Розробка термоелектричної системи охолодження світлодіодних джерел світла

Пастущак, Назар Андрійович; Pastushchak, Nazar

Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document : http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39440

Titre:	Розробка термоелектричної системи охолодження світлодіодних джерел світла
Autre(s) titre(s):	Development of a thermoelectric system for LED sources cooling
Auteur(s):	Пастущак, Назар Андрійович Pastushchak, Nazar
Bibliographic description (Ukraine):	Пастущак Н.А. Розробка термоелектричної системи охолодження світлодіодних джерел світла: кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / Н. А. Пастущак. — Тернопіль: ТНТУ, 2022. — 65 с.
Date de publication:	déc-2022
Date of entry:	21-déc-2022
Editeur:	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
Mots-clés:	141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка світлодіод модуль Пельтьє світловіддача тепловий режим тепловий опір Peltier modules LED luminous flux light output thermal regime thermal resistance
Number of pages:	65
Résumé:	У кваліфікаційній роботі розглянуто та проаналізовано систему охолодження світлодіодних освітлювачів термоелектричними модулями Пельтьє. Мета кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи охолодження світлодіодних освітлювачів термоелектричними модулями Пельтьє. 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 охолодження світлодіодних освітлювачів. У другому здійснено вибір та обґрунтування можливих варіантів технічної реалізації системи охолодження світлодіодних освітлювачів термоелектричними модулями Пельтьє. У третьому розділі побудована теплова математична модель системи охолодження. Розглянуті варіанти побудови систем охолодження світлодіодних освітлювачів з термоелектричними модулями Пельтьє. 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 Peltier thermoelectric modules is considered and analyzed. The purpose of the qualification work is to develop a cooling system for LED luminaires with Peltier thermoelectric modules. 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 the choice and substantiation of possible variants of technical realization of the system of cooling of LED illuminators by Peltier thermoelectric modules is carried out. In the third section the thermal mathematical model of cooling system is constructed. Options for constructing cooling systems for LED luminaires with Peltier thermoelectric modules are considered. The fourth section discusses the main aspects of occupational safety and health when working with lighting fixtures.
Description:	В сучасних світлодіодних матрицях (СДМ) ефективність перетворення електроенергії в енергію світлового випромінювання близька до 25%. Інші 75% йдуть на джоулевий нагрів, і виділяються у вигляді тепла. Виділена теплова енергія підвищує температуру світловипромінюючих кристалів матриці, і сильно знижує якість світла, світловіддачу і час експлуатації приладу. Побудована розрахункова математична модель СДМ дозволяє виявити фактори, які суттєво впливають на її тепловий режим. Температура світлодіодної матриці буде зменшуватися при зменшенні інтегрального теплового опору системи охолодження і температури довкілля. Тепловий опір можна зменшити застосовуючи активні способи охолодження, зокрема термоелектричний. Завдяки термоохолодженню тепловим опором можна керувати, а при певних умовах навіть зменшити до нуля.
Content:	ВСТУП 5 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 7 1.1 Вплив температури на світлотехнічні параметри світлодіодів 7 1.2 Огляд традиційних систем термостабілізації 11 1.3 Термоелектричне охолодження 15 1.4 Рідинне охолодження 18 2. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 20 2.1 Принцип роботи та особливості будови світлодіодів 20 2.2 Світлодіодні матриці 23 2.3 Гібридні світлодіодні матриці 28 2.4 Принцип роботи та будова термоелектричного модуля Пельтьє 29 2.5 Конструювання системи охолодження СДМ з модулем Пельтьє 32 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 39 3.1 Розрахунок теплового режиму СДМ з пасивним радіатором 39 3.2 Вибір ТЕМП 45 3.3 Розрахунок теплового режиму СДМ з термоелектричним модулем Пельтьє 47 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 56 4.1 Аналіз можливих небезпечних і шкідливих виробничих чинників, електробезпеки і пожежної небезпеки 56 4.2 Захист персоналу та навколишнього середовища від небезпечних виробничих факторів 59 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ 61 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 62
URI/URL:	http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39440
Copyright owner:	© Пастущак Н.А., 2022
References (Ukraine):	1. Справочная книга по светотехнике / Под ред.. Ю. Б. Айзенберга. 3-е узд. Перераб. И доп. М.: Знак. – 972 с. 2. Тихонов А. Н. Уравнения математической физики. / А.Н. Тихонов, А.А. Самарський. – M.: Наука, 1977. – 735 с. 3. Беляев Н.М. Методы теории теплопроводности. Ч.1. / Н.М. Беляев, А.А. Рядно. – M.: Высш. шк., 1982. –327 с. 4. Светодиоды / Авт.: Шуберт Ф.Е. Издательство: ФИЗМАТЛИТ, 2008. –496 с. ISBN: 978-5-9221-0851-5. 5. В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев Электроника. М: Высш. школа, 1991 г. - 622 с. 6. Полищук А.А. Обеспечение теплового режима светодиодных ламп при разработке светотехнических устройств. /А.А Полищук // Современная электроника. – 2006. – № 3. – С. 42-45. 7. Сергеев В.А., Ходаков А.М. Расчет и анализ распределений плотности тока и температуры по площади структуры InGaN/GaN мощных светодиодов. ФТП, 2010, т. 44, вып. 2. С.230-234. 8. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур. /Ж.И Алферов // Физика и техника полупроводников. – 1998. – т. 32, – № 1. – С.3-18. 9. Сергеев В.А. Расчет и анализ распределений плотности тока и температуры по площади структуры InGaN/GaN мощных светодиодов. /В.А Сергеев, А.М. Ходаков // Физика и техника полупроводников. – 2010. – т. 44, – № 2. – С. 30-34. 10.Ефремов А.А. Влияние джоулева разогрева на квантовую эффективность и выбор теплового режима мощных InGaN/GaN светодиодов. / А.А. Ефремов, Н.И. Бочкарева, Р.И. Горбунов, Д.А. // Физика и техника полупроводников. – 2006. – т. 40, – № 2. – С. 621-627. 11. Давыденко Ю. Высокоэффективные современные светодиоды. / Ю. Давыденко // Современная электроника. – 2004. – № 10. – С. 36-43. 12. Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов. / С. Никифоров // Компоненты и технологии. – 2005. – № 9. – С. 140-146. 13. Лотар Ноэль. Охлаждение и регулирование температурных режимов светодиодов. / Лотар Ноэль // Полупроводниковая светотехника. – 2010. – № 3. – С. 13-15. 14. Миранович В. Мощные светодиоды: особенности применения, проблемы и методы решения на примере светодиодов компании PROLIGHT OPTO TECHNOLOGY. / В. Миранович, И. Филоненко // Электронные компоненты. – 2007. – № 6. – С. 45-49. 15. Староверов К. Системы охлаждения для светодиодов. / К. Староверов // Новости электроники. – 2008. – № 17. – С. 21-23. 16. Шостаковский П. Современные решения термоэлектрического охлаждения. / П. Шостаковский // Компоненты и технологии. – 2009. – № 12. – С. 40-46. 17. Закордонець В.С., Рекуник Т.М. Cтабілізація температурного режиму світлодіодних систем термоелектричними модулями охолодження// Матеріали VI Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій», 16-17 листопада 2017., м.Тернопіль. – С.138. 18. Арутюнян А. А. - Основы энергосбережения. Москва, Энергосервис. – 2007.-387с. 19. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света . М.: Энергоатомиздат, 1991.- 586с 20. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів. ДНАОП 0.00–1.21–98. 21. 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. 22. http://elektrotovary.te.ua/index.php?route=information/news&news_id=6 23. https://dilux.com.ua/p461859293-svetodiodnaya-matritsa-prozhektora.html 24. https://foton.ua/upload/datasheet/cree/CXA1507.pdf
Content type:	Master Thesis
Collection(s) :	141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка

Fichier(s) constituant ce document :

Fichier	Description	Taille	Format
Пастущак_Авторська довідка.docx	Авторська довідка_Пастущак Н.А.	18,73 kB	Microsoft Word XML	Voir/Ouvrir
Дипломна робота_Пастущак.pdf	Кваліфікаційна робота магістра_Пастущак Н.А.	3,28 MB	Adobe PDF	Voir/Ouvrir

Affichage détaillé

Outils d'administration