Warum können normale LED-Leuchten nicht in begehbaren Kühlschränken verwendet werden?

In bestimmten speziellen Beleuchtungsumgebungen wie begehbaren Kühl- und Gefrierschränken, in denen die Umgebungstemperaturen typischerweise zwischen -40°C und -20°C liegen, kommt es bei normalen LED-Leuchten, selbst bei Hochregal- oder dampfdichten LED-Leuchten, schnell zu Startschwierigkeiten, Flackern, Helligkeitsabfall oder sogar zu vollständigen Schäden. Dies liegt nicht an der schlechten Qualität der Leuchten, sondern vielmehr daran, dass die niedrigen Temperaturen vielfältige Auswirkungen auf die elektronischen Komponenten, die Treiberleistung, die dampfdichten Designs und die optischen Systeme haben. In diesem Artikel wird dieses Problem eingehend analysiert.

Begehbare Kühl- und Gefrierschränke: Herausforderung Beleuchtung

Um zu verstehen, warum herkömmliche LED-Leuchten in begehbaren Kühlschränken ausfallen, müssen wir zunächst die extremen Bedingungen in diesem Bereich berücksichtigen. Die eigentliche Herausforderung ist nicht nur die "niedrigere Temperatur", sondern die komplexe Umgebung, die durch die kombinierten Auswirkungen von niedriger Temperatur, Feuchtigkeit, Luftstrom und häufigen Temperaturschwankungen entsteht.

  • Extrem niedrige Temperatur (-40°C bis +5°C): Die Leistung verschiedener elektronischer Komponenten nimmt ab, und die Treiberleistung lässt sich nur mit Mühe normal starten.
  • Hohe Luftfeuchtigkeit und häufige Kondensation: Häufiges Öffnen der Türen und das Eindringen heißer Luft führen leicht zur Bildung von Wassertröpfchen oder Reif.
  • Schlechte Luftzirkulation: Eine schwache natürliche Konvektion erschwert die Wärmeabgabe der Armaturen an die kalte und dichte Luft.
  • Hohe Anforderungen an Reinigung und Korrosionsbeständigkeit: Die in der Kühlkette und in der Lebensmittelverarbeitung häufig verwendeten Reinigungsmittel sind korrosiv.
  • Thermische Belastung und mechanische Schrumpfung: Materialien dehnen sich aus und schrumpfen während thermischer Zyklen, was zu strukturellen Verformungen, Dichtungsversagen und sogar zum Bruch von Verbindungsstellen führt.
hohe Bucht führte Lichter Spaziergang in Gefrierschrank

Warum können keine normalen LED-Leuchten verwendet werden?

Kühlhausbeleuchtung

Normale industrielle LED-Leuchten sind für die Beleuchtung in konventionellen Umgebungen ausgelegt und können nicht garantieren, dass jedes System den besonderen Bedingungen in begehbaren Kühl- und Gefrierschränken gewachsen ist. Ihre elektronischen Komponenten, das Wärmemanagement der Schaltkreise, die Abdichtung und die optischen Systeme werden gleichzeitig auf die Probe gestellt. Der Einsatz in Kühllagerung ist nicht nur eine Frage der "verkürzten Lebensdauer", sondern ein systemischer Zusammenbruch, der von der physischen Struktur bis zur elektrischen Leistung reicht. Dies führt zu Sicherheitsrisiken, Energieverschwendung und erhöhten Wartungskosten.

Probleme mit Treibern und Kondensatoren

In vielen LED-Treibern werden in großem Umfang Elektrolytkondensatoren und Nicht-Tieftemperaturkomponenten verwendet. Wenn sie kühler werden, nimmt die Viskosität ihres Elektrolyts zu, was zu einem starken Anstieg des äquivalenten Serienwiderstands und damit zu einem drastischen Abfall der Kapazität und einem Verlust der Filtereffizienz führt. Dies führt zu instabiler Leistung, Startschwierigkeiten oder der Unfähigkeit, einen konstanten Strom aufrechtzuerhalten, was sich in verzögerter Beleuchtung, Flackern oder Ausfall äußert.

Kondenswasser und Frost

Wenn sich die Temperatur im Inneren des Kühlschranks ändert (beim Abtauen oder Öffnen der Tür), bildet sich Kondenswasser oder Reif auf der Oberfläche oder im Inneren der LED-Leuchten, wenn diese nicht vollständig abgedichtet sind. Das Eindringen von Feuchtigkeit kann Kurzschlüsse und Korrosion der Schaltkreise verursachen, und das Beschlagen der inneren Linse kann zu Lichtverfall und Blendung führen.

Materialversprödung und Versagen der Dichtung

Gewöhnliche Kunststoffgehäuse verlieren ihre Zähigkeit und werden unter den anhaltend niedrigen Temperaturen in begehbaren Gefrierschränken spröde wie Glas, so dass sie schon bei geringfügigen Stößen während des Transports brechen können. Außerdem können Silikondichtungen und Klebstoffe schrumpfen oder ihre Elastizität verlieren, wodurch Lücken entstehen, durch die Feuchtigkeit und Staub eindringen können, was ein Sicherheitsrisiko darstellt.
Hochregallager mit LED-Kühlung

Optische Stabilität und Farbstabilität

Die Lichtausbeute von LEDs wird auch von der Temperatur beeinflusst, und herkömmliche LED-Chips und Leuchtstoffe sind optisch nicht für die Kühllagerung bei niedrigen Temperaturen optimiert. Bei niedrigen Temperaturen kann ihre Lichtstromleistung instabil sein, und die Farbtemperatur kann sich erheblich verändern (weißes Licht wird blau).

Schutz vor Eindringen und Hygiene

Bei hoher Luftfeuchtigkeit in kühleren Umgebungen, die sogar regelmäßiges Spülen erfordern können, ist ein vollständig abgedichtetes System mit hoher Wasserdichtigkeit (IP66+), guter IK-Stoßfestigkeit und korrosionsbeständigen Materialien erforderlich, um die Betriebsstabilität zu gewährleisten. Gewöhnliche LED-Beleuchtungen können korrodieren oder bei der Reinigung oder bei längerer Einwirkung von organischen/chemischen Verunreinigungen verunreinigt werden, was die Einhaltung der Vorschriften und die Sicherheit beeinträchtigt.

Sperrschichttemperatur

In einer geschlossenen Kühlhausumgebung ist die natürliche Konvektion sehr begrenzt, was die herkömmliche Methode zur Aufrechterhaltung der Sperrschichttemperatur durch Wärmeableitung schwächt. Selbst wenn die Umgebungstemperatur sehr niedrig ist, kann die Sperrschichttemperatur (Tj) des LED-Chips immer noch viel höher sein als die Umgebungstemperatur. Wenn das Design der Wärmeableitung nicht für niedrige Konvektionsbedingungen optimiert ist, kann es zu lokaler Überhitzung oder beschleunigter Degradation kommen.

ProblemWirkung in kalter UmgebungLösung
Ausfall des FahrersSchwerer Start oder Flackern bei niedriger TemperaturVerwendung von Treiberkomponenten mit breitem Temperaturbereich
Kondenswasser und FrostFeuchtigkeit verursacht Kurzschluss oder beschlagene LinseDampf- und wasserdichtes Design verwenden
Rissbildung im MaterialKunststoff und Dichtungen werden sprödeVerwendung kältebeständiger Materialien
Unbeständige HelligkeitLichtleistung oder Farbveränderungen in kalter LuftVerwenden Sie für niedrige Temperaturen geprüfte LEDs
Wasser- oder StaubschädenLampe korrodiert oder fällt nach der Reinigung ausWählen Sie dampfdichte IP66/IP69K-Befestigungen

Insgesamt ist der Ausfall gewöhnlicher industrieller LED-Leuchten in begehbaren Kühlschränken nicht auf einen einzigen Faktor zurückzuführen, sondern vielmehr auf eine Kombination physikalischer und chemischer Faktoren. Qualifizierte Niedertemperatur-LED-Beleuchtungen erfordern ein systematisches Design und Langzeittests in Bezug auf die Auswahl der Komponenten, die Dichtungsstruktur, die Temperaturbeständigkeit und den Schutz der Schaltkreise.

LEDRHYTHM - Professionelle LED-Beleuchtung für begehbare Kühl- und Gefrierschränke

Bei LEDRHYTHM bieten wir LED-Beleuchtungsprodukte an, die für Umgebungen mit niedrigen Temperaturen entwickelt wurden, darunter Hochregal und lineares dampfdichtes Licht Typen. Sie bieten ausgezeichnete Zuverlässigkeit in großen und kleinen begehbaren Kühl- und Gefrierschränken und sorgen für eine langfristige, hocheffiziente Beleuchtung. Alle unsere Materialien und Konstruktionsstrukturen entsprechen den Normen für Tieftemperaturbeleuchtung und wurden Langzeittests in einem -40 °C warmen Gefrierschrank unterzogen, wobei die tatsächlichen Start-Stopp-Häufigkeiten und Kondensationszyklen in einem begehbaren Kühlraum simuliert wurden, um ihre elektrische Stabilität und Materialbeständigkeit zu validieren. Erfahren Sie hier mehr über diese getestete LED-Hochbucht.

beste LED-Hochregallampen für kalte Umgebungen

MerkmalNormale LED-LeuchteLEDRHYTHM Kühlhaus LED
BetriebstemperaturbereichNormalerweise 0°C ~ 40°C-40°C ~ 50°C oder mehr
SchutzartIP20 / IP44IP66 / IP69K oder höher
Anti-Kondensations-DesignKeineVollständig versiegelt / epoxidgekapselt
Material des GehäusesStandard Kunststoff oder AluminiumHochfeste Aluminiumlegierung / PC
SchlagzähigkeitSchwachStark (IK10)
Zertifizierung der LebensmittelsicherheitIn der Regel keineOptional / verfügbar
Lebenserwartung in kalter UmgebungIm Gefrierschrank schnell verkürzt50.000+ Stunden (bei niedriger Nenntemperatur)

Schlussfolgerung

Bei Temperaturen von -40°C bis -20°C können LED-Treiber ausfallen, und minderwertige LED-Chips, Gehäuse und andere Materialien gehen in Niedrigtemperaturumgebungen schnell kaputt und die Lichtqualität lässt nach. Um Sicherheit und langfristige Stabilität zu gewährleisten, ist die Wahl von professionell entworfenen, begehbaren LED-Beleuchtungskörpern entscheidend. Bitte kontaktieren Sie uns jederzeit für professionelle Lichtunterstützung.

Meine Kühltruhe hat nur eine Temperatur von etwa 0°C. Brauche ich trotzdem professionelle LED-Leuchten?

Unbedingt erforderlich. Auch wenn 0 °C nicht extrem niedrig sind, kommt es durch die häufigen Temperaturschwankungen in begehbaren Kühlräumen dennoch zu Kondensation, was schließlich zu einem schnellen Ausfall aufgrund von Kurzschlüssen und Korrosion führt. Hochfeste Materialien, Strukturen und ein hohes Schutzniveau sind entscheidend.

Niedrige Temperaturen können die Lebensdauer von LED-Chips verlängern und ihre Helligkeit stabilisieren, aber die Antriebsstromversorgung und die Versiegelungsstruktur gewöhnlicher LED-Leuchten können den durch niedrige Temperaturen und Kondensation verursachten Schäden nicht standhalten, was dazu führt, dass die gesamte Lampe dimmt, flackert und vorzeitig ausfällt. Professionelle Kühlhaus-LED-Leuchten hingegen gewährleisten die Stabilität der Gesamtleistung der Leuchten durch kälteresistente Stromversorgung und Rundumversiegelung.

Wir empfehlen das Gehäuse aus Aluminiumdruckgusslegierung ADC12 mit hochwertiger Oberflächenbehandlung und hochfestem, schlagfestem PC. Diese bieten nicht nur eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Wärmeableitung, sondern weisen auch eine hohe strukturelle Festigkeit auf, die den niedrigen Temperaturen in begehbaren Gefrierschränken problemlos standhält.

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