا للغاية، أصبح هناك طلب متزايد على طرق أفضل لإدارة هذه المشكلة الحرارية. وفي غياب أنظمة تبريد مناسبة، يمكن أن تؤدي كل تلك الحرارة الزائدة إلى تقليل عمر المصباح وتعطيل كفاءته التشغيلية بشكل عام، مما يجعلها أقل موثوقية مع مرور الوقت.
نتائج إدارة الحرارة غير الكافية
عندما تصبح مصابيح LED ساخنة للغاية، يمكن أن تنخفض مدة عمرها الافتراضي بشكل كبير - تشير بعض الدراسات إلى انخفاض يصل إلى نصف العمر المتوقع عندما لا تتم إدارة الحرارة بشكل صحيح. إن المكونات الموجودة داخل مصابيح LED حساسة للغاية. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى حدوث مشاكل متعددة: تبدأ الألوان بالتغير، تظهر وميض في الإضاءة، وفي أسوأ الأحوال، تتوقف المصابيح عن العمل تمامًا. ولا يتعلق الأمر فقط بالأداء فحسب، بل توجد أيضًا مخاطر اندلاع حرائق، خاصة في الأماكن الضيقة التي تكون فيها حركة الهواء محدودة وتتراكم الحرارة أسرع مما يمكن التخلص منها. بالنسبة لأي شخص يصنع منتجات LED، فإن إتقان هذه الناحية يمثل أهمية كبيرة. يرغب المستهلكون في مصابيح تدوم طويلاً، ويلزم المصنعين بتقديم هذا الوعد. ولذلك لم تعد حلول التبريد الجيدة مجرد خيار مرغوب فيه، بل أصبحت ضرورية إذا أردنا أن تعمل مصابيح LED بشكل صحيح دون التسبب في مشاكل أمان في المستقبل.
ترقيات لأنظمة التبريد الفعالة لمصابيح الـ LED
الحلول النشطة مقابل الحلول السلبية للتبريد
تلعب خيارات التبريد الجيدة دوراً كبيراً في الحفاظ على أداء لمبات LED بشكل جيد، خاصة في الأوقات التي تعمل فيها بجهد كبير. تشمل طرق التبريد النشطة أشياء مثل المراوح أو أنظمة التبريد السائل، والتي تقوم فعلياً بنقل الحرارة بعيداً عن المكونات، مما يوفر تأثير تبريد أقوى بكثير مقارنة بالاعتماد فقط على مبدّدات الحرارة أو الوسادات الحرارية. تشير الأبحاث إلى أن هذه الطرق النشطة يمكن أن تخفض درجة الحرارة عند وصلة LED بنسبة تتراوح بين 20 إلى 40 بالمئة، مما يحدث فرقاً كبيراً في عمر الإضاءة ومدى سطوعها المستمر. ومع ذلك، فإن للتبريد السلبي فوائد أيضاً، فهو يعمل بصمت ولا يستهلك طاقة إضافية، لكنه في بعض الأحيان لا يكون كافياً في الحالات المُلحّة التي تحتاج إلى أقصى إنتاجية ممكنة. بالنسبة لأي شخص يسعى لاستخلاص أقصى استفادة من إعداد إضاءة LED الخاصة به، فإن معرفة ما يعمل بشكل أفضل بين هذين الاستراتيجيتين للتبريد تصبح مهمة للغاية لضمان أن الاستثمار يعود بفوائد على المدى الطويل دون حدوث أعطال غير متوقعة.
ابتكارات التبريد السائل لمصابيح الـ LED عالية القوة
تُعد تقنية التبريد السائل من التطورات المهمة في التعامل مع الحرارة الناتجة عن إعدادات الصمامات الثنائية باعثة الضوء (LED) القوية. تعمل الأنظمة الجديدة على تقليل المساحة المستهلكة وتقليل مقاومة الحرارة، مما يحافظ على تشغيل الأنظمة باردة ويُطيل عمر الصمامات الثنائية باعثة الضوء (LED). تشير بعض الدراسات إلى أن الانتقال إلى التبريد السائل يمكن أن يزيد من أداء الصمامات الثنائية باعثة الضوء (LED) بنسبة تصل إلى 30 في المئة، ولذلك ليس من المستغرب أن يكون مصنعي السيارات وأصحاب المصانع ينتبهون لهذا التطور. ومع احتياج ورش الإصلاح إلى قطع غيار أكثر لمركبات النقل، نحن نشهد تطورات مثيرة للاهتمام في كيفية عمل الإضاءة بواسطة الصمامات الثنائية باعثة الضوء (LED) في مجالات مختلفة مثل معدات البناء والإضاءة داخل المستودعات وحتى المنشآت الرياضية الخارجية حيث تكون المتانة هي العامل الأهم.
تصاميم محسّنة للمبردات الحرارية للاستخدام في السيارات
عندما يتعلق الأمر بالسيارات الموجودة على الطرق اليوم، فإن تصميمات مُشتتات الحرارة الأفضل تحدث فرقاً حقيقياً في كمية الحرارة التي تُدار داخل الإلكترونيات الخاصة بالمركبات. أظهرت الأبحاث أن بعض التصاميم الجديدة تخفض درجات حرارة الوصلات بنسبة تصل إلى 25 بالمئة مقارنة بالإصدارات القديمة، مما يعني أن المصابيح تصبح أكثر إشراقاً والقيادة ليلاً أكثر أماناً. وقد عمل مصنعو السيارات جنباً إلى جنب مع موردي القطع لتطوير حلول تبريد خاصة تمر بجميع تلك الاختبارات الأمنية الصعبة مع الحفاظ في الوقت نفسه على الوقود. ومع وقوع العديد من الحوادث كل عام، أصبحت أنظمة LED الموثوقة أكثر أهمية من أي وقت مضى. وتشير تقارير الفنيين إلى تقليل الأعطال خلال أشهر الصيف الحارة بفضل هذه التحسينات، وخاصة في المصابيح الأمامية وأضواء الفرامل حيث يكون التحكم في درجة الحرارة مهماً للغاية.
أفضل قطع هيكل السيارات مع تبريد LED مدمج
النموذج 3 2017- ضوء مؤخرة: إدارة حرارية متكاملة
تأتي مصابيح المؤخرة في تيسلا موديل 3 مع تقنية تبريد مدمجة تحافظ على تشغيل الـ LED بسلاسة مع مظهر جذاب أيضًا. لا يفكر معظم الناس في هذه الأمور، لكن الشركات المصنعة للسيارات تدرك جيدًا أن إدارة الحرارة تلعب دورًا كبيرًا في عمر القطع التي تتعرض للظروف الخارجية على الطرق. عندما تبقى القطع باردة، فإنها تدوم لفترة أطول. وبالنظر إلى أن هذه المصابيح عليها الالتزام بمعايير السلامة المختلفة في كل الأحوال، فإن تحسين كفاءتها يعني أن السائقين يمكنهم رؤية ما يقترب من الخلف في الليل. كلنا مررنا بتجارب يكون فيها مصابيح الفرامل لسيارة ما لا تعمل بشكل كافٍ، صحيح؟ إذن هذا النوع من التصميم الهندسي منطقي من حيث السلامة وكذلك تقليل تكاليف الإصلاح على المدى الطويل.
MODEL S 2012-2016 مجمع LED: تبريد مقاوم للغبار
تم تصميم إعدادية LED في تيسلا موديل إس من 2012 إلى 2016 خصيصًا لتتعامل مع المشاكل الناتجة عن الغبار ورواسب الطرق من خلال نظام التبريد الخاص الذي يقاوم تراكم الأوساخ. أظهرت الأبحاث أنه عندما تكون مصابيح LED محكمة الإغلاق ضد العوامل الخارجية، فإنها تميل إلى أن تدوم لفترة أطول. تشير بعض النتائج إلى تحسن بنسبة تصل إلى 40٪ في عمر المصابيح وفقًا لاختبارات مختلفة أجريت على مدار الوقت. ما يجعل هذا النظام يعمل بشكل جيد هو الطلاءات الوقائية الفريدة التي تُطبَّق أثناء التصنيع إلى جانب القنوات الهوائية المُخطَّط لها بعناية داخل الوحدة. هذه المزايا تحافظ على درجة الحرارة منخفضة بما يكفي لمنع حدوث مشاكل ارتفاع الحرارة التي قد تؤدي إلى تلف المصابيح أثناء الظروف العادية للقيادة.
BMW 3 E90E91 05-12 مصابيح الجناح: تبدد الحرارة النحاسية
تستخدم مصابيح الوفير في طرازات بي إم دبليو سيريز 3 E90 وE91 النحاس لأنها ت conduct الحرارة بشكل جيد للغاية، مما يساعد على تبديد الحرارة بكفاءة أكبر مقارنة بمواد أخرى. تُظهر اختبارات المهندسين سبب أهمية النحاس بالنسبة ل الثنائيات الباعثة للضوء (LED) في الوقت الحالي، حيث أن إدارة الحرارة هي في الأساس ما يحافظ على عملها بشكل صحيح على المدى الطويل. ما يعنيه هذا بالنسبة للسيارة نفسها هو أضواء ذات أداء أفضل مع توفير كبير في استهلاك الطاقة في نفس الوقت. هذا منطقي عندما ننظر إلى كيفية سعي شركات تصنيع السيارات بشكل أكبر نحو التقنيات الصديقة للبيئة عبر خطوط إنتاجها بالكامل في الوقت الحاضر.
نصائح الصيانة للحفاظ على أداء LED لفترة طويلة
مراقبة درجات حرارة الاتصال
مراقبة درجات حرارة الوصلة تساعد حقاً في إطالة عمر المصابيح LED وتحسين أدائها على المدى الطويل. لقد سهلت التقنيات الجديدة تتبع هذه الدرجات من خلال أجهزة استشعار حرارية متصلة بتطبيقات الهواتف الذكية، والتي تقوم فعلياً بإرسار تحذيرات عندما ترتفع الحرارة بشكل مفرط، مما يجعل من الأسهل اكتشاف المشاكل وحلها قبل أن تتفاقم. ينصح معظم الخبراء بالحفاظ على درجة حرارة أقل من 85°م عند نقطة الوصلة إذا كان الهدف هو تحقيق أطول عمر ممكن للمبة. وإدارة الحرارة بشكل جيد ليست فقط مفيدة لتجنب الفشل المبكر، بل تُحدث فرقاً كبيراً في أداء المصابيح LED من يوم لآخر، ومن شهر لآخر.
متى يجب استبدال مكونات التبريد القديمة
يُعد استبدال أجزاء التبريد القديمة في الوقت المناسب أمراً في غاية الأهمية، لأن هذه المكونات البالية تؤثر بشكل كبير على أداء أنظمة الإضاءة LED وكفاءتها العامة. يوصي معظم الخبراء بمراقبة ظهور مؤشرات مثل الضجيج الأعلى من المعتاد من النظام، أو الأنوار التي لم تعد تُضيء بنفس الشدة السابقة، إذ تعتبر هذه مؤشرات واضحة على الحاجة لاستبدال بعض الأجزاء. وعادةً ما ينصح الخبراء بإجراء فحص شامل لكل المكونات مرة واحدة في السنة تقريباً، للتأكد من عدم انسداد المُشتتات الحرارية ودوران مراوح التبريد بشكل صحيح. ومتابعة هذه الأمور تساعد في تجنب مواقف تتوقف فيها أنظمة LED عن العمل بشكل مفاجئ.
تحتاج أنظمة الـ LED إلى اهتمام دوري بمكوناتها للتبريد ودرجات حرارة الاتصال لضمان الأداء طويل الأمد والكفاءة المثلى.