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讓我們來看看新型LED集魚燈在哪些方面表現(xiàn)不俗呢?

發(fā)布時(shí)間:2018-01-18 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】茫茫大海上,集魚燈是漁民們吸引魚群、圍網(wǎng)捕撈的重要工具。當(dāng)LED燈因節(jié)能環(huán)保走進(jìn)千家萬戶的日常生活時(shí),由于超大功率LED芯片低成本散熱問題無法有效解決,在海上漁業(yè)捕撈中用LED燈替代傳統(tǒng)金鹵燈卻并不容易。


傳統(tǒng)金鹵燈功率高、能耗大,加上漁船海上電能全部依賴船載柴油機(jī)發(fā)電提供,嚴(yán)重制約了漁船的出海時(shí)間及捕魚量。
 
 
 
隨著一款新型集魚燈的面世,這種困局有望得以破解。近日,山東省科學(xué)院能源研究所與山東仁博能源科技有限公司合作實(shí)施的大功率LED集魚燈示范工程在榮成市石島新港碼頭成功啟動(dòng)。
 
據(jù)悉,在該示范工程中,由能源研究所自主研發(fā)的104套單體功率達(dá)1200W的大功率LED集魚燈,裝載于一艘長56米、寬11米的標(biāo)準(zhǔn)魷魚釣船上,該漁船目前已遠(yuǎn)赴南太平洋開展捕撈作業(yè),為期兩年的示范工程由此拉開序幕,并因其節(jié)能性和集魚效果優(yōu)越而被業(yè)界看好。
 
散熱問題困擾漁民
 
對漁民而言,集魚燈的能耗支出是一筆很大的開支。“一條標(biāo)準(zhǔn)的魷魚釣船,大約需要3000瓦的傳統(tǒng)金鹵燈300盞,按照每晚工作10小時(shí)計(jì)算,要耗電9000度。”山東省科學(xué)院能源研究所研究員、大功率LED集魚燈示范工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉志剛給算了一筆賬。
 
漁船海上電能全部依賴船載柴油機(jī)發(fā)電提供,每度電的發(fā)電成本在2.5-3.5元左右。算下來,傳統(tǒng)金鹵燈的花費(fèi)在捕魚中所占成本很高。
 
 
其實(shí),漁民何嘗不想使用低能耗又環(huán)保的LED燈來捕魚呢?問題是,超大功率LED燈的散熱問題是困擾業(yè)界很久的難題。LED燈中光電轉(zhuǎn)化率只有15%-36%,近70%的電能轉(zhuǎn)化為熱能,這導(dǎo)致LED燈溫高居不下。
 
“LED燈中心溫度不能超過90℃,如果超過這個(gè)溫度,會(huì)加快光衰,升高電子元件溫度,降低LED燈的使用壽命。要解決這一問題就必須采取非常規(guī)手段有效散熱。”劉志剛解釋說。
 
數(shù)據(jù)顯示,LED器件溫度每上升2℃,其使用壽命便會(huì)下降10%。因此,高溫對LED燈的質(zhì)量負(fù)面影響很大。
 
當(dāng)我們走在馬路上,常常會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:經(jīng)過了一個(gè)夏天,剛安裝不長時(shí)間的LED路燈變黯淡了,甚至有些燈安裝不長時(shí)間就壞了。如果大功率LED燈不有效解決散熱問題,就很難持久。
 
正是因?yàn)榧夹g(shù)不夠成熟,漁民在一次又一次對大功率LED燈的嘗試中,漸漸失去了信心,抵觸情緒油然而起。
 
LED集魚燈表現(xiàn)不俗
 
顯然,要使LED燈廣泛應(yīng)用于漁船捕撈,首先要解決的便是超大功率LED芯片低成本散熱問題。
 
2017年9月,一條長24米、寬8米的小型燈光捕魚船,在山東半島距離石島50海里的黃海海域出航了。在這艘捕魚船上,一個(gè)傳統(tǒng)集魚金鹵燈與超大功率LED集魚燈之間的性能對比實(shí)驗(yàn)展開。其中的超大功率LED集魚燈便是以劉志剛為帶頭人的山東省科學(xué)院能源研究所微傳熱團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來的成果,這個(gè)作品經(jīng)歷了5年攻關(guān)。
 
“散熱采用無動(dòng)力冷卻方式和無腐蝕、無污染的冷卻介質(zhì),散熱能力達(dá)到100W/cm2,經(jīng)過嚴(yán)格測試,在95°C工作環(huán)境下,亦可保證芯片的長期工作。”劉志剛說。
 
 
這款LED集魚燈看似其貌不揚(yáng),卻在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了對單體1000W以上LED的有效散熱,同時(shí)解決了傳統(tǒng)水循環(huán)制冷串聯(lián)單點(diǎn)故障及制冷效率低的問題,使超大功率LED照明設(shè)備應(yīng)用于實(shí)際成為可能。
 
對比實(shí)驗(yàn)也讓漁民看到了其優(yōu)越的性能,節(jié)能、誘魚、響應(yīng)速度及穩(wěn)定性等方面均表現(xiàn)不俗。“在能耗方面,相同的電壓和頻率下,金鹵燈電流為240A,我們研發(fā)的LED燈電流僅為80A,電能消耗為金鹵燈的1/3。這意味著,一條標(biāo)準(zhǔn)的魷魚釣船,按照一年工作300天計(jì)算,至少可以節(jié)省電費(fèi)400萬-500萬元。”劉志剛說。
 
集魚效果和響應(yīng)速度方面展示威力
 
9月20日使用金鹵燈作業(yè)第一網(wǎng)捕魚36箱,經(jīng)濟(jì)價(jià)值2223元;9月21日在相同海域使用能源所研發(fā)的LED作業(yè)第一網(wǎng)捕魚40箱,捕魚品種眾多,直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)11285元;第二網(wǎng)使用金鹵燈作業(yè)捕魚38箱,經(jīng)濟(jì)價(jià)值6650元。
 
為了提高穩(wěn)定性,劉志剛和他的團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了低諧波、無頻閃的超大功率LED電源,采用了獨(dú)特的電源管理方案,應(yīng)用主動(dòng)式PFC技術(shù),使電源功率因數(shù)>0.99,電流諧波控制在3%以下,為LED提供穩(wěn)定可靠的輸出。
 
據(jù)了解,大功率LED集魚燈示范工程已引來了戰(zhàn)略投資者首輪5000萬元融資。
 
對于漁民最關(guān)心的成本問題,此款LED集魚燈也已經(jīng)過了研究團(tuán)隊(duì)的多番測算,最終實(shí)現(xiàn)了和傳統(tǒng)金鹵燈價(jià)格相當(dāng)。





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