1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Бакалавр
  4. 141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)
Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/41638
Title: Розробка системи термостабілізації напівпровідникових джерел світла тепловими трубками
Other Titles: Development of a thermal stabilization system for semiconductor light sources using heat pipes
Authors: Палій, Ілля Юрійович
Palii, Illia
Bibliographic description (Ukraine): Палій І. Ю. Розробка системи термостабілізації напівпровідникових джерел світла тепловими трубками: кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю "141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка" / І. Ю. Палій. – Тернопіль: ТНТУ, 2023. – 64 с.
Issue Date: Jun-2023
Date of entry: 21-Jun-2023
Publisher: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Закордонець, Володимир Савич
Zakordonets, Volodymyr
UDC: 621.47
Keywords: теплова трубка
світловий потік
світловіддача
тепловий режим
тепловий опір
LED
heat pipe
luminous flux
light output
thermal regime
thermal resistance
Number of pages: 64
Abstract: У кваліфікаційній роботі розглянуто та проаналізовано систему термостабілізації LED- освітлювачів тепловими трубками. Мета кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи термостабілізації LED- освітлювачів тепловими трубками. Кваліфікаційна робота складається із вступу, 4 розділів і загальних висновків. У вступі визначено актуальність роботи, об’єкт, предмет, мету і завдання, практичну значимість роботи. У першому розділі виконано порівняльний аналіз існуючих систем термостабілізації LED- освітлювачів. У другому здійснено вибір та обґрунтування можливих варіантів технічної реалізації системи термостабілізації освітлювачів тепловими трубками. У третьому розділі побудована теплова математична модель системи термостабілізації. Розглянуті варіанти побудови систем охолодження LED - освітлювачів тепловими трубками та радіатором. У четвертому розділі розглянуті основні аспекти охорони праці та безпеки життєдіяльності при роботі з освітлювальними приладами.
In the qualification work the system of cooling of LED illuminators by heat pipes is considered and analyzed. The purpose of the qualification work is to develop a system for cooling LED luminaires with heat pipes. Qualification work consists of an introduction, 4 sections and general conclusions. The introduction identifies the relevance of the work, the object, subject, purpose and objectives, the practical significance of the work. The first section compares the existing cooling systems of LED luminaires. In the second choice and substantiation of possible variants of technical realization of system of cooling of LED illuminators by heat pipes is carried out. In the third section the thermal mathematical model of cooling system is constructed. Variants of construction of cooling systems of LED illuminators by heat pipes and a radiator are considered. The fourth section discusses the main aspects of occupational safety and health when working with lighting fixtures.
Description: Для підвищення ефективності системи термостабілізації теплові трубки доцільно застосовувати в комплекті з пасивним виносним радіатором. Побудована теплова математична модель системи термостабілізації на теплових трубках показала, що для збільшення ефективності термостабілізації потрібно: збільшувати довжину та площу поперечного перерізу трубки; зменшувати тепловий опір між активною зоною та навколишнім середовищем. Зменшення теплового опору можливе при застосуванні ТТ разом з активним радіатором та вентилятором. Аналіз показав, що система на ТТ має вищу ефективність в порівнянні з аналогічною системою на металевих трубках. Перевага обумовлена на порядок більшою ефективною теплопровідністю ТТ порівняно з теплопровідністю металів. Запропонована нова конструкція LED-світильника з системою радіальних теплових трубок, з’єднаних з пасивним радіатором великої площі. Використання такої схеми термостабілізації дасть можливість стабілізувати температуру LED на оптимальному рівні при мінімальних апаратних затратах
Content: ВСТУП 5 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 7 1.1 LED елементи – як джерела світла і тепла 7 1.2Вплив температурного нагріву на параметри LED 10 1.3Відомі практичні конструкції термостабілізації LED 11 2. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 16 2.1Будова та принцип роботи теплової трубки 16 2.2Типи теплових трубок 19 2.3Тепловий менеджмент LED 23 2.4Експериментальні дослідження термостабілізації LED тепловими трубками 29 3. РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 32 3.1Термостабілізація активною тепловою трубкою 32 3.2Вплив температури на параметри LED-елементів 36 3.3Розрахункова модель LED з тепловою трубкою 42 3.4Розрахунок системи термостабілізації LED 48 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 55 4.1 Аналіз шкідливих виробничих факторів, електробезпеки, пожежної небезпеки світлодіодних ламп 55 4.2 Захист персоналу та навколишнього середовища від небезпечних виробничих факторів 58 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 60 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 61
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/41638
Copyright owner: © Палій І.Ю., 2023
References (Ukraine): 1.Schubert E. F. Light-emitting diodes. – Cambridge, 2006.
2. Huaiyu Y. A review of passive thermal management of LED module / Y. Huaiyu, S. Koh, H. Zeijl, A.W.J. Gielen, Z. Guoqi // J. of Semiconductors. 2011. Vol. 32, N 1.P. 0140081–0140084.
3. Lee Н. Тhermal design: heat sinks, thermoelectrics, heat pipes, compact heat exchangers, and solar cells. – New Jersey: Wiley, 2010.
4. Reay D., Kew P., McGlen R. Heat pipes: theory, design and applications. – Oxford: Elsevier, 2014.
5. Faghri A. Heat pipes: review, opportunities and challenges // Frontiers in Heat Pipes. 2014. Vol. 5, Is. 1. P. 1
6. Закордонець В.С., Фера В.І. Розрахунок системи охолодження світлодіода на базі теплової труби. // Матеріали VIII Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій», 16-17 листопада 2017., м.Тернопіль. – С.138.
7. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів. ДНАОП 0.00–1.21–98.
8. Гандзюк, М. П. Основи охорони праці : підручник / М. П. Гандзюк, Є.П. Желібо, М.О. Халімовський; за ред.. М.П. Гандзюка; МОН України. – 4-е вид. – К. : Каравела, 2008. - 384 с.
9. Перестюк М.О., Маринець В.В. Теорія рівнянь математичної фізики К.:Либідь, 2006, -363с.
10. Світлотехніка : навч. посіб. / О. М. Прядко. – Київ : КНУКіМ, 2017. – 343 с.
11. Овчинніков С.С, Поліщук В.М. Основи світлотехніки. Навчально методичний посібник з практичного вивчення курсу. Ч.1 ХДАМГ, Харків, 2002.
12. Овчинников С.С, Поліщук В.М., Бухарін С.Л., Петченко Г.О. Основи світлотехніки. Збірник завдань та домашніх контрольних робіт ХНАМГ, Харків, 2004.
13. Rittidech S. Heat-transfer characteristics of a closed-loop oscillating heat-pipe with check valves / S. Rittidech, N. Pipatpaiboon, P. Terdtoon // Applied Energy. 2007. – № 84. – р. 565-577. 4.Thompson S.M. Investigation of a flat-plate oscillating heat pipe with Tesla-type check valves / S.M. Thompson, H.B. Ma, C. Wilson // Experimental Thermal and Fluid Science. – 2011. – Vol. 35, Issue 7. – р. 1265-1273.
14. Bhuwakietkumjohn N. Internal flow patterns on heat transfer characteristics of a closed-loop oscillating heat-pipe with check valves using ethanol and a silver nanoethanol mixture / N. Bhuwakietkumjohn, S. Rittidech // Experimental Thermal and Fluid Science. – 2010. – Vol. 34, Issue 8. – р. 1000-1007.
15. Yang H. Operational limit of closed loop pulsating heat pipes / H. Yang, S. Khandekar, M. Groll // Applied Thermal Engineering. – 2008. – Vol. 28, Issue 1. – p. 49-59.
16. Tong B.Y. Closed-loop pulsating heat pipe / B.Y. Tong, T.N. Wong, K.T. Ooi // Applied Thermal Engineering. – 2001. – № 21. – р. 1845-1862.
17. .Xu J.L. High speed flow visualization of a closed loop pulsating heat pipe / J.L. Xu, X. Li, T.N. Wong // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2005. № 48. – р. 3338-3351.
18. Konev S.V. Investigation of heat & mass transfer in capillary heat pipes / S.V.Konev, V.A. Aliakhnovich // 13th Int. Heat Pipe Conf., China. – 2004. – p. 290294.130 10.Khandekar S. Understanding operational regimes of closed loop pulsating heat pipes: an experimental study / S. Khandekar, N. Dollinger, M. Groll // Applied Thermal Engineering. – 2003. – №23. – р. 707-719.
19. Qu M. Theoretical analysis of startup of a pulsating heat pipe / M. Qu, H.B. Ma // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2007. – № 50. – р. 2309- 2316.
20. Katpradit T. Effect of aspect ratios and Bond number on internal flow patterns of Closed End Oscillating Heat Pipe at critical state / T. Katpradit, T. Worngratanapaisarn, P. Terdtoon, etc. // 13th IHPC, China. – September 21-25, 2004.– P.295-301.
21. .Kim S. Effects of fluctuations of heating and cooling section temperatures on performance of a pulsating heat pipe / S. Kim, Y. Zhang, J. Choi // Applied Thermal Engineering. – 2013. – Vol. 58, Issues 1-2. – р. 42-51.
22. Rao M. Understanding transport mechanism of a self-sustained thermally driven oscillating two-phase system in a capillary tube / M. Rao, F. Lefèvre, S. Khandekar, etc. // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2013. – Vol. 65.– р. 451-459. 15.Das S.P. Thermally induced two-phase oscillating flow inside a capillary tube / S.P. Das, V.S. Nikolayev, F. Lefevre, etc. // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2010. – Vol. 53, Issues 19-20. – р. 3905- 3913.
23. Khandekar S. An insight into thermo-hydrodynamic coupling in closed loop pulsating heat pipes / S. Khandekar, M. Groll // International Journal of Thermal Sciences. – 2004. – № 43. – р. 13-20. 17.Charoensawan P. Thermal performance of horizontal closed-loop oscillating heat pipes / P. Charoensawan, P. Terdtoon // Applied Thermal Engineering. – 2007. № 27. – р. 721-727
Content type: Bachelor Thesis
Appears in Collections:141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Палій І.Ю._Авторська довідка.docxАвторська довідка_Палій І.Ю.19,86 kBMicrosoft Word XMLView/Open
Робота_Палій І.Ю..pdfКваліфікаційна робота бакалавра_Палій І.Ю.2,67 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Admin Tools