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  冷卻系統(tǒng)

  UV和UV LED的一個復(fù)雜問題是需要冷卻，主要可選的有風(fēng)冷和水冷技術(shù)。

  “當(dāng)電流通過UV LED技術(shù)時，其中30%-40%會轉(zhuǎn)化為UV能量的波長，從相關(guān)設(shè)備向外輻射。平衡轉(zhuǎn)化為熱能，必須通過強(qiáng)制空氣循環(huán)或水循環(huán)將其去除，”希思科特解釋道，“適當(dāng)?shù)睦鋮s可將LED結(jié)溫穩(wěn)定在最佳設(shè)定點(diǎn)，是確保最佳系統(tǒng)性能、UV輸出和產(chǎn)品壽命的最重要因素之一。因此，冷卻的選擇及其設(shè)計(jì)不是一件小事。”

  Integration Technology集團(tuán)市場部經(jīng)理尼爾·斯蒂克蘭也表示，冷卻系統(tǒng)的可持續(xù)性取決于環(huán)境。“水冷具有明顯的性能優(yōu)勢，但會帶來額外成本，而空氣冷卻雖然效率較低，但不需要冷卻器或水源。移除的熱量當(dāng)然可以用來幫助在較涼爽的環(huán)境中加熱房間。”

  此外，希思科特認(rèn)為冷卻方法最重要的是取決于UV系統(tǒng)所需的固化輸出。“當(dāng)需要更高水平的UV輸出時，必須用水循環(huán)冷卻LED，因?yàn)檫@是最有效的。當(dāng)需要較低水平的UV輸出時，系統(tǒng)用水或空氣冷卻。只要冷卻系統(tǒng)針對UV輸出水平進(jìn)行了適當(dāng)設(shè)計(jì)，并且隨著時間的推移得到了充分維護(hù)，任何一種方法都是可以接受的。另外，還必須考慮設(shè)施的周圍環(huán)境，因?yàn)楦�高的溫度、更大的相對濕度和來自其他過程的空氣中的微粒可能會影響這兩種冷卻技術(shù)的有效性。”

  談到風(fēng)冷方法，霍格說這些系統(tǒng)不需要外部冷卻系統(tǒng)，因此與水冷系統(tǒng)相比，它們通常更便宜并且需要更少的維護(hù)。“風(fēng)冷系統(tǒng)具有較低的能源需求和較低的運(yùn)營成本；水冷系統(tǒng)提供更小的外形尺寸和更高的峰值輻照度，但需要稍微多一點(diǎn)的能量來運(yùn)行。”

  希思科特對此表示同意，并指出從可持續(xù)性的角度來看，空氣冷卻需要更少的電力并消除了水調(diào)節(jié)，水調(diào)節(jié)由腐蝕抑制劑和乙二醇的精確稀釋溶液組成。

  水冷系統(tǒng)也有優(yōu)點(diǎn)和局限性。希思科特指出，發(fā)出更大UV輸出的水冷系統(tǒng)更有可能驅(qū)動更快的機(jī)器速度、增加容量、改善固化，并允許在生產(chǎn)線上運(yùn)行更大范圍的UV固化化學(xué)品。“水冷也能更好地保持較低的LED結(jié)溫，從而提高設(shè)備穩(wěn)定性、性能和產(chǎn)品壽命。”

  格里森貝克表示，與其他選擇相比，水冷能夠更有效地從系統(tǒng)中吸收更多熱量。“空氣系統(tǒng)通常會在周圍環(huán)境中產(chǎn)生熱量，這進(jìn)一步加重了建筑物中的任何溫度調(diào)節(jié)。由于水在封閉系統(tǒng)中循環(huán)，因此它為溫度穩(wěn)定性和可持續(xù)性提供了最佳解決方案。”

  從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，伯格認(rèn)為風(fēng)冷UV LED光源的支持者會爭辯說，他們使用的能源比水冷器少。“然而，風(fēng)冷UV LED通常運(yùn)行在較低的水平并且強(qiáng)度較低。因此，您很可能需要更多的LED燈才能獲得良好的固化效果，因?yàn)槟�需要使用水冷版本。�?

  Baldwin Technology的AMS Spectral UV部門美洲工業(yè)銷售主管凱文·喬塞爾認(rèn)為，從可持續(xù)性的角度來看，這兩種冷卻工藝之間實(shí)際上沒有什么區(qū)別。“LED 系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要考慮的兩個因素是輸出與壽命的折衷，設(shè)計(jì)人員需要保持芯片的目標(biāo)溫度以確保更長的使用壽命。”

  他解釋說，功率最高的系統(tǒng)需要更高的冷卻能力。LED的功率越大，對冷卻的要求越高，就越有可能使用水作為冷卻機(jī)制。“用于UV LED的水冷系統(tǒng)是閉環(huán)的，這意味著冷卻劑通過冷卻器運(yùn)行。這最大限度地減少了對環(huán)境的影響。必須記住的是，LED無法從熱事件中恢復(fù)。使芯片過冷會顯著縮短使用壽命。它們不能自我修復(fù)，更換芯片的成本可能很高，而且可能會導(dǎo)致計(jì)劃外的停線情況，這也是代價高昂的。”

  它們的不同之處在于UV LED的驅(qū)動力要大得多，以產(chǎn)生更高的輸出。“這意味著更多的能量被投入到LED中，從而產(chǎn)生更高的UV能量輸出，但也需要主動冷卻——空氣或水，以將芯片保持在允許長壽命的溫度范圍內(nèi)。LED的功率越高，冷卻要求就越高，”喬塞爾補(bǔ)充道。

  大多數(shù)用于工業(yè)固化的系統(tǒng)，如轉(zhuǎn)換和木材工業(yè)，需要高能量和速度，并且主要使用水冷系統(tǒng)。對生產(chǎn)率要求較低的實(shí)驗(yàn)室和粘合劑固化系統(tǒng)使用風(fēng)冷系統(tǒng)。“好消息是從電瓦到光瓦的能量轉(zhuǎn)換在持續(xù)地得到改進(jìn)，這意味著主動冷卻要求更低，”喬塞爾繼續(xù)說道。