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!

    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    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
    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
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 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)