¿Qué es un respiradero?

Un respiradero es un dispositivo o mecanismo utilizado para controlar la dirección del flujo de gas o líquido, generalmente abriendo o cerrando el paso de flujo.

Los respiraderos también son componentes esenciales en las luminarias LED para exteriores de alta potencia, ya que brindan impermeabilidad y transpirabilidad. Estos dispositivos controlan la dirección del flujo de gas o líquido abriendo o cerrando el paso de flujo.

Definición de respiradero

Los respiraderos son componentes cruciales en los dispositivos de luminarias LED para exteriores, como farolas, postes de luz, luces de jardín, luces de paisaje, reflectores LED, luces de césped, luces enterradas y otros equipos electrónicos para exteriores. Estos respiraderos vienen en varios diseños y principios de funcionamiento, incluidos resorte, diafragma, válvula de bola y más.

Por lo general, un respiradero consta de un cuerpo de válvula, una tapa de válvula, un núcleo de válvula, sellos y otros componentes necesarios. La apertura y el cierre de la válvula se controlan ajustando la posición del núcleo de la válvula o la presión del resorte.

Tipos de respiraderos

Existen muchos tipos de respiraderos. A continuación, se indican algunos de los más comunes:

• Válvula de respiración de tipo resorte: este tipo de respirador utiliza un resorte para controlar la apertura y el cierre de la válvula. Cuando la presión excede el valor establecido, el resorte empuja la válvula para cerrarla, evitando el flujo inverso de gas o líquido.
• Válvula de respiración de diafragma: este tipo de respirador utiliza un diafragma como válvula. Cuando la presión excede el valor establecido, el diafragma se dobla o deforma, cerrando la válvula y evitando el reflujo.
• Válvula de respiración de tipo válvula de bola: este tipo de respirador utiliza una bola como válvula y se abre cuando la presión excede el valor establecido, permitiendo que fluya gas o líquido. Cuando la presión cae, la bola vuelve a su posición original, cerrando la válvula.
• Válvula de respiración de tipo tapón: este respirador emplea un tapón giratorio para controlar la dirección del flujo de gas o líquido. La válvula se abre o se cierra girando la posición del tapón.
• Válvula de respiración con válvula solenoide: este tipo de ventilación utiliza una válvula solenoide para controlar la apertura y el cierre de la válvula, y permite el control de la dirección del flujo a través de la fuerza electromagnética.

La función de los respiraderos

Además de estas válvulas respiratorias comunes, existen otras válvulas respiratorias con diferentes diseños y principios de funcionamiento. La elección de la válvula respiratoria que se utilizará depende de las necesidades y requisitos de la aplicación específica.

En el campo médico, las válvulas respiratorias se utilizan con frecuencia en ventiladores, equipos de oxigenoterapia y otros dispositivos para controlar la inhalación y descarga de gas, ayudando a los pacientes a respirar normalmente.

En el campo industrial, las válvulas respiratorias se emplean comúnmente en sistemas de tuberías, contenedores y otros equipos para regular la dirección del flujo y la presión de los fluidos.

La válvula respiratoria que se utiliza normalmente en lámparas es una válvula de equilibrio de presión, a menudo denominada válvula de respiración de lámpara o válvula de respirador de lámpara.

Cuando se trata de luminarias LED para exteriores, en particular farolas LED para calles urbanas, la gente tiende a prestar más atención a cuestiones como la disipación de calor, la eficiencia de conversión fotoeléctrica y la vida útil. De hecho, ya hay numerosos materiales informativos disponibles sobre estos temas. Sin embargo, ciertos dispositivos aparentemente insignificantes y pequeños a veces desempeñan un papel fundamental. Aquí es donde entra en juego el respiradero: pequeño, discreto, ¡pero indispensable!

La carcasa de una farola LED de alta potencia está sujeta a la temperatura ambiente, a las diferencias de temperatura entre las partes internas y externas, a las diferencias de presión, al polvo, a la suciedad y a la humedad, entre otros factores. Estos factores pueden tener un impacto perjudicial en el rendimiento de las lámparas, y las diferencias de presión pueden dañar los sellos de las lámparas. Cuando se enciende la farola, una parte importante de la energía eléctrica de la luz LED se convierte en calor, lo que hace que la temperatura dentro de la pantalla de la lámpara aumente gradualmente.

Como resultado, la presión del aire dentro de la pantalla aumenta, ejerciendo una mayor presión sobre la pared interior de la cavidad de la pantalla. Cuando la lámpara LED se apaga, generalmente se forma una cierta presión negativa dentro de la cavidad de la pantalla. Todos estos fenómenos pueden dañar la estructura del sistema de iluminación y reducir su vida útil.

Las luminarias LED para exteriores suelen estar expuestas a diversos factores ambientales, como lluvia, niebla, hielo y nieve, viento y arena, ácido salado, niebla salina, polvo, suciedad, humedad e insectos. Para garantizar que los componentes electrónicos y los chips emisores de luz LED utilizados en las lámparas permanezcan en un estado normal durante toda la vida útil del diseño, los ingenieros han implementado estrictas medidas de protección.

¿Por qué utilizar respiraderos en luminarias LED para exteriores?

Estas medidas de protección incluyen:

• Establecer el nivel de protección en IP66 o superior.
• Utilizar juntas o anillos de sellado más duraderos para mejorar el efecto de sellado.
• Aumentar el espesor de la carcasa para minimizar el movimiento alrededor del anillo de sellado.
• Instalar tornillos adicionales alrededor del anillo de sellado o la junta para mantener un efecto de sellado más duradero.
• Implementar medidas de protección estructural.

Al implementar estas medidas, la estructura de la lámpara se transforma en una cavidad verdaderamente hermética.

Es un hecho indiscutible que los cambios en la temperatura ambiente y el funcionamiento de las luminarias LED para exteriores pueden generar diferencias de presión entre el interior y el exterior de una cavidad cerrada. Estas diferencias de presión pueden causar concentración de tensiones en las conexiones estructurales de la lámpara, el anillo de sellado y otros puntos de unión, lo que provoca daños en la lámpara y sus componentes y materiales de sellado.

Con el tiempo, las diferencias de presión alternas positivas y negativas pueden generar espacios más grandes en las juntas de las piezas estructurales, lo que da como resultado una menor hermeticidad de la cavidad. Además, esto puede crear un efecto de respiración dentro de la lámpara.

Aplicación de respiraderos en luminarias LED para exteriores

Las luminarias LED para exteriores deben incorporar ventilaciones para evitar que las lentes se empañen y que la humedad dañe los componentes electrónicos. Las ventilaciones pueden evitar la entrada de humedad y permitir que escape la condensación mientras se equilibra la presión.

Efecto de la respiración y su influencia

Los experimentos han demostrado que, además del impacto de los cambios drásticos en la temperatura ambiente, el calor generado por la eficiencia de conversión electroóptica de las luminarias exteriores tiene la mayor influencia en la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la cavidad sellada de la lámpara.

De acuerdo con la ecuación para el estado de gas ideal, entendemos que a medida que aumenta la temperatura de la lámpara, la presión interna también aumentará, lo que dará como resultado una diferencia de presión con la atmósfera. Si hay un espacio presente en la lámpara, el gas dentro de la cavidad se escapará.

Por el contrario, cuando la temperatura de la lámpara disminuye, la presión de aire interna disminuye, lo que permite que el aire exterior, la humedad, el vapor de agua o los gases corrosivos que contienen componentes ácidos, salinos y salinos se filtren. Este fenómeno se conoce como el efecto de respiración de la cavidad cerrada.

		PV＝nRT
P es la presión del gas (Pa)	V es el volumen del gas (m3)	T es la temperatura termodinámica (K)	R es la constante molar del gas (J/mol.K)	n es la masa del gas (mol)

El efecto más perjudicial del efecto respiración es la penetración de humedad, vapor de agua o gases corrosivos que contienen ácidos, sales y componentes salinos en las lámparas. Esto no solo provoca la formación de gotas de agua en la lente, lo que afecta al efecto de iluminación, sino que también provoca la corrosión de la lente, la fuente de luz LED y los componentes electrónicos. Como resultado, estos componentes pierden su rendimiento técnico adecuado y se acorta la vida útil de la lámpara. Además, puede provocar cortocircuitos eléctricos y diversos problemas de seguridad.

Función, principio y estructura

El respiradero se forma combinando una membrana transpirable de ePTFE (membrana microporosa de politetrafluoroetileno expandido) con materiales como plástico, metal y gel de sílice mediante moldeo por inyección y soldadura ultrasónica, lo que garantiza una instalación hermética.

Los respiraderos están disponibles en varios estilos principales, incluidos los estilos roscados, a presión, a presión y con botón. Los dos indicadores de rendimiento más importantes son el flujo de aire y el nivel de protección.

El respiradero se instala en la lámpara para facilitar el intercambio de gases entre la cavidad cerrada y la atmósfera a través de la membrana de ePTFE. Cuando la temperatura dentro del cuerpo de la lámpara cambia y el gas se expande o se comprime, se forma una diferencia de presión con la atmósfera externa. El aire fluye a través de la película de ePTFE para mantener la presión interna del cuerpo de la lámpara en equilibrio con la presión atmosférica al tiempo que evita la entrada de vapor de agua. Esto hace un uso eficaz del efecto de respiración y resuelve cualquier problema causado por la diferencia de presión del aire.

Soluciones

El respiradero se instala en la carcasa de las luminarias de exterior de alta potencia para mantener el equilibrio de presión entre el interior y el exterior de la carcasa mediante una ventilación continua. Cuando hay cambios en la temperatura y la presión ambiente, el respiradero iguala rápidamente la presión dentro y fuera de la carcasa, lo que reduce la tensión en la carcasa y los componentes internos.

Además, el diseño optimizado de los respiraderos garantiza un rendimiento eficiente y confiable en las luces LED de alta potencia. Al controlar eficazmente el flujo de gas o líquido, estos dispositivos evitan que entre agua o humedad en la lámpara al tiempo que permiten un intercambio de aire adecuado para mantener la ventilación. Esto ayuda a prolongar la vida útil de las lámparas LED y mantener su rendimiento óptimo.

¿Qué lámparas ZGSM utilizan respiradero de lámpara?

Las series de luminarias LED para exteriores ZGSM Hevo, K, L, Halo, Rifle, Falcon y Zoom utilizan respiraderos.