L'illuminazione a led sta diventando sempre più popolare sia nelle case che nelle aziende e una delle soluzioni di illuminazione a led più diffuse è la striscia led. Ma perché la striscia led ha bisogno di un profilo in alluminio? In questo articolo analizzeremo le caratteristiche delle strisce led, l'importanza e il calcolo tecnico dei profili in alluminio e le diverse opzioni di profili in alluminio. Infine, ti daremo consigli sulla scelta di una striscia led e di un profilo in alluminio.
Caratteristiche delle strisce LED
Le strisce LED sono popolari per molti motivi. Sono efficienti dal punto di vista energetico e offrono una soluzione di illuminazione versatile. Diamo un'occhiata più da vicino a queste caratteristiche.
Potenza luminosa ed efficienza energetica
Le strisce LED hanno una resa luminosa e un'efficienza energetica eccellenti rispetto ai metodi di illuminazione tradizionali. Consumano meno energia e producono più luce.
Flessibilità e adattabilità
Le strisce led sono flessibili e possono essere installate in un'ampia varietà di posizioni e forme. Inoltre, sono facili da tagliare e da unire, consentendo soluzioni di illuminazione versatili.
Temperatura di colore e colore della luce
Le strisce LED sono disponibili in un'ampia gamma di temperature di luce e colori, in modo da poter scegliere l'atmosfera e l'aspetto giusto per il tuo spazio.
Perché una striscia luminosa a LED ha bisogno di un profilo in alluminio?
I profili in alluminio sono importanti nell'utilizzo delle strisce led per molti motivi. Qui di seguito elenchiamo i più importanti.
Gestione del calore
Sebbene le strisce LED producano meno calore rispetto agli apparecchi tradizionali, si riscaldano comunque quando vengono utilizzate. Il profilo in alluminio funge da efficace soluzione di raffreddamento, in quanto conduce il calore lontano dalla striscia LED e ne prolunga la durata.
Facilità di installazione
I profili in alluminio rendono l'installazione delle strisce LED facile e veloce. Offrono una soluzione di montaggio che mantiene la striscia in posizione e la protegge da danni meccanici.
Durata più lunga
Quanto durano le strisce led? 50.000 ore se ben raffreddata. Come già detto, il profilo in alluminio permette alla striscia LED di liberarsi del calore in eccesso, prolungandone la durata. Inoltre, il profilo in alluminio protegge la striscia da polvere, umidità e altri fattori ambientali.
Aspetto estetico
I profili in alluminio conferiscono alle strisce LED un aspetto ordinato e professionale. Nascondono la striscia e i fili, dando una finitura ordinata ed elegante.
Cosa succede alla striscia LED se si scalda troppo?
La striscia LED genera sempre calore e se il calore non viene trasferito da nessuna parte, la durata della striscia si riduce. Il riscaldamento è influenzato anche dalla potenza della striscia LED: più potente è la striscia LED, maggiore sarà l'emissione di calore.
Nastro luminoso a led per cambiare colore
La prima cosa che si nota quando la striscia luminosa a LED si scalda troppo è il cambiamento di colore della stessa.
Perché la striscia LED ha bisogno di un profilo in alluminio? Altrimenti la striscia LED potrebbe cambiare colore quando si riscalda.
La luce del nastro a LED si spegne
Un'altra cosa che noterai è che le luci LED si spengono dalla striscia LED.
Perché la striscia LED ha bisogno di un profilo in alluminio? Perché altrimenti la striscia LED può spegnere i circuiti LED quando si riscalda.
La striscia luminosa a led si indurisce
La terza cosa è che la striscia di luce LED si indurisce e diventa gialla.
Nastro led RGB bruciato
Materiali diversi per la gestione termica delle strisce LED
Perché una striscia LED ha bisogno di un profilo in alluminio e non di una striscia in plastica? Una striscia luminosa a LED deve essere collegata a un materiale solido che conduca il calore. La conducibilità termica varia a seconda dei metalli e di solito è tanto più alta quanto più alto è il punto di fusione del metallo.
Ad esempio, i metalli refrattari come il niobio, il molibdeno e il tungsteno sono ottimi conduttori termici, ma nessuno produce una base di montaggio per una strip LED.
Anche la forma e la superficie del metallo influiscono sulla capacità di trasferimento del calore, per questo in molti casi il dissipatore di calore delle luci LED non è un semplice blocco piatto, ma ha delle ali.
La conducibilità termica si misura in m-k.
Per cosa sta m-K? m-K sta per metri Kelvin. È l'unità di misura della conduttività termica. La conducibilità termica indica la quantità di energia termica che viene trasferita attraverso una sostanza per unità di lunghezza durante una differenza di temperatura unitaria. Più alta è la conducibilità termica, meglio la sostanza conduce il calore.
Utilizzo dell'alluminio come materiale per i profili LED
L'alluminio è il materiale più comunemente utilizzato per la produzione di profili LED. È resistente, leggero e facile da lavorare, anche con un seghetto. Inoltre, l'alluminio ha un prezzo ragionevole.
Il punto di fusione dell'alluminio è di circa 660 °C. La conducibilità termica è di circa 200 W/(m-K).
L'alluminio ha anche un'eccellente conducibilità termica, che aiuta a rimuovere il calore dalla luce dei LED. I profili LED a base di alluminio sono generalmente più efficienti nel controllo del calore rispetto ad altri materiali e il loro utilizzo può portare a una maggiore durata dei LED.
Utilizzo del rame come materiale per i profili LED
Il rame è un altro materiale utilizzato nella produzione dei profili LED. Il rame ha un'eccellente conducibilità termica, che aiuta a rimuovere il calore dalla luce LED.
Il punto di fusione del rame è di circa 1085 °C. Ha una conducibilità termica di circa 390 W/(mÂ-K), che lo rende un ottimo conduttore termico.
I profili LED a base di rame sono quindi molto efficienti nel controllo del calore rispetto ad altri materiali, ma costosi. Infatti, il rame si trova solo negli apparecchi di illuminazione più specializzati.
Utilizzo dell'acciaio come materiale per i profili LED
L'acciaio viene utilizzato anche come materiale per i profili LED. L'acciaio ha una conducibilità termica ragionevole, ma non è efficiente nel controllare il calore come l'alluminio e il rame.
Il punto di fusione dell'acciaio varia a seconda delle leghe, ma è generalmente compreso tra 1400 e 1600 °C. Anche la conducibilità termica varia tra le diverse leghe di acciaio, ma è generalmente compresa tra 15 e 50 W/(m-K).
Tuttavia, i profili LED basati sull'acciaio possono essere utilizzati in situazioni in cui è richiesta una lunga durata e una forte protezione, ma in cui la dissipazione del calore non è una preoccupazione importante, ad esempio all'aperto.
Utilizzo della plastica come materiale per i profili LED
La plastica è leggera, economica e facile da lavorare, ma ha una conducibilità termica notevolmente inferiore rispetto ad altri materiali. Potrai vedere l'installazione di grondaie in plastica o di strisce angolari a L.
Il punto di fusione della plastica varia a seconda dei diversi tipi di plastica, ma in genere è inferiore a 300 °C. La conducibilità termica è generalmente molto bassa, inferiore a 1 W/(m-K).
I profili LED in plastica non sono consigliati in nessuna situazione per la gestione termica. L'uso di profili in plastica dovrebbe essere preso in considerazione solo in situazioni in cui la dissipazione del calore non è importante, come ad esempio in condizioni di freddo. I profili in plastica sono molto economici.
La luce a led montata su una striscia di plastica bianca non durerà a lungo
Teoria del raffreddamento delle strisce luminose a led
Potenza termica
La potenza termica prodotta da una striscia led è la differenza tra la sua potenza elettrica e la sua potenza luminosa. La potenza elettrica è il consumo di energia per watt della striscia led, mentre la potenza luminosa è il flusso luminoso per lumen della striscia led diviso per 683.
Ad esempio, una striscia LED da 14,4W consuma 14,4 watt per metro e produce circa 100 lumen per watt. In questo caso, la potenza elettrica è di 14,4 W e l'intensità luminosa è di 0,146 W (100/683). La sua potenza termica è quindi di 14,253 W (14,4-0,146) per metro.
Un profilo in alluminio è un'ottima scelta per il raffreddamento delle strisce LED, poiché l'alluminio è un ottimo conduttore di calore. La lunghezza necessaria di un profilo in alluminio dipende dal suo spessore, dalla sezione trasversale e dalla conducibilità termica, oltre che dalla potenza termica della striscia LED.
Conducibilità termica
La conducibilità termica è una proprietà di un materiale che descrive la sua capacità di trasferire energia termica. L'alluminio ha una conducibilità termica di circa 200 W/(m-K), il che significa che un pezzo di alluminio lungo un metro e con una sezione trasversale di un metro quadrato trasferisce circa 200 watt di energia termica quando c'è una differenza di temperatura di un Kelvin tra le sue estremità.
Evaporazione del calore
Per calcolare l'evaporazione del calore, devi conoscere anche la conducibilità termica dell'alluminio (circa 200 m-K) e il coefficiente di convezione dell'aria. Si tratta di proprietà fisiche che indicano la capacità di trasferire il calore dall'alluminio all'aria.
Il coefficiente di convezione totale non è facile da calcolare, ma puoi utilizzare delle stime per diverse situazioni. Ad esempio, se la velocità dell'aria è di 1 m/s e l'umidità è del 50%, puoi utilizzare:
U = 10 W/m2 KPuoi utilizzare la seguente formula per stimare la capacità di dissipazione del calore di un profilo in alluminio:
P = U * A * Î "T
P è il tasso di dissipazione del calore in watt
U è il coefficiente di convezione totale in watt per metro quadro per grado
A è l'area effettiva del profilo di alluminio, espressa in metri quadrati.
Î "T è la differenza di temperatura in gradi tra l'alluminio e l'aria
Ad esempio, prendiamo un profilo a U poco profondo con uno spessore di 2 mm e dimensioni del lato U di 8 + 18 + 8 mm = 34 mm.
In altre parole, un profilo di alluminio largo 34 mm e spesso 2 mm ha una superficie effettiva di circa 0,072 m2 al metro (senza considerare la forma del profilo).
Se la differenza di temperatura prodotta da una striscia LED è di 30°C (ad esempio, 54°C per una striscia LED e 24°C per l'aria), puoi calcolare la capacità di dissipazione del calore dell'alluminio come segue:
P = U * A * Î "T
P = 10 * 0.072 * 30
P = 21,6 W
Ciò significa che un profilo di alluminio lungo un metro può dissipare fino a 21,6 W di energia termica in condizioni ambientali.
In confronto, le strisce LED producono 14,4 W/metro, una quantità inferiore a quella che l'alluminio può dissipare.
Ciò suggerisce che il profilo in alluminio è sufficiente a mantenere fredda la stessa striscia LED.
Quindi, più il profilo di alluminio è largo e spesso, più breve può essere il raffreddamento della striscia LED. Questo perché un profilo di alluminio più largo e spesso trasferisce l'energia termica in modo più efficiente sia per conduzione che per convezione.
Diversi tipi di profili in alluminio
I profili in alluminio sono disponibili in un'ampia gamma per adattarsi ai diversi luoghi di installazione e alle diverse esigenze. Di seguito ti presentiamo alcuni dei tipi di profili più comuni.
Profili per il montaggio in superficie
I profili a montaggio superficiale sono ideali per le applicazioni in cui la striscia LED deve essere montata direttamente sulla superficie. Sono facili da installare e disponibili in diverse forme e dimensioni. Inoltre, poiché il profilo è montato in superficie con le proprie staffe, tutte le superfici dell'alluminio sono più fresche.
Il profilo a led basso è montato in superficie.
Profili sommergibili
I profili da incasso sono progettati per essere installati in strutture come pareti o soffitti. Conferiscono all'illuminazione un aspetto incassato e discreto.
Profilo led da incasso nel soffitto
Profili angolari
I profili angolari sono particolarmente indicati per le applicazioni in cui la striscia LED deve essere installata su una superficie angolare o curva. Offrono una soluzione ordinata anche per le applicazioni più difficili. Se il profilo angolare viene lasciato a pochi millimetri dalla superficie, si raffredda bene, oppure se il profilo angolare viene trasformato in una lampada a sospensione, agisce come un refrigeratore su tutte le superfici e vi si possono installare diverse strisce LED.
Profilo in alluminio montato ad angolo per strisce led
Scelta di strisce led e profili in alluminio
Nella scelta tra strisce LED e profili in alluminio, è importante considerare quanto segue:
Le esigenze del progetto
Pensa al tipo di illuminazione di cui hai bisogno e al punto in cui la striscia LED deve essere installata. Questo ti aiuterà a scegliere il giusto tipo di striscia LED e di profilo in alluminio.
Bilancio
Le strisce led e i profili in alluminio hanno prezzi diversi. Determina il tuo budget e confronta le diverse opzioni per trovare la soluzione migliore per le tue esigenze. Per quanto riguarda i profili in alluminio, la massa influisce direttamente sul prezzo. Un profilo più grande vale di più.
Sito di installazione
Il luogo di installazione determinerà il profilo di alluminio più adatto. Vediamo ora le diverse posizioni di installazione.
Interni
Per le strisce LED da interno, è importante scegliere un profilo in alluminio che si abbini agli interni e che garantisca un adeguato controllo del calore.
Strutture all'aperto
All'esterno, le strisce LED sono esposte a condizioni atmosferiche come pioggia e gelo. Scegli un profilo in alluminio progettato per l'uso esterno per proteggere efficacemente la tua striscia LED. Di solito all'esterno fa più freddo e c'è una maggiore circolazione dell'aria e venti più forti intorno all'alluminio che aiutano il raffreddamento.
Assistenza e manutenzione di strisce led e profili in alluminio
La manutenzione delle strisce luminose a LED e dei profili in alluminio è importante per garantire che funzionino in modo efficiente e durino a lungo. Ecco alcuni consigli su come effettuare la manutenzione e l'assistenza.
Pulizia: mantieni le strisce LED e i profili in alluminio liberi da polvere e sporcizia. Puliscili regolarmente con un panno morbido o una spazzola.
Cablaggio e collegamenti: verifica che il cablaggio e i collegamenti delle strisce LED siano in buone condizioni e ben saldi. I collegamenti allentati possono causare una scarsa emissione di luce o addirittura danneggiare la striscia LED.
Controllo dell 'umidità: l 'umidità può causare problemi alle strisce LED e ai profili in alluminio. Le strisce LED possono causare problemi alle lampadine LED e ai cavi in alluminio. Per l'uso in esterni, utilizza profili in alluminio e strisce LED per esterni, che sono più resistenti all'umidità e alle condizioni atmosferiche.
Strisce LED progettate per applicazioni speciali
Le strisce luminose a LED sono disponibili in un'ampia gamma di applicazioni speciali che non richiedono necessariamente un profilo in alluminio. Ad esempio:
Strisce led NEON resistenti all'acqua: le strisce led NEON resistenti all'acqua sono particolarmente indicate per le aree umide, come i bagni in cui l'acqua è sempre presente o le aree esterne. Sono progettate per resistere all'umidità e all'acqua, ma è necessario prestare particolare attenzione e seguire le istruzioni del produttore al momento dell'installazione. Le strisce NEON hanno un wattaggio inferiore e devono essere installate all'esterno, dove l'aria esterna raffredda la striscia LED.
Strisce LED a basso calore: in alcuni luoghi, come musei o gallerie, è importante utilizzare un'illuminazione che produca il minor calore possibile. Le strisce LED a bassa emissione di calore sono adatte a questo scopo e possono essere utilizzate in combinazione con profili in alluminio appositamente progettati per la gestione termica. Minore potenza = minore calore.
Riassunto
L'utilizzo di strisce luminose a Led con profili in alluminio è un modo efficace ed elegante per illuminare diversi spazi. "Perché ho bisogno di un profilo in alluminio?" c'è una risposta chiara. I profili in alluminio aiutano a controllare il calore, proteggono la striscia LED e rendono l'installazione facile e veloce. Scegliendo il giusto tipo di striscia LED e di profili in alluminio, puoi creare una soluzione di illuminazione funzionale e bella sia per gli spazi interni che per quelli esterni. Dai un'occhiata alle diverse opzioni e scegli i prodotti più adatti alle tue esigenze per ottenere i migliori risultati possibili.
Striscia led in profilo nero, sotto le travi. I profili a LED illuminano la cucina e fungono da elemento decorativo.
Domande frequenti
Come faccio a sapere qual è la striscia LED più adatta alle mie esigenze?
Scopri i diversi tipi di strisce LED, la loro potenza luminosa, la temperatura di colore e altre caratteristiche. Confrontali con le tue esigenze e il tuo budget per trovare l'opzione migliore.
Posso installare una striscia luminosa a LED senza un profilo in alluminio?
Anche se la striscia LED può essere installata senza profilo in alluminio, ti consigliamo di utilizzarne uno, in quanto prolunga la durata della striscia e conferisce un aspetto ordinato all'illuminazione. Inoltre, il profilo in alluminio aiuta a controllare il calore, fattore importante per il funzionamento efficiente delle strisce LED.
Come posso assicurarmi che il profilo di alluminio sia della dimensione giusta per la striscia LED?
Prima dell'acquisto, controlla le dimensioni della striscia LED e del profilo in alluminio. La maggior parte dei produttori indica le dimensioni della striscia LED per cui è stato progettato il profilo. Assicurati anche che le dimensioni interne del profilo siano sufficientemente grandi per ospitare la striscia LED e gli eventuali fili.
I profili in alluminio possono essere tagliati alla giusta lunghezza?
Sì, la maggior parte dei profili in alluminio può essere tagliata alla lunghezza desiderata. Tuttavia, ti invitiamo a verificare le istruzioni del produttore, poiché alcuni profili possono richiedere strumenti o metodi speciali per il taglio.
È difficile installare i profili in alluminio?
L'installazione dei profili in alluminio è solitamente facile e veloce. Nella maggior parte dei casi, tutto ciò che serve sono le staffe e le viti o altri accessori di fissaggio forniti con il profilo. Le istruzioni per l'installazione si trovano solitamente sul sito web del produttore o sulla confezione del prodotto.
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