Oggi, grazie al loro notevole risparmio energetico e alla lunga durata, i LED sono accolti con favore da tutti. Tuttavia, a differenza delle lampadine tradizionali, i LED si distinguono per la loro efficienza energetica. Durante il processo di emissione luminosa, la temperatura superficiale delle lampadine tradizionali raggiunge livelli molto elevati, mentre quella dei LED rimane fredda. Molti si chiedono quindi: "Le lampadine a LED si surriscaldano?". Scopriamolo insieme in questo articolo.
Cosa sono i LED e come funzionano?
Il LED è completamente noto come diodo a emissione di luce, è una sorgente di luce a semiconduttore, quando la corrente passa attraverso, il complesso di elettroni salta per produrre fotoni, il LED emetterà una sorgente di luce. Dalla prima scoperta dei LED come una versione rossa a bassa luminosità della luce, i LED sono ora in grado di visualizzare la luce a colori; e con le versioni visibili, infrarosse e ultraviolette, i LED sono ampiamente utilizzati in una varietà di settori come l'illuminazione e i display elettronici.
La luce LED diventa calda?
Le luci a LED possono surriscaldarsi. Sebbene nella percezione comune la superficie di un LED non risulti calda al tatto, studi hanno dimostrato che, anche se la conversione dell'energia luminosa in energia elettrica da parte del LED è molto efficiente, è inevitabile che quasi tutto il processo di conversione energetica per produrre luce comporti una parte dell'energia utilizzata per produrre calore. La differenza risiede nel fatto che i diversi modelli di LED determinano tassi di conversione dell'energia luminosa e termica differenti.
In che modo le luci LED generano calore?
Durante il processo di energizzazione del LED, la maggior parte degli elettroni attraversa il salto composito, con conseguente rilascio di fotoni, la formazione di energia luminosa; alcuni elettroni che si verificano nel salto non radiativo, non hanno prodotto fotoni, saranno rilasciati sotto forma di energia termica.
Solitamente, i LED hanno 2 tipi di forme di produzione del calore:
- Calore di giunzione: quando gli elettroni nel composto elettronico interno del semiconduttore puntano verso il punto di salto del composto, parte dell'energia si trasforma in perdita di energia termica, che è la ragione principale per cui il LED produce calore.
- Calore del conducente: Per funzionare, i LED necessitano di un driver, che converte la corrente alternata in corrente continua a bassa tensione, generando parte dell'energia termica.
Quanto calore emette una luce LED?
Efficienza energetica
Dal 20% al 50% dell'energia di un LED viene utilizzata per generare calore, e la maggior parte dei LED è in grado di convertire 80% di energia in luce; questo dato è nettamente superiore rispetto alle tradizionali lampade a incandescenza, dove 10% di energia vengono utilizzate per emettere luce e 90% per produrre calore, e i risultati sono davvero sorprendenti. Per questo motivo i LED sono considerati eccellenti in termini di risparmio energetico.
Temperatura
Le temperature tipiche dei LED sono circa 95 °F (35 °C) sulla parte esterna del diffusore e 150 °F (65,5 °C) vicino alla base.
Diffusori
Ogni LED ha un dissipatore di calore alla base, da cui viene dissipato il calore generato dal LED. Un dissipatore di calore ben progettato è fondamentale per la longevità di un LED.
LED e perché il calore è importante
Se non si considera la perdita di una piccola quantità di energia nel processo di conversione dell'energia del LED, il processo di conversione dell'energia può essere semplicemente riassunto come segue: energia elettrica → energia luminosa + energia termica.
Ciò significa che la parte relativa alla conversione dell'energia termica è ridotta e quella relativa alla conversione dell'energia luminosa è aumentata.
Pertanto, l'illuminazione a LED ordinaria è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle normali lampade a incandescenza e, quando scegliamo le lampade a LED a risparmio energetico sul mercato, siamo più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle normali lampade a LED.
La deformazione della luce LED influisce sul calore generato?
Il processo di conversione dell'energia del LED si completa nel diodo, pertanto la minima distorsione del diodo causerà il fallimento della conversione dell'energia luminosa e la perdita di energia sotto forma di calore.
La deformazione della lampada a LED non influirà solo sul calore generato, ma l'impatto è enorme; i materiali di produzione dei LED, se di qualità elevata, sono più difficili da deformare.
Il legame tra calore, energia e durata delle lampade a LED
Ogni conversione di energia luminosa produrrà energia termica nel processo di conversione; le comuni lampadine saranno sottoposte a un lungo processo di emissione luminosa, a causa dell'elevata temperatura che gradualmente porterà a cambiamenti nel materiale vicino al punto di temperatura di giunzione e, con il passare del tempo, la luce si affievolirà gradualmente.
Il LED stesso produce pochissimo calore e la base è dotata di un dissipatore di calore che massimizza la riduzione del calore interno del LED, rallentando il processo e aumentando anche la durata utile del LED: la durata utile generale delle luci a LED può raggiungere oltre 5 volte la durata utile delle lampadine tradizionali.
In che cosa l'illuminazione a LED si differenzia da altre fonti luminose come le lampade a incandescenza e le lampade fluorescenti compatte?
Luci a incandescenza
Le lampade a incandescenza convertono in genere il 10% della loro energia elettrica in luce e il 90% della loro energia elettrica in calore e hanno la temperatura di contatto più elevata tra i tre tipi di lampade.
Lampada fluorescente compatta (CFL)
Le CFL convertono in genere 20% di energia elettrica in luce e 80% in calore. Dei tre tipi di lampade, lampade fluorescenti compatte hanno una temperatura al tatto leggermente inferiore rispetto alle lampade a incandescenza.
Lampadine a LED
Le lampadine a LED solitamente convertono l'80% dell'energia elettrica in energia luminosa, il 20% dell'energia elettrica in energia termica e persino i LED a risparmio energetico possono raggiungere un tasso di conversione dell'energia elettrica in energia luminosa superiore al 95% dei tre tipi di lampade; la temperatura di contatto dei LED è la più bassa.
Perché scegliere le luci a LED anziché altri tipi di lampadine?
Dopo aver appreso le caratteristiche dei LED, ci siamo resi conto che producono meno calore, il che li rende ideali per l'uso in display di grandi dimensioni come i display a LED.
La bassa conversione di energia termica dei LED fa sì che il materiale del corpo della lampada sia meno influenzato dalle alte temperature, il che rende l'emissione luminosa più stabile e ha una durata maggiore; l'elevata conversione di energia luminosa dei LED si traduce in maggiore luminosità, maggiore utilizzo di energia elettrica e maggiore risparmio energetico.
In sintesi, le prestazioni del LED sono migliori di quelle di altre lampadine, il che è più in linea con i requisiti del display elettronico. Se sei interessato al display LED, puoi contattare GIOCATTOLO, vi daremo informazioni più dettagliate.
Riassumere
Dopo aver letto questo articolo, penso che dovresti aver imparato che, sì, anche le luci a LED producono calore, ma a parità di conversione di elettricità, la produzione di calore dei LED è molto inferiore a quella delle lampadine tradizionali, pertanto è molto coerente con la domanda del mercato e viene utilizzata in lampadine, display e altri comuni dispositivi elettronici nella nostra vita quotidiana.
