Οι αγοραστές που αξιολογούν τις εξωτερικές οθόνες LED εστιάζουν συνήθως στις προδιαγραφές φωτεινότητας, στο βήμα των pixel ή στο βάρος του ντουλαπιού. Η διαχείριση θερμότητας σπάνια εμφανίζεται κοντά στην κορυφή οποιασδήποτε λίστας ελέγχου-αλλά η συσσώρευση θερμότητας συγκαταλέγεται στις πιο κοινές αιτίες πρόωρης βλάβης εξαρτημάτων και απρογραμμάτιστης συντήρησης σε εξωτερικές εγκαταστάσεις.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μια οθόνη χειρίζεται τη θερμότητα είναι, πρακτικά, εξίσου σημαντική με το πόσο φωτεινή γίνεται.
Η θερμότητα είναι μια αναπόφευκτη συνέπεια της λειτουργίας
Κάθε οθόνη LED μετατρέπει ένα μέρος της ισχύος εισόδου της σε φως. Το υπόλοιπο-συχνά το μεγαλύτερο μερίδιο, ιδιαίτερα σε λιγότερο αποδοτικά σχέδια-διαχέεται ως θερμότητα μέσα στο ντουλάπι. Σε εξωτερικές σταθερές εγκαταστάσεις, αυτή η εσωτερική θερμότητα συνδυάζεται με την ηλιακή ακτινοβολία, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και το άμεσο ηλιακό φως στην επιφάνεια του ντουλαπιού. Σε υψηλά-καλοκαιρινά ή τροπικά κλίματα, οι θερμοκρασίες της επιφάνειας του ντουλαπιού μπορεί να ανέβουν πολύ πάνω από τους 60 βαθμούς υπό παρατεταμένη έκθεση στον ήλιο.
Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας αυξάνεται πέρα από το ονομαστικό όριο των βασικών εξαρτημάτων, τείνουν να ακολουθούν αρκετά προβλήματα διαδοχικά. Η φωτεινότητα πέφτει καθώς τα κυκλώματα θερμικής προστασίας της οθόνης μειώνουν το ρεύμα κίνησης. Η ακρίβεια των χρωμάτων αλλάζει, επειδή τα κόκκινα, πράσινα και μπλε LED γερνούν με διαφορετικούς ρυθμούς υπό θερμική καταπόνηση. Με την πάροδο του χρόνου, οι πυκνωτές στο εσωτερικό των μονάδων τροφοδοσίας υποβαθμίζονται γρηγορότερα και οι σύνδεσμοι συγκόλλησης στα IC οδηγών παρουσιάζουν μικρο-κόπωση που τελικά οδηγεί σε αστοχία των pixel.
Κανένα από αυτά τα εφέ δεν εμφανίζεται αμέσως μετά την εγκατάσταση. Συσσωρεύονται σταδιακά, γι' αυτό ακριβώς ο θερμικός σχεδιασμός αξίζει προσοχής πριν από την αγορά και όχι μετά την πρώτη κλήση σέρβις.
Χωρίς θαυμαστές εναντίον θαυμαστών-Δροσερή: Κατανόηση της συναλλαγής-Απενεργοποίηση
Τα ντουλάπια LED εξωτερικού χώρου βασίζονται γενικά σε μία από τις δύο θερμικές στρατηγικές: παθητική ψύξη (χωρίς ανεμιστήρα) ή ενεργητική ψύξη με-υποβοήθηση ανεμιστήρα.
Παθητική ψύξηεξαρτάται από το περίβλημα από αλουμίνιο, τις διαδρομές αγωγιμότητας της θερμότητας από τα LED μέσω του πλαισίου του ντουλαπιού και τη φυσική μεταφορά. Τα σχέδια χωρίς ανεμιστήρα εξαλείφουν εντελώς τα κινούμενα μέρη, γεγονός που μειώνει τον θόρυβο και αφαιρεί το πιο κοινό σημείο μηχανικής βλάβης σε εξωτερικές εγκαταστάσεις. Πολλά καλά σχεδιασμένα ντουλάπια αλουμινίου-διαχέουν αποτελεσματικά τη θερμότητα μέσω των δομών των πτερυγίων και των βελτιστοποιημένων καναλιών ροής αέρα, ακόμη και χωρίς ανεμιστήρες. Αυτή η προσέγγιση λειτουργεί ιδιαίτερα καλά για οθόνες που λειτουργούν σε μέτρια επίπεδα φωτεινότητας σε εύκρατα κλίματα.
Ενεργή ψύξηχρησιμοποιεί ανεμιστήρες για να εξαναγκάσει τη ροή του αέρα μέσα από το εσωτερικό του ντουλαπιού. Το πλεονέκτημα είναι η ταχύτερη αφαίρεση θερμότητας, η οποία επιτρέπει υψηλότερη μέση φωτεινότητα σε παρατεταμένη λειτουργία. Το αντίτιμο-είναι ότι οι ανεμιστήρες απαιτούν περιοδικό καθαρισμό και τελική αντικατάσταση-συντηρήσεις που γίνονται δαπανηρές και πολύπλοκες σε εγκαταστάσεις διαφημιστικών πινακίδων μεγάλου-μορφώματος όπου η πρόσβαση στο πίσω μέρος είναι δύσκολη.
Στην πράξη, η καλύτερη επιλογή εξαρτάται από το περιβάλλον ανάπτυξης, τη μέση φωτεινότητα λειτουργίας της οθόνης και το μοντέλο συντήρησης του χειριστή. Ένα ντουλάπι χωρίς ανεμιστήρα με μια καλά σχεδιασμένη παθητική διαδρομή θερμότητας-μπορεί να έχει καλύτερη απόδοση από ένα ντουλάπι που ψύχεται με ανεμιστήρα, του οποίου η εισαγωγή αέρα εμποδίζεται μερικώς από τη συσσώρευση σκόνης με την πάροδο του χρόνου.
Γιατί η προστασία εισόδου και ο θερμικός σχεδιασμός συνδέονται
Οι εξωτερικές οθόνες LED που λειτουργούν σε παράκτιες περιοχές, υγρές υποτροπικές ζώνες ή βιομηχανικές περιοχές αντιμετωπίζουν μια περαιτέρω επιπλοκή: σφράγιση του ντουλαπιού αρκετά σφιχτά για να κρατήσει έξω την υγρασία και τα σωματίδια, ενώ εξακολουθεί να επιτρέπει τη διαφυγή της θερμότητας.
Τα περιβλήματα με υψηλή βαθμολογία IP--IP65 ή άνω-περιορίζουν εξ ορισμού τη ροή του αέρα. Αυτό σημαίνει ότι οι θερμικοί μηχανικοί πρέπει να αντισταθμίσουν αυξάνοντας τη θερμική αγωγιμότητα των υλικών του ντουλαπιού, διευρύνοντας-τις επιφάνειες απαγωγής θερμότητας ή ενσωματώνοντας σφραγισμένες οδούς ανταλλαγής θερμότητας-. Η μείωση του κόστους για το υλικό του ντουλαπιού ή η μείωση του πάχους του τοίχου για εξοικονόμηση βάρους μπορεί να υπονομεύσει τόσο την προστασία από την υγρασία όσο και τη θερμική απόδοση ταυτόχρονα.
Ως εκ τούτου, οι αγοραστές σε υγρά παράκτια περιβάλλοντα δεν θα πρέπει να ρωτούν απλώς "ποια είναι η βαθμολογία IP;" αλλά και "πώς αντιπροσωπεύει ο θερμικός σχεδιασμός τον περιορισμένο αερισμό που απαιτεί αυτή η βαθμολογία IP;" Τα δύο ερωτήματα είναι αχώριστα.
Το υλικό του ντουλαπιού και η ποιότητα κατασκευής έχουν μεγαλύτερη σημασία από όσο φαίνονται
Η χύτευση{0}}από αλουμίνιο κυριαρχεί στην κατασκευή ντουλαπιών εξωτερικού χώρου για έναν λόγο πέρα από τη μείωση του βάρους. Το χυτό-αλουμίνιο προσφέρει σταθερό πάχος τοιχώματος, ακριβή εφαρμογή μεταξύ των πάνελ και ανώτερη θερμική αγωγιμότητα σε σύγκριση με τα περιβλήματα από εξωθημένο αλουμίνιο ή χάλυβα. Ένα σφιχτά τοποθετημένο χυτό ντουλάπι-μεταφέρει θερμότητα από τη μονάδα LED μέσω του πλαισίου και στον αέρα πιο αποτελεσματικά, διατηρώντας τις θερμοκρασίες της διασταύρωσης χαμηλότερες υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας.
Εξίσου σημαντική είναι η διασύνδεση μεταξύ της μονάδας LED και του πλαισίου του ντουλαπιού. Υλικά θερμικής διεπαφής-λεπτές στρώσεις θερμικά αγώγιμης ένωσης που εφαρμόζονται μεταξύ της μονάδας και της επιφάνειας τοποθέτησης-κάνουν μετρήσιμη διαφορά στο πόσο γρήγορα απομακρύνεται η θερμότητα από τα ίδια τα τσιπ LED. Η δημοσιονομική-περιορισμένη κατασκευή μερικές φορές παραλείπει ή ελαχιστοποιεί αυτό το βήμα, το οποίο εμφανίζεται αργότερα στις καμπύλες μείωσης της φωτεινότητας και στα δεδομένα διάρκειας ζωής της μονάδας.
Για οποιαδήποτε εξωτερική εγκατάσταση που αναμένεται να λειτουργεί περισσότερες από οκτώ ώρες την ημέρα ή σε κλίματα με καλοκαιρινές αιχμές άνω των 35 μοιρών, αυτές οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες αξίζει να επαληθεύσετε με τον κατασκευαστή προτού δεσμευτείτε για μια παραγγελία αγοράς.
Τι να ρωτήσετε κατά την αξιολόγηση μιας εξωτερικής οθόνης LED
Μερικές πρακτικές ερωτήσεις βοηθούν στο διαχωρισμό-καλά σχεδιασμένων προϊόντων από εκείνα που φαίνονται συγκρίσιμα σε ένα φύλλο προδιαγραφών:
- Ποια είναι η ονομαστική μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας;Τα περισσότερα αξιόπιστα προϊόντα καθορίζουν 40 μοίρες έως 55 μοίρες περιβάλλοντος. Λιγότεροι δηλώνουν ξεκάθαρα το ανώτατο όριο θερμοκρασίας διακλάδωσης του πακέτου LED, το οποίο είναι πιο άμεσος δείκτης του θερμικού χώρου κεφαλής.
- Ο θερμικός σχεδιασμός έχει υποστεί ανεξάρτητη επαλήθευση;Τα δεδομένα θερμικής προσομοίωσης και οι αναφορές δοκιμών γήρανσης προσφέρουν μεγαλύτερη βεβαιότητα από τις περιγραφές μάρκετινγκ.
- Ποια είναι η αναμενόμενη διατήρηση φωτεινότητας μετά από 10.000 ώρες λειτουργίας;Ένα προϊόν που διατηρεί το 90% ή περισσότερο της αρχικής φωτεινότητας σε αυτό το διάστημα υπό ονομαστικές θερμικές συνθήκες υποδηλώνει ισχυρή θερμική διαχείριση σε όλη τη στοίβα.
- Πώς τοποθετούνται οι μονάδες τροφοδοσίας εντός του ντουλαπιού;Τα τροφοδοτικά είναι από μόνα τους σημαντικές πηγές θερμότητας. Τα σχέδια που απομονώνουν τα PSU από τη ζώνη της μονάδας LED μειώνουν τις διασταυρούμενες-θερμικές παρεμβολές στοιχείων.
Η μακροπρόθεσμη-προοπτική κόστους
Το κόστος της ανεπαρκούς θερμικής διαχείρισης σπάνια εμφανίζεται στην αρχική τιμή αγοράς. Αντίθετα, εμφανίζεται στο κόστος της μονάδας αντικατάστασης, στις χρεώσεις κλήσεων εξυπηρέτησης, στον μειωμένο χρόνο λειτουργίας της διαφήμισης κατά τις καλοκαιρινές αιχμές και στην ενδεχόμενη ανάγκη αντικατάστασης ολόκληρων τμημάτων οθόνης πριν από το χρονοδιάγραμμα.
Μια εξωτερική οθόνη LED που χειρίζεται καλά τη θερμική καταπόνηση τείνει να διατηρεί σταθερή φωτεινότητα, να διατηρεί την ακρίβεια των χρωμάτων και να παρέχει αξιόπιστη λειτουργία σε μεγαλύτερο παράθυρο σέρβις. Για τους χειριστές που διαχειρίζονται ένα χαρτοφυλάκιο οθονών-είτε σταθερές εγκαταστάσεις σε τοποθεσίες λιανικής πώλησης, κόμβους μεταφοράς ή κέντρα πόλεων-αυτή η συνέπεια μεταφράζεται άμεσα σε χαμηλότερο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας.
Ο θερμικός σχεδιασμός είναι, τελικά, μια μακροπρόθεσμη ερώτηση αξίας που περικλείεται σε μια απόφαση μηχανικής. Το να του δοθεί η κατάλληλη βαρύτητα κατά τη διάρκεια της προμήθειας είναι μία από τις πιο σημαντικές επιλογές που μπορεί να κάνει ένας φορέας εκμετάλλευσης ή ένας αγοραστής έργου.