Lumini cu LED: Cum funcționează dispozitivele polivalente pentru iluminat exterior

Proiectoarele cu LED sunt corpuri de iluminat LED orientate, orientate, care concentrează un fascicul de lumină asupra unui anumit spațiu, obiect sau suprafață. O componentă fundamentală atât a iluminării interioare, cât și a celei exterioare este iluminatul. Cu toate acestea, „corpurile de iluminat” sau „proiectorele” sunt adesea folosite în industria iluminatului pentru a descrie corpurile de iluminat de exterior rezistente la intemperii care oferă iluminare de lucru, de accent sau de zonă pentru o serie de scopuri. Proiectoarele sunt, de fapt, o categorie de produse destul de neclară. Proiectoarele sunt corpuri de iluminat de exterior care produc un fascicul de lumină îngust pentru iluminare sau iluminare cu rază lungă, în plus față de răspândirea largă a luminii pe care sunt proiectate să o proiecteze. Deci, o lumină direcționată spre exterior care este destinată să producă iluminare controlată din intervalul specificat ar putea fi descrisă ca un proiector.

Aplicații
Cel mai versatil tip de iluminare exterioară este reflectorul. Proiectoarele pot fi o alegere potrivită pentru aproape toate aplicațiile exterioare care necesită iluminare direcțională într-o anumită zonă, cu excepția iluminatului rutier și stradal, care necesită modele de fascicule personalizate pentru designul drumurilor. Proiectoarele oferă o soluție care permite îmbunătățirea performanței fotometrice printr-un proces de „încercare și ajustare” datorită gamei lor vaste de modele de fascicul și pachete de lumeni, capacității de direcționare optică și opțiunilor flexibile de montare. Ele pot fi utilizate pentru a transfera zonele exterioare și funcțiile zilnice ale facilităților în noapte sau pentru a atrage atenția asupra anumitor caracteristici arhitecturale și peisagistice, transformând fațada, altfel sumbră, într-o scenă frumoasă de noapte.

Iluminarea zonei
Zonele geometrice mari, cum ar fi intersecțiile de drumuri, parcări, loturi de mașini, șorțuri aeroport, centre de recreere, parcuri, curți de depozitare, terminale de marfă și piese de taxare pot fi toate iluminate de proiectoare utilizate ca corpuri de iluminat pentru zone. Proiectoarele au fost utilizate ca un cal de bătaie în sistemele de iluminat cu catarg înalt, chiar dacă ar putea să nu fie optime pentru iluminarea pietonilor și la scară urbană din cauza potențialelor probleme de control al luminii deversate și a orbirii. Site-uri cum ar fi blocuri de apartamente, hoteluri și spitale care nu sunt înconjurate de zone sensibile la lumină au de obicei instalate sisteme de iluminare cu catarg înalt. Pentru a se asigura că cele mai puternice porțiuni ale fasciculului pot fi îndreptate exact acolo unde trebuie, proiectoarele pot fi îndreptate în orice direcție din cadrul catargului înalt. Pentru mici întreruperi sau conflicte cu regiunea, sistemele de catarg înalt trebuie instalate frecvent la marginea sau la o anumită distanță de zona țintă. Pachetele de lumen ale proiectoarelor și modelele de distribuție a luminii pot fi create pentru a se potrivi cu amplasarea sistemului de catarg înalt.

Iluminat sportiv
Pentru stadioane, arene, terenuri de joc, terenuri de atletism și alte locații în aer liber unde se joacă sport precum tir cu arcul, baseball, curse de biciclete, golf, curse de motoare, curse de cai, fotbal, fotbal, tenis, patinaj și cricket, se folosesc sisteme de iluminat sportiv. proiectoare pentru a oferi un iluminat constant. Singurul tip de corpuri de iluminat care pot fi utilizate pentru iluminarea sportului în aer liber sunt proiectoarele cu distribuție directă, deoarece de obicei nu există structuri pe care să le așeze deasupra becurilor și nicio suprafață care să deturneze lumina care revine de pe terenul de joc. Valorile de iluminare, rapoartele de uniformitate, distribuțiile luminii, înălțimile de montare, orientările și pozițiile trebuie luate în considerare cu atenție atunci când proiectați un sistem de iluminat sportiv. Iluminarea este de obicei furnizată din mai multe unghiuri pentru a reduce umbrele și lumina intruzivă, îmbunătățind în același timp vederea țintei de joc și modelarea jucătorului.

iluminarea peisajului
Pentru a adăuga dramă, frumusețe, profunzime, dimensiune, textură, spațiu și puncte de focalizare unei imagini peisajului, corpurile de iluminat sunt o nevoie. Aceste lumini pot fi folosite pentru a evidenția piese de peisaj dur, cum ar fi statui, fântâni, monumente sau alte componente arhitecturale destinate să facă parte din planul peisajului. Cel mai adesea, proiectoarele sunt folosite pentru a ilumina copacii, tufișurile și alte plante care sunt folosite pentru a amenaja o structură sau o zonă. Aceste tehnici includ iluminarea de spălare, iluminarea în sus, luminarea lunii, spotting, siluetare și umbrire. Efecte de iluminare aproape nelimitate sunt posibile datorită unei game largi de distribuții de lumină și a unui amestec revitalizant de abordări de iluminare.

Iluminat pentru structuri si fatade
Elementele arhitecturale ale unei clădiri sau structuri sunt un aspect cheie de design care poate fi subliniat pentru a transmite distincție, semnificație și recunoaștere. Corpurile de iluminat arhitecturale pot fi folosite pentru iluminatul de accent, pășunatul peretelui și spălarea pereților, care scaldă un întreg perete în lumină uniformă și evidențiază frumusețea texturală a unei suprafețe verticale. Proiectoarele pot fi utilizate pentru a evidenția atractivitatea inerentă a arhitecturii, cum ar fi clădirile, podurile și facilitățile de agrement și pentru a oferi o iluzie incredibilă a tridimensionalității.

Lămpi de securitate
Pentru a oferi iluminare de securitate, proiectoarele sunt construite frecvent în jurul perimetrelor clădirilor sau instituțiilor rezidențiale, comerciale, industriale și instituționale. Iluminatul poate descuraja activitatea criminală și poate oferi impresia că un loc este relativ sigur. Iluminarea perimetrală a reflectoarelor cu fascicul larg poate îmbunătăți vizibilitatea, poate descuraja hoții și poate permite funcționarea corectă a instrumentelor de securitate suplimentare, cum ar fi camerele de supraveghere și soneriile video.

Iluminat de exterior care este industrial
Iluminatul este frecvent utilizat pentru a susține iluminatul zonei și al sarcinilor pentru parcuri industriale și unități de producție în aer liber, cum ar fi rafinăriile de petrol, uzinele chimice, instalațiile de foraj, depozitele de petrol, stațiile de tratare a apelor uzate și minele cu cară deschisă. Proiectoarele industriale pot fi proiectate pentru a rezista la aceste condiții solicitante și certificate pentru utilizare în locații periculoase clasificate conform standardelor IEC sau NEC/CEC, deoarece umiditatea ridicată, vapori inflamabili, atmosferă corozivă și materiale periculoase sunt probabil prezente în aceste zone.

stâlpi de lumină portabili
Un turn de iluminat mobil este un sistem de iluminat public temporar care este instalat pe o remorcă și utilizat pentru iluminatul public temporar la șantierele de lucru, evenimentele în aer liber și răspunsul la dezastre. Pe cadrul capului unui catarg retractabil sunt amplasate o serie de corpuri de iluminat. Catargul retractabil poate fi desfășurat rapid și simplu folosind un troliu uman sau electric.

Ingineria iluminatului
Sursele primare de lumină pentru corpurile de iluminat de iluminat au fost în trecut lămpile cu descărcare de înaltă intensitate (HID), mai precis lămpile cu sodiu de înaltă presiune (HPS) și lămpile cu halogenuri metalice (MH). Cu toate acestea, utilizarea acestor becuri cu descărcare în gaz vine cu o mulțime de compromisuri. HPS poate atinge o eficacitate a sursei între 70 și 140 lm/W, dar lumina pe care o produce această tehnologie poate afecta semnificativ modul în care oamenii percep culoarea. Ca rezultat, există doar câteva aplicații pentru lămpile HPS. Proiectoarele HPS sunt utilizate frecvent în aplicațiile de iluminare a zonelor în care utilizarea prevăzută nu este afectată semnificativ de percepția culorilor. Spre deosebire de iluminatul HPS, care are de obicei un CRI (indice de redare a culorii) de 22, lămpile MH oferă o performanță respectabilă a culorii (adesea un CRI de 65) pentru aplicații sensibile la culoare, cum ar fi iluminatul sportiv. Pe de altă parte, lămpile MH au o eficiență energetică slabă și o durată de viață scurtă, ceea ce reduce semnificativ rentabilitatea investiției (ROI) a acestei tehnologii, pe lângă riscurile mari inerente de incendiu, poluarea fonică și radiațiile UV.

Dezvoltarea luminii artificiale a fost caracterizată de progrese continue și de o serie de descoperiri semnificative. Tehnologia cu diode emițătoare de lumină (LED), care se bazează pe semiconductori, este cel mai recent progres în iluminat. Multe dintre dezavantajele iluminării HID sunt eliminate de tehnologia LED, care permite corpurilor de iluminat de iluminat să ofere un ROI excepțional. Eficacitatea sursei tipice a LED-urilor accesibile în prezent este de aproape 200 lm/W. În timp ce proiectoarele HID au o eficiență a sistemului semnificativ mai scăzută (70–85 la sută), natura direcționată a LED-urilor permite ca până la 95 la sută din puterea de lumină a LED-urilor să fie scoasă din corpul de iluminat. Eficiența ridicată a conversiei optice și a energiei are ca rezultat costuri de operare excepțional de ieftine și o revenire rapidă. Cantitatea mică de întreținere necesară pe toată durata de viață a produsului și durata de viață extinsă a unui sistem construit corect reduc și mai mult costul total de proprietate. Atunci când corpul de iluminat este controlat de senzori sau comenzi care pot răspunde la schimbările de mediu și de ocupare sau pot comunica cu alte echipamente și sisteme, economiile de energie ale proiectoarelor cu LED pot fi crescute și mai mult.

Avantajele iluminatului cu LED depășesc cu mult durata de viață extinsă, eficiența energetică excelentă și cerințele reduse de întreținere. Pentru aplicațiile de iluminat, tehnologia LED îmbunătățește semnificativ calitatea iluminării. În esență, un fascicul de lumină direcționat înainte poate fi descris ca distribuția direcțională a intensității spațiale lambertiană pe care o emit LED-urile. Acest lucru permite o omogenitate ridicată a distribuției luminii prin control optic de înaltă eficiență, folosind optice speciale realizate pentru anumite tipuri de LED-uri sau matrice unice. În proiectarea iluminatului, distribuția uniformă a iluminării pe o suprafață sau regiune este crucială. Majoritatea iluminării produse de sistemele HID cade chiar sub corpul de iluminat, generând un punct fierbinte cu luminanță ridicată. Deoarece proiectoarele HID au adesea un raport de uniformitate slab (6:1), acest lucru poate cauza niveluri de luminozitate variate dramatic între instalațiile de iluminat din apropiere, necesitând o densitate mare de instalare pentru a compensa uniformitatea slabă. Este posibil să se construiască proiectoare cu LED care aruncă o distribuție uniformă a luminii pe o suprafață sau regiune cu un raport de uniformitate a iluminării mai mic de 3:1. Reprezentarea constantă a peisajelor sau obiectelor într-o zonă de iluminare este posibilă prin iluminarea uniformă, care împiedică, de asemenea, distorsionarea percepției vizuale și scade frecvența de adaptare a ochilor între diferitele stări de vedere. De asemenea, este posibil să se maximizeze distanța dintre corpuri de iluminat cu o uniformitate ridicată a iluminării, ceea ce reduce semnificativ costurile de instalare și echipamente.

Performanța remarcabilă a spectrului de iluminare cu LED este o altă caracteristică atrăgătoare. CRI al celor mai accesibile LED-uri de pe piață, care reprezintă o creștere majoră față de sursele de lumină HID, este în intervalul 70 până la 80. Marea majoritate a nevoilor de redare a culorilor în aplicațiile de iluminat exterior pot fi satisfăcute cu acest grad de fidelitate a culorii. Pentru a îndeplini cele mai stricte cerințe pentru discriminarea culorilor, compoziția spectrală a LED-urilor poate fi proiectată pentru a oferi o redare excepțională a culorii cu un CRI care depășește 90. Raportul scotopic/fotopic (S/P), care este utilizat pentru a evalua sursa de lumină. utilitatea (pentru performanța vizuală) atunci când intensitatea luminii scade, este o altă caracteristică spectrală remarcabilă a LED-urilor. Proiectoarele cu LED oferă un raport S/P de 2,0 sau mai mult, în contrast cu raportul S/P scăzut (0,65) al lămpilor HPS. Când este expusă la iluminare cu un raport S/P ridicat, vederea mezopică, care se află între intervalele scotopice și fotopice, se desfășoară mai bine în regiunea vederii periferice. Iluminatul în aer liber care este destinat să gestioneze traficul auto are adesea niveluri medii de lumină în intervalul mezopic. Pentru a menține vizibilitatea șoferului și pentru a reduce ratele de accidentare, este nevoie de o bună viziune mezopică.

Preocupările de pornire și repornire la cald cu care trebuie să se confrunte iluminarea HID nu reprezintă o problemă pentru iluminatul cu LED-uri. Pentru ca proiectoarele HID să ofere o luminozitate optimă, filamentul trebuie mai întâi să se încălzească. Pentru faza de încălzire pot fi alocate până la 10 minute. Repornirea la cald a sistemului HID este o problemă mai mare decât pornirea la cald. Ar putea dura până la douăzeci de minute pentru a finaliza procedura de repornire la cald, care implică un ciclu de răcire/încălzire. Adunările la scară largă în aer liber pot experimenta confuzie și teamă din cauza perioadelor lungi de reactivare. Riscul de reactivare la cald cu iluminarea HID este eliminat prin pornirea/oprirea instantanee a corpurilor de iluminat cu LED, ceea ce ridică gradul de securitate în caz de urgență.

Când sunt cuplate cu un driver adecvat care este capabil să efectueze controlul luminozității, LED-urile permit modificarea ieșirii luminii lor la orice nivel dorit, spre deosebire de capabilitățile limitate de luminozitate ale HID. Proiectoarele cu LED-uri pot fi reglate într-un mod foarte dinamic datorită timpului lor de răspuns rapid la schimbările sursei de alimentare. Aceasta oferă o gamă largă de tehnici de gestionare a luminii în scopul economisirii energiei și al iluminatului dinamic. În special, natura dinamică a iluminatului cu LED face posibilă utilizarea iluminatului cu LED în aplicații de iluminat arhitectural și peisagistic pentru a produce o varietate și o combinație nelimitată de efecte dinamice.