Uno dei limiti allo sviluppo della tecnologia LED è sicuramente la dissipazione del calore. Nel LED, non essendoci emissione di infrarossi, questa avviene unicamente attraverso il suo corpo, da questo al circuito stampato, dal circuito stampato al radiatore ed infine all’ambiente; le prime fasi avvengono per conduzione e l’ultima per conduzione convezione ed irraggiamento.
La considerevole energia necessaria per l’illuminazione ambientale e la catena di trasmissione termica costituiscono un limite alle dimensioni e alla potenza delle lampade; basti vedere gli sforzi di ricerca in atto per riprodurre, con i LED, le vecchie lampade ad incandescenza.
Nelle lampade stradali e industriali, non essendoci grandi limiti alle dimensioni, questo problema non esiste; tuttavia le soluzioni più comunemente utilizzate, anche per la loro semplicità, presentano alcuni limiti, prendiamo ad esempio il caso di una lampada LED il cui principio di dissipazione del calore è riportato nel disegno sottostante:
Se consideriamo un prodotto con una interdistanza fra i LED di 25mm, la superficie di irraggiamento è di circa 51cm² per LED, equivalenti, nel caso di LED da 1,25W a 40cm2/W. Questo valore è sufficiente se tutta la superficie di 40cm² è in grado di trasmettere calore per irraggiamento, conduzione e convezione ma questo non è ciò che accade nella tipologia di radiatore illustrato. Circa l’irraggiamento, infatti, le alette si influenzano a vicenda perché l’emissione di ognuna finisce sulle altre riducendo l’efficienza di oltre il 50%. Circa la conduzione /convezione, la circolazione d’aria, che avviene principalmente dal basso verso l’alto, all’interno delle alette è quasi inesistente con una riduzione conseguente dell’efficienza del 60/70%.
Nel complesso il radiatore alettato perde tra il 55% e il 60% rispetto alla superficie esposta, quindi i 40 cm²/W teorici si riducono a 15 cm² /W reali, cioè ben al di sotto del valore ottimale.
Oltre a questo, i dissipatori alettati verso l’alto diventano ricettacolo di sporco e, nel caso di presenza di uccelli, potrebbero perdere quasi completamente le caratteristiche di dissipazione, non solo, tutti i dissipatori che espongono la superficie dissipante esclusivamente verso l’alto, sono estremamente critici durante le giornate estive. Il radiatore, posto sotto il sole per molte ore, raggiunge infatti temperature anche superiori a 100° con conseguenti gravi problemi per i LED. Non parliamo poi del caso in cui, per cause fortuite, la lampada dovesse rimanere accesa durante una giornata estiva di sole, in questo caso la temperatura dei LED potrebbe superare i 150° con conseguente danneggiamento degli stessi.
Dai nostri 40 anni di esperienza in questo campo abbiamo ideato una soluzione, brevettata, che integra il dissipatore termico nel corpo lampada e, oltre a fornire una superficie di dissipazione notevole, evita tutte le problematiche descritte. Come si può vedere dal disegno il corpo lampada, integralmente in alluminio, avvolge il circuito stampato che porta il LED, anch’esso in alluminio e la dissipazione avviene in tutte le direzioni.
