黨雯++王紀元

摘 要：本文就大功率LED礦燈的散熱問題，提出了一種利用半導體溫差發(fā)電技術將大功率LED礦燈散失的熱量轉化為電能的自供能系統(tǒng)。設計一個穩(wěn)壓電路改善溫差發(fā)電輸出電壓不穩(wěn)定的特點。結合上述模塊，實現(xiàn)大功率LED礦燈熱量回收利用的自供能裝置。

關鍵詞：半導體溫差發(fā)電 自供能裝置 穩(wěn)壓電路

中圖分類號：TD621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0110-01

1 探究過程

1.1 設計思路

由于LED芯片在發(fā)光過程中會產生大量熱，若將這些熱能回收轉化為電能供自身使用，就可大大減少電源功耗的輸入。目前，溫差發(fā)電技術可將熱能轉化為電能，那么在LED芯片的一端安裝一塊溫差發(fā)電模塊，將熱能轉化為電能實現(xiàn)自供能。由于半導體溫差發(fā)電模塊輸出電壓不穩(wěn)定，所以在該充電系統(tǒng)中設置一個穩(wěn)壓電路使光源更穩(wěn)定。該新型大功率LED礦燈設計思路如框圖（1）所示，此時裝有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈耗能情況如下探究。

1.2 設計過程

目前市場上的大功率LED礦燈各式各樣，選取2只額定功率為150 W，可承載電壓范圍為90～295 V的LED礦燈作為研究對象。將其中一只150 W的LED礦燈按照上述猜想改裝成新型礦燈。然后將新型LED礦燈與另一只沒有熱回收利用裝置的礦燈置于同一環(huán)境中，用220 V電壓給其供電，使他們同時開始照明。同時給每只礦燈配備規(guī)格相同的電表測量其耗能情況。每隔4h測量一次，共測量6次，每次都是累計測量耗能情況，測量結果精確到千分位，測量數據如表1。

通過軟件仿真得到兩只LED礦燈隨時間變化的耗能情況如圖2，與實驗測得的結果相吻合。

將沒有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數據線性擬合得公式：

X-0.0183

有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數據非線性擬合后得公式：

通過軟件計算得，裝有熱電轉換裝置的LED礦燈的節(jié)能效率維持在8%左右，大大提高了LED礦燈的節(jié)能效率。

1.3 結論分析以及發(fā)展前景

在同一條件下，通過對比兩盞LED礦燈的耗能情況，從圖2中能很明顯的觀察到新型大功率LED礦燈單位時間內耗能更少，在生活中應該大力推廣該大功率LED礦燈。

現(xiàn)在選取100盞沒有熱循環(huán)利用系統(tǒng)的400 W路燈，每盞每天照明6 h，一年（365天）用電就達到87600 kW·h；若在大功率LED路燈上也實施熱循環(huán)利用系統(tǒng)，利用上述的到的公式可計算得一年用電量為80512 kW·h。與沒有熱循環(huán)利用裝置的LED路燈相比，一年內節(jié)約7000多度電。溫差發(fā)電即使在只有微小溫差存在的情況下也能應用，是適用范圍很廣的綠色環(huán)保型能源。具有新型熱回收系統(tǒng)的LED自供能照明燈勢必發(fā)展成為新一代能源，發(fā)展前景不可估量。

2 結語

與市場上的LED礦燈相比，該新型礦燈對LED芯片散失的熱量回收再利用，使LED礦燈耗能更少。本款新型大功率LED礦燈具有綠色、環(huán)保、高效節(jié)能、長壽的性能。將這種新型熱電轉化技術應用在功率更大的照明系統(tǒng)中，節(jié)能效果更明顯。在能源日趨緊張的今天，不僅改善了LED礦燈的性能，同時改變經濟發(fā)展方式，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設。21世紀是一個以綠色能源為主導的時代，該款新型大功率LED礦燈必將隨社會的進步而不斷發(fā)展。

參考文獻

[1] 鄭藝華，馬永志，等.差發(fā)電技術及其在節(jié)能領域的應用[J].節(jié)能技術，2006，24（136）：1002-6339.

[2] 盧文全，張仲生.新型大功率白光LED組件[J].中國照明電器，2007，6（6）：761-765.

[3] 李文靜，丁金華.礦燈恒流穩(wěn)壓電源電路設計[J].照明工程學報.2013，24（2）：1004-440X.endprint

摘 要：本文就大功率LED礦燈的散熱問題，提出了一種利用半導體溫差發(fā)電技術將大功率LED礦燈散失的熱量轉化為電能的自供能系統(tǒng)。設計一個穩(wěn)壓電路改善溫差發(fā)電輸出電壓不穩(wěn)定的特點。結合上述模塊，實現(xiàn)大功率LED礦燈熱量回收利用的自供能裝置。

關鍵詞：半導體溫差發(fā)電 自供能裝置 穩(wěn)壓電路

中圖分類號：TD621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0110-01

1 探究過程

1.1 設計思路

由于LED芯片在發(fā)光過程中會產生大量熱，若將這些熱能回收轉化為電能供自身使用，就可大大減少電源功耗的輸入。目前，溫差發(fā)電技術可將熱能轉化為電能，那么在LED芯片的一端安裝一塊溫差發(fā)電模塊，將熱能轉化為電能實現(xiàn)自供能。由于半導體溫差發(fā)電模塊輸出電壓不穩(wěn)定，所以在該充電系統(tǒng)中設置一個穩(wěn)壓電路使光源更穩(wěn)定。該新型大功率LED礦燈設計思路如框圖（1）所示，此時裝有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈耗能情況如下探究。

1.2 設計過程

目前市場上的大功率LED礦燈各式各樣，選取2只額定功率為150 W，可承載電壓范圍為90～295 V的LED礦燈作為研究對象。將其中一只150 W的LED礦燈按照上述猜想改裝成新型礦燈。然后將新型LED礦燈與另一只沒有熱回收利用裝置的礦燈置于同一環(huán)境中，用220 V電壓給其供電，使他們同時開始照明。同時給每只礦燈配備規(guī)格相同的電表測量其耗能情況。每隔4h測量一次，共測量6次，每次都是累計測量耗能情況，測量結果精確到千分位，測量數據如表1。

通過軟件仿真得到兩只LED礦燈隨時間變化的耗能情況如圖2，與實驗測得的結果相吻合。

將沒有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數據線性擬合得公式：

X-0.0183

有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數據非線性擬合后得公式：

通過軟件計算得，裝有熱電轉換裝置的LED礦燈的節(jié)能效率維持在8%左右，大大提高了LED礦燈的節(jié)能效率。

1.3 結論分析以及發(fā)展前景

在同一條件下，通過對比兩盞LED礦燈的耗能情況，從圖2中能很明顯的觀察到新型大功率LED礦燈單位時間內耗能更少，在生活中應該大力推廣該大功率LED礦燈。

現(xiàn)在選取100盞沒有熱循環(huán)利用系統(tǒng)的400 W路燈，每盞每天照明6 h，一年（365天）用電就達到87600 kW·h；若在大功率LED路燈上也實施熱循環(huán)利用系統(tǒng)，利用上述的到的公式可計算得一年用電量為80512 kW·h。與沒有熱循環(huán)利用裝置的LED路燈相比，一年內節(jié)約7000多度電。溫差發(fā)電即使在只有微小溫差存在的情況下也能應用，是適用范圍很廣的綠色環(huán)保型能源。具有新型熱回收系統(tǒng)的LED自供能照明燈勢必發(fā)展成為新一代能源，發(fā)展前景不可估量。

2 結語

與市場上的LED礦燈相比，該新型礦燈對LED芯片散失的熱量回收再利用，使LED礦燈耗能更少。本款新型大功率LED礦燈具有綠色、環(huán)保、高效節(jié)能、長壽的性能。將這種新型熱電轉化技術應用在功率更大的照明系統(tǒng)中，節(jié)能效果更明顯。在能源日趨緊張的今天，不僅改善了LED礦燈的性能，同時改變經濟發(fā)展方式，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設。21世紀是一個以綠色能源為主導的時代，該款新型大功率LED礦燈必將隨社會的進步而不斷發(fā)展。

參考文獻

[1] 鄭藝華，馬永志，等.差發(fā)電技術及其在節(jié)能領域的應用[J].節(jié)能技術，2006，24（136）：1002-6339.

[2] 盧文全，張仲生.新型大功率白光LED組件[J].中國照明電器，2007，6（6）：761-765.

[3] 李文靜，丁金華.礦燈恒流穩(wěn)壓電源電路設計[J].照明工程學報.2013，24（2）：1004-440X.endprint

摘 要：本文就大功率LED礦燈的散熱問題，提出了一種利用半導體溫差發(fā)電技術將大功率LED礦燈散失的熱量轉化為電能的自供能系統(tǒng)。設計一個穩(wěn)壓電路改善溫差發(fā)電輸出電壓不穩(wěn)定的特點。結合上述模塊，實現(xiàn)大功率LED礦燈熱量回收利用的自供能裝置。

關鍵詞：半導體溫差發(fā)電 自供能裝置 穩(wěn)壓電路

中圖分類號：TD621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0110-01

1 探究過程

1.1 設計思路

由于LED芯片在發(fā)光過程中會產生大量熱，若將這些熱能回收轉化為電能供自身使用，就可大大減少電源功耗的輸入。目前，溫差發(fā)電技術可將熱能轉化為電能，那么在LED芯片的一端安裝一塊溫差發(fā)電模塊，將熱能轉化為電能實現(xiàn)自供能。由于半導體溫差發(fā)電模塊輸出電壓不穩(wěn)定，所以在該充電系統(tǒng)中設置一個穩(wěn)壓電路使光源更穩(wěn)定。該新型大功率LED礦燈設計思路如框圖（1）所示，此時裝有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈耗能情況如下探究。

1.2 設計過程

目前市場上的大功率LED礦燈各式各樣，選取2只額定功率為150 W，可承載電壓范圍為90～295 V的LED礦燈作為研究對象。將其中一只150 W的LED礦燈按照上述猜想改裝成新型礦燈。然后將新型LED礦燈與另一只沒有熱回收利用裝置的礦燈置于同一環(huán)境中，用220 V電壓給其供電，使他們同時開始照明。同時給每只礦燈配備規(guī)格相同的電表測量其耗能情況。每隔4h測量一次，共測量6次，每次都是累計測量耗能情況，測量結果精確到千分位，測量數據如表1。

通過軟件仿真得到兩只LED礦燈隨時間變化的耗能情況如圖2，與實驗測得的結果相吻合。

將沒有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數據線性擬合得公式：

X-0.0183

有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數據非線性擬合后得公式：

通過軟件計算得，裝有熱電轉換裝置的LED礦燈的節(jié)能效率維持在8%左右，大大提高了LED礦燈的節(jié)能效率。

1.3 結論分析以及發(fā)展前景

在同一條件下，通過對比兩盞LED礦燈的耗能情況，從圖2中能很明顯的觀察到新型大功率LED礦燈單位時間內耗能更少，在生活中應該大力推廣該大功率LED礦燈。

現(xiàn)在選取100盞沒有熱循環(huán)利用系統(tǒng)的400 W路燈，每盞每天照明6 h，一年（365天）用電就達到87600 kW·h；若在大功率LED路燈上也實施熱循環(huán)利用系統(tǒng)，利用上述的到的公式可計算得一年用電量為80512 kW·h。與沒有熱循環(huán)利用裝置的LED路燈相比，一年內節(jié)約7000多度電。溫差發(fā)電即使在只有微小溫差存在的情況下也能應用，是適用范圍很廣的綠色環(huán)保型能源。具有新型熱回收系統(tǒng)的LED自供能照明燈勢必發(fā)展成為新一代能源，發(fā)展前景不可估量。

2 結語

與市場上的LED礦燈相比，該新型礦燈對LED芯片散失的熱量回收再利用，使LED礦燈耗能更少。本款新型大功率LED礦燈具有綠色、環(huán)保、高效節(jié)能、長壽的性能。將這種新型熱電轉化技術應用在功率更大的照明系統(tǒng)中，節(jié)能效果更明顯。在能源日趨緊張的今天，不僅改善了LED礦燈的性能，同時改變經濟發(fā)展方式，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設。21世紀是一個以綠色能源為主導的時代，該款新型大功率LED礦燈必將隨社會的進步而不斷發(fā)展。

參考文獻

[1] 鄭藝華，馬永志，等.差發(fā)電技術及其在節(jié)能領域的應用[J].節(jié)能技術，2006，24（136）：1002-6339.

[2] 盧文全，張仲生.新型大功率白光LED組件[J].中國照明電器，2007，6（6）：761-765.

[3] 李文靜，丁金華.礦燈恒流穩(wěn)壓電源電路設計[J].照明工程學報.2013，24（2）：1004-440X.endprint