Расчет и конструирование светодиодного светильника с заданным светораспределением

Калинин, Ростислав Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Благодаря таким преимуществам как низкое энергопотребление, высокая светоотдача, длительный срок службы, надежность, небольшие размеры источника света, светодиоды широко применяются практически во всех областях нашей повседневной жизни: для наружного и внутреннего освещения, дорожного освещения, на кораблях, автомобилях и т. д. Ключевыми задачами при конструировании светодиодных светильников является решение проблемы теплоотвода и расчет элементов вторичной оптики. В данной работе предлагается конструкция светодиодного светильника с оптимизированной системой теплоотвода и сделан расчет вторичной оптикой, позволяющей получить заданное светораспределение.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 17
Глава 1. Обзор литературы ……………………………………………………………………….. 19
1.1 Анализ рынка светодиодной светотехники ………………………………………….. 19
1.2 Подходы к проектированию мощных светодиодных светильников ……… 27
1.3 Требования к освещению и световым приборам ………………………………….. 29
Глава 2. Используемые методы и методики расчетов и измерений ……………. 35
2.1 Определение общих принципов анализа и расчета тепловых режимов
работы светодиодных светильников …………………………………………………………. 35
2.2 Прототипирование ……………………………………………………………………………… 49
2.3 Моделирование тепловых режимов работы светильника в программном
комплексе «Solid works 3D CAD /Solid works Flow simulation»………………….. 51
Глава 3. Расчет и проектирование модуля светильника Ошибка! Закладка не
определена.
3.1 Эскиз универсального модульного светильника ……Ошибка! Закладка не
определена.
3.2 Макет модуля ………………………………….. Ошибка! Закладка не определена.
3.3 Анализ и расчет вторичной оптики ….. Ошибка! Закладка не определена.
3.4 Светотехнический расчет ………………… Ошибка! Закладка не определена.
3.5 Тепловая нагрузка и оптимизация конструкции светильника на основе
теплового расчета …………………………………. Ошибка! Закладка не определена.
3.6 Конструкция светового прибора………. Ошибка! Закладка не определена.
Глава 4. Электропитание светодиодного светильника…Ошибка! Закладка не
определена.
4.1 Электрическая схема питания………….. Ошибка! Закладка не определена.
4.2 Драйвер для светильника ………………… Ошибка! Закладка не определена.
Глава 5. Области применения разрабатываемого светового прибора …………. 99
Глава 6. Концепция стартап-проекта ………………………………………………………. 100
6.1 Название …………………………………………………………………………………………… 100
6.1 Основные качества продукта, решаемая продуктом проблема……………. 100
6.2 Защита интеллектуальной собственности ………………………………………….. 101
6.3 Объем и емкость рынка …………………………………………………………………….. 101
6.4 Анализ современного состояния и перспектив отрасли ……………………… 102
6.5 Расчет себестоимости продукта…………………………………………………………. 103
6.6 Конкурентные преимущества продукта и обзор технико-экономических
характеристик аналогов ………………………………………………………………………….. 107
6.7 Бюджет проекта, период окупаемости ……………………………………………….. 109
6.8 Описание целевых сегментов потребителей ………………………………………. 111
6.9 Бизнес-модель проекта ……………………………………………………………………… 112
6.10 Стратегия продвижения продукта на рынок …………………………………….. 115
Глава 7. Социальная ответственность ……. Ошибка! Закладка не определена.
7.1 Введение …………………………………………. Ошибка! Закладка не определена.
7.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности
…………………………………………………………….. Ошибка! Закладка не определена.
7.3 Производственная безопасность………. Ошибка! Закладка не определена.
7.4 Анализ опасных и вредных производственных факторов ………….. Ошибка!
Закладка не определена.
7.5 Психофизические факторы ……………… Ошибка! Закладка не определена.
7.6 Электробезопасность ………………………. Ошибка! Закладка не определена.
7.7 Экологическая безопасность ……………. Ошибка! Закладка не определена.
7.8 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………Ошибка! Закладка не
определена.
7.9 Заключение …………………………………….. Ошибка! Закладка не определена.
Заключение ………………………………………….. Ошибка! Закладка не определена.
Используемая литература ……………………… Ошибка! Закладка не определена.
Приложение А ……………………………………… Ошибка! Закладка не определена.
Приложение Б…………………………………………………………………………………………156
Приложение В…………………………………………………………………………………………181

Среди всех существующих типов источников белого света,
различающихся по физическому принципу, наибольшее внимание привлекают
твердотельные полупроводниковые диоды (светоизлучающие диоды,
светодиоды, СД, СИД). Благодаря таким преимуществам как низкое
энергопотребление, высокая светоотдача, длительный срок службы,
надежность, малые размеры источника, светодиоды широко применяются
практически во всех областях нашей повседневной жизни: для наружного и
внутреннего освещения, дорожного освещения, на кораблях, автомобилях и
т.п. Совершенствование технологии производства сделало возможным
получение более дешевых СИД с высоким индексом цветопередачи (Ra>90), а
также светодиодов с возможностью изменения цветовой температуры. Таким
образом создание различных устройств не основе данного типа источников
света представляет – наиболее активно развивающаяся и перспективная
отрасль светотехники.
Рынок светодиодной осветительной техники формируется исходя из
многих факторов, в том числе на основе тенденций развития освещения,
государственной политики в области стимулирования энергосберегающих
технологий, динамики и направлений изменения потребительских
предпочтений, конкурентной среды, нормативной базы и пр. Высокие
светотехнические параметры и характеристики светодиодов, такие как:
светоотдача, CRI, мощность и др., в сочетании с уменьшением их цены
открыли новые широкие возможности использования светодиодов в
осветительной технике. Одним из трендов развития светодиодной
светотехники на 2019 год является создание изделий на основе мощных
светодиодов и их постоянное совершенствование и удешевление. Среди них
можно выделить световые приборы мощностью > 150 Вт.
Основные проблемы при создании мощных светильников состоят в
требованиях, предъявляемых к их конструкции, теплоотводу,
светотехническим параметрам, которые определяются их назначением и
условиями эксплуатации. При этом широкое применение светодиодных
установок большой мощности на данный момент остается ограниченным,
вследствие сохранения высокой стоимости конечной осветительной
установки.
Цель работы – разработка универсального модульного светодиодного
светильника-радиатора с эффективной системой теплоотвода и вторичной
оптикой, обеспечивающей требуемое распределение света.
Задачи:
 Анализ подходов к проектированию мощных светодиодных
светильников;
 Выявление требований, предъявляемых к освещению и световым
приборам (СП);
 Разработка эскиза универсального модульного светильника в
соответствии с предлагаемой концепцией;
 Анализ и расчет вторичной оптики;
 Светотехнический расчет;
 Разработка конструкции универсального модульного светильника.
Тепловой расчет. Оптимизация конструкции СП;
 Составление конструкторской документации.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Люминесцентные и температурные характеристики YAG – керамики переменного состава
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Спектрально-кинетические характеристики композиций полиметилметакрилата/ CdS: Ln(111)
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Адресные таблички с автономной подсветкой
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка светового ансамбля парка Суворова г. Томска
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка осветительной установки для объектов деревянного зодчества
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка светодиодного облучательного прибора для растениеводства
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)