Nowa technologia TIR opracowana przez dr. Nguyen Doan Quoc Anh i jego współpracowników została zastosowana w reflektorach LED w celu zwiększenia wydajności oświetlenia i obniżenia kosztów eksploatacji. Technologia ta otrzymała pierwszą nagrodę w konkursie Science Initiative Competition w 2023 r.
Projekt został zrealizowany przez zespół badawczy z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Elektronicznej Uniwersytetu Ton Duc Thang, w którego skład wchodzili dr Nguyen Doan Quoc Anh, dr Tran Dinh Cuong, dr Ho Dang Sang i Phan Thi Minh Man.
Nowa technologia soczewek TIR to soczewka całkowitego wewnętrznego odbicia (znana również jako reflektor) przymocowana do lampy LED, która pomaga skierować całe emitowane światło do przodu i równomiernie je rozprowadzić. Nowa technologia soczewek TIR pomaga obniżyć koszty, zwiększyć wydajność i równomierność emisji światła, poprawiając tym samym jakość i zastosowanie lamp LED. Zespół badawczy zoptymalizował również technologię, aby można ją było zastosować w wielu różnych produktach LED, stosowanych w oświetleniu budynków mieszkalnych, przemysłowych, rolniczych i rybackich.
Dr Quoc Anh, przedstawiciel zespołu badawczego, dodał, że rozwiązanie z soczewką TIR jest szeroko stosowane w wielu komercyjnych lampach LED, ponieważ pozwala na regulację padającej wiązki światła pod szerszym kątem niż tradycyjne reflektory lub inne typy soczewek. Soczewki TIR często nie osiągają jednak całkowitego wewnętrznego odbicia, dlatego do zatrzymania emitowanej wiązki i skupienia jej do przodu, w celu zapewnienia wydajności, potrzebny jest biały pierścień mocujący. „Biały pierścień mocujący może osiągnąć 95,85% wydajności, ale jest kosztowny” – powiedział.
Przykładowa lampa LED wykorzystująca nową soczewkę TIR. Zdjęcie: Zespół badawczy.
Dążąc do poprawy jakości i zastosowania oświetlenia LED, grupa naukowców zbadała i opracowała nową technologię soczewek TIR, która nie wymaga stosowania białego pierścienia mocującego (co przyczynia się do obniżenia kosztów produktu o 30%). W szczególności osiąga ona wydajność świetlną przekraczającą 95%, zapewniając jednocześnie bardziej równomierny wzrost oświetlenia niż obecne komercyjne oświetlenie LED.
Dr Quoc Anh powiedział, że zespół badawczy wpadł na ten pomysł w 2014 roku, wprowadził zmiany w rozkładzie światła; zbadał zmiany barwy, aby znaleźć sposoby na zwiększenie wydajności świetlnej i obniżenie kosztów. W 2016 roku naukowcy przeprowadzili symulacje obliczeń za pomocą specjalistycznego oprogramowania optycznego, a następnie zaprojektowali i wyprodukowali model. Po ponad 3 latach narodziła się nowa soczewka TIR, obejmująca konstrukcję kolimatora wielosegmentowego (MSOC) i wielostrukturalnej powierzchni optycznej (MSOS), aby dostosować kąt emisji promieni padających i odbić całe padające światło, zwiększając jednorodność emisji światła. Oznacza to, że nowa soczewka może redystrybuować promieniowanie niebieskie i żółte, poprawiając w ten sposób jakość białego koloru światła.
Aby wdrożyć aplikację, grupa wykorzystała sprzęt pomiarowy do badań, przeprowadziła pomiary, porównała wyniki z wynikami uzyskanymi dla próbek i przeprowadziła kalibrację. Wyniki eksperymentów porównujących równomierność rozkładu światła wykazały, że wskaźnik równomierności oświetlenia przy zastosowaniu nowej soczewki TIR był o 122,4% lepszy od soczewki 1 i o 495,3% od soczewki II przy oświetlonej powierzchni 500 mm². Ten sukces przyczynił się do uzyskania patentu USPTO (USA) na nową soczewkę TIR w 2022 roku.
Po długim procesie projektowania, produkcji prototypów, a następnie opatentowania, dr Quoc Anh i jego współpracownicy spodziewają się, że produkt zostanie wprowadzony na rynek. „Nowa technologia soczewek TIR jest prosta w użyciu, łatwa do wdrożenia i może znaleźć szerokie zastosowanie, przynosząc korzyści ekonomiczne społeczeństwu i lokalnej społeczności” – powiedział.
W wywiadzie dla VnExpress dr Trinh Xuan Thang, zastępca dyrektora Centrum Badań i Rozwoju Parków High-Tech w Ho Chi Minh City High-Tech Park, ocenił produkt dr. Quoc Anha i jego współpracowników jako nową technologię z unikalnymi pomysłami.
Według pana Thanga, jednym z głównych problemów przy stosowaniu białych diod LED jest osiągnięcie wysokiej jednorodności. Ponadto, energooszczędność diod LED jest również priorytetem dla producentów i użytkowników. Technologia soczewek TIR przyczyniła się do wykorzystania diod LED w oświetleniu o wyższej jakości źródeł światła (uzyskano wyższą jednorodność barwy światła LED) i wysokiej efektywności energetycznej, porównywalnej z wiodącymi technologiami na świecie .
„Grupa autorów opracowała pomysły i technologie, które rozwiązują główne problemy związane z wykorzystaniem diod LED, więc możliwość ich komercjalizacji jest jak najbardziej realna” – powiedział dr Thang.
Dr Nguyen Doan Quoc Anh (w środku) otrzymał pierwszą nagrodę w Konkursie Innowacji Naukowych 2023 za nowe rozwiązanie soczewki TIR dla diod LED dużej mocy. Zdjęcie: Giang Huy
Projekt dr. Nguyen Doan Quoc Anh został wysoko oceniony przez jury za dobry pomysł oraz metodyczny i szczegółowy proces badawczy. Zdaniem naukowców, komercjalizacja jest w pełni możliwa po spełnieniu standardów przemysłowych. Produkt otrzymał pierwszą nagrodę o wartości 70 milionów VND w konkursie Science Initiative Competition 2023.
Nhu Quynh
Link źródłowy
Komentarz (0)