Bivanje ali pridelava – to ne bi smelo biti vprašanje: Zaradi rasti prebivalstva in podnebnih sprememb se spreminja razmerje med bivalnimi ter pridelovalnimi površinami v škodo kmetijstva. Za učinkovito rešitev so potrebne inovativne oblike pridelave in sodobne tehnologije. Ravno pri uporabi »LED-sonca« potrebujemo učinkovito obvladovanje toplote.
Rutronik GmbH
Avtorji: Burak Duman in Martin Unsöld
2021-302-21
Za pridelavo zadostnih količin žit, sadja in zelenjave ne glede na vreme ali mesto potrebujemo nadomestna kmetijska zemljišča. Pri tako imenovanem mestnem kmetovanju v ta namen uporabljajo neuporabljene predore ali bunkerje podzemne železnice in strehe ali stene stavb. Vendar pa tam ni vedno na voljo sončna energija, ki jo rastline potrebujejo za svojo rast. Zato se kot alternativa sončni svetlobi vedno pogosteje uporabljajo sistemi za razsvetljavo s sijalkami LED. To omogoča pridelavo rastlinskih kultur povsem po meri. Z ustrezno izbiro valovnih dolžin svetlobe lahko rast rastlin celo optimiziramo: rastline so večje, imamo več pridelka, manj je onesnaževal, vplivamo pa lahko tudi na barvo in okus plodov. Poleg tega lahko z UV-sijalkami LED rastline zaščitimo pred mikrobi, sporami in bakterijami.
Obvladovanje toplote za daljšo življenjsko dobo sijalk LED
Sijalke LED so bistveno bolj učinkovite od običajnih halogenskih sijalk, saj pri proizvodnji vidne svetlobe izkoristijo do 50 % električne energije. Še vedno pa približno polovico energije oddajo kot toploto. Ker so sijalke LED vse manjše in hkrati močnejše, narašča tudi nastala toplota. To na dolgi rok skrajša življenjsko dobo sijalk LED. Trenutno imajo sijalke LED življenjsko dobo od 2000 do 4000 ur. Zaradi previsoke temperature se lahko ta skrajša za do 1/6. Rešitve za obvladovanje toplote zato pomembno prispevajo k čim daljšemu ohranjanju učinkovitosti sijalk LED. To bistveno zmanjša tudi stroške zaradi menjav in vzdrževanja med obratovanjem.
Hladilni elementi po meri stranke
Za obvladovanje toplote nimamo univerzalne rešitve, saj je treba upoštevati številne dejavnike: Ali uporabljamo sijalke LED z nizko, srednjo ali visoko močjo? Kakšne temperature pričakujemo? Koliko prostora je na voljo? Ali je hrupnost pomembna? Načeloma lahko izbiramo med pasivnimi in aktivnimi rešitvami. Med pasivne spadajo hladilniki in toplotno prevodne folije proizvajalcev, kot je Assmann, Fischer Elektronik ali 3M. Aktivne rešitve so ventilatorji in puhala; ponujajo jih na primer Adda, Delta in Jamicon.
Oblikovno prijazni hladilniki
Hladilnike ločujemo predvsem po materialu. Hladilniki iz ekstrudiranega aluminija so idealni, kadar moramo učinkovito odvesti sorazmerno veliko toplote. Zaradi privlačne nakupne cene so primerni tudi za stroškovno občutljive načine uporabe. Proizvajalci jih ponujajo tudi kot rešitve po meri stranke, tako da je njihova velikost natančno prilagojena toploti, ki jo je treba odvesti. Hladilniki iz umetnih mas so toplotno prevodni in električno izolativni ter zagotavljajo (odvisno od kompozitnega materiala) veliko odbojnost. Umetno maso lahko uporabite neposredno kot ohišje, tako da ni potreben dodaten hladilnik. Odbojnost umetne mase ohranja jakost svetlobe. Hladilniki iz umetnih mas so enako oblikovno prijazni kot aluminijasti, vendar so od njih bistveno lažji. Zaradi tega so idealni za načine uporabe, kjer šteje vsak gram. Umetna masa, ki je še posebej primerna za prenos in odvajanje toplote, je borov nitrid, znan tudi kot »beli grafit«. Sintetični material z zgradbo, podobno grafitu, je popolnoma bel in električno neprevoden. Če se pri obdelavi ohranijo njegove lastnosti, ima borov nitrid koeficient toplotne prevodnosti 15 W/m*K. Hladilna polnila v borovem nitridu so zasnovana tako, da jih je mogoče preprosto usmeriti v poljubno smer. To omogoča tudi določitev smeri odvajanja toplote – na primer navpično ali vodoravno. Borov nitrid je posebno primeren za tankostenske in kompleksne geometrijske oblike; podjetje Rutronik ponuja hladilnike znamke 3M. Ne glede na vrsto hlajenja in materiala se uporabljajo skoraj izključno izvedbe po meri stranke – zahteve in prostorski pogoji so preveč raznoliki. Zaradi tega je strokovna podpora toliko pomembnejša, da dobimo optimalno rešitev za vsakokratni način uporabe.
