LED 등기구의 발열과 실내온도 상승에 관한 연구 (A Study on the Heat Radiation of LED Luminaires and the Indoor Temperature Increase)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 25권 / 9호 / 738 ~ 742페이지
· 저자명 : 김동건, 길경석

초록

본 논문에서는 LED 광원의 발열량이 실내온도 상승에 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 비교대상 광원은 크루즈 선실에 가장 많이 사용되는 20W CFL 및 50W MR16 할로겐램프와 이를 대체하는 10W LED 다운라이트와 4W MR16 LED이다.
밀폐된 보온 챔버내에 등기구를 설치하고 동일 체적내에서 온도변화를 5분 간격으로 측정하여, 이론적으로 계산된 발열량과 비교하였다. 실험챔버 내의 온도변화는 점등 후 열평형상태에 도달한 후 충분한 시간이 유지되도록 7시간을 1회로 총 4회 실시하였다. 20W CFL과 10W LED는 초기온도보다 각각 21.1℃, 10.4℃ 상승하였고, 50 W MR16과 4W LED는 각각 33.9℃, 4.8℃ 상승하였다. 1회의 측정시간 동안의 총 발열량은 20W CFL과 10 W LED는 171.5 cal 및 84.4 cal이었으며, 50W MR16과 4 LED는 각각 275.2cal 및 38.7cal로 산출되었다.
실험결과로부터 기존의 20W CFL과 10W LED를 LED 광원으로 대체할 경우 발열량이 각각 49.5% 및 86.7%로 감소함을 알 수 있었다. 결론적으로 LED 등기구가 발열이 높은 것으로 인식되지만, 기존 광원에 비해 소비전력이 적어 발열량도 감소하기 때문에 선박의 공기조화시스템의 에너지절감에도 부가적인 효과가 있다.

영어초록

This paper conducted a study on how the heat radiation of light emitting diode(LED)luminaires affects the indoor temperature increase. The effect was compared with that of a 20 W compact fluorescent lamp(CFL) and a 50 W MR16 halogen lamp which are most widely used inside of cruises, a LED downlight and a 4W MR16 LED replacing each of them. We installed a luminarie inside a thermally shielded chamber, measuring the temperature changes under the same volume every 5 minutes and compared the result with theoretically calculated heat radiation. The temperature changes in the chamber was measured four times, on seven hours' period in order to keep sufficient time once the temperature reaches the thermal equilibrium state. The results showed that the temperature of the 20 W E26 CFL and the 10 W LED downlight increased by 21.1℃ and 10.4℃ respectively, while that of the 50 W halogen MR16 and the 4 W LED MR16 increased by 33.9℃ and 4.8℃ respectively. The experimental heat radiation were calculated from the results and the experimental heat radiation of the CFL and the LED downlight were 171.5 cal and 86.5 cal, and those of the halogen MR16 and the LED MR16 were 275.3 cal and 36.5 cal. Therefore, the heat radiation was reduced by 49.5% and 86.7%, respectively, by replacing conventional light source with LED. In conclusion, we can expect a reduction of power consumption in air condition system and the effect on indoor temperature increase by application of LED luminaires.

참고자료

· 없음