การศึกษาทดลองการจัดการความร้อนของหลอดแอลอีดีกำลังสูงโดยใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนแบบน้ำร่วมกับแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค (EXPERIMENTAL STUDY ON THE THERMAL MANAGEMENT OF HIGH-POWER LED USING COOLING WATER WITH THERMOELECTRIC)

Abstract

ความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อใช้งานหลอดแอลอีดีกำลังสูงมีผลต่ออายุการใช้งานและความสว่าง การจัดการความร้อนที่เกิดขึ้นจึงถือเป็นเรื่องสำคัญ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงนำเสนอการศึกษาและเปรียบเทียบความสามารถในการระบายความร้อนของหลอดแอลอีดีกำลังสูง ขนาด 60 วัตต์ โดยใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนแบบน้ำร่วมกับแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค โดยให้อุณหภูมิน้ำขาเข้าเฉลี่ยคงที่ 20 องศาเซลเซียส ทดลองปรับอัตราการไหลของน้ำเป็น 1.96, 4.01, 5.78 และ 8.29 ลิตร/นาที และจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคที่ 2 4 และ 6 แอมแปร์ ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า เมื่ออัตราการไหลของน้ำเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของหลอดแอลอีดีจะลดลง แต่เมื่อถึงจุดหนึ่งอุณหภูมิของหลอดแอลอีดีจะสูงขึ้น และเมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของหลอดแอลอีดีจะลดลง แต่ถ้าจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคน้อยเกินไปจะทำให้หลอดแอลอีดีมีอุณหภูมิสูงขึ้น จุดที่สามารถระบายความร้อนได้ดีที่สุด คือ เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค 6 แอมแปร์ และอัตราการไหลของน้ำ 5.78 ลิตร/นาที โดยหลอดแอลอีดีมีอุณหภูมิเฉลี่ย 4.3 องศาเซลเซียสคำสำคัญ: แอลอีดีกำลังสูง  การจัดการความร้อน  การระบายความร้อนแอลอีดีด้วยน้ำ  เทอร์โมอิเล็กทริคThe heat generated by high power LEDs has a significant impact on the life time and brightness, so the thermal management is important. This research presents and compares the cooling capacity of high power LEDs that power is 60 Watt using a water cooling device with thermoelectric cooler. The average inlet water temperature was 20oC, water flow rate were varied to 1.96, 4.01, 5.78 and 8.29 L/min and the current was supplied to the thermoelectric cooler were varied to 2, 4 and 6 A. From the experimental result shown that when the water flow rate increases, the temperature of LEDs decreases, but at one point, the temperature of LEDs will increase. When current was supplied to thermoelectric cooler increases, the temperature of LEDs is decreases, but when the supplied current is too low, the temperature of LEDs is higher. The optimal heat dissipation is when the supplied current is 6 A and water flow rate is 5.78 L/min, the average temperature of LEDs is 4.3oCKeywords: High Power LED, Thermal Management, Water Cooling LED, Thermoelectric