Monet teollisuudenalat tarvitsevat korkean lämpötilan laitoksia tuottaakseen tai prosessoidakseen, mikä aiheuttaa erilaisia vaaroja välttämättömyydestä. Vaikka näille teollisille prosesseille vaaditaan aina tietty määrä riskejä, tämä ei tarkoita sitä, ettemme voi työskennellä keinoilla vähentää riski mahdollisimman pieneksi. Vaikka se ei välttämättä ole heti ilmeistä, LEDien käyttö voi auttaa kuljettajaa minimoimaan riskin.
Mitä ovat korkean lämpötilan tilat?
Vaikka se saattaa tuntua itsestään selvältä kysymykseltä, on helppo aliarvioida kuinka kuuma tietyt teollisuudenalat voivat olla. Jotkut tilat, kuten terästehtaat, vaativat äärimmäisiä lämpötiloja näiden metallien prosessoimiseksi. Raudan (teräksen valmistuksessa käytetyn elementin) sulamispiste on 2750 ° F, joten raudan sulattaminen teräksen muodostamiseksi ja sen sitten valaminen muotteihin vaatii erittäin korkeita lämpötiloja.
Kaikki valimot tarvitsevat korkeita lämpötiloja, samoin kuin voimantuotantolaitokset, kuten ydinvoimalat. On myös vähemmän ilmeisiä korkean lämpötilan laitoksia, kuten kemiallisia käsittelylaitoksia. Öljyn on oltava yli 1000 ° F: n lämpötilaa raaka-aineen tarkentamiseksi, mutta jopa näennäisesti vaarattomat paikat, kuten teollinen elintarviketuotanto, voivat tuottaa paljon lämpöä.
Kuinka LED-valoihin vaikuttaa korkea lämpötila?
Yleensä viileämpi ympäristö, sitä suurempi LED: n valoteho on. Korkeammat lämpötilat yleensä vähentävät valotehoa. Lämminä ympäristöinä ja suuremmilla virtauksilla puolijohde-elementin lämpötila nousee.
LED: n valovirta vakiovirralle vaihtelee sen liitoslämpötilan mukaan. Kuvassa 9 on esitetty useiden LEDien valoteho liitoslämpötilan funktiona. Lämpötilariippuvuus on paljon pienempi InGaN-LEDeille (esim. Sininen, vihreä, valkoinen) kuin AlGaInP-LEDeille (esim. Punainen ja keltainen).
Joissakin järjestelmien valmistajissa on kompensointipiiri, joka säätää virran LED-valon kautta ylläpitääkseen tasaista valotehoa erilaisille ympäristön lämpötiloille. Tämä voi johtaa LEDien ylikäyttöön pitkiä aikoja korkeassa lämpötilassa, mikä saattaa lyhentää niiden käyttöikää.
Useimmat LED-valmistajat julkaisevat tuotteilleen samanlaiset käyrät kuin kuvassa 9, ja eri tuotteiden tarkat suhteet ovat erilaiset. On tärkeää huomata, että monissa näistä kaavioista valoteho näkyy liitoslämpötilan eikä ympäristön lämpötilan funktiona. LEDillä, joka toimii ympäristön ympäristössä normaalissa huonelämpötilassa (välillä 20 ° C – 25 ° C) ja valmistajan suosittelemissa virroissa, voi olla paljon korkeampi liitoslämpötila, kuten 60 ° C – 80 ° C. Risteyslämpötila on funktio:
- ympäristön lämpötila
- LED-valon kautta
- lediä ja sen ympärillä olevaa lämpöä uppoavaa materiaalia
Yleensä valaistuksen määrittelijän ei tarvitse olla tietoinen näistä suhteista; LED-valaistusjärjestelmän valmistajan tulisi sisällyttää asianmukaiset jäähdytyselementit ja muut kompensointimekanismit. Järjestelmän valmistajan tulisi sitten antaa sallittujen käyttölämpötilojen alue, jonka sisällä hyväksyttävän toiminnan odotetaan olevan.
Pitkäaikainen lämpö voi merkittävästi lyhentää monien LED-järjestelmien käyttöikää. Korkeampi ympäristön lämpötila johtaa korkeampiin liitoslämpötiloihin, mikä voi lisätä LED-liitoselementin hajoamisnopeutta, mikä saattaa aiheuttaa LEDin valotehon vähenemisen peruuttamattomasti pitkällä aikavälillä nopeammin kuin alemmissa lämpötiloissa. LED on siis yksi tärkeimmistä LED-järjestelmien optimaalisen suorituskyvyn näkökohdista.
Nämä korkean lämpötilan prosessit tarkoittavat, että ympäristön lämpötila nousee. Ympäristöä on valvottava huolellisesti, jotta ihmiset voisivat työskennellä näissä tiloissa ilman haitallisia vaikutuksia. Jotkut tehtaat varustetaan laajamittaisilla ilmanvaihtolaitteilla, teollisilla jäähdytyslaitteilla, ja jopa ulkolämpöä käytetään lämmön säteilemiseen. Valaistus lisää myös lämpöä.
Suuritehoiset purkauslamput, kuten metallihalogenidi tai suurpainenatriumlamput, vaativat paljon sähköenergiaa vain niiden käynnistämiseksi. Siksi he käyttävät liitäntälaitteita sähkövirran säätämiseen, joka tarvitaan kaaren sytyttämiseen elektrodien välillä. Tämä kaari on se, mikä luo lampun valon.
Valitettavasti suuri osa tästä sähköenergiasta muuttuu myös lämpöenergiaksi. Teollisten piilolinssien avulla suuret lamput tuottavat paljon lämpöenergiaa polttimoa kohti. Kerro tämä suurella määrällä lamppuja, joita tarvitaan näiden sisätilojen kaupallisten ominaisuuksien riittävään valaistukseen, ja ne lisäävät huomattavasti enemmän lämpöä jo paahdettuun ympäristöön. Tämä ylimääräinen lämpö aiheuttaa enemmän paineita jäähdytysjärjestelmille ylläpitämään toimivaa ympäristön lämpötilaa.
Miksi LED-valaistus on parempi kuin muut valot?
LED-valaistus on jopa 80% energiatehokkaampi kuin HID-laitteet ja muut perinteisemmät valaistustuotteet. Tämä tarkoittaa, että saat saman määrän ja laadun valoa käyttämällä paljon vähemmän energiaa. Paitsi tämä, mutta minimaalinen energia menee hukkaan lämmön sivutuotteena.
Mitä vähemmän lämpöä lisätään ympäristön lämpötilaan, sitä vähemmän rasitusta se aiheuttaa lämpötilan säätimille ja vähemmän energiaa käytät näihin laitteisiin.
Toinen syy LED-valaistuksen hyödyllisyyteen korkeassa lämpötilassa johtuu sen kiinnitysvaatimuksista. HID-laitteiden toimintaan tarvittavien kaasujen ja elektrodien sijoittamiseksi lamput on koteloitu vahvistettuun lasiin. Tämä rajoittaa valon suuntauskykyä ja aiheuttaa turvallisuusriskin.
LED-valaistusta voidaan käyttää vahvistetuissa koteloissa, jotka eivät tarvitse niin paljon tilaa toimiakseen. Tämä tarkoittaa, että voit keskittää paljon valoa ja pitää sen turvallisempien valaisimien takana. Voit pitää ne korkeammalla ja kaukana lämmönlähteistä ja silti säilyttää sama lämmönlaatu. Ohjelmointi ja liiketunnistimet tarkoittavat myös, että kerralla käytettyä energiamäärää voidaan ylläpitää huolellisemmin kuin tähän tekniikkaan liian vanhentunut valaistus.
Missä yleensä käytetään korkean lämpötilan valoja?
Teräs-, paperi-, lasitehtaat ja muut valmistavat kuumatehtaat kokevat usein vakavia lämpötilavaihteluita ja vaativat teollisuuden valaistusratkaisuja erittäin korkeilla käyttölämpötiloilla. Ratkaisua on vaikea löytää, koska kuljettaja alkaa toimia väärin korkeassa lämpötilassa. Valoja ei voida käyttää pitkään, ja kuumavalssaamo kohtaa kalliiden vaihtovalaistusten ja piilotettujen turvallisuusvaarojen haasteet valohäiriöistä johtuen.
Jotkut ympäristöistä, joissa esiintyy korkeita käyttölämpötiloja, ovat uunitiloissa, kuivausrummuissa, kauhanostureissa ja jäähdytyssängyissä.
Uunihuoneet: Teräslaitosten tai lasitehtaiden uunissa ne lämmitetään ainesosista teräksen tai lasin valmistamiseksi, yleensä kauhan sisällä. Tämä voi olla uutta sulatettua terästä / lasia tai kierrätettyä terästä. Lämpötilat voivat nousta + 1500 ° C: een, kun terästä sulatetaan.
Kuivausrungot: Kuivausrumpuja voidaan löytää paperitehtaista, joissa ne käyttävät korkeita lämpötiloja vasta luodun märän paperin kuivattamiseen. Kun paperi on kuivunut, se rullataan lopulta suuriksi rulliksi kuljetusta varten. Tämän alueen lämpötila voi nousta + 85-100 ° C: seen.
Kauhanosturit: Terä- tai lasitehtaissa kauhanosturi on nosturi, joka kuljettaa vasta tehdyllä sulalla teräksellä tai lasilla täytetyn kauhan sinne, missä sula voidaan kaataa muotteihin. Tämän alueen lämpötila voi nousta + 500 ° C lyhyeksi ajaksi.
Jäähdytyssängyt: Jäähdytyskerros on alue, jossa kuuma teräs tai lasi jäähdyttää ilmaa teräs- tai lasitehtaalla. Teräskelojen, laattojen ja tankojen täytyy jäähtyä useita tunteja tai päiviä, ennen kuin ne voidaan ladata kuljetusta varten. Tämän alueen lämpötila voi nousta + 85-100 ° C: seen.
