Тепловий аналіз систем охолодження на основі двофазних теплопередавальних пристроїв
Анотація
Проведено тепловий аналіз трьох варіантів системи охолодження (СО) на основі двофазних теплопередавальних пристроїв, за результатами якого було запропоновано конструкцію СО світлодіодного освітлювального пристрою з електричною потужністю не менш ніж 500 Вт. Наведено результати розрахунку теплотехнічних характеристик СО (температурного поля, максимального теплового потоку). Показано, що використання термосифонів, вбудованих у радіатор системи охолодження, підвищує її ефективність та забезпечує розсіювання теплового потоку не менше ніж 360 Вт природною конвекцією повітря у навколишнє середовище при максимальній температурі корпусу світлодіодної матриці 100°С.
Посилання
Yurtseven M.B., Mete S., Onaygil S. The effects of temperature and driving current on the key parameters of commercially available, high-power, white LEDs. Lighting Res. Technol., 2016, vol. 48, iss. 8, pp. 943 – 965. https://doi.org/10.1177/1477153515576785
Chang M.-H., Das D., Varde P.V., Pecht M. Light emitting diodes reliability review. Microelectron. Reliab., 2012, vol. 52, iss. 5, pp. 762 – 782. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2011.07.063
Hamidnia M., Luo Y., Wang X.D. Application of micro/nano technology for thermal management of high power LED packaging — A review. Appl. Therm. Eng., 2018, vol. 145, рр. 637 – 651. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.09.078
Pryde J.R. Development of effective thermal management strategies for LED luminaries. Thesis. Loughborough University, UK, 2017. Available: https://dspace.lboro.ac.uk/2134/26687
Kayumov D., Bulatbaev F., Kayumova I. et al. An engineering approach for the qualitative assessment of the luminous flux of led lamps. Int. J. Energy Clean Environ., vol. 24, no. 1, pp. 31 – 43, 2023. https://doi.org/10.1615/InterJEnerCleanEnv.2022043776
Xiao C., Liao H., Wang Y. et al. A novel automated heat-pipe cooling device for high-power LEDs. Appl. Therm. Eng., vol. 111, pp. 1320 – 1329, 2017. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.10.041
Jouhara H., Chauhan A., Nannou T. et al. Heat pipe based systems — Advances and applications. Energy, 2017, vol. 128, pp. 729 – 754. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.04.028
Jouhara H., Reay D., McGlen R. et al. Heat Pipes: Theory, Design and Applications, Elsevier Ltd., 2024. https://doi.org/10.1016/C2019-0-04865-0
Heat pipe heat sink design. Celsia. Available: https://celsiainc.com/heat-sink-blog/heat-pipe-heat-sink-design/
Kozak D. V., Khairnasov S. M., Nikolaenko Yu. E. Experimental verification of a numerical model of the heatsink used in the cooling system for powerful LED light-ing devices. Proc. of the XXVІ ISPC “Modern information and electronic technologies”, Ukraine, Odesa, 2025, pp. 58 – 59. Available: https://www.old.tkea.com.ua/siet/archive/2025/MIET_2025_58.pdf
Pysʹmennyy Ye. M. et al. Potuzhnyy svitlodiodnyy osvitlyuvalʹnyy prystriy [Powerful LED lighting device]. Patent of Ukraine for a utility model No. 159438, 2025.
Авторське право (c) 2025 Сергій Хайрнасов, Дмитро Козак
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
