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Luces de piscina LED y generación de calor

Luces de piscina LED y generación de calor

Las luces de piscina LED se utilizan ampliamente en la industria de la iluminación submarina. Aunque el chip LED es una fuente de luz fría y la eficacia luminosa es mucho mayor que las lámparas incandescentes tradicionales y otras fuentes de luz calientes, las luces de piscina LED todavía pueden generar mucho calor cuando están en uso. Este artículo analizará la generación de calor y la disipación de calor de las luces de piscina LED.

¿Por qué se calientan las luces de piscina LED?

Las luces LED convierten la electricidad en luz con una eficiencia superior al 90%, el resto se desperdicia en varios procesos de conversión y transmisión. La mayor parte de esta electricidad desperdiciada se convierte en calor, lo que hace que la luz de la piscina LED se caliente.

¿Tienen miedo las luces de la piscina LED al calor?

Los chips LED son sensibles a la temperatura. Para disipar el calor suavemente, las luces de piscina LED tienen dispositivos de disipación de calor dentro del cuerpo de la luz. Si la calidad de la luz de la piscina LED es pobre o el entorno de trabajo es demasiado caliente, la luz de la piscina LED puede sufrir los siguientes problemas debido a su incapacidad para disipar el calor adecuadamente:

Daño a los chips LED

Cuando la temperatura de la unión PN es demasiado alta (normalmente superior a 125°C), las propiedades físicas del material de encapsulación cambian y el coeficiente de expansión térmica aumenta rápidamente. Esto puede provocar el fallo del LED.

Vida útil reducida

Las altas temperaturas pueden causar la decadencia de la luz de los chips LED, que es una de las principales causas de la vida útil del producto de iluminación LED. La industria de la iluminación a menudo define la vida útil de un LED como el tiempo que tarda un chip LED en alcanzar el 70% de su brillo. El sobrecalentamiento acelera la tasa de degradación de la luz de los chips LED, que es irreversible y puede reducir seriamente la vida útil de las luces de piscina LED.

LED pool light produced light decay
La luz de la piscina LED a la derecha tiene una degradación significativa de la luz.

Salida de luz reducida

A medida que aumenta la temperatura, la salida de luz de los chips LED disminuye.

Cambio de color

Las temperaturas elevadas pueden provocar un ligero cambio de color en la luminiscencia de la luz de la piscina LED, lo que afecta al efecto de iluminación y la comodidad de la piscina.

Aumento de la tasa de fallos

Los entornos de alta temperatura pueden aumentar la tasa de fallos de las luces de la piscina LED, ya que los chips LED y otros componentes electrónicos se degradan más rápidamente a altas temperaturas. Algunas luces de la piscina LED tienen defectos de diseño y ensamblaje y es más probable que fallen o dejen de funcionar cuando se exponen a altas temperaturas.

¿Cómo disipan el calor las luces de la piscina LED?

La temperatura interna del cuerpo de la lámpara se vuelve muy alta después de que la luz de la piscina LED ha estado funcionando durante algún tiempo.

La luz de la piscina LED funciona en un entorno subacuático. Durante el funcionamiento, la temperatura del agua en el entorno es mucho más baja que la temperatura dentro del cuerpo de la lámpara. El dispositivo de conducción de calor dentro del cuerpo de la lámpara conduce el exceso de calor del cuerpo de la lámpara al agua para suprimir la alta temperatura dentro del cuerpo de la lámpara. Toda la disipación de calor de la luz de la piscina LED está diseñada para conducir mejor el calor desde el interior del cuerpo de la lámpara.

A continuación se presentan varios diseños térmicos comunes utilizados en las luces de la piscina LED:

Sustratos metálicos

Aluminum substrates for LED pool lights

Los sustratos metálicos son el componente principal de conducción térmica de las luces de la piscina LED. El aluminio tiene una excelente conductividad térmica y la mayoría de las luces de la piscina LED utilizan sustratos de aluminio.

Espaciadores térmicamente conductores

Los espaciadores térmicos ayudan en la disipación del calor de los componentes electrónicos dentro de la luz de la piscina y también actúan como aislamiento para evitar cortocircuitos en la luz de la piscina.

Carcasa de metal

Stainless steel pool light housing

La carcasa de la luz de la piscina LED está completamente sellada para ser completamente impermeable. Esto significa que el calor del interior del cuerpo de la lámpara debe intercambiarse con el agua a través de la carcasa. La conductividad térmica del material utilizado para la carcasa afecta la disipación de calor de la luz de la piscina LED.

La conductividad térmica del metal supera con creces la del plástico. Una luz de piscina de metal del mismo diseño tiene una mejor capacidad de disipación de calor que una luz de piscina de plástico.

La diferencia entre las luces de piscina resistentes a altas temperaturas y las luces de piscina ordinarias

Construcción

Las luces de piscina resistentes al calor han demostrado en numerosas pruebas durante la fase de diseño que su construcción es más propicia para la disipación de calor.

Carcasa

high temperature resistant pool light and ordinary pool light

todavía utilizan carcasas de plástico, las luces de piscina resistentes al calor generalmente tienen carcasas de metal. Además del acero inoxidable más común, algunas luces de piscina resistentes al calor tienen carcasas de latón. En promedio, la conductividad térmica del cobre es de 401 W/(m K)2 mientras que la del acero inoxidable es de 17 W/(m K)3. Ambos materiales tienen una excelente conductividad térmica.

Sustratos

El grosor del sustrato de aluminio para las luces de piscina normales es de 1 mm, mientras que el sustrato para las luces de piscina resistentes al calor generalmente tiene un grosor de 3 mm. Los sustratos de 3 mm tienen una conductividad térmica mucho mayor que los sustratos de 1 mm para el mismo material.

Assembling LED pool light
Un trabajador ensambla un sustrato de aluminio de 1 mm de grosor para una luz de piscina común

Incluso algunas luces de piscina resistentes al calor utilizan sustratos de cobre que aumentan aún más la conductividad térmica de la luz de la piscina.

¿Cuándo necesito una luz de piscina resistente al calor?

Piscina de aguas termales

Hot springs pool Lighting

No solo el diseño y los materiales utilizados influyen en la capacidad de disipación de calor de las luces de la piscina LED, sino también la temperatura del entorno de trabajo. Si la temperatura del agua es demasiado alta, reduce en gran medida la eficiencia de transferencia de calor dentro del cuerpo de la lámpara. Como resultado, las luces de piscina ordinarias no son adecuadas para su uso en piscinas de aguas termales. Esto puede hacer que las luces de piscina LED se deterioren más rápidamente e incluso pueden dañarse antes de que su brillo se reduzca severamente.

Se han desarrollado luces de piscina resistentes al calor para estas aplicaciones de alta temperatura, como las piscinas de aguas termales. Su excelente diseño térmico mejora la eficiencia de transferencia de calor desde el interior de las luces hacia el exterior. Esto evita el sobrecalentamiento dentro de las luces.

¿Buscas extender la vida útil real de tu luz de piscina?

La vida útil teórica de los chips LED es de más de 50,000 horas. Esta cifra experimental se obtuvo cuando el entorno de trabajo estaba a una temperatura estable de 25°C (77°F) y la disipación de calor estaba en un estado ideal. Sin embargo, esto es casi imposible de lograr en el uso real.

En verano, el sol expone algunas piscinas al aire libre durante largos períodos de tiempo y eleva la temperatura del agua de la piscina, lo que afecta la disipación de calor de las luces de la piscina LED.

Las altas temperaturas aceleran la degradación de la luz del chip LED. Esta es una de las principales razones por las que algunas luces de piscina LED tienen una vida útil más corta. En comparación con las luces de piscina normales, las luces de piscina resistentes al calor tienen un mejor rendimiento de disipación de calor. Esto puede prolongar significativamente su vida útil real. Si desea una luz de piscina más duradera, se recomienda elegir una luz de piscina resistente al calor de buena calidad.

Conclusión

En resumen, la generación de calor es un factor importante que afecta el rendimiento y la vida útil de las luces de piscina LED. Para mejorar la disipación de calor, las luces de piscina LED utilizan varios diseños térmicos. Las luces de piscina resistentes al calor tienen un diseño y capacidad de disipación de calor más fuerte que las luces de piscina ordinarias. Son adecuados para aplicaciones de alta temperatura como piscinas de aguas termales.

WAKING Lighting es un fabricante profesional de luces de piscina LED. Suministran luces de piscina regulares y resistentes al calor para satisfacer diferentes necesidades de los clientes. Si está interesado en sus productos o desea obtener más información sobre la disipación de calor de las luces de piscina LED, puede ponerse en contacto con nosotros.

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