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La relazione tra illuminazione stradale solare e caratteristiche termiche fotoelettriche

L'applicazione dei LED nell'illuminazione stradale è un campo ad alta tecnologia che coinvolge lo sviluppo di materiali e dispositivi, la progettazione della struttura ottica, i materiali di incapsulamento, i circuiti di pilotaggio, lo sviluppo delle lampade, l'effetto luminoso e l'abbinamento visivo, i metodi di rilevamento e altri campi multidisciplinari. Con la maturità della tecnologia di produzione dei LED, rispetto alle sorgenti luminose tradizionali, i LED hanno una lunga durata, una buona resa cromatica, un'elevata efficienza luminosa, una forte direzionalità della luce, simili alle sorgenti luminose puntiformi, ecc., che determinano che i LED hanno il potenziale per entrare nel campo dell'illuminazione stradale. Per promuovere al meglio l'applicazione dei LED a luce bianca nell'illuminazione stradale, è necessario condurre una ricerca completa e un equilibrio completo sulle tecnologie chiave come la progettazione ottica secondaria, la gestione della dissipazione del calore e la potenza di pilotaggio dall'alto della teoria e dalla profondità della pratica. Solo quando i suoi vantaggi di risparmio energetico saranno pienamente riflessi si potrà lampione solare essere ampiamente utilizzato. L'effetto di distribuzione della luce, lo schema di dissipazione del calore e le caratteristiche elettriche del sistema di illuminazione stradale, al fine di ottenere il coordinamento e l'ottimizzazione ottimali delle proprietà ottiche, termiche ed elettriche, richiedono ancora molto lavoro di ricerca e analisi. Rispetto all'applicazione dei prodotti di illuminazione a LED per interni, l'illuminazione stradale solare è molto più complessa. Lo schema di progettazione dell'applicazione dell'illuminazione stradale solare comprende molti aspetti come la determinazione dei requisiti di illuminazione, la definizione degli obiettivi di progettazione, la stima delle caratteristiche complessive ottico-elettriche-termiche, il calcolo del numero di LED necessari e la selezione del miglior schema di progettazione. La ricerca sulla progettazione delle caratteristiche termiche è attualmente al centro dell'attenzione della maggior parte degli istituti di ricerca e delle imprese nazionali ed estere. Aziende internazionali come Philips e Osram, l'Istituto di Scienza e Tecnologia Applicata di Hong Kong, il gruppo di ricerca del Professor Xu Shuyuan dell'Università di Hong Kong e dell'Imperial College, il gruppo di ricerca del Professor Luo Yi dell'Università di Tsinghua, il gruppo di ricerca del Professor Liu Sheng dell'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong e il gruppo di ricerca del Professor Chen Zhong dell'Università di Xiamen hanno pubblicato risultati di ricerca originali relativi alla distribuzione della luce, alla dissipazione del calore, ai circuiti di pilotaggio e ai metodi di rilevamento dei sistemi di illuminazione stradale solare. Per quanto riguarda la distribuzione secondaria della luce, il metodo di mappatura delle variabili di separazione viene utilizzato per risolvere i parametri della struttura di distribuzione della luce a forma libera del lampione solare, basandosi sul principio del raggio di bordo e sulla legge di conservazione dell'espansione della sorgente luminosa. In termini di dissipazione del calore, viene utilizzato un sistema di raffreddamento a micro-array o un sistema a tubo di calore, combinato con un metodo di simulazione numerica per calcolare il campo termico del lampione solare con diverse tipologie di potenza, al fine di ottenere la temperatura di esercizio ottimale del sistema di illuminazione stradale. In termini di pilotaggio, la progettazione del circuito di pilotaggio dei LED è guidata dalla teoria dell'integrazione luce-elettricità-termica dei LED, superando i principi di progettazione dei tradizionali sistemi di circuiti di pilotaggio attivi e consentendo al nuovo sistema di circuiti di pilotaggio passivi dei LED di sperimentare applicazioni pionieristiche nel campo dell'illuminazione stradale. Il sistema di circuiti presenta caratteristiche di maggiore durata e maggiore rispetto dell'ambiente. In termini di rilevamento, le caratteristiche di resistenza termica e capacità termica di ogni strato di materiali all'interno del sistema vengono analizzate mediante caratteristiche di risposta termica transitoria combinate con la teoria della funzione di struttura.

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