راه حل حرفه ای روشنایی LED دریایی
نورپردازی LED کمی واضح تر است و چشم انداز توسعه گسترده ای نسبت به روش های نورپردازی سنتی دارد. به طور کلی، LED ها دارای مزایای عمر طولانی، راندمان بالا، روشنایی بالا، ردپای کوچک، رنگ و روشنایی قابل کنترل و دمای رنگ نرم و غنی هستند. بنابراین استفاده از LED در کشتی ها می تواند از مزایای آن برای ایجاد محیط روشنایی کارآمدتر و مناسب برای کشتی ها و پرسنل استفاده کامل کند.
1 مزایای LED به عنوان یک چراغ روشنایی دریایی
ظهور LED یک محیط روشنایی سبز را به ارمغان آورده است. LED فاقد اشعه مادون قرمز، فرابنفش و گرما، بدون سوسو، قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی است. در عین حال، ساختار LED فشرده، آسان برای نصب و بدون صدا است که آن را به عنوان منبع روشنایی دریایی مناسب تر می کند. به عنوان یک وسیله روشنایی دریایی، LED دارای ویژگی های واضح تر زیر است:
(1) حفاظت از محیط زیست و ایمنی بالا. لامپ های سنتی حاوی مقدار زیادی گازهای سمی و شیشه های شکننده هستند. پس از شکسته شدن، گازهای سمی به هوا تبدیل شده و محیط را آلوده می کند. با این حال، LED ها حاوی گازهای سمی نیستند و فلزات سنگینی مانند سرب و جیوه ندارند. می تواند یک محیط روشنایی سبز برای خدمه ایجاد کند. در فرآیند استفاده، لامپ های سنتی مقدار زیادی انرژی حرارتی تولید می کنند، در حالی که لامپ های LED بیشتر انرژی الکتریکی را به انرژی نور تبدیل می کنند که باعث اتلاف انرژی نمی شود. به عنوان یک لامپ دریایی، هیچ خطر پنهانی از انفجار ناشی از الکتریسیته ساکن وجود ندارد. بدنه لامپ LED خود اپوکسی به جای شیشه سنتی استفاده می شود که قوی تر و ایمن تر است.
(2) بدون سر و صدا و بدون تشعشع. لامپ‌های ال‌ای‌دی نویز تولید نمی‌کنند که برای کابین خلبان‌ها، اتاق‌های نمودار و سایر مکان‌هایی که تمرکز زیاد مورد نیاز است و همچنین مکان‌های استراحت خدمه بسیار مناسب است. لامپ های سنتی از برق AC استفاده می کنند، بنابراین آنها بارق 100 تا 120 هرتز تولید می کنند. لامپ‌های ال‌ای‌دی برق متناوب را مستقیماً بدون سوسو و تابش الکترومغناطیسی به برق مستقیم تبدیل می‌کنند.
(3) ولتاژ قابل تنظیم و دمای رنگ غنی. لامپ های سنتی را نمی توان با کاهش ولتاژ روشن کرد. لامپ های LED را می توان در محدوده خاصی از ولتاژ روشن کرد و روشنایی را می توان تنظیم کرد. در عین حال، محدوده دمای رنگ LED 2000 ~ 9000K است که می تواند جلوه های نوری مختلفی ایجاد کند و محیط روشنایی خوبی را برای خدمه ایجاد کند.
(4) تعمیر و نگهداری ساده و عمر طولانی. مصرف برق LED کمتر از 1/3 لامپ کم مصرف است و عمر آن 10 برابر وسایل روشنایی سنتی است. این دارای عمر طولانی، قابلیت اطمینان بالا، هزینه استفاده کم است و تاثیر لرزش شدید کشتی زیاد نیست.
اکنون نورپردازی کشتی نفت خام 320000 تنی را به عنوان مثال در نظر بگیرید. اگر لامپ فلورسنت روی کشتی و لامپ رشته ای با روشنایی OAK LED جایگزین شود، در همان جلوه روشنایی، در مقایسه، تنها 25٪ از کل توان لامپ فلورسنت و لامپ رشته ای است که باعث صرفه جویی 50160 وات در توان موثر و جریان فعلی 197 آمپر است و مصرف انرژی صرفه جویی شده در ساعت 50 کیلووات است. انتخاب ظرفیت ژنراتور، باتری و سوئیچ توزیع برق در کشتی بسیار کاهش یافته است. ظرفیت نامی ترانسفورماتور حدود 50٪ کاهش یافته است. وزن سبک لامپ LED نیز سبک است و براکت لامپ مربوطه نیز سبک است که می تواند وزن کشتی را کاهش دهد و ظرفیت بار کشتی را افزایش دهد. از آنجایی که توان LED کم است، سطح مقطع هسته کابل مربوطه نیز کوچک است. به طور محافظه کارانه تخمین زده می شود که سطح مقطع هسته کابل می تواند 33٪ در مقایسه با اصلی کاهش یابد. به طور خلاصه، LED می تواند در هزینه های تجهیزات زیادی برای شرکت ها صرفه جویی کند و منافع و مزایای اقتصادی قابل توجهی را به همراه داشته باشد.
2 مشکلات فنی که LED باید به عنوان منبع روشنایی دریایی حل کند
منابع نور LED باید با درایورها، اجزای نوری، محفظه های ساختاری و غیره ترکیب شوند تا کار روشنایی تکمیل شود. تجهیزات کشتی برای مدت طولانی در محدوده وسیعی از نوسانات ولتاژ بوده است. در محیط تداخل الکترومغناطیسی، لرزش، شوک، اسپری نمک، دما و رطوبت بالا، غبار روغن و قالب، دارای الزامات بالاتری برای قابلیت اطمینان و نگهداری تجهیزات روشنایی دریایی است. . محیط استفاده از کشتی ها بسیار بالاتر از محیط روشنایی عمومی است. بنابراین لامپ های LED دریایی با محصولات روشنایی عمومی متفاوت هستند. وسایل روشنایی LED برای روشنایی کشتی باید برای محیط استفاده کشتی ها توسعه یابد و مسائل فنی زیر باید حل شود:
(1) مشکل تابش خیره کننده را از طریق طراحی نوری حل کنید. LED یک منبع نور نقطه ای است. اگر مستقیماً به چشم بتابد، احساس خیره کننده و ناراحتی می کند. بنابراین، نور لامپ باید به طور ویژه مورد توجه قرار گیرد تا به یک اثر نرم و غیر خیره کننده برسد. OAK LED از لنز نوری TIR PC برای تغییر مسیر نور استفاده می کند تا نور مستقیماً به عینک برخورد نکند و تأثیر تابش خیره کننده را تا حد زیادی کاهش دهد.
(2) مسائل حرارتی را حل کنید. LED یک دستگاه کاربردی است که به شدت تحت تأثیر جریان و دما قرار می گیرد. پس از روشن شدن برق، دمای بالای تولید شده توسط تراشه باعث می شود بازده نوری LED به شدت کاهش یابد، الکترودها آسیب ببینند، رزین اپوکسی به سرعت پیر شود، پوسیدگی نور تسریع شود و حتی عمر آن به پایان برسد. بنابراین، بهبود توانایی اتلاف گرما حیاتی ترین مسئله برای اطمینان از عمر LED است. لامپ باید با اتلاف حرارت مناسب طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که گرمای تولید شده توسط LED می تواند به سرعت منتقل شود. فقط دمای اتصال LED کمتر از 105 درجه سانتیگراد است که می تواند عمر منبع نور را تضمین کند. به منظور اطمینان از استفاده قابل اعتماد در محیط نوسانات ولتاژ زیاد، رعایت استانداردهای طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ ضروری است. حفاظت در برابر مدار باز و اتصال کوتاه، حفاظت در برابر دمای بیش از حد، حفاظت از اضافه بار، خروجی جریان ثابت، و حفاظت در برابر صاعقه و طراحی ضد موج ((می تواند به طور موثر از برخورد صاعقه بیش از 4Kv جلوگیری کند). برای درایور LED 50W، استارت نرم باید از یک ساختار هیت سینک در مقیاس ماژولار استفاده کند که دارای ناحیه اتلاف حرارت بسیار کافی و فضای کافی برای افزایش سرعت جریان هوا و هدایت موثر گرمای تولید شده توسط تراشه و با استفاده از منبع تغذیه Meanwell HLG است , پایداری بالا, بیش از جریان, بیش از ولتاژ, بیش از حرارت دستگاه حفاظت.
(3) مشکل خوردگی اسپری نمک را حل کنید. اگرچه ویفر سیلیکونی منبع نور LED توسط رزین اپوکسی مهر و موم شده است، لنت های LED هنوز در معرض دید قرار دارند و قسمت لحیم کاری در اثر خوردگی اسپری نمک ممکن است از کار بیفتد و در نتیجه باعث از کار افتادن LED می شود. OAK مشکل را از طریق دو روش حل می کند: ① بهبود سطح محافظت پوسته محصول، پوشاندن اتصالات لحیم کاری و سیم کشی با سیلیکون برای اطمینان از عدم وجود بخار آب در داخل لامپ. ② مواد آلومینیومی لامپ برای جلوگیری از خوردگی با اکسیداسیون درمان شده است.
(4) مشکل خطرات نور آبی را حل کنید. LED می تواند نور سفید را بدست آورد و از آن برای روشنایی استفاده کند. در حال حاضر رایج ترین روش برای به دست آوردن نور سفید استفاده از تراشه های LED آبی برای تحریک فسفر است. LED نور آبی ساطع می کند. نور آبی به دو قسمت تقسیم می شود. اختلاط با نور زرد-سبز تولید شده نور سفید تولید می کند. این مشخصه مشخص می کند که باید نور آبی در نور ساطع شده از LED وجود داشته باشد. با این حال، نور آبی باعث آسیب به شبکیه چشم انسان می شود. برای جلوگیری از آسیب نور آبی، یکی کاهش دمای رنگ و دیگری نصب یک پوشش انتشار روی سطح منبع نور LED است.
قابلیت اطمینان LED، بدون تشعشعات الکترومغناطیسی و مکانیزم نورانی خاص آن، مزایای برجسته ای به آن می دهد. با توجه به بدنه کوچک نورانی، چگالی متوسط بزرگ، انتشار نور متمرکز، روشنایی بالا، نفوذپذیری خوب و مصرف انرژی کم، برای روشنایی دریایی مناسب است. با ارتقای مداوم فناوری روشنایی LED، روشنایی LED هوشمند به طور گسترده در روشنایی دریایی استفاده خواهد شد.