發(fā)光二極管系統(tǒng)的光電熱理論的研究

依托本項(xiàng)目，本項(xiàng)目組提出了一種提取LED器件的熱容和熱時(shí)間常數(shù)的方法，為LED器件及其模組的熱瞬態(tài)響應(yīng)做出了鋪墊。在此基礎(chǔ)上，通過多次對(duì)照明效率在兩種不同狀態(tài)下的測(cè)試，摸索出了影響LED照明效率的影響因數(shù)，并提出了照明效率的通用表達(dá)式，從而為LED照明效率的預(yù)測(cè)提供了方案。之后，對(duì)LED器件的消耗電功率進(jìn)行了研究，找出了LED器件在正常工作條件下所消耗的電功率的變化規(guī)律，確定了引起電功率變化的因數(shù)，并確定了他們之間的關(guān)系。同時(shí)，通過實(shí)際測(cè)量與物理分析相結(jié)合的方法，首次提出了LED器件的光功率的通用表達(dá)式，并確定了相關(guān)參數(shù)及其物理意義，為LED器件光功率的預(yù)測(cè)提供了便捷方式。LED器件照明效率和光功率的表達(dá)式，不僅包含了前置電流的影響，還考慮了結(jié)溫溫度的影響，從而為解釋LED器件光通量下降的問題提供了理論依據(jù)，為LED模組最優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。

發(fā)光二極管（LED）系統(tǒng)的發(fā)光特性及電特性都受到其熱特性的影響，開展LED系統(tǒng)熱特性的研究是實(shí)現(xiàn)LED公共照明技術(shù)的關(guān)鍵。本項(xiàng)目為LED照明系統(tǒng)特性研究提出了一種綜合研究方法，即，把熱特性、電特性和發(fā)光特性三者合理的聯(lián)立起來，綜合探討反映LED系統(tǒng)中發(fā)射光通量降低的本質(zhì)和原因。并非對(duì)獨(dú)立的LED器件進(jìn)行研究，本項(xiàng)目所著重研究的對(duì)象指的是LED照明系統(tǒng)中適用于室內(nèi)和道路照明的LED照明燈，它由多顆LED器件及相應(yīng)熱沉構(gòu)成。本項(xiàng)目所著重研究的理論方法是基于申請(qǐng)人及其以前所在團(tuán)隊(duì)所提出的LED系統(tǒng)光電熱理論。主要研究內(nèi)容是研究LED系統(tǒng)的光電熱理論的不足，即LED照明燈中各個(gè)器件的結(jié)溫溫度公式、LED照明燈的瞬態(tài)熱阻熱容網(wǎng)絡(luò)模型、光通量理論公式中的LED器件的電功率和發(fā)光效率。通過本項(xiàng)目的研究，將最終實(shí)現(xiàn)廣義化的LED系統(tǒng)的光電熱理論，這將為最優(yōu)化LED照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要的理論基礎(chǔ)。

該系統(tǒng)通過充分利用太陽能的光伏和光熱能量來驅(qū)動(dòng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)為建筑物供冷、供暖和供熱水，節(jié)約現(xiàn)有電網(wǎng)的電能。提出新型光伏光熱蓄能熱泵空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)，研究該系統(tǒng)在各種工況下的性能。依據(jù)熱力學(xué)理論和熱物性數(shù)據(jù)，對(duì)該系統(tǒng)中的蓄能材料的構(gòu)成和熱物理性能進(jìn)行研究；根據(jù)光伏、光熱轉(zhuǎn)換理論和傳熱學(xué)理論研究光伏光熱蓄能器，并對(duì)其性能開展實(shí)驗(yàn)研究；采用理論模擬確定該光伏光熱蓄能熱泵空調(diào)系統(tǒng)的最佳匹配方案，建立光伏光熱蓄能熱泵空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，通過實(shí)驗(yàn)研究光伏光熱蓄能器和熱泵空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)的藕合性能，為最終優(yōu)化匹配光伏光熱蓄能熱泵空調(diào)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。該系統(tǒng)將光伏光熱太陽電池、相變蓄能和熱泵空調(diào)技術(shù)結(jié)合起來，能做到夏季供冷、冬季供熱、全年供熱水，能夠全年運(yùn)行，充分利用了太陽能資源，節(jié)約了電能和運(yùn)行費(fèi)用、保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。