LED prožektoriai: kaip veikia universalūs lauko apšvietimo įrenginiai

LED prožektoriai yra nukreipti, nukreipti LED šviestuvai, nukreipiantys šviesos spindulį į tam tikrą erdvę, objektą ar paviršių. Pagrindinis vidaus ir išorės apšvietimo komponentas yra prožektoriai. Tačiau „prožektoriniai šviestuvai“ arba „prožektoriai“ dažnai naudojami apšvietimo pramonėje, norint apibūdinti oro sąlygoms atsparius lauko šviestuvus, kurie siūlo įvairioms reikmėms skirtą užduoties, akcentinį ar vietos apšvietimą. Prožektoriai iš tikrųjų yra gana neaiški produktų kategorija. Prožektoriai yra lauko šviestuvai, skleidžiantys siaurą šviesos spindulį, skirtą prožektoriui arba tolimojo apšvietimo apšvietimui, be plataus šviesos sklidimo, kurį jie sukurti. Taigi, į išorę nukreipta šviesa, skirta sukurti kontroliuojamą nurodyto diapazono apšvietimą, gali būti apibūdinta kaip prožektorius.

Programos
Pats universaliausias lauko apšvietimo tipas yra prožektorius. Prožektoriai gali būti tinkamas pasirinkimas beveik visoms lauko reikmėms, kurioms reikalingas kryptinis apšvietimas tam tikroje zonoje, išskyrus važiuojamosios dalies ir gatvių apšvietimą, kuriam reikalingi spindulių modeliai, pritaikyti prie kelio dizaino. Prožektoriai – tai sprendimas, leidžiantis pagerinti fotometrines charakteristikas naudojant „išbandymo ir reguliavimo“ procesą dėl daugybės spindulių modelių ir liumenų paketų, optinio nukreipimo galimybės ir lanksčių tvirtinimo galimybių. Jie gali būti naudojami lauko teritorijų ir patalpų kasdienėms funkcijoms perkelti į naktį arba atkreipti dėmesį į tam tikras architektūrines ir kraštovaizdžio ypatybes, paverčiant šiaip niūrų fasadą nuostabia nakties scena.

Teritorijos apšvietimas
Didelės geometrinės zonos, pvz., kelių sankryžos, automobilių stovėjimo aikštelės, automobilių aikštelės, oro uostų peronai, poilsio centrai, parkai, sandėliavimo aikštelės, krovinių terminalai ir mokesčių aikštynai gali būti apšviesti prožektoriais, naudojamais kaip zonų apšvietimo šviestuvai. Prožektoriai buvo naudojami kaip darbinis arkliukas aukšto stiebo apšvietimo sistemose, nors jie gali būti netinkami pėsčiųjų ir miesto mastu apšvietimui dėl galimų šviesos išsiliejimo ir akinimo kontrolės problemų. Tokiose svetainėse kaip daugiabučiai namai, viešbučiai ir ligoninės, kurios nėra apsuptos šviesai jautrių zonų, paprastai įrengiamos aukšto stiebo apšvietimo sistemos. Siekiant užtikrinti, kad galingiausios spindulio dalys būtų nukreiptos tiksliai ten, kur reikia, prožektoriai gali būti nukreipti bet kuria kryptimi nuo aukšto stiebo galvos rėmo. Dėl nedidelių trikdžių ar konfliktų su regionu aukšto stiebo sistemos dažnai turi būti montuojamos tikslinės zonos pakraštyje arba tam tikru atstumu nuo jos. Prožektorių liumenų paketai ir šviesos paskirstymo modeliai gali būti sukurti taip, kad atitiktų aukšto stiebo sistemos vietą.

Atletiškas apšvietimas
Stadionuose, arenose, žaidimų aikštelėse, atletikos aikštelėse ir kitose lauko aikštelėse, kuriose žaidžiamas toks sportas kaip šaudymas iš lanko, beisbolas, dviračių lenktynės, golfas, automobilių lenktynės, žirgų lenktynės, futbolas, futbolas, tenisas, čiuožimas ir kriketas, naudojamos sporto apšvietimo sistemos. prožektoriai, užtikrinantys pastovų apšvietimą. Vieninteliai šviestuvai, kurie gali būti naudojami lauko sporto apšvietimui, yra tiesioginio paskirstymo prožektoriai, nes paprastai nėra konstrukcijų, ant kurių būtų galima pastatyti virš lempučių, ir paviršiaus, kuris nukreiptų iš žaidimo lauko atšokusią šviesą. Kuriant sporto apšvietimo sistemą, reikia atidžiai apsvarstyti apšvietimo vertes, vienodumo koeficientus, šviesos pasiskirstymą, montavimo aukštį, orientaciją ir vietą. Prožektorių apšvietimas paprastai pateikiamas iš kelių kampų, siekiant sumažinti šešėlius ir įkyrią šviesą, tuo pačiu pagerinant žaidžiamo taikinio matomumą ir žaidėjo modeliavimą.

kraštovaizdžio apšvietimas
Norint į kraštovaizdžio paveikslą pridėti dramatiškumo, grožio, gylio, matmenų, tekstūros, erdvės ir fokusavimo taškų, reikalingi prožektoriai. Šiuos žibintus galima naudoti norint paryškinti kraštovaizdžio detales, pvz., statulas, fontanus, paminklus ar kitus architektūrinius komponentus, kurie yra kraštovaizdžio plano dalis. Dažniausiai prožektoriai naudojami apšviesti medžius, krūmus ir kitus augalus, kurie naudojami statinio ar teritorijos kraštovaizdžiui sutvarkyti. Šie metodai apima plovimo apšvietimą, apšvietimą aukštyn, mėnulio apšvietimą, dėmėjimą, siluetą ir šešėlį. Beveik neriboti apšvietimo efektai yra įmanomi dėl didelio šviesos paskirstymo pasirinkimo ir atgaivinančio apšvietimo metodų derinio.

Konstrukcijų ir fasadų apšvietimas
Pastato ar statinio architektūriniai elementai yra pagrindinis dizaino aspektas, kurį galima pabrėžti siekiant perteikti skirtumą, reikšmę ir pripažinimą. Architektūriniai prožektoriniai šviestuvai gali būti naudojami akcentiniam apšvietimui, sienų apšvietimui ir sienų plovimui, kurie vienoda šviesa apšviečia visą sieną ir išryškina vertikalaus paviršiaus tekstūrinį grožį. Prožektoriai gali būti naudojami norint pabrėžti būdingą architektūros patrauklumą, pvz., pastatus, tiltus ir laisvalaikio patalpas, ir sukurti neįtikėtiną trimačio iliuziją.

Apsaugos lempos
Siekiant užtikrinti apsauginį apšvietimą, prožektoriai dažnai statomi aplink gyvenamųjų, komercinių, pramoninių ir institucinių pastatų ar įstaigų perimetrus. Apšvietimas gali atgrasyti nuo nusikalstamos veiklos ir sudaryti įspūdį, kad vieta yra gana saugi. Plataus spindulio prožektorių perimetro apšvietimas gali pagerinti matomumą, atgrasyti nuo įsilaužėlių ir įgalinti tinkamai veikti papildomas apsaugos priemones, tokias kaip stebėjimo kameros ir vaizdo durų skambučiai.

Pramoninis lauko apšvietimas
Prožektoriai dažnai naudojami pramoninių parkų ir lauko gamybos įrenginių, tokių kaip naftos perdirbimo gamyklos, chemijos gamyklos, gręžimo įrenginiai, naftos sandėliai, nuotekų valymo įrenginiai ir atviros kasyklos, apšvietimui. Pramoniniai prožektoriai gali būti suprojektuoti taip, kad atlaikytų šias sudėtingas sąlygas ir sertifikuoti naudoti pavojingose ​​vietose, klasifikuojamose pagal IEC arba NEC/CEC standartus, nes šiose vietose gali būti didelė drėgmė, degūs garai, ėsdinanti atmosfera ir pavojingos medžiagos.

nešiojami šviesos stulpai
Mobilus apšvietimo bokštas – tai laikina viešojo apšvietimo sistema, montuojama ant priekabos ir naudojama laikinam viešajam apšvietimui darbo vietose, lauko renginiams, reagavimui į nelaimes. Ant ištraukiamo stiebo galvos rėmo sumontuota keletas prožektorių šviestuvų. Ištraukiamasis stiebas gali būti išskleistas greitai ir paprastai naudojant žmogaus arba elektrinę gervę.

Apšvietimo inžinerija
Praeityje pagrindiniai prožektorių šviestuvų šviesos šaltiniai buvo didelio intensyvumo išlydžio (HID) lempos, tiksliau aukšto slėgio natrio (HPS) ir metalo halogeno (MH) lempos. Tačiau naudojant šias dujų išlydžio lemputes reikia daug kompromisų. HPS gali pasiekti 70–140 lm/W šaltinio efektyvumą, tačiau šios technologijos sukuriama šviesa gali labai paveikti žmonių spalvų suvokimą. Dėl to yra tik keletas HPS lempų pritaikymo būdų. HPS prožektoriai dažnai naudojami vietos apšvietimui, kai spalvų suvokimas neturi didelės įtakos numatytam naudojimui. Priešingai nei HPS apšvietimas, kurio CRI (spalvų perteikimo indeksas) paprastai yra 22, MH lempos užtikrina gerą spalvų našumą (dažnai CRI 65) spalvoms jautrioms programoms, pvz., sporto apšvietimui. Kita vertus, MH lempos turi prastą energijos vartojimo efektyvumą ir trumpą tarnavimo laiką, o tai žymiai sumažina investicijų grąžą (ROI) į šią technologiją, be joms būdingo didelio gaisro pavojaus, triukšmo taršos ir UV spinduliuotės.

Dirbtinio apšvietimo plėtra pasižymėjo nuolatine pažanga ir daugybe reikšmingų atradimų. Šviesos diodų (LED) technologija, pagrįsta puslaidininkiais, yra naujausia apšvietimo pažanga. Daugelis HID apšvietimo trūkumų pašalinami naudojant LED technologiją, kuri leidžia prožektoriniams šviestuvams užtikrinti išskirtinę investicijų grąžą. Įprastas šiuo metu prieinamų šviesos diodų šaltinio efektyvumas yra beveik 200 lm/W. Nors HID prožektoriai turi žymiai mažesnį sistemos efektyvumą (70–85 proc.), šviesos diodų kryptingas pobūdis leidžia iš šviestuvo paimti iki 95 proc. šviesos diodų šviesos srauto. Didelis optinis ir energijos konversijos efektyvumas lemia išskirtinai pigius eksploatacinius kaštus ir greitą grąžą. Nedidelė techninė priežiūra, reikalinga per visą gaminio eksploatavimo laiką, ir ilgesnė tinkamai sukonstruotos sistemos eksploatavimo trukmė dar labiau sumažina bendras nuosavybės išlaidas. Kai šviestuvas valdomas jutikliais arba valdikliais, kurie gali reaguoti į aplinkos ir užimtumo pokyčius arba susisiekti su kita įranga ir sistemomis, LED prožektorių energijos taupymas gali dar labiau padidėti.

LED prožektorių pranašumai yra daug daugiau nei jo ilgesnis tarnavimo laikas, puikus energijos vartojimo efektyvumas ir nedideli priežiūros reikalavimai. Naudojant prožektorių, LED technologija žymiai pagerina apšvietimo kokybę. Iš esmės į priekį nukreiptas šviesos spindulys gali būti apibūdintas kaip kryptinis Lamberto erdvinio intensyvumo pasiskirstymas, kurį skleidžia šviesos diodai. Tai leidžia labai homogenišką šviesos paskirstymą naudojant didelio efektyvumo optinį valdymą, naudojant specialią optiką, skirtą tam tikrų tipų pavieniams šviesos diodams arba matricoms. Kuriant apšvietimą labai svarbus tolygus apšvietimo pasiskirstymas visame paviršiuje arba regione. Didžioji dalis HID sistemų sukuriamo apšvietimo patenka tiesiai po šviestuvu, sukuriant didelio ryškumo karštą tašką. Kadangi HID prožektoriai dažnai turi prastą vienodumo koeficientą (6:1), dėl to netoliese esančiose apšvietimo sistemose gali labai skirtis šviesumo lygis, todėl reikia didelio įrengimo tankio, kad būtų kompensuotas prastas vienodumas. Galima statyti LED prožektorius, kurie tolygiai paskirstytų šviesą paviršiuje arba regione, o apšvietimo tolygumo santykis yra mažesnis nei 3:1. Nuolatinis peizažų ar objektų vaizdavimas apšvietimo zonoje yra įmanomas dėl vienodo apšvietimo, kuris taip pat neleidžia iškraipyti regėjimo suvokimo ir sumažina akių prisitaikymo tarp skirtingų regėjimo būsenų dažnį. Taip pat įmanoma maksimaliai padidinti armatūros atstumą esant aukštam apšvietimo vienodumui, o tai žymiai sumažina įrangos ir įrengimo išlaidas.

Išskirtinis LED prožektorių spektro veikimas yra dar viena patrauklių jo savybių. Rinkoje prieinamiausių šviesos diodų CRI, kuris yra labai didesnis nei HID šviesos šaltinių, yra nuo 70 iki 80. Didžioji dauguma spalvų perteikimo poreikių lauko apšvietimui gali būti patenkinti naudojant tokį spalvų tikslumo laipsnį. Siekiant atitikti griežčiausius spalvų atskyrimo reikalavimus, šviesos diodų spektrinė sudėtis gali būti suprojektuota taip, kad būtų sukurtas išskirtinis spalvų perteikimas, kai CRI viršija 90. Skotopinio ir fototopinio (S/P) santykis, naudojamas šviesos šaltinio įvertinimui. naudingumas (vizualiniam veikimui), kai šviesos intensyvumas mažėja, yra dar viena dėmesio verta šviesos diodų spektrinė savybė. LED prožektorių S/P koeficientas yra net 2,0 ar daugiau, priešingai nei mažas HPS lempų S/P santykis (0,65). Veikiant apšvietimui su dideliu S/P santykiu, mezopinis regėjimas, esantis tarp skotopinio ir fotopinio diapazono, geriau veikia periferinio regėjimo srityje. Lauko apšvietimo, skirto automobilių eismui, vidutinis šviesos lygis dažnai yra mezopiniame diapazone. Norint išlaikyti vairuotojo matomumą ir sumažinti avarijų skaičių, reikia gero mezopinio matymo.

Paleidimo ir karšto paleidimo problemos, kurias turi spręsti HID apšvietimas, nėra LED prožektorių problema. Kad HID prožektoriai užtikrintų optimalų ryškumą, pirmiausia turi sušilti kaitinimo siūlas. Apšilimo fazei gali būti skirta iki 10 minučių. HID sistemos karštas paleidimas yra didesnė problema nei karštas paleidimas. Gali prireikti iki dvidešimties minučių, kol bus atlikta karšto pakartojimo procedūra, kurią sudaro aušinimo / pašildymo ciklas. Didelio masto susibūrimai lauke gali patirti painiavą ir baimę dėl ilgų streiko laikotarpių. HID apšvietimas pašalina iš karto įjungiant/išjungus LED šviestuvus, o tai padidina saugumo lygį avariniu atveju.

Sujungus su tinkama tvarkykle, galinčia valdyti pritemdymą, šviesos diodai leidžia pakeisti jų šviesos srautą į bet kokį norimą lygį, priešingai nei HID apribotos pritemdymo galimybės. LED prožektoriai gali būti reguliuojami labai dinamiškai, nes jie greitai reaguoja į maitinimo šaltinio pokyčius. Tai siūlo platų apšvietimo valdymo metodų spektrą, skirtą energijos taupymui ir dinaminiam apšvietimui. Visų pirma, dinamiškas LED apšvietimo pobūdis leidžia naudoti LED prožektorių architektūriniame ir kraštovaizdžio apšvietime, kad būtų sukurta neribota dinaminių efektų įvairovė ir derinys.