بالنسبة لتركيبات الإضاءة الصناعية ، ولا سيما الخلجان العالية على غرار UFO حيث توجد الدوائر الكهربائية ومصابيح LED في مبيت مغلق ، فإن التصميم الحراري الفعال أمر بالغ الأهمية لخفض درجة حرارة التشغيل لهذا الجهاز الإلكتروني البصري مع تحسين الأداء والموثوقية. عادة ما يركز التصميم الحراري على المشتت الحراري الذي يكون عادةً عبارة عن مبيت وحدة إنارة مدمج عندما يتعلق الأمر بتصميمات خليجية عالية. تم تصميم المشتت الحراري لسحب الحرارة بعيدًا عن التقاطعات الموجودة على كل مصباح LED وعن مبيت السائق. تشتمل المشتتات الحرارية عادةً على مادة موصلة للحرارة مثل المعدن ، وتتضمن زعانف أو قنوات لزيادة سطح المشتت الحراري لتوفير تبادل حراري أكبر مع الهواء المحيط. قد يحتوي السكن على غرفة تهوية حرارية مدمجة مصبوبة في السكن. يتم تحديد الموصلية الحرارية لمبيت الخليج العالي من خلال تكوين المواد والظروف البيئية. تتم إزالة الحرارة المهدرة عن طريق التوصيل الحراري أيضًا على هندسة عناصر النظام. يمكن إنشاء المشتتات الحرارية من أي مادة عالية التوصيل الحراري بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر النحاس أو الألومنيوم أو السبائك المعدنية. على الرغم من أن النحاس يمكن أن يكون له موصلية حرارية تصل إلى 400 واط / مللي كلفن أو أكثر. الألومنيوم هو المعدن الأكثر تفضيلاً للمشتتات الحرارية بسبب الموصلية الحرارية العالية نسبيًا وسهولة التصنيع. لتحسين تبديد الحرارة ومقاومة التآكل ، يمكن تطبيق طلاء مسحوق الأكريليك على الأسطح الداخلية والخارجية لغلاف الألمنيوم.
يمكن تصنيع المشتت الحراري للألمنيوم في عمليات مختلفة بتكلفة وأداء متنوع. أحواض الحرارة المختومة هي أقل الحلول الحرارية تكلفة ولكنها أقل كفاءة من أحواض الحرارة المبثوقة والمشتتات الحرارية المصبوبة. تعتبر عملية البثق مفيدة في تصنيع ملفات تعريف الزعانف المعقدة التي تسمح بتبديد أكبر للحرارة من خلال زيادة مساحة السطح. تتميز أحواض الحرارة المزورة بنقاوة عالية جدًا من الألومنيوم ، وبالتالي تتمتع بموصلية حرارية ممتازة - عادةً ما تكون أعلى بنسبة 20 في المائة من أحواض الحرارة المبثوقة والمسبوكة. يمكن أن يكون للألمنيوم عالي النقاء موصلية حرارية عند درجة حرارة الغرفة حوالي 210 واط / مللي كلفن. غالبًا ما يشتمل التصنيع بالبثق والقوالب المصبوبة على عناصر تصنيع السبائك لتسهيل المعالجة ، ولكن هذه الشوائب سلبية للخصائص الحرارية. المشتت الحراري المصنوع من الألمنيوم المبثوق أو المصبوب لديه موصلية حرارية تقارب 160-200 وات / مللي كلفن. نظرًا لأن نسبة التكلفة / الأداء غالبًا ما تكون الاعتبار الرئيسي في تصميم النظام ، يتم استخدام المشتتات الحرارية المزورة بشكل أقل تكرارًا من الأنواع الأخرى من المشتتات الحرارية. علاوة على ذلك ، توفر العلب ذات الإضاءة العالية المصبوبة بالقالب بناء من قطعة واحدة وتزيل العمليات الثانوية مثل التشغيل الآلي والتجميع ويمكن تشكيلها بالعديد من الميزات مثل الزعانف أو الغرف أو الفتحات أو الفتحات المخصصة أو الأشكال المحددة لأقصى قدر من تبديد الحرارة. تم تصميم تركيبات UFO عالية الارتفاع الحديثة بشكل متزايد مع عوامل شكل مبسطة لاعتبارات جمالية بالإضافة إلى إدارة حرارية أفضل. يمكن لأغلفة الإنارة المصممة بشكل صحيح ، على سبيل المثال ، تجنب تراكم الغبار على المدى الطويل ولن تتدهور الموصلية الحرارية للنظام.
تسمح الإدارة الحرارية الأفضل لمصابيح LED عالية الطاقة لمصابيح الإضاءة العالية بأن تكون مدفوعة بمستويات تيار أعلى مع تخفيف الآثار السلبية على الحياة وإخراج الضوء المرتبط عادةً بدرجات حرارة محيطة عالية. يمتلك المصممون طريقتين للحفاظ على برودة مصابيح LED عالية الطاقة من خلال استخدام تقنيات الإدارة الحرارية السلبية الأخرى ، مثل التجميعات القائمة على الأنابيب الحرارية. يستخدم نظام الأنابيب الحرارية نقل الحرارة على مرحلتين من خلال تبخر وتكثيف مائع العمل. تم تطوير استراتيجيات إدارة حرارية أخرى تستخدم أجهزة التبريد النشطة ، مثل المراوح ، لإشعاع الحرارة من مصابيح LED. يمكن أن يؤدي الحمل الحراري القسري للهواء الناتج عن المروحة إلى زيادة انتقال الحرارة إلى البيئة المحيطة.
