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Eclairage LED de la piscine et dissipation de la chaleur

Eclairage LED de la piscine et dissipation de la chaleur

Les éclairages de piscine à LED sont largement utilisés dans l'industrie de l'éclairage sous-marin. Bien que la puce LED soit une source de lumière froide et que l'efficacité lumineuse soit beaucoup plus élevée que celle des lampes à incandescence traditionnelles et d'autres sources de lumière chaude, les éclairages de piscine à LED peuvent toujours générer beaucoup de chaleur lorsqu'ils sont utilisés. Cet article se penche sur la production et la dissipation de chaleur des éclairages de piscine à LED.

Pourquoi les éclairages de piscine à LED chauffent-ils ?

Les éclairages à LED convertissent l'électricité en lumière avec une efficacité de plus de 90 %, le reste étant gaspillé dans divers processus de conversion et de transmission. La majeure partie de cette électricité perdue se transforme en chaleur, ce qui fait chauffer l'éclairage de piscine à LED.

Les éclairages de piscine à LED craignent-ils la chaleur ?

Les puces LED sont sensibles à la température. Afin de dissiper la chaleur en douceur, les éclairages de piscine à LED sont équipés de dispositifs de dissipation de la chaleur à l'intérieur du corps de l'éclairage. Si la qualité de l'éclairage de piscine à LED est médiocre ou si l'environnement de travail est trop chaud, l'éclairage de piscine à LED peut souffrir des problèmes suivants en raison de son incapacité à dissiper la chaleur correctement :

Dommages aux puces LED

Lorsque la température de jonction des LED est trop élevée (généralement plus de 125°C), les propriétés physiques du matériau d'encapsulation changent et le coefficient de dilatation thermique augmente rapidement. Cela peut entraîner une défaillance des DEL.

Durée de vie réduite

Les températures élevées peuvent entraîner la dégradation de la lumière des puces LED, ce qui est l'une des principales causes de la réduction de la durée de vie des produits d'éclairage LED. L'industrie de l'éclairage définit souvent la durée de vie d'une LED comme le temps nécessaire pour qu'une puce LED atteigne 70 % de sa luminosité. La surchauffe accélère le taux de dégradation de la lumière des puces LED, ce qui est irréversible et peut sérieusement réduire la durée de vie des éclairages de piscine à LED.

LED pool light produced light decay
L'éclairage LED de droite présente une baisse significative de la luminosité

Diminution de la puissance lumineuse

À mesure que la température augmente, le rendement lumineux des puces LED diminue.

Changement de couleur

L'augmentation de la température peut entraîner un léger changement de couleur dans la luminescence de l'éclairage de piscine à LED, ce qui affecte l'effet d'éclairage et le confort de la piscine.

Augmentation du taux de défaillance

Les environnements à haute température peuvent augmenter le taux de défaillance des éclairages de piscine à LED, car les puces LED et autres composants électroniques se dégradent plus rapidement à haute température. Certains éclairages de piscine à LED présentent des défauts de conception et d'assemblage et sont plus susceptibles de tomber en panne ou de cesser de fonctionner lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées.

Comment les lampes de piscine à DEL dissipent-elles la chaleur ?

La température interne du corps de la lampe devient très élevée après un certain temps de fonctionnement de l'éclairage de piscine à LED.

Les éclairages de piscine à LED fonctionnent dans un environnement sous-marin. Pendant le fonctionnement, la température de l'eau dans l'environnement est beaucoup plus basse que la température à l'intérieur du corps de la lampe. Le dispositif de conduction thermique à l'intérieur du corps de la lampe conduit l'excès de chaleur du corps de la lampe vers l'eau pour supprimer la température élevée à l'intérieur du corps de la lampe.Toute la dissipation thermique de la lampe de piscine à LED est conçue pour mieux conduire la chaleur loin de l'intérieur du corps de la lampe.

La liste suivante énumère plusieurs conceptions thermiques courantes utilisées dans les lampes de piscine à DEL :

Substrats métalliques

Aluminum substrates for LED pool lights

Les substrats métalliques sont les principaux composants thermoconducteurs des éclairages de piscine à LED. L'aluminium a une excellente conductivité thermique et la plupart des éclairages de piscine à LED utilisent des substrats en aluminium.

Entretoises thermoconductrices

Les entretoises thermiques contribuent à la dissipation de la chaleur des composants électroniques de l'éclairage de piscine et servent également d'isolant pour éviter les courts-circuits dans l'éclairage de piscine.

Boîtier métallique

Stainless steel pool light housing

Le boîtier de l'éclairage de piscine à LED est complètement étanche. Cela signifie que la chaleur à l'intérieur du corps de la lampe doit être échangée avec de l'eau à travers le boîtier. La conductivité thermique du matériau utilisé pour le boîtier influe sur la dissipation de la chaleur de la lampe de piscine à DEL.

La conductivité thermique du métal dépasse de loin celle du plastique. Un éclairage de piscine en métal de même conception a une meilleure capacité de dissipation de la chaleur qu'un éclairage de piscine en plastique.

La différence entre les éclairages de piscine résistants aux températures élevées et les éclairages de piscine ordinaires

Construction

Les éclairages de piscine résistants à la chaleur ont prouvé, lors de nombreux tests effectués pendant la phase de conception, que leur construction est plus propice à la dissipation de la chaleur.

Boîtier

high temperature resistant pool light and ordinary pool light

Alors que certains éclairages de piscine ordinaires utilisent encore des boîtiers en plastique, les éclairages de piscine résistants à la chaleur ont généralement des boîtiers en métal. Outre l'acier inoxydable, plus courant, certains éclairages de piscine résistants à la chaleur ont des boîtiers en laiton. En moyenne, la conductivité thermique du cuivre est de 401 W/(m K)2 tandis que celle de l'acier inoxydable est de 17 W/(m K)3. Ces deux matériaux ont une excellente conductivité thermique.

Substrate

L'épaisseur du substrat en aluminium pour les éclairages de piscine normaux est de 1 mm, tandis que le substrat pour les éclairages de piscine résistants à la chaleur est généralement de 3 mm d'épaisseur. Les substrats de 3 mm ont une conductivité thermique beaucoup plus élevée que les substrats de 1 mm pour le même matériau.

Assembling LED pool light
Un ouvrier assemble un substrat en aluminium de 1 mm d'épaisseur pour un éclairage de piscine courant

Certains éclairages de piscine résistants à la chaleur utilisent même des substrats en cuivre, ce qui augmente encore la conductivité thermique de l'éclairage de piscine.

Quand ai-je besoin d'un éclairage de piscine résistant à la chaleur ?

Piscine d'eau chaude

Hot springs pool Lighting

La capacité de dissipation thermique des éclairages de piscine à LED dépend non seulement de la conception et des matériaux utilisés, mais aussi de la température de l'environnement de travail. Si la température de l'eau est trop élevée, elle réduit considérablement l'efficacité du transfert de chaleur à l'intérieur du corps de la lampe. Par conséquent, les éclairages de piscine ordinaires ne conviennent pas à une utilisation dans les piscines à source chaude. Les lampes de piscine à LED se détériorent plus rapidement et peuvent même être endommagées avant que leur luminosité ne diminue fortement.

Les éclairages de piscine résistants à la chaleur ont été développés pour ces applications à haute température telles que les piscines de sources chaudes. Leur excellente conception thermique améliore l'efficacité du transfert de chaleur de l'intérieur des lampes vers l'extérieur. Cela permet d'éviter la surchauffe à l'intérieur des lampes.

Vous souhaitez prolonger la durée de vie de votre éclairage de piscine

La durée de vie théorique des puces LED est supérieure à 50 000 heures. Ce chiffre expérimental a été obtenu lorsque l'environnement de travail était à une température stable de 25°C (77°F) et que la dissipation de la chaleur était idéale. Toutefois, il est pratiquement impossible d'atteindre ce résultat en conditions réelles d'utilisation.

En été, le soleil expose certaines piscines extérieures pendant de longues périodes et augmente la température de l'eau, ce qui affecte la dissipation thermique des éclairages de piscine à LED.

Les températures élevées entraînent une dégradation accélérée de la lumière des puces LED. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles certains éclairages de piscine à LED ont une durée de vie plus courte. Les éclairages de piscine résistants à la chaleur ont de meilleures propriétés de dissipation de la chaleur que les éclairages de piscine ordinaires. Cela permet d'allonger considérablement leur durée de vie. Si vous souhaitez un éclairage de piscine plus durable, il est recommandé de choisir un éclairage de piscine résistant à la chaleur de bonne qualité.

Conclusion

En résumé, la production de chaleur est un facteur important qui affecte les performances et la durée de vie des éclairages de piscine à LED. Pour améliorer la dissipation de la chaleur, les éclairages de piscine à LED utilisent différentes conceptions thermiques. Les éclairages de piscine résistants à la chaleur ont une conception et une capacité de dissipation de la chaleur plus importantes que les éclairages de piscine ordinaires. Ils conviennent aux applications à haute température telles que les piscines d'eau chaude.

WAKING Lighting est un fabricant professionnel de lampes de piscine à LED. Ils fournissent des éclairages de piscine ordinaires et résistants à la chaleur pour répondre aux différents besoins des clients. Si vous êtes intéressé par leurs produits ou si vous souhaitez en savoir plus sur les lampes résistantes à la chaleur, n'hésitez pas à nous contacter.

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