Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы
Исследована система охлаждения светодиодного светильника, функционирующая по принципу тепловой трубы. Приведено описание экспериментального стенда, методика и результаты испытаний, проведенных для различного положения светильника при потребляемой электрической мощности 196 Вт. Показано, что рассмотр...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2013
|
| Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56367 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы / А.Б. Рассамакин, Е.В. Быков, С.М. Хайрнасов, Б.М. Рассамакин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 5. — С. 28-30. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-56367 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-563672014-02-17T03:15:50Z Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы Рассамакин, А.Б. Быков, Е.В. Хайрнасов, С.М. Рассамакин, Б.М. Обеспечение тепловых режимов Исследована система охлаждения светодиодного светильника, функционирующая по принципу тепловой трубы. Приведено описание экспериментального стенда, методика и результаты испытаний, проведенных для различного положения светильника при потребляемой электрической мощности 196 Вт. Показано, что рассмотренная система охлаждения обеспечивает заданный температурный режим светодиодов. Досліджено систему охолодження світлодіодного світильника, що функціонує за принципом теплової труби. Наведено опис експериментального стенду, методика та результати випробувань, проведених для різного положення світильника при спожитій електричнії потужності 196 Вт. Показано, що розглянута система охолодження забезпечує належний температурний режим світлодіодів. The authors have investigated a LED lamp cooling system that operates on a heat pipe basis. The paper describes the experimental stand, methods and results of the tests carried out for the different positions of the lamp at energy consumption of 196 W. It is shown that the considered cooling system ensures proper temperature of LEDs. 2013 Article Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы / А.Б. Рассамакин, Е.В. Быков, С.М. Хайрнасов, Б.М. Рассамакин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 5. — С. 28-30. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56367 62-711 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Обеспечение тепловых режимов Обеспечение тепловых режимов |
| spellingShingle |
Обеспечение тепловых режимов Обеспечение тепловых режимов Рассамакин, А.Б. Быков, Е.В. Хайрнасов, С.М. Рассамакин, Б.М. Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Исследована система охлаждения светодиодного светильника, функционирующая по принципу тепловой трубы. Приведено описание экспериментального стенда, методика и результаты испытаний, проведенных для различного положения светильника при потребляемой электрической мощности 196 Вт. Показано, что рассмотренная система охлаждения обеспечивает заданный температурный режим светодиодов. |
| format |
Article |
| author |
Рассамакин, А.Б. Быков, Е.В. Хайрнасов, С.М. Рассамакин, Б.М. |
| author_facet |
Рассамакин, А.Б. Быков, Е.В. Хайрнасов, С.М. Рассамакин, Б.М. |
| author_sort |
Рассамакин, А.Б. |
| title |
Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы |
| title_short |
Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы |
| title_full |
Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы |
| title_fullStr |
Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы |
| title_full_unstemmed |
Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы |
| title_sort |
тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Обеспечение тепловых режимов |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56367 |
| citation_txt |
Тепловые режимы системы охлаждения светодиодного светильника на основе тепловой трубы / А.Б. Рассамакин, Е.В. Быков, С.М. Хайрнасов, Б.М. Рассамакин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 5. — С. 28-30. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT rassamakinab teplovyerežimysistemyohlaždeniâsvetodiodnogosvetilʹnikanaosnoveteplovojtruby AT bykovev teplovyerežimysistemyohlaždeniâsvetodiodnogosvetilʹnikanaosnoveteplovojtruby AT hajrnasovsm teplovyerežimysistemyohlaždeniâsvetodiodnogosvetilʹnikanaosnoveteplovojtruby AT rassamakinbm teplovyerežimysistemyohlaždeniâsvetodiodnogosvetilʹnikanaosnoveteplovojtruby |
| first_indexed |
2025-07-05T07:38:24Z |
| last_indexed |
2025-07-05T07:38:24Z |
| _version_ |
1836791737766379520 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 5
28
ÎÁÅÑÏÅЧÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
ÓÄÊ 62-711
К. т. н. А. Б. РАССАМАКИН, Е. В. БЫКОВ, к. т. н. С. М. ХАЙРНАСОВ, к. т. н. Б. М. РАССАМАКИН
Óêðàèíà, НÒÓÓ «Êèåâñêèé ïîëèòåõíèчåñêèé èíñòèòóò»
E-mail: sergey.khairnasov@gmail.com
ÒЕПЛОВЫЕ РЕЖИМЫ СИСÒЕМЫ ОХЛАЖÄЕНИЯ
СВЕÒОÄИОÄНОГО СВЕÒИЛЬНИÊА НА ОСНОВЕ
ÒЕПЛОВОЙ ÒРÓБЫ
В êàчåñòâå ýíåðãîñбåðåãàющèõ ñâåòèëьíèêîâ
ñåãîдíÿ âñå чàщå ïðèмåíÿюòñÿ ñâåòîдèîдíыå
îñâåòèòåëьíыå ïðèбîðы. Òàêèå ïðèбîðы ÿâëÿюò-
ñÿ ïåðñïåêòèâíымè, ïðåждå âñåãî, ïðè èñïîëьзî-
âàíèè èõ â ïðîмышëåííыõ è îбщåñòâåííыõ îбъ-
åêòàõ, чòî ñâÿзàíî ñ ðÿдîм ïðåèмóщåñòâ ñâåòî-
дèîдîâ — îбåñïåчèâàÿ âыñîêóю îñâåщåííîñòь,
îíè ïîòðåбëÿюò мàëî ýíåðãèè, ïîзâîëÿюò ïîëó-
чèòь ëюбîé íåîбõîдèмыé цâåò èзëóчåíèÿ è, êðî-
мå òîãî, èмåюò ïðîдîëжèòåëьíыé ñðîê ñëóжбы.
Пðîèзâîдèòåëè ñâåòîдèîдîâ ñåãîдíÿ зàÿâëÿюò î
100 000 чàñîâ èëè 11 ãîдàõ íåïðåðыâíîé èõ ðà-
бîòы. Бëàãîдàðÿ îòñóòñòâèю ñòåêëÿííîé êîëбы
ñâåòîдèîды îчåíь íàдåжíы è мåõàíèчåñêè ïðîч-
íы. Сðåдè ïðîчèõ ïîëîжèòåëьíыõ êàчåñòâ ñâå-
òîдèîдîâ мîжíî âыдåëèòь èõ мèíèàòюðíîñòь è
бåзîïàñíîñòь, ñâÿзàííóю ñ ðàбîòîé ïðè íèзêîм
íàïðÿжåíèè è ñ мàëым âыдåëåíèåм òåïëà â ïî-
òîêå èзëóчåíèÿ, ò. å. â èíфðàêðàñíîм дèàïàзî-
íå ñïåêòðà. Пðè ýòîм, îдíàêî, дîëÿ ýëåêòðèчå-
ñêîé ýíåðãèè, èдóщåé íà ãåíåðèðîâàíèå òåïëà
â p—n-ïåðåõîдå, зíàчèòåëьíà [1]. Пîýòîмó ñó-
щåñòâóåò зíàчèòåëьíîå âыдåëåíèå òåïëà â зîíå
êðèñòàëëîâ ñâåòîдèîдîâ.
С ïîÿâëåíèåм мîщíыõ (100 Вò è âышå) îñâå-
òèòåëьíыõ ïðèбîðîâ íà îñíîâå ñâåòîдèîдîâ ýф-
фåêòèâíыé îòâîд òåïëà ñòàë îчåíь âàжíым фàê-
òîðîм îбåñïåчåíèÿ èõ íîðмàëьíîé ðàбîòы, ò. ê.
ïðè ïåðåãðåâå ñíèжàåòñÿ ñâåòîâîé ïîòîê ñâåòî-
дèîдà, óõóдшàюòñÿ ñâåòîâыå õàðàêòåðèñòèêè è
óмåíьшàåòñÿ ñðîê ñëóжбы. Оñíîâíым è îïðåдå-
ëÿющèм ïàðàмåòðîм ïðè òåïëîâыõ ðàñчåòàõ ñâå-
òîдèîдîâ ÿâëÿåòñÿ òåмïåðàòóðà p—n-ïåðåõîдà,
êîòîðàÿ íå дîëжíà ïðåâышàòь мàêñèмàëьíî дî-
ïóñòèмóю, âышå êîòîðîé â ïîëóïðîâîдíèêå ïðî-
èñõîдÿò ïðîцåññы, âåдóщèå ê íåêîððåêòíîмó
фóíêцèîíèðîâàíèю, à â дàëьíåéшåм — ê ïðåж-
дåâðåмåííîмó âыõîдó óñòðîéñòâà èз ñòðîÿ [2].
Исследована система охлаждения светодиодного светильника, функционирующая по принципу те-
пловой трубы. Приведено описание экспериментального стенда, методика и результаты испыта-
ний, проведенных для различного положения светильника при потребляемой электрической мощно-
сти 196 Вт. Показано, что рассмотренная система охлаждения обеспечивает заданный темпера-
турный режим светодиодов.
Ключевые слова: светодиод, система охлаждения, тепловая труба.
В ñîâðåмåííыõ îñâåòèòåëьíыõ ïðèбîðàõ
ïðèмåíÿюòñÿ ïàññèâíыå è àêòèâíыå óñòðîéñòâà
îõëàждåíèÿ, îñíîâàííыå íà мåòîдàõ îòâîдà òåï-
ëà òåïëîïðîâîдíîñòью è êîíâåêцèåé.
Пàññèâíыå ñèñòåмы îõëàждåíèÿ — мåòàë-
ëèчåñêèå ðàдèàòîðы — îбëàдàюò òàêèмè ïðåè-
мóщåñòâàмè, êàê ïðîñòîòà êîíñòðóêцèè, íàдåж-
íîñòь, дåшåâèзíà è îòñóòñòâèå дîïîëíèòåëьíыõ
ýíåðãîзàòðàò. Одíàêî дëÿ ïðèмåíåíèÿ â мîщíыõ
îñâåòèòåëьíыõ ïðèбîðàõ íà îñíîâå ñâåòîдèîдîâ
îíè íåïðèãîдíы, ïîñêîëьêó òðåбóåòñÿ ñëèшêîм
бîëьшàÿ ïëîщàдь òåïëîîòâîдà.
Аêòèâíыå ñèñòåмы îõëàждåíèÿ, îñíîâàííыå
íà ïðèíóдèòåëьíîм дâèжåíèè âîздóõà èëè òå-
ïëîíîñèòåëÿ â êîíòóðå, мîãóò îбåñïåчèòь íåîб-
õîдèмыé òåмïåðàòóðíыé óðîâåíь, îдíàêî îíè
шóмíы, мàëîíàдåжíы è ê òîмó жå òðåбóюò дî-
ïîëíèòåëьíîãî îбîðóдîâàíèÿ, à зíàчèò, èõ èñ-
ïîëьзîâàíèå зíàчèòåëьíî ïîâышàåò ïåðâîíà-
чàëьíóю ñòîèмîñòь óñòðîéñòâà è ýêñïëóàòàцè-
îííыå ðàñõîды.
Вñå ýòî ïîбóждàåò ê ïîèñêó àëьòåðíàòèâíыõ
ýффåêòèâíыõ ñèñòåм îõëàждåíèÿ. Пðîâåдåííыå
ðàíåå èññëåдîâàíèÿ дðóãèõ àâòîðîâ, â êîòîðыõ
ñðàâíèâàëèñь ðàзëèчíыå ñèñòåмы îõëàждåíèÿ
дëÿ ðàдèîýëåêòðîííîé àïïàðàòóðы, ñâèдåòåëь-
ñòâóюò î âыñîêîé ýффåêòèâíîñòè ïðèмåíåíèÿ
òåïëîâыõ òðóб дëÿ îòбîðà òåïëîòы è ïîддåðжà-
íèÿ òåïëîâîãî ðåжèмà ýëåêòðîííыõ óñòðîéñòâ
[3]. Òàêîé ïîдõîд âîзмîжåí è дëÿ ñâåòîдèîд-
íыõ îñâåòèòåëьíыõ ïðèбîðîâ. Нàïðèмåð, ïðî-
èзâîдèòåëь [4] ïðèмåíÿåò цåëыé ðÿд òåõíèчå-
ñêèõ ðåшåíèé ñ èñïîëьзîâàíèåм òåïëîâыõ òðóб
дëÿ îõëàждåíèÿ ñâåòîдèîдîâ, ïî ïðèíцèïó òå-
ïëîâîé òðóбы óñòðîåíà ñèñòåмà îõëàждåíèÿ ñâå-
òîдèîдíîãî ñâåòèëьíèêà [5]. В íàñòîÿщåé ðàбî-
òå èññëåдîâàíы òåïëîâыå ðåжèмы ïîñëåдíåé,
à òàêжå ïðîâåдåíî åå ñðàâíåíèå ñ êîíñòðóêцè-
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 5
29
ÎÁÅÑÏÅЧÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
åé íà îñíîâå ðàдèàòîðíîãî ïðîфèëÿ, èмåющåãî
èдåíòèчíóю ãåîмåòðèю è ïëîщàдь ïîâåðõíîñòè.
Рàññмàòðèâàåмàÿ ñèñòåмà îõëàждåíèÿ ïðåд-
ñòàâëÿåò ñîбîé îðåбðåííыé ïîëыé цèëèíдð âы-
ñîòîé 230 мм, дèàмåòðîм 170 мм, èзãîòîâëåí-
íыé èз àëюмèíèåâîãî ñïëàâà 6060. В íèжíåé
чàñòè êîíñòðóêцèè óñòàíîâëåíы ñâåòîдèîды (7
êëàñòåðîâ ïî 3 ñâåòîдèîдà), êàê ýòî ïîêàзàíî íà
рис. 1. Пîòðåбëÿåмàÿ ñâåòèëьíèêîм ýëåêòðèчå-
ñêàÿ мîщíîñòь ñîñòàâëÿåò 196 Вò, âыдåëÿåмàÿ
òåïëîâàÿ мîщíîñòь — 147 Вò. Òåмïåðàòóðà ïî-
âåðõíîñòè мîíòàжà ñâåòîдèîдîâ íå дîëжíà ïðå-
вышать 90°С при температуре окружающей сре-
ды до 35°С.
Сèñòåмà îõëàждåíèÿ ðàбîòàåò êàê «ïàðîâàÿ
êàмåðà»: åå ãåðмåòèчíыé êîðïóñ зàïîëíåí òå-
ïëîíîñèòåëåм, êîòîðыé íàõîдèòñÿ â ïàðîжèд-
êîñòíîм ñîñòîÿíèè, è ïåðåíîñ òåïëîòы ïðîèñ-
õîдèò бëàãîдàðÿ íåïðåðыâíîмó âíóòðåííåмó
èñïàðèòåëьíî-êîíдåíñàцèîííîмó цèêëó. Òî åñòь,
ïàðîâàÿ êàмåðà ïðåдñòàâëÿåò ñîбîé òàê íàзыâà-
åмыé ñâåðõïðîâîдíèê òåïëà, îбåñïåчèâàÿ мãíî-
âåííóю ïåðåдàчó òåïëîòы îò зîíы ïîдâîдà â зîíó
îõëàждåíèÿ è ïîчòè ðàâíîмåðíîå ðàñïðåдåëåíèå
òåмïåðàòóðы ïî ïîâåðõíîñòè êàмåðы [6].
Äëÿ ïðîâåдåíèÿ èññëåдîâàíèé быëà ñî-
бðàíà ýêñïåðèмåíòàëьíàÿ óñòàíîâêà, ïðèíцè-
ïèàëьíàÿ ñõåмà êîòîðîé èзîбðàжåíà íà рис. 2.
Зíàчåíèÿ òåмïåðàòóðы фèêñèðîâàëèñь мåдь-
êîíñòàíòàíîâымè òåðмîïàðàмè ñ èíòåðâàëîм
6 ñåêóíд è ïåðåдàâàëèñь ñ ïîмîщью àíàëîãîâî-
цèфðîâîãî ïðåîбðàзîâàòåëÿ ê êîмïьюòåðó.
Общàÿ ýëåêòðèчåñêàÿ мîщíîñòь, ïîдàâàåмàÿ íà
ñâåòèëьíèê, èзмåðÿëàñь ñ ïîмîщью âàòòмåòðà.
Вî âðåмÿ ïðîâåдåíèÿ îïыòîâ òåмïåðàòóðà
окружающей среды составляла 21±0,5°С.
Пîêàзàííыå íà рис. 3 дàòчèêè ÄÒ1 è ÄÒ2 èз-
мåðÿюò òåмïåðàòóðó â òîчêàõ, õàðàêòåðèзóющèõ
ðàбîòó òåïëîâîé òðóбы — â зîíå êîíдåíñàцèè
(ЗК) è â зîíå èñïàðåíèÿ (ЗÈ) ñîîòâåòñòâåííî.
Рàзíîñòь ýòèõ ïîêàзàíèé îïðåдåëÿåò мàêñèмàëь-
íыé ïåðåïàд òåмïåðàòóðы ïî ñèñòåмå îõëàждå-
íèÿ. Пîêàзàíèÿ дàòчèêà ÄÒ3 íà ïîâåðõíîñòè
кластерной сборки отличались на 5±0,1°С от по-
êàзàíèé дàòчèêà ÄÒ2, чòî ñîîòâåòñòâóåò ïðîâå-
дåííым ðàñчåòàм дëÿ òåðмèчåñêîãî ñîïðîòèâëå-
íèè êëàñòåðíîé ñбîðêè, ðàâíîãî 0,0333 Ê/Вò.
Иññëåдîâàíèÿ ïðîâîдèëèñь дëÿ дâóõ ïîëîжå-
íèé ñèñòåмы îõëàждåíèÿ: âåðòèêàëьíîãî (зîíà
нагрева снизу) и под углом 45° к горизонту.
Сðàâíèòåëьíыé àíàëèз òåïëîâыõ ðåжèмîâ
ïàðîâîé êàмåðы è àíàëîãèчíîãî ðàдèàòîðíîãî
ïðîфèëÿ ïðè âåðòèêàëьíîм ïîëîжåíèè óñòðîé-
ñòâà (рис. 4, а) ïîêàзыâàåò ñóщåñòâåííóю ðàз-
íèцó â òåмïåðàòóðå ïîâåðõíîñòè мîíòàжà êëà-
стерных сборок (зоны испарения) — до 19°С.
Òàêîå ïðåèмóщåñòâî ïàðîâîé êàмåðы îбóñëîâëå-
íî òåм, чòî åå ïðèмåíåíèå îбåñïåчèâàåò ðàâíî-
мåðíîå ðàñïðåдåëåíèå òåмïåðàòóðы ïî ïîâåðõ-
íîñòè, à зíàчèò, è бîëåå ýффåêòèâíîå îòâåдå-
íèå òåïëîòы.
Пðè íàêëîííîм ïîëîжåíèè óñòðîéñòâà õàðàê-
òåðèñòèêè ïàðîâîé êàмåðы íåзíàчèòåëьíî óõóд-
шàюòñÿ: òåмïåðàòóðíыé ïåðåïàд óâåëèчèâàåò-
ся и составляет примерно 6°С в начале перио-
да разогрева, возрастая до 7...7,5°С при выхо-
дå íà ñòàцèîíàðíыé ðåжèм ðàбîòы (ðèñ. 4, б).
В ñâÿзè ñ ýòèм òåмïåðàòóðà íà мîíòàжíîé ïî-
верхности увеличивается на 5°С по сравнению
ñ âåðòèêàëьíым ïîëîжåíèåм.
Нà ðèñ. 4, а ñëåдóåò îòмåòèòь íàбëюдàåмыé
ïðèмåðíî íà 400-é ñåêóíдå мîмåíò «ñòàðòà» ðà-
бîòы òåïëîâîé êàмåðы, êîòîðыé õàðàêòåðèзóåòñÿ
ðåзêèм ñîêðàщåíèåм ïåðåïàдà òåмïåðàòóðы ïî âы-
соте (примерно от 6 до 1,5°С), после чего его ве-
Рèñ. 1. Вíåшíèé âèд ñâåòèëьíèêà ñ ñèñòåмîé
îõëàждåíèÿ
1
2
4
6
5
7
3
220 В
Рèñ. 2. Сõåмà èзмåðèòåëьíîé óñòàíîâêè:
1 — ñèñòåмà îõëàждåíèÿ; 2 — дàòчèêè òåмïåðàòóðы (ÄÒ1—ÄÒ3); 3 — ñбîð-
êà ñâåòîдèîдîâ; 4 — бëîê ïèòàíèÿ; 5 — бëîê ïîдàчè è èзмåðåíèÿ мîщíîñòè;
6 — àíàëîãî-цèфðîâîé ïðåîбðàзîâàòåëь; 7 — êîмïьюòåð
Рèñ. 3. Сõåмà óñòàíîâêè
òåðмîïàð
ÄÒ1
ÄÒ2 ÄÒ3
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 5
30
ÎÁÅÑÏÅЧÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
ëèчèíà îñòàåòñÿ ïîчòè íåèзмåííîé. Нà ðèñ. 4, б
òàêîãî ýффåêòà íå íàбëюдàåòñÿ, чòî ñâÿзàíî ñ
íåõàðàêòåðíым дëÿ ïàðîâîé êàмåðы íàêëîííым
ðàзмåщåíèåм.
Иññëåдîâàíèÿ ïîêàзàëè, чòî â ñòàцèîíàðíîм
ðåжèмå зíàчåíèÿ òåмïåðàòóðы ïîâåðõíîñòåé â
зîíå êîíдåíñàцèè è â зîíå èñïàðåíèÿ ñîñòàâëÿ-
ют, соответственно, 68 и 70°С для паровой ка-
меры в вертикальном положении и 67 и 75°С в
íàêëîííîм, à дëÿ ðàдèàòîðíîãî ïðîфèëÿ — 62 è
89°С. При этом, как было сказано выше, свето-
дèîды ðàñïîëîжåíы íà мîíòàжíîé ïëàòå, òåïëî-
âîå ñîïðîòèâëåíèå êîòîðîé âызыâàåò дîïîëíè-
тельный рост температуры еще на 5°С. Это озна-
чàåò, чòî òåмïåðàòóðà â зîíå мîíòàжà ñâåòîдè-
îдà ïðè ïðèмåíåíèè ðàдèàòîðíîãî ïðîфèëÿ ñî-
ставит 94°С при допустимом значении 90°С. Что
жå êàñàåòñÿ ðàбîòы ïàðîâîé êàмåðы, åå мîжíî
ñчèòàòь óдîâëåòâîðèòåëьíîé — дàжå â íåбëà-
ãîïðèÿòíыõ óñëîâèÿõ, ïðè íàêëîííîм ïîëîжå-
íèè, îíà îбåñïåчèâàåò îõëàждåíèå ïîâåðõíîñòè
монтажа до 80°С, т. е. запас «прочности» со-
ставляет около 10°С.
Òàêèм îбðàзîм, èñïîëьзîâàíèå ñèñòåмы
îõëàждåíèÿ «ïàðîâàÿ êàмåðà» дëÿ îбåñïåчåíèÿ
зàдàííîãî òåмïåðàòóðíîãî ðåжèмà ñâåòîдèîдîâ
èмååò ñóщåñòâåííыé ïîòåíцèàë ïðè íåîбõîдèмî-
ñòè ïîâышåíèÿ îбщåé ýëåêòðèчåñêîé мîщíîñòè
ñâåòèëьíèêà ïðè ïîñòîÿííыõ ãåîмåòðèчåñêèõ è
âåñîâыõ õàðàêòåðèñòèêàõ.
В дàëьíåéшåм àâòîðы ïëàíèðóюò ïðîдîë-
жàòь èññëåдîâàíèÿ, íàïðàâëåííыå íà ïîèñê íî-
âыõ êîíñòðóêцèé ñèñòåм îõëàждåíèÿ, ðàбîòàю-
щèõ ïî ïðèíцèïó òåïëîâîé òðóбы, ðàññчèòàí-
íыõ íà îòâîд бîëьшèõ òåïëîâыõ мîщíîñòåé îò
ñâåòîдèîдîâ.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. http://www.lighting.phil ips.com/ru_ru/
lightcommunity/trends/led/anatomy/heat.wpd
2. Рóдåíêî Н. М., Гóðбà О. В. Аíàëіз òà ðîзðàõóíîê òå-
ïëîâîãî ðåжèмó ïîòóжíèõ ñâіòëîдіîдіâ // Віñíèê НÒÓÓ
«ÊПІ». Сåðіÿ: Рàдіîòåõíіêà. Рàдіîàïàðàòîбóдóâàííÿ.—
2010.— ¹ 41.— С. 115—120. [Rudenko N. M., Gurba
O. V. // Visnik NTUU «KPI». Seriya: Radiotekhnika.
Radioaparatobuduvannya. 2010. N 41. P. 115]
3. Christopher A. Soule. Heat pipe reliability in high-
power applications // Power Electronics Technology.—
August 2004.— P. 40—44.
4. http://www.innovatecha.com/2007_LED_Catalog.pdf
5. Пàò. 40882 Óêðàїíè. Сâіòëîдіîдíèé îñâіòëюâàëьíèé
ïðèñòðіé / В. М.Сòîжîê, О. І. Зàãóëÿєâ.— 2009.— Бюë. ¹
8. [Pat. 40882 Ukrayini. / V. M.Stozhok, O. I. Zagulyayev.
2009. Byul. ¹ 8]
6. Reay D. A., Kew P. A. Heat ðipes.— Oxford:
Butterworth-Heinemann, 2006.
Äата поступления рукописи
в редакцию 01.08 2013 г.
_________________________
Rassamakin A. B., Bykov E. V., Khairnasov S. M.,
Rassamakin B. M. Heat management of a cooling
system based on the heat pipe for LED lighting
fixtures.
Keywords: LED, cooling system, heat pipe.
The authors have investigated a LED lamp cooling
system that operates on a heat pipe basis. The paper
describes the experimental stand, methods and results
of the tests carried out for the different positions of
the lamp at energy consumption of 196 W. It is shown
that the considered cooling system ensures proper
temperature of LEDs.
Ukraine, NTUU «KPI».
________________________
Рàññàмàêіí А. Б., Бèêîâ Є. В., Хàéðíàñîâ С. М.,
Рàññàмàêіí Б. М. Òеплові режими системи охоло-
дження світлодіодних світильників на основі те-
плової труби.
Ключові слова: світлодіод, система охолодження,
теплова труба.
Äîñëіджåíî ñèñòåмó îõîëîджåííÿ ñâіòëîдіîдíîãî
ñâіòèëьíèêà, щî фóíêціîíóє зà ïðèíцèïîм òåïëî-
âîї òðóбè. Нàâåдåíî îïèñ åêñïåðèмåíòàëьíîãî ñòåí-
дó, мåòîдèêà òà ðåзóëьòàòè âèïðîбóâàíь, ïðîâåдå-
íèõ дëÿ ðізíîãî ïîëîжåííÿ ñâіòèëьíèêà ïðè ñïîжè-
òіé åëåêòðèчíії ïîòóжíîñòі 196 Вò. Пîêàзàíî, щî
ðîзãëÿíóòà ñèñòåмà îõîëîджåííÿ зàбåзïåчóє íàëåж-
íèé òåмïåðàòóðíèé ðåжèм ñâіòëîдіîдіâ.
Óêðàїíà, НÒÓÓ «Êèїâñьêèé ïîëіòåõíічíèé іíñòèòóò».
à)
б)
Рèñ. 4. Òåмïåðàòóðíыå ðåжèмы ïàðîâîé êàмåðы è ðà-
дèàòîðíîãî ïðîфèëÿ ïðè âåðòèêàëьíîм ðàзмåщåíèè
óñòðîéñòâà (а) и под углом 45° (б)
90
80
70
60
50
40
30
20
0 600 1200 1800 2400 3000 3600
Вðåмÿ íàãðåâà, ñ
Пàðîâàÿ êàмåðà (ЗИ)
Пàðîâàÿ êàмåðà (ЗÊ)
Рàдèàòîðíыé ïðîфèëь (ЗÊ)
90
80
70
60
50
40
30
20
0 600 1200 1800 2400 3000 3600
Вðåмÿ íàãðåâà, ñ
Пàðîâàÿ êàмåðà (ЗÊ)
Рàдèàòîðíыé ïðîфèëь (ЗÊ)
Пàðîâàÿ êàмåðà (ЗИ)
Рàдèàòîðíыé ïðîфèëь (ЗИ)
Рàдèàòîðíыé ïðîфèëь (ЗИ)
|