Isı transfer katsayısı farklı soğutucuların LED çalışma performansına etkilerinin incelenmesi
Research of the effects of heatsinks with different heat transfer coefficients on the LED operating performance
- Tez No: 676957
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL KIYAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 343
Özet
Aydınlatma günümüzün her alanında karşımıza çıkan ve yaşam kalitesinin belirleyen bir alandır. Bununla beraber son yıllarda LED'li aydınlatma teknolojisi giderek yaygınlaşmaya başlamıştır. LED içeren lambalar, harcadıkları enerjiye göre ürettikleri ışık akısı yüksektir ve uzun süre parlaklıklarını koruyabilmektedirler. Diğer aydınlatma sistemlerine kıyasla en önemli farkı, enerji tüketiminin düşük ve kullanılan ışık kaynağının uzun ömürlü olmasıdır. COB LED'ler, çektikleri enerjinin büyük bir kısmını ısı enerjisine dönüştürdüğünden LED çipleri üzerinde bir sıcaklık artışı gerçekleşmektedir. Bu sıcaklık LED'lerin özelliklerini olumsuz etkiler. En önemli olumsuz etkileri ise uzun ömür değerlerinin düşmesidir. Zaman içinde bu soruna çözüm olarak çeşitli soğutucu sistemleri ortaya çıkmıştır. Bu projede, seçilen COB LED'ler ısı transfer katsayısı farklı malzemelerden üretilmiş soğutucular ile birleştirilerek LED armatürler oluşturulmuştur. Ayrıca soğutuculara; elektrolitik kaplama şeklinde, bakır ve gümüş malzemeler ile 10, 25, 40 µm kalınlıkta kaplama uygulanarak farklı LED armatürler oluşturulmuştur. Soğutucular ile COB LED birleştirilmesinin teorik hesapları yapılmış ardından kaplamalı ve kaplamasız LED armatürlerin, LED kılıf sıcaklığı ile soğutucu sıcaklık değerleri ölçülmüştür. Ayrıca belirlenen farklı katkılara sahip malzemeler ile üretilen kaplamalı veya kaplamasız soğutucular ile çalışan LED'lerin sıcaklığa bağlı ışık çıkış değerleri ölçülmüştür. Sıcaklık ölçümü yapabilen iki multimetre yardımı ile LED'in katot ucu noktasından ve soğutucuların orta kanatçıklarından veriler alınmıştır. Lüksmetre yardımı ile de LED'e ait aydınlık düzeyi verileri alınmıştır. Ayrıca ANSYS simülasyon programı kullanılarak soğutucu malzemelerinin ısıl analizleri yapılarak karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak; ısı transfer katsayısı farklı malzemelerden üretilen soğutucuların ve bu soğutuculara farklı kaplama kalınlıklarında bakır veya gümüş kaplama yapılmasının COB LED çalışma performansına etkileri uygulamalı olarak analiz edilmiştir. Sonucunda; 10 µm kalınlıktaki gümüş kaplama en olumlu sonuçları vermiştir.
Özet (Çeviri)
Lighting is an area that we encounter in all areas of our day and that determines the quality of life. However, in recent years, LED lighting technology has become increasingly widespread. Lamps containing LEDs have a high luminous flux produced according to the energy they consume and can maintain their brightness for a long time. The most important difference compared to other lighting systems is that the energy consumption is low and the light source used has a long life. Since COB LEDs convert most of the energy they absorb into heat energy, a temperature increase takes place on the LED chips. This temperature adversely affects the properties of the LEDs. The most important negative effects are the decrease in longevity values. Over time, various cooling systems have emerged as a solution to this problem. In this project, LED luminaires were created by combining selected COB LEDs with heatsinks made of materials with different heat transfer coefficient. In addition to heatsinks; in the form of electrolytic coating, copper and silver materials and 10, 25, 40 µm thick coatings are applied to create different LED luminaires. Theoretical calculations of the combination of heatsinks and COB LEDs were made, then the LED case temperature and heatsink temperature values of the coated and uncoated LED luminaires were measured. In addition, temperature-dependent light output values of LEDs operating with coated or uncoated heatsinks produced with materials with different additives were measured. With two multimeters capable of measuring temperature, data were taken from the cathode tip of the LED and the middle fins of the heatsinks. The illuminance data of the LED were also obtained with the luxmeter. In addition, thermal analysis of the heatsink materials were made using the ANSYS simulation program and compared. The effects of the heatsinks produced from materials which have the different heat transfer coefficient and the copper or silver coating of these heatsinks with copper or silver plating and different plating thicknesses on the COB LED operating performance were analyzed in practice. As a result; silver-plated heatsinks with a thickness of 10 µm gave the most positive results.
Benzer Tezler
- Ara soğutucu amaçlı kullanılan ısı değiştiricilerin karakteristiklerinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of heat exchanger characteristics used for intercooler purposes
EYÜB CANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUAMMER ÖZGÖREN
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK DARICI
- Mikro kriyojenik soğutucu tasarımı
Development of a microscale cryogenic device
BERKAY HALVAŞİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT GÜR
- Termoelektrik soğutucuların modellenmesi ve karakterizasyonu
Modelling of thermoelectric coolers and their characterization
TÜRKER ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTUĞ ŞİŞMAN
- Ticari araçların yüksek akım güç devreleri içinpasif soğutucu tasarımı ve termal performans analizi
Passive cooler design and thermal performance analysis for high current power circuits of commercial vehicles
HAMDİ YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKERİYA PARLAK
- Haberleşme uydularında ısıl arayüz malzemelerinin karakterizasyon ve kararlı durum deneysel yöntemi kullanılarak ısıl iletkenlik performans karşılaştırılması
Characterization of thermal interface materials in communication satellites and thermal conductivity performance comparison using a steady state experimental method
EZGİ NUR SAYAR ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ