Cómo diseñar la disipación de calor de las luces solares de pared al aire libre

Luces de pared al aire libre solar , como un dispositivo de iluminación al aire libre que integra las tres funciones de la generación de energía fotovoltaica, el almacenamiento de energía e iluminación, se usan ampliamente en lugares como patios, paredes, pasarelas, parques y paredes exteriores comerciales. Durante la operación al aire libre a largo plazo, las cuentas de lámparas LED, los circuitos de control, las baterías y los paneles solares generarán calor. Si el diseño de disipación de calor es deficiente, es fácil causar descomposición ligera, eficiencia reducida, vida acortada e incluso riesgos de seguridad. Por lo tanto, un sistema razonable de disipación de calor es un enlace clave para garantizar el funcionamiento a largo y estable de las luces de pared solar.

La fuente central de problemas de disipación de calor
La fuente de calor de las luces solares de la pared proviene principalmente de los siguientes aspectos:
Calor de la fuente de luz LED: aunque LED tiene las ventajas de alta eficiencia de la luz y bajo consumo de energía, el 20% -30% de la energía eléctrica todavía se convierte en energía térmica.
Acumulación de calor de la batería: durante el proceso de carga y descarga, especialmente en un entorno de alta temperatura, las baterías de litio generarán calor significativo.
Conducción de calor de la placa de circuito: los chips de control, inductores, condensadores y otros dispositivos generarán calor cuando se trabaje.
Calentamiento por radiación solar: el cuerpo de la lámpara está expuesto al sol durante mucho tiempo, y la temperatura de la cubierta aumenta significativamente, lo que afecta la disipación de calor de los componentes internos.

Diseño de estructura de disipación de calor pasivo
La mayoría de las luces solares de pared al aire libre adoptan la disipación de calor pasivo, es decir, no dependen de equipos activos de disipación de calor, como ventiladores, y logran una liberación de calor eficiente a través de la optimización estructural.
Diseño de aleta de disipación de calor
Algunas luces de pared solares de alta gama usan cáscaras moldeadas de una pieza de aleación de aluminio, y las aletas de disipación de calor están diseñadas cerca del módulo LED. Estas aletas aumentan el área de superficie de disipación de calor, aceleran la eficiencia del intercambio de calor y transfieren rápidamente el calor del LED al aire externo, controlando efectivamente la temperatura de unión de la fuente de luz y evitando que la luz se descomponga demasiado rápido.
Optimización general de la ruta térmica
Planifique razonablemente la superficie de contacto entre el módulo LED y el cuerpo de la lámpara, y use materiales de conductividad térmica alta (como grasa térmica y almohadillas térmicas) para conectar el LED y la base de disipación de calor para formar una buena ruta de conducción térmica, reducir efectivamente la resistencia térmica y mejorar la eficiencia de la disipación de calor.
Diseño de aislamiento de la batería
La batería generalmente se organiza en una cavidad aislada del LED, y la fuente de calor está separada por canales de flujo de algodón o aire de aislamiento térmico en el medio para evitar que el calor se transfiera a la batería y retrase el envejecimiento de la batería. Además, algunos productos utilizan materiales de capa interna reflectantes para ayudar a bloquear la radiación térmica externa.

Aplicación de materiales de control térmico activo
Además de la optimización estructural, algunos productos de alta gama han comenzado a introducir materiales de control térmico para mejorar el rendimiento de la disipación de calor.
Alta conductividad térmica Los plásticos reemplazan los abdominales tradicionales
Las lámparas de pared solar tradicionales generalmente usan conchas de plástico ABS, que son de bajo costo y fáciles de procesar, pero tienen una conductividad térmica deficiente. En la actualidad, los nuevos productos utilizan gradualmente plásticos compuestos de alta conductividad térmica o materiales conductores nano térmicos, lo que puede mejorar significativamente la capacidad de disipación de calor mientras se mantiene resistente al agua y a la resistencia a la intemperie.
Tecnología de recubrimiento de superficie
Algunos fabricantes agregan recubrimientos conductores nano térmicos en la superficie de las lámparas de pared para reducir la velocidad de absorción de radiación solar y mejorar la capacidad de radiación de calor. Este método es adecuado para su uso a alta temperatura y áreas fuertes del sol (como el Medio Oriente y el sudeste asiático) para retrasar el aumento de la temperatura de la superficie de la lámpara.

El impacto de la disipación de calor en la vida útil de toda la lámpara
Un sistema razonable de disipación de calor no solo garantiza el funcionamiento estable de la lámpara a alta temperatura en verano, sino que también mejora significativamente la vida útil de toda la lámpara. Los datos muestran que en buenas condiciones de disipación de calor, la vida útil de los chips LED puede alcanzar más de 50,000 horas, mientras que la vida útil de la batería se reduce en aproximadamente un 30% por cada aumento de 10 ° C en la temperatura de funcionamiento de la batería. Por lo tanto, el rendimiento de la disipación de calor determina directamente la confiabilidad y la vida útil de la lámpara de pared solar.

Tendencia de desarrollo del diseño de control de temperatura inteligente
Con el desarrollo de la tecnología de iluminación solar, algunos productos han agregado chips de control de temperatura de termistores (NTC). Cuando se detecta el LED o la batería para ser sobrecalentados, el brillo se reduce automáticamente o la fuente de luz se apaga temporalmente, realizando así un control de temperatura inteligente. Esta tecnología se ha vuelto popular gradualmente en la iluminación pública y el monitoreo de seguridad de las lámparas de pared integradas, convirtiéndose en una dirección importante para el desarrollo inteligente.

Prueba y certificación del rendimiento de disipación de calor
En la actualidad, algunos sistemas de certificación internacional como UL, Tüv, IEC62471, etc. han utilizado el rendimiento de la disipación de calor como uno de los estándares de referencia para la certificación de productos de iluminación LED. Los fabricantes de alta calidad realizarán pruebas completas de la disipación de calor de la lámpara a través del análisis de imágenes térmicas, prueba de envejecimiento de temperatura constante, prueba de ciclo térmico y otros medios para garantizar un funcionamiento estable del producto en varios entornos extremos.