لولههای LED به دلیل گرایش جهانی به سمت روشنایی{0}}کارآمد انرژی، به یک جزء ضروری از سیستمهای روشنایی معاصر تبدیل شدهاند. با این حال، سهولت مقاومسازی و سازگاری طراحی با لامپهای فلورسنت فعلی، عوامل کلیدی در استفاده گسترده از آنها هستند. برای عملکرد ایمن و موثر لوله های LED در سیستم های قدیمی، ملاحظات مکانیکی، الکتریکی و حرارتی باید به دقت در نظر گرفته شوند، برخلاف لوله های فلورسنت استاندارد. این مقاله با تمرکز بر پیشرفتهای طراحی مسکن که شکاف بین فناوری قدیمی و جدید را پر میکند، مشکلات فنی و راهحلهای مقاومسازی لولههای LED را در وسایل قدیمیتر بررسی میکند.
شناخت دشواری های مقاوم سازی
میراث زیرساخت های فلورسنت
چراغ های فلورسنت T8 یا T12 هنوز در بیش از 70 درصد ساختمان های تجاری در سطح جهان استفاده می شوند. تا 50 تا 60 درصد انرژی بیشتری را می توان با نصب مجدد آنها ذخیره کردلوله های LEDاگرچه چالشهای خاصی با سیستمهای تاریخی وجود دارد:
عدم تطابق مکانیکی شامل تغییرات در طراحی {0}درپوش انتهایی، قطر لوله یا طول است.
ناسازگاری الکتریکی: درایورهای LED نمی توانند با بالاست های فلورسنت کار کنند.
محدودیتهای حرارتی: طول عمر LED ممکن است توسط وسایل محصور شده برای لولههای فلورسنت که گرما را حفظ میکنند، کوتاه شود.
استراتژی های مقاوم سازی مهم
بالاست سیم مستقیم-بای پس: بالاست را بردارید و LED ها را مستقیماً به ولتاژ خط وصل کنید.
اگر از بالاستهای{0} موجود (مانند شروع فوری یا برنامهریزی شده-) از قبل-سازگار هستند، استفاده کنید.
لولههای{0}}دو حالته که با بالاست یا بدون بالاست کار میکنند به عنوان سیستمهای ترکیبی شناخته میشوند.
برای تضمین عملکرد و ایمنی، هر استراتژی نیاز به تغییرات خاصی در مسکن دارد.
سازگاری طرح های مکانیکی
استاندارد سازی ابعاد
برای اینکه لوله های LED در سوکت ها و بازتابنده های موجود قرار بگیرند، ابعاد فیزیکی آنها باید با همتایان فلورسنت خود مطابقت داشته باشد:
محبوب ترین آنها T8 (قطر 1 اینچ) و T5 (قطر 5/8 اینچ) هستند.
تحمل طول بسیار مهم است: برای جلوگیری از ناهماهنگی، یک لوله LED 4 فوتی باید 48 ± 0.5 اینچ طول داشته باشد.
نوآوری در طراحی انتهایی{0}}
پایه های دو پایه (G13) یا تک پین (FA8) در نور فلورسنت استفاده می شود. محفظه های LED عبارتند از:
درپوشهای انتهایی قابل چرخش: این لولهها را قادر میسازد تا در سنگ قبرهای غیر-شنت دار (موازی) یا شنت دار (سری-سیمی) قفل شوند.
پایه های جهانی: هر دو پایه G13 و G5 با طرح های ثبت اختراع مانند "UltraFit" فیلیپس سازگار هستند.
در وسایل قدیمیتر، میتوان از پینهای فنری{0} برای جبران سایش سنگ قبر استفاده کرد (شکل 1).
مکانیسم های نصب
گیرههای نگهدارنده: برای بستن لولههای LED در موقعیتهای{0}}لرزش بالا، قفلهای چرخان فلورسنت را تعویض کنید.
در وسایلی که دسترسی به آنها دشوار است، پایههای مغناطیسی امکان نصب رایگان-ابزار را فراهم میکنند.
بالاست-بهسازی بای پس برای ایمنی و سازگاری الکتریکی
محفظههای LED باید در نصبهای مستقیم سیم- یکپارچه شوند:
درایورهای داخلی-: معمولاً در قسمتهای انتهایی لوله، این درایورهای کوچک فهرست شده در UL{1}}نقش بالاست را بر عهده میگیرند.
طرح هایی که دارای قطبیت-آگنوستیک هستند: از اشتباه در سیم کشی معکوس اجتناب کنید.
وریستورهای{0} اکسید فلزی (MOV) با جلوگیری از افزایش ولتاژ، حفاظت از نوسانات را فراهم میکنند.
سیستم های وابسته به بالاست
مسکن برایلوله های LEDکه با بالاست سازگار هستند باید مقاومت کنند:
سنبله های ولتاژ بالا: در هنگام احتراق، بالاست های الکترونیکی ظرفیت تولید 600 تا 1000 ولت را دارند.
تغییرات در فرکانس: بالاست های شروع فوری بین 20 تا 60 کیلوهرتز در نوسان هستند.
پلیمرهای مقاوم در برابر قوس مانند پلی فتالامید (PPA) و محفظههای عایق دوبل{1} نمونههایی از راهحلها هستند.
گواهینامه های ایمنی
نوع UL A/B/C: نوع C (درایور خارجی)، نوع B (بالاست-بای پس)، و نوع A (بالاست-وابسته).
رتبه بندی IP: IP65 برای مناطق مرطوب و IP20 برای مناطق خشک.
کنترل گرما در مناطق ممنوعه
گرفتن گرما در وسایل بسته
دمای اتصال LED (Tj) به دلیل عدم وجود تهویه مکرر در لامپ های فلورسنت می تواند بیش از 85 درجه افزایش یابد. گرمای بیش از حد طول عمر را تا 50٪ کوتاه می کند و خروجی لومن را 10٪ تا 15٪ کاهش می دهد.
راهکارهایی برای طراحی مسکن
کلاهک های انتهایی تهویه شده: تهویه غیرفعال را با حفظ رتبه بندی IP ارائه دهید.
پلیمرهای رسانای حرارتی: در مقایسه با پلاستیک های معمولی، پلی آمید 66 (PA66) با پرکننده های معدنی 40 درصد گرما را سه برابر سریعتر پخش می کند.
هیت سینک های مدولار: در شرایط گرم، پره های آلومینیومی قابل جدا شدن به محفظه ها متصل می شوند (شکل 2).
مطالعه موردی: مقاوم سازی تروفر با سقف های افتی
از لوله های LED برای مقاوم سازی 1000 تروفر محصور شده در بیمارستانی در ایالات متحده استفاده شد. درمان:
جنس: محفظه آلومینیومی که اکسترود شده و دارای شیارهای طولی است (مساحت سطح +25%).
در نتیجه، Tj به L70 > 60000 ساعت رسید و در 75 درجه تثبیت شد.
رعایت قوانین و مقررات
کد انرژی و الزامات NEC
زمین برای کیت های مقاوم سازی در وسایل معلق تحت NEC 410.130 مورد نیاز است.
California's Title 24 requires commercial retrofits to have a high CRI (>90) و قابل تنظیم باشد.
اعتباربخشی DLC
اولویت های کنسرسیوم DesignLights (DLC) عبارتند از:
نگهداری لومن: بیشتر یا مساوی 95 درصد بعد از 25000 ساعت.
برای جلوگیری از تداخل شبکه، THD را زیر 20٪ نگه دارید.
برای محفظه هایی با درایورهای یکپارچه برای برآوردن نیاز دمای محیط DLC 25 درجه، آزمایش حرارتی مورد نیاز است.
تحولات در یکپارچه سازی اینترنت اشیا و لوله های هوشمند برای طراحی مقاوم سازی جهانی
مطالعات موردی: اجرای مقاوم سازی
مورد 1: بازطراحی روشنایی انبار
5000 لامپ فلورسنت T8 با LEDهای بای پس بالاست در یک مرکز تدارکات تعویض شد:
مشکل: ترکیبی از بالاست های الکتریکی و مغناطیسی در فیکسچرها وجود داشت.
درایورهای حالت دوگانه با درپوشهای انتهایی G13 جهانی (ولتاژ خط سنجش خودکار) راهحل هستند.
نتیجه: 62% صرفه جویی در انرژی. بازگشت سرمایه 1.8 ساله
مورد دوم: حفاظت از بناهای تاریخی
یک تئاتر از دهه 1920 لوسترهای خود را بدون تغییر سوکت های اصلی به روز کرد:
محفظه: لوله های آلومینیومی با پروفیل باریک و روکش های شیشه ای مات به روش ادیسون.
نتیجه: 70 درصد انرژی کمتری با حفظ زیبایی شناسی مصرف شد.
الگوهای آینده و مشکلات
دستورالعمل های جدید
رابطهای لوله LED را برای جایگزینهای پلاگین-و- استاندارد میکند (Zhaga Book 25).
LightingEurope's ReVolt: کیت های مقاوم سازی برگشت پذیر اقتصاد دایره ای را تشویق می کند.
مشکلات فنی
اعوجاج هارمونیک: کیفیت توان ساختمان ممکن است تحت تأثیر درایورهای ضعیف قرار گیرد.
درایورهای پیشرفته PWM که با دیمرهای برش فاز قدیمیتر{0} کار میکنند، برای جلوگیری از سوسو زدن در سیستمهای کمنور ضروری هستند.
AI{0}}شخصیسازی قدرتمند
با بهینهسازی شکل محفظه برای اتصالات خاص، فناوریهای طراحی مولد مانند Autodesk Fusion 360 نیاز به نمونهسازی آزمایشی-و-را به حداقل میرساند.
مهمترین کلید انقلاب نورپردازی LED، مقاوم سازی و سازگاری با طراحی است. سازندگان ممکن است سوئیچ های صاف از سیستم های فلورسنت به LED را با حل مسائل مکانیکی، الکتریکی و حرارتی با طراحی خلاقانه مسکن تضمین کنند. آیندهلوله های LEDاحتمالاً اولویت بیشتری بر روی ماژولار بودن، تناسب جهانی و اصول طراحی دایره ای خواهد داشت زیرا فناوری های هوشمند و پایداری صنعت را متحول می کند. این امر بهسازی را از یک ضرورت فنی به یک مزیت رقابتی تبدیل می کند.
