Công suất nguồn nhiệt phụ thuộc vào công suất điện của đèn LED nên để đánh giá mức độ ảnh hƣởng chúng tôi tiến hành cố định vận tốc dòng chảy v
= 1.2 mm và cố định heatsink, tiến hành khảo sát giá trị nhiệt độ của LED với các công suất khác nhau.
Hình 3.15: Phân bố nhiệt của đèn LED tại d = 10 mm, v = 1.2 m/s với các công suất khác nhau: P =300 W (a) và P =500 W (b).
Theo kết quả phân bố nhiệt ( lấy cùng một thang nhiệt độ) hình 3.15, thì nhiệt tập trung mạnh bên trong LED và lớp TIM, một phần heatsink tập trung nhiệt là do đối lƣu của không khí xung quanh. Nhiệt độ Tmax khảo sát đƣợc tại
P = 300 W là 83.5 0C và tại P = 500 W là 122.4 0C. Để đánh giá đầy đủ hơn chúng tôi tiếp tục khảo sát đối với các trƣờng hợp công suất khác và kết quả đƣợc thể hiện trong hình 3.16.
Hình 3.16: Đồ thị Tmax phụ thuộc vào công suất của LED tại d = 10 mm, v = 1.2 m/s.
Khi công suất điện của đèn càng lớn thì lƣợng nhiệt sinh ra bên trong LED cũng lớn, trong trƣờng hợp này Tmax gần nhƣ tăng tuyến tính theo công suất của đèn, trƣờng hợp v = 1.2 m/s sau mỗi giá trị công suất Tmax tăng gần 19.50C. Khảo sát tƣơng tự đối với các giá trị vận tốc khác, kết quả thể hiện trong hình 3.17. Nhiệt độ tăng dần theo công suất của đèn, khi P < 300 W thì
Tmax tăng nhƣ nhau với các vận tốc, nhƣng khi P > 300 W thì chịu sự ảnh hƣởng mạnh của vận tốc, nhiệt độ tại v = 0.4 m/s thì tăng nhanh hơn so với trƣờng hợp v = 1.2 m/s và v = 2.0 m/s.
Hình 3.18: Đồ thị Tmax phụ thuộc vào công suất của LED với các đƣờng kính ống khác nhau.
Trƣờng hợp khi thay đổi đƣờng kính ống dẫn và khảo sát sự phụ thuộc của nhiệt độ vào công suất của LED thu đƣợc kết quả thể hiện trong hình 3.18. Khi P = 100 W thì sự thay đổi đƣờng kính ống không ảnh hƣởng nhiều đến sự thay đổi giá trị nhiệt độ của đèn. Nhƣng khi đƣờng kính ống càng lớn thì ảnh hƣởng của công suất đến hiệu quả tản nhiệt càng mạnh. Khi đƣờng kính ống dẫn tăng từ 5 mm lên 10 mm thì tại P = 200 W nhiệt độ giảm 4.9 0C, tƣơng ứng độ giảm nhiệt độ tại P = 300 W, P = 400 W và P = 500 W lần lƣợt là 10 0C, 11.7 0C và 20.4 0C. Khi d > 10 mm thì nhƣ các kết quả trƣớc hiệu quả tản nhiệt là không cao, nhiệt độ giảm chậm.