Пассивные системы охлаждения – радиаторы из металлических сплавов – имеют ряд преимуществ, такие как надежность, простота конструкций, низкая цена и не имеют дополнительных энергозатрат. Но данные системы не применимы в сверхмощных осветительных установках. При необходимости отвода большого количество тепла, пассивные системы охлаждения требуют внушительных площадей теплоотвода, которые не рациональны в применении.
Активные системы охлаждения базируются на принудительной конвекции воздуха или теплоносителя в контуре, выдерживая заданный температурный уровень. Такие системы малонадежны и требуют дополнительного оборудования, что увеличивает стоимость устройства и расходы на эксплуатацию [2].
Несовершенство этих систем охлаждения, требует разработки более эффективных способов отвода теплоты от световых элементов. Таким решением рассматриваемой проблемы может быть использование тепловых труб в системе охлаждения. Исследования с тепловыми трубами, свидетельствуют об их высокой эффективности с целью отбора теплоты и поддержания теплового режима в устройствах [3].
Скорость и мощность теплопередачи даже в самых простых тепловых трубах в сотни раз превышает теплопередачу по медному стержню того же диаметра. Контурная тепловая труба обладает основными достоинствами тепловых труб и свободна от их недостатков, так как работает по замкнутому испарительно-конденсационному циклу с использованием "капиллярного механизма" для прокачки теплоносителя. Система охлаждения функционирует при любой ориентации в пространстве практически без изменения своих характеристик, остается работоспособной в движущихся системах при больших ускорениях, позволяет обеспечить гибкую связь между зонами подвода и отвода теплоты. В качестве источника теплоты может быть использован корпус изделия [4].
В современных условиях проживания основной части населения России возникает необходимость выходить на новый уровень в растениеводстве. Этим уровнем стали гидропонические и аэропонические способы выращивания при использовании искусственного освещения и растворного питания растений. В этих системах очень важным условием является энергоэффективность установок. Такие системы тратят половину потребляемой энергии на подогрев питательных растворов до нужных температур, что увеличивает стоимость готовой продукции. Применение тепловых труб, с отводом теплоты от осветительных установок и подводом его к питательным растворам, существенно снизит затраты на поддержание нужных температур. Этот метод позволит не только охлаждать осветительную установку, увеличивая срок эксплуатации светодиодов, но и снизить необходимое количество энергии для нагрева питательного раствора до нужных температур; позволит снизить затраты на выращивание продукции, и снизить конечную цену готовой продукции.
Список использованных источников
1. Сорокин В.М. Светодиодное освещение. – М.: ГИТТЛ, 2014.— c. 89
2. Рассамакин А.Б., Быков Е.В. Тепловые режимы систем охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы. – К.: НТУУ, 2015. —с. 30
3. Наумова А.Н., Кравец В.Ю., Николенко Ю.Е. Охлаждение светодиодного модуля с помощью различных теплоотводов. – К.: НТУУ, 2015. —с. 40.4. Салова Т.Ю. Основы теории и расчёта тепловых труб // Учебное пособие для самостоятельной работы обучающихся по направлению подготовки 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» уровень высшего образования магистратура по дисциплине «Проектирование тепломассообменных аппаратов систем и установок искусственного климата». - СПб.: СПбГАУ. - 2017. - 70 с.