Geri Dön

M1 ve M2 aydınlatma sınıfı yollar için yüksek enerji verimli LED'li yol aydınlatma armatürünün optik tasarımı

Optical design of high energy efficient LED road lighting luminaire for M1 and M2 lighting class roads

  1. Tez No: 674806
  2. Yazar: DUYGU YİĞİT ÜNLÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NECMETTİN ŞAHİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Aksaray Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 153

Özet

Bu çalışmada, M1 ve M2 aydınlatma sınıfı yollar için yüksek enerji verimli LED'li yol aydınlatma armatürünün optik tasarımı amaçlanmıştır. Bu çerçevede, M1 ve M2 aydınlatma sınıflarına sahip yollarda standart aydınlatma ihtiyacını karşılayacak yüksek enerji verimli COB LED'li yol aydınlatma armatürünün optik tasarımı ve simülasyon aşamaları sunulmuştur. SolidWorks ve LightTools programları ile aydınlatma aygıtının optik bölümü tasarlanmıştır. Tasarımda, ışık kaynağı olarak Cree XLamp CXA-1830 COB LED tercih edilmiştir. Optik tasarım aşamasında öncelikle mercek tasarımı üzerinde çalışmalar yapılmıştır. SolidWorks programı kullanılarak serbest yüzeyli merceğin ve konkav-konveks merceğin tasarımı yapılmıştır. Aydınlatma ihtiyacını daha iyi karşılaması sebebiyle konkav-konveks merceğin kullanılmasına karar verilmiştir. Farklı çalışmalar sonrasında satandartlara uygun ve aydınlatma ihtiyacını karşılayacak mercek+LED modül geliştirilmiştir. Tasarımı yapılan modüle ait ışık dağılım eğrisi uzantısı '.ldt' olan Eulumdat dosyası ile Dialüx hesap programına aktarılmıştır. Çalışmada kullanılan ışık kaynağına ait olan ve Dialüx programından elde edilen aydınlatma parametreleri ile Uluslararası Aydınlatma Örgütü (CIE)'nin ve dört farklı firmanın power LED'li ışık kaynaklarına ait aydınlatma parametreleri karşılaştırılmıştır. CIE'nin kriterlerine göre yapılan karşılaştırmada; LED-mercek arası 10 mm ve 12 mm iken; Lm, Uo, Ul, TI, EIR değerlerinin tamamının sağlandığı görülürken 14 mm'de ise Ul değerinin sağlanmadığı tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre LED-mercek arası en ideal aralığın tüm parametreleri sağlayan 12 mm olduğu belirlenmiştir. A, B, C ve D firmalarının Lm, Uo, Ul, TI, EIR değerleri ile yapılan karşılaştırmada ise B, C ve D firmalarının tüm parametreleri karşıladığı ancak A firmasının Ul değerini sağlayamadığı görülmüştür. Sonuç olarak, çalışmada tasarlanan armatür M1-M2 aydınlatma sınıfı yollar için gerekli krtiterleri sağlamıştır. Çalışmada ayrıca, yüksek enerji verimli COB LED'li, alanında özgün ve prototip bir armatür modeli geliştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study it was proposed that the optical design of a high energy efficient LED road lighting fixture for M1 and M2 class roads. In this framework, the optical design and simulation stages of a high energy efficient COB LED road lighting fixture that will meet the standard lighting requirement on roads with M1 and M2 lighting classes were presented. The optical part of the lighting device was designed with SolidWorks and LightTools programs. Cree XLamp CXA-1830 COB LED was preferred as the light source in the design. At the optical design stage, firstly studies were made on lens design. The free surface lens and concave-convex lens were designed using the SolidWorks program. It was decided to use a concave-convex lens for the reason that it meets the lighting needs better. After the different studies, a lens + LED module was developed to meet the standards and lighting needs. The light distribution curve extension of the designed module has been transferred to the Dialux calculation program with the Eulumdat file with“.ldt”. In the study, it was compared that the lighting parameters which was belonging to the lighting sources used in the study with The International Lighting Organization (CIE) and the lighting parameters of four different companies' power LED light sources. In the comparison according to the criteria of the CIE; while the distance between LED and lens is 10 mm and 12 mm; it was observed that all Lm, Uo, Ul, TI, EIR values were provided, however Ul value was not provided at 14 mm. According to the results of the study, it was determined that the ideal distance between the LED and the lens is 12 mm, which provides all the parameters. In the comparison of the Lm, Uo, Ul, TI, EIR values of A, B, C and D firms, it was seen that firms B, C and D met all parameters however, firm A could not provide the value of Ul. As a result, the fixture designed in the study provided the necessary criteria for the M1-M2 lighting class roads. It was also developed high energy efficient and with COB LED, an original and prototype luminaire model was developed.

Benzer Tezler

  1. Led ve konvansiyonel ışık kaynaklı yol aydınlatma armatürlerinin ışıksal, elektriksel ve ekonomik açıdan incelenmesi

    Investigation of road lighting luminaires with led and conventional light source in terms of luminous, electrical and economic

    RAMAZAN AYAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. ADEM ÜNAL

  2. LED tabanlı yol aydınlatma armatürleri için optik tasarım

    Optical design for LED based road lighting luminaires

    ÖMER FARUK TOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN SARI

  3. M1 ve M2 kategorisinde tanımlanan yol aydınlatma sınıflarına uygun ve yüksek verimli LED'li yol aydınlatma armatür modellerinin tasarımı ve termal analizi

    Design and thermal analysis of high efficiency LEDs for street illumination armatures in M1 and M2 categories

    BURCU ÇİÇEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiAksaray Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NECMETTİN ŞAHİN

  4. Bitki gelişimi ve enerji ekonomisi açısından fotoperiyodik aydınlatma yöntemlerinin karşılaştırılması

    Comparison of the photoperiodic lighting methods in plant growth and energy economy

    AYTEKİN DENİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    ZiraatGaziosmanpaşa Üniversitesi

    Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. GAZANFER ERGÜNEŞ