发光二极管系统的光电热理论的研究

依托本项目，本项目组提出了一种提取LED器件的热容和热时间常数的方法，为LED器件及其模组的热瞬态响应做出了铺垫。在此基础上，通过多次对照明效率在两种不同状态下的测试，摸索出了影响LED照明效率的影响因数，并提出了照明效率的通用表达式，从而为LED照明效率的预测提供了方案。之后，对LED器件的消耗电功率进行了研究，找出了LED器件在正常工作条件下所消耗的电功率的变化规律，确定了引起电功率变化的因数，并确定了他们之间的关系。同时，通过实际测量与物理分析相结合的方法，首次提出了LED器件的光功率的通用表达式，并确定了相关参数及其物理意义，为LED器件光功率的预测提供了便捷方式。LED器件照明效率和光功率的表达式，不仅包含了前置电流的影响，还考虑了结温温度的影响，从而为解释LED器件光通量下降的问题提供了理论依据，为LED模组最优化设计提供了指导。

发光二极管（LED）系统的发光特性及电特性都受到其热特性的影响，开展LED系统热特性的研究是实现LED公共照明技术的关键。本项目为LED照明系统特性研究提出了一种综合研究方法，即，把热特性、电特性和发光特性三者合理的联立起来，综合探讨反映LED系统中发射光通量降低的本质和原因。并非对独立的LED器件进行研究，本项目所着重研究的对象指的是LED照明系统中适用于室内和道路照明的LED照明灯，它由多颗LED器件及相应热沉构成。本项目所着重研究的理论方法是基于申请人及其以前所在团队所提出的LED系统光电热理论。主要研究内容是研究LED系统的光电热理论的不足，即LED照明灯中各个器件的结温温度公式、LED照明灯的瞬态热阻热容网络模型、光通量理论公式中的LED器件的电功率和发光效率。通过本项目的研究，将最终实现广义化的LED系统的光电热理论，这将为最优化LED照明系统设计提供重要的理论基础。

该系统通过充分利用太阳能的光伏和光热能量来驱动热泵空调系统为建筑物供冷、供暖和供热水，节约现有电网的电能。提出新型光伏光热蓄能热泵空调循环系统，研究该系统在各种工况下的性能。依据热力学理论和热物性数据，对该系统中的蓄能材料的构成和热物理性能进行研究；根据光伏、光热转换理论和传热学理论研究光伏光热蓄能器，并对其性能开展实验研究；采用理论模拟确定该光伏光热蓄能热泵空调系统的最佳匹配方案，建立光伏光热蓄能热泵空调系统实验装置，通过实验研究光伏光热蓄能器和热泵空调循环系统的藕合性能，为最终优化匹配光伏光热蓄能热泵空调系统提供理论依据。该系统将光伏光热太阳电池、相变蓄能和热泵空调技术结合起来，能做到夏季供冷、冬季供热、全年供热水，能够全年运行，充分利用了太阳能资源，节约了电能和运行费用、保护了生态环境。